陜西省商南縣過風樓
——青山地區金礦土壤地球化學特征及成礦預測

谷玉明，劉文博，李 超 ，楊海濤

（1西安西北有色地質研究院有限公司，陜西 西安 710054；2西安西北有色物化探總隊有限公司，陜西 西安 710068）

南秦嶺構造帶是陜西境內重要的金成礦帶，已發現多個大中型金礦床，但在南秦嶺東段山陽中村—商南湘河一帶找金長期沒有引起人們重視，隨著上世紀90年代末至21世紀初夏家店金礦床、龍頭溝金礦床、王家坪金礦床、三官廟金礦床、五色溝金礦床的發現[1-5]，2014年陜西省地勘基金實施了“陜西省山陽中村—商南湘河一帶金釩多金屬礦整裝勘查”項目，商南縣過風樓—青山地區位于整裝勘查區東段、三官廟金礦床的西延部位，且分布有多處1:5萬分散流金異常，具有優越的成礦地質條件和良好的找礦前景。于是，在綜合研究區域地層、構造、巖漿巖、圍巖蝕變等地質特征的基礎上，結合分散流金異常情況，陜西省地質勘查基金項目在此開展了1∶25000土壤地球化學測量工作，目的在于縮小找礦靶區，在該地區取得金礦找礦突破，為商南縣在過風樓—青山地區提供2—3處金礦產地。

1 區域成礦地質背景

工作區位于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶東段，鳳縣—鎮安褶皺束和白水江—白河褶皺束拼合部位，地層復雜，巖漿巖發育、構造變形多樣、變質多期次疊加，礦產資源豐富，礦種多樣，主要有金、釩、鐵、金紅石、銅等。

區域基底地層太古代—元古代片麻巖、斜長角閃巖、絹云石英鈉長片巖經歷了多期變形變質，晚元古界耀嶺河組含有基性火山巖具有相對較高的金豐度，經歷了較強的變形變質作用，成為金的主要礦源層；震旦系陡山陀組底部碎屑巖含金較高，可能是金的衍生礦源層之一[2]。印支運動是區內最重要的一次構造運動，在南北擠壓應力作用下，發生了自北向南的逆沖推覆作用，同時在揚子板塊北緣由陸內碰撞效應造成板內基地抬升剝露、伸展滑脫，形成了武當地塊北緣滑脫構造體系[6]。構造巖漿活動強烈部位主要為山陽—鳳鎮大斷裂（區內為竹林關—過風樓斷裂）、鎮安—板巖鎮大斷裂（區內為偏頭山—豆腐尖斷裂）及其次級斷裂、兩側，主要位于王家坪—龍頭溝地段、夏家店—石槽溝地段、臺子溝—洛峪溝—土門街一帶、梁家灣—三官廟地段，在這些斷裂構造發育且強烈蝕變地段是尋找金的有利地段[1]。同時，沿構造薄弱部位伴隨著強烈的中酸性巖漿活動，形成中酸性巖體、巖脈，并形成鈉長巖帶[7]，形成了金、銅、鎢、鉛鋅、銀、鐵等礦產[8]。

2 測區地質

2.1 地層

測區地層主要有下元古界陡嶺巖群（Pt1dl）、晚元古界青白口系耀嶺河組（Qny）、梁家灣組、震旦系陡山沱組（Z2d）、燈影組（Z2dn）以及第四系（Q）。陡嶺巖群分布于測區南部的耀嶺河街附近，由樓房溝斜長角閃巖（Pt1Lam）和湘河片麻巖[8]（Pt1Xgm）組成。耀嶺河組分布于偏頭山—豆腐尖斷裂南側，為一套變質的中基性—中酸性海相火山巖系夾碎屑巖及碳酸鹽巖建造，根據巖石組合特征分為三個巖性段。梁家灣組[8]分布于偏頭山—豆腐尖斷裂北側，包括大南溝含黑云母千枚巖（Pt3Dsc）、小河口千枚巖（Pt3Xph）和青山大理巖[8]（Pt3Qmb）。陡山沱組零星分布，巖性為含炭千枚巖、鈣質千枚巖、絹云千枚巖、薄板狀灰巖。燈影組夾持于耀嶺河組和梁家灣組之間，為一套厚層狀微晶白云巖，見圖1。據前人的巖石微量元素分析[6]，陡嶺巖群和耀嶺河組具有相似的地球化學背景場，梁家灣組、陡山沱組和燈影組具有相似的地球化學背景場。

圖1 陜西省商南縣過風樓—青山地區地質簡圖及綜合異常圖

2.2 構造

測區構造主要由斷裂和被斷裂分割成的褶皺組成。從北向南依次分布三條主要斷裂，分別為竹林關—過風樓斷裂帶、偏頭山—豆腐尖斷裂帶和耀嶺河—樓房溝斷裂帶[8]。三條斷裂帶之間夾持了太子坪推覆構造帶和耀嶺河逆沖推覆構造帶兩個構造單元[8]，且表現出不同的地球化學背景場特征。

偏頭山—豆腐尖斷裂帶近東西向貫穿測區，為區內導礦構造，由數條斷層組成，總體傾向南，傾角50－80°，主斷裂兩側發育一系列次級斷層，為區內控礦構造。褶皺構造主要位于太子坪推覆構造帶中的白蛇溝—涼水溝向斜和霸王寨—藥王廟背斜和耀嶺河逆沖推覆構造帶中的湯家嶺—梭子棚復式倒轉背斜及多個次級小型向斜，對測區地球化學特征的影響較小。

2.3 巖漿巖

測內巖漿活動強烈，主要有晉寧期豆腐尖花崗閃長巖體（Dγδ2）和印支期丹江鈉長巖帶（DAb5），還少量的輝綠巖脈、閃長巖脈等零星分布。

豆腐尖花崗閃長巖：呈條帶狀分布于測區東南部，出露面積約6km2，侵位于耀嶺河組中。形成時代晚于青白口紀，但未穿過陡山沱組底部的不整合面，不晚于8-7億年[6]。與測區金礦化無直接聯系。

丹江鈉長巖：主要分布于偏頭山—豆腐尖斷裂和竹林關—過風樓斷裂之間，兩側零星出露，出露面積約40km2。鈉長巖體的交代特征顯著，由角礫和基質組成，角礫分布極不均勻，將基本無角礫者仍稱為鈉長巖，將有較多角礫者稱為鈉長角礫巖，成份有鈉長巖角礫和絹云千枚巖角礫。其成因存在爭論，目前多數學者認為是氣液交代成因[9]。與陜西雙王金礦區、二臺子金礦區、銀洞子銀鉛礦區發育的鈉長巖特征相同，形成時代據銀洞子鈉長巖U-Pb年齡為212.4±3.9～ 213.9±0.7Ma（王宗起，2011，內部資料），屬于晚印支期。與測區的金礦化關系密切。

2.4 地球化學景觀條件及背景分區

測區地處秦嶺東段南坡，屬秦嶺山區山地地貌，地形以中低山為主,區內最高海拔1058.5m，最低海拔259m，一般海拔300-800m，最大高差799.5m，一般高差200-500m，位于長江流域漢江水系丹江中游地區，區內氣候屬北亞熱帶—暖溫帶濕潤半濕潤氣候，土壤類型為厚度不大分層結構相對完整的風化殘留坡積土壤[10]，植被覆蓋率約40-70%。依據全國地球化學景觀區劃分方案[11]，測區一級景觀區為濕潤半濕潤中低山景觀區，二級景觀區為中淺切割低山區。

綜合考慮地層、構造、巖漿巖和地球化學景觀條件，以偏頭山—豆腐尖斷裂為界劃分為兩個地球化學背景分區，以太子坪推覆構造帶上的梁家灣組、陡山沱組和燈影組分布區稱為北區，以耀嶺河逆沖推覆構造帶上的陡嶺巖群和耀嶺河組分布區稱為南區。

表1 陜西省商南縣過風樓—青山地區土壤地球化學測量參數統計表

表2 測區元素背景值、異常下限值及分帶特征統計表

3 土壤地球化學特征

陜西省地質勘查基金項目在此開展1∶25000土壤地球化學測量面積80km2，采樣網度250m×50m，實采點位6265個，土壤樣品分析12元素（Au、Ag、As、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi、Hg、W、Mo、Ti）7014件，包括重采樣、內檢樣、外檢樣。樣品采集符合規范要求，樣品分析數據真實可靠。

3.1 元素含量特征

測區各元素表現出的富集貧化特征各不相同（見表1）：

Au、As、Sb、Cu、Mo、Hg、Ti、Bi、W元素的富集系數大于1，說明區內土壤中元素含量與土壤地球化學背景值[12]相比，均有不同程度的富集，尤其是Au、As元素的富集更為明顯，富集系數達2.16以上，為強富集，為Au元素富集成礦提供有利條件。

變異系數反映了元素在土壤中的離散或均勻程度，在特定地質環境中活化、遷移、沉淀、聚集成礦的能力。測區Au、Sb、As、Hg、Pb、Ag、W元素變異系數大，反映這些元素的局部富集程度較高，是主要異常元素。Au、Sb、As元素的變異系數相對較高，說明其遷移、沉淀、聚集能力強，局部富集成礦。

結合測區地質特征及土壤地球化學元素含量特征認為，測區內金礦的土壤地球化學找礦直接指示元素為Au，間接指示元素為As、Sb、Hg。

3.2 異常的圈定

本次共圈定單元素Au異常81個、Ag異常72個、As異常82個、Cu異常43個、Pb異常28個、Zn異常22個、Sb異常53個、Bi異常18個、Hg異常44個、W異常33個、Mo異常62個、Ti異常56個，共計594個。

根據異常的元素組合、所處地層、構造部位等特征圈定綜合異常17個并編號為G1、G2……G17。

綜合異常按異常元素組合及異常賦存的地質條件可將測區異常分為五類，按照異常所處的地質環境、組合特征和控制因素可將異常分為7個異常帶，總體呈NWW－NW向展布。

綜合異常評序值（綜合異常評序值=∑即單元素異常規模）是評價異常的綜合參數，涵蓋了異常的組合特征、規模等參數，異常評序值越大，排序越靠前，找礦遠景越好。測區17個綜合異常評序排序前5位的是G7、G14、G6、G5、G1異常，其評序值之和已占到了17個異常評序值之和的57.8%，因此，這5個綜合異常為測區找礦有望異常。

3.3 重點綜合異常特征及評價

依據綜合異常的元素組合、規模、強度及異常所處的地質構造部位，以及異常的評序情況，篩選出G1、G5、G6、G7、G14共5個重點異常作為下一步查證的首選異常，其中G1、G7、G14異常區為尋找金礦的有利靶區，G5、G6異常區為尋找鉛鋅伴生銀礦的有利靶區，現將找金的重點異常的特征與評價簡述如下：

G1異常位于測區西北角黃金溝一帶，以Au為主，多個濃集中心，伴有較的As、Mo，不規則面狀，濃集中心呈近東西向帶狀，Au異常點數100個，離散程度高，最高值＞500×10-9，一般值4.6～ 72×10-9，平均值22.3×10-9，面積1.25km2。通過異常查證，異常區出露地層為梁家灣組小河口千枚巖和大南溝含黑云千枚巖，發育一條北西向斷層，侵入大面積的鈉長巖，與異常展布方向一致，與Au異常相關的圍巖蝕變為鈉長石化、鐵白云石化、黃鐵礦化，筆者認為是尋找金礦的有利地段。

G7異常位于測區西南角小溝—桐樹溝一帶，以Au 、W為主，伴有Ti、Mo，呈不規則面狀，面積約2.5km2，Au異常點數97個，最高74×10-9，一般值4.5～40×10-9，平均值12.2×10-9；W異常點數198個，最高81×10-6，一般值6～24×10-6，平均值7.6×10-6。通過異常查證，異常區出露地層為耀嶺河組第二巖性段，柳樹墩—芹菜溝北西向F2斷裂與大西溝—九房溝近東西向斷層交匯，異常沿斷裂交匯部位兩側分布，次級構造主要為構造片理化帶和斷層破碎帶，異常中心與構造位置吻合度高，異常區石英脈發育，鈉長巖脈零星出露，與Au異常相關的圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、鐵白云石化等，筆者認為是尋找金礦的有利地段。

G14異常位于測區東部韭菜溝—渡船溝一帶，呈北西西向帶狀展布，異常面積約2.67km2，以Au為主，多個濃集中心，異常規模大，強度高，伴有As、Ag，Au最高326×10-9，一般值4.6～ 313×10-9，平均值19.7×10-9。該異常帶與三官廟金礦床的所在異常為同一異常帶。通過異常查證，異常沿北西西—東西向斷裂構造展布，出露于耀嶺河組第三巖性段中，鈉長巖體零星出露，異常與鈉長巖有關的含礦熱液沿主構造的次級構造及微裂隙貫入活動密切相關，圍巖蝕變主要為鈉長石化、硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等，筆者認為是尋找金礦的有利地段。

4 重點異常驗證情況及地球化學找礦標志

4.1 重點異常驗證情況

針對G1、G7和G14異常查證中發現的礦化蝕變地段進行了槽探工程揭露，對圈定的重點異常進行了驗證，驗證結果簡述如下：

G1異常區內發現了桑樹溝金礦化點，金礦化體長度不詳，厚1.08m，金品位0.61×10-6，還發現了金礦化蝕變帶三條，地表揭露寬約2～10m，均見0.1～0.3×10-6的金品位顯示，礦石為斷層破碎帶下盤的黃鐵礦化鈉長巖。從巖石地球化學剖面異常元素組合來看，雖然該地段無前緣暈元素Sb異常，為近礦暈元素Au異常，局部出現了尾暈元素Mo異常，說明該異常區金礦床有一定程度剝蝕。該異常北界—丹江沿岸民采砂金活動頻繁，已發現砂金礦點十余處。已發現的金礦化點及金礦化蝕變帶均與區內鈉長巖密切相關，且展布方向一致，呈北西—南東向，加之北西向斷裂構造發育，因此，G1異常區具有尋找鈉長巖型金礦的良好前景。

G7異常區內發現了金礦化蝕變帶兩條，圈出金礦體6條、金礦化體3條。Ⅳ號金礦化蝕變帶長1800m寬約20～90m，圈出平行金礦體兩條。Ⅳ-1號金礦體，長470m，厚0.69～1.47m，平均1.03m，金品位1.08～11.1×10-6，平均5.12×10-6；Ⅳ-2號金礦體，單工程控制厚1.16m，金品位2.17×10-6，礦石為方解石鐵白云石英脈或硅化碳酸鹽化蝕變巖。Ⅴ號金礦化蝕變帶長850m，寬150m～270m，由3條平行的構造片理化帶組成，圈出金礦體4條，金礦化體3條。Ⅴ-1號金礦體，厚0.52m，金品位1.92×10-6；Ⅴ-2號金礦體，厚0.81m，金品位1.51×10-6；Ⅴ-4號金礦體，厚1.77m，金品位2.76×10-6；Ⅴ-5號金礦體，厚0.88m，金品位2.58×10-6，礦石均為構造片理化絹云石英片巖。Ⅳ、Ⅴ號金礦化蝕變帶均產出于耀嶺河組第二巖性段，受偏頭山—豆腐尖斷裂帶南側的兩組次級斷裂構造控制，一組為斷層破碎帶，另一組為構造片理化帶，走向總體均呈近東西向，與零星出露鈉長巖有關的含礦熱液順兩期構造形成的斷層或片理化裂隙貫入活動密切相關，因此，G7異常區具有尋找構造蝕變巖型金礦的良好前景。

G14異常區內發現了近平行的金礦化蝕變帶3條，帶內圈出金礦體3條、金礦化體5條。Ⅰ號金礦化蝕變帶長2700m，寬30～100m，與三官廟金礦床北蝕變帶相接，圈出金礦體3條，金礦化體兩條。Ⅰ-1號金礦體，長310m，厚0.65～1.14m，平均0.88m，金品位1.04～1.73×10-6，平均1.35×10-6，礦石為硅化鐵白云石化鈉長石化構造蝕變巖；Ⅰ-2號金礦體長100m，厚3.77m～23.17m，平均10.97m，金品位2.15～4.58×10-6，平均3.73×10-6，礦石為黃鐵礦化交代鈉長巖，受鈉長角礫巖與圍巖的接觸帶控制；Ⅰ-3號金礦體，單工程控制厚0.68m，金品位1.30×10-6，礦石為鐵白云石化鈉長石化構造蝕變巖。Ⅱ號金礦化蝕變帶長1000m，寬10m，圈出Ⅱ-1號金礦化體。Ⅲ號金礦化蝕變帶長1900m，寬10～50m，圈出Ⅲ-1號金礦化體。Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號金礦化蝕變帶均產出于耀嶺河組第三巖性段，受控于偏頭山—豆腐尖斷裂帶的次級斷裂或鈉長角礫巖與圍巖的接觸帶，走向為北西西—北西向，與鈉長巖有關的含礦熱液沿構造裂隙貫入并在構造有利部位富集成礦。因此，G14異常區具有尋找構造蝕變巖型和鈉長巖型金礦的良好前景。

4.2 地球化學找礦標志

構造蝕變巖型金礦土壤地球化學異常為以Au異常為主，伴有As-Ag異常，為成礦元素+重要伴生元素組合；原生暈異常為Au-Ag-Sb-Hg組合，為前緣暈元素+近礦暈元素異常組合，未出現尾暈元素異常。Au、Ag異常作為尋找金、金銀礦的直接指示元素，As、Sb異常一般在礦體頭部和前緣發育，作為尋找盲礦的重要指示元素，Hg異常與Au-Ag-Sb異常組合是預測斷裂深部含礦的重要指示元素。

鈉長巖型金礦土壤地球化學異常為Au-As異常組合，為成礦元素+重要伴生元素組合；原生暈異常為Au-Ag-As組合，且地表出露較高位置的前緣暈元素As異常強度大Au異常強度弱，反之探槽揭露礦體位置前緣暈元素As異常強度弱Au異常強度大，未出現尾暈元素異常。Au、Ag異常仍作為尋找金、金銀礦的直接指示元素，As異常在前緣暈、尾暈均發育，作為尋找鈉長巖型金礦的一般指示元素。

5 成礦預測

測區位于秦嶺—大別成礦省，東秦嶺Au-Ag-Mo-Cu-Pb-Zn-Sb-非金屬成礦帶，南秦嶺Au-Pb-Zn-Fe-Hg-Sb- RM-REE-V-藍石棉-重晶石成礦亞帶。偏頭山—豆腐尖斷裂帶（鎮安—板巖鎮大斷裂）從測區中部東西向貫穿，沿大斷裂兩側已經發現了一系列金礦床，如劉家峽金礦、夏家店金礦、蘇嶺溝金礦、五色溝金礦、三官廟金礦等[1-5]，區內地層復雜，巖漿巖活動頻繁、構造變形多樣，區域上屬成礦有利部位。

測區東鄰為三官廟金礦床，已達到中型規模，目前正在開采利用，具備“二元”結構模式[13]，可作為G7、G14異常區成礦預測分析的地質模型。G1異常區以陜西雙王金礦為地質模型進行成礦預測分析。

G1異常區內出露地層為梁家灣組小河口千枚巖和大南溝千枚巖，侵入大面積的鈉長巖，斷裂構造較發育，鈉長石化、鐵白云石化、黃鐵礦化廣泛發育，屬成礦有利地段。G1綜合異以Au為主，伴有As、Mo，多個濃集中心，呈不規則面狀，異常面積1.25km2，區內發現了桑樹溝金礦化點，以及三條金礦化蝕變帶和多處原生暈高值點，西側外圍有白玉溝金礦點、司法溝金礦點等，類比控礦巖性、圍巖蝕變、化探異常、構造等特征與陜西雙王金礦[14]相似，預測金遠景資源量＞5噸。

G7異常區內出露巖性主要為耀嶺河組第二巖性段絹云千枚巖、綠泥片巖等，位于偏頭山—豆腐尖斷裂帶南側，次級斷裂發育，鈉長巖零星出露，石英脈體發育，巖漿熱液活動較強，屬成礦有利地段。G7異常大致可分為南北兩個異常帶：Ⅳ號金礦化蝕變帶所在南異常帶長4500m，寬250m，異常分布面積0.75km2，以Au異常為主，伴有Ti、Mo異常，呈不連續帶狀；Ⅴ號金礦化蝕變帶所在北異常帶長2200m，寬250m，異常面積1.04km2，呈不規則面狀，以Au 、W異常為主，伴有Ti、Mo異常。Ⅳ號金礦化蝕變帶北側有望發現平行的蝕變帶。根據化探異常、已發現礦化蝕變帶規模、圈出的礦體厚度品位特征，類比三官廟金礦床[15]，預測金遠景資源量＞5噸。

G14異常區位于三官廟金礦床西延部位，出露巖性主要為耀嶺河組第三巖性段絹云千枚巖，區內在偏頭山—豆腐尖斷裂帶南側發育3條次級控礦斷裂，鈉長巖脈沿斷裂大致呈北西—北西西向點狀出露，巖漿熱液活動強烈，屬成礦有利地段。G14異常分布面積3.41km2，以Au異常為主，多個濃集中心，伴有As、Ag，Au異常值最高326×10-9，平均值19.7×10-9，三官廟金礦區SN-1號溝系次生暈Au異常，分布面積2.31km2，多濃個集中心，Au異常值最高21010-9，平均7.8610-9，異常規模是三官廟金礦區的1.5倍，異常強度是三官廟金礦區的2.5倍，根據異常的規模和強度進行遠景資源量預測，是三官廟金礦床的3.75倍。測區發現的Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號金礦化蝕變帶長度規模5600m，三官廟金礦區北、南礦化蝕變帶的長度規模3000m，根據礦化蝕變帶規模的進行遠景資源量預測，是三官廟金礦床的1.86倍。目前三官廟金礦床已累計探獲333+3341金金屬量6.5噸。因此，類比三官廟金礦床，G14異常區內可預測金遠景資源量＞12噸。

6 結論

筆者通過對陜西省商南縣過風樓—青山地區開展的1:25000土壤地球化學測量數據進行整理，結合測區地層、構造和巖漿巖，合理圈定并篩選出G1、G7和G14三個尋找金礦的重點綜合異常區，充分利用土壤地球化學特征與地質特征之間的關聯，勘查發現了多條金礦（化）體，驗證了土壤地球化學測量手段篩選金礦找礦靶區的科學性。

同時，選取三官廟金礦床和陜西雙王金礦床為地質模型，對上述3個綜合異常區進行了科學的成礦預測，認為陜西省商南縣過風樓—青山地區可發現2—3處中型以上規模的金礦床。