摘要：在甘肃省肃南县镜铁山矿深钻SZK5-6钻孔中，笔者每5m采集一件基岩光谱样，并在遇到断裂接触带、蚀变带以及矿化迹象明显的区域时增加采样密度。分析结果显示，孔内Ba、Fe、Cu、W、Au、Sb六种元素的光谱曲线波动明显，特征显著，与已开发的铁铜矿体相一致，同时与深部探测到的钨、金锑矿（化）体也显示出良好的对应关系。结果表明，基岩光谱测量不仅能够界定已知铁铜矿体的范围，还能预测深部矿（化）体的位置，有效缩小找矿靶区，为后续的靶区圈定和矿产资源评价提供重要的地球化学支持。

　　关键词：基岩光谱测量；矿产勘查；镜铁山；地球化学；深钻

　　近年来，随着全国范围内对深部矿产资源勘探的热潮，甘肃省在金川、厂坝、白银厂等有色金属矿区以及甘南地区的大型金矿如大水金矿、加甘滩金矿、早子沟金矿等，开展了一系列深部找矿项目。这些项目主要针对铜、镍、铅、锌、金等关键战略性矿产，并且已经取得了显著的找矿成效，同时形成了一套有效的深部找矿技术方法。甘肃省积极推行“三深一土”国土资源科技创新发展战略，充分利用省级财政地质勘查的公益性质，计划每年开展1个～2个深部找矿项目，这些项目主要安排在国有大型矿山的深部和周边区域，以实际支持和服务于大型国有矿山企业，增强矿产资源的保障水平。

　　1区域地质

　　该研究区域位于酒泉市的西南部，镜铁山地区，祁连山褶皱带的北部是地质构造位置，在桦树沟－斑赛尔山复背斜内。区域内有着完整的地层出露，整体分布为北西—南东向。太古宇—古元古界北大河岩群（ArPtB）、中元古界长城系朱龙关群熬油沟组（Cha）等是主要底层组成部分。在区域内存在多样的侵入岩岩性，分布范围较为广泛。基底岩系成分决定区域地球化学场，祁连山地区的基底变质岩系基础，富含Cu、Fe成矿元素，在区域内Cu元素呈现出明显的继承、迁移分异等特点，分区、分带性和叠加性是区内地球化学的主要特点。

　　2研究区地质

　　桦树沟—斑赛尔山复背斜核部是研究区的主要位置，在向斜褶皱构造下其分布为北西—南东向，复背斜的次级褶皱为属桦树沟—斑赛尔山。复式主向斜由杂色千枚岩、铁矿层共同组成，两翼层位并没有太大差异，具有相同的岩石组合。铜矿体产于主向斜的北翼，与地层同步褶皱。主向斜两翼岩层内局部地段发生强烈变形，小褶曲、压扁作用及顺层剪切等现象多见，小褶曲及小揉皱非常发育，表现为两翼不对称，其特点是轴面产状与主向斜基本一致。层间劈理和褶劈理的广泛发育，主要是受到顺层剪切和垂直轴面的挤压作用产生的；硬性岩（矿）层表现得透镜化、拉长定向，是在压扁作用下造成的。

　　区内断裂发育，从构造应力场分析及根据断层性质、产状、空间展布、生成序次和组合配套等特征看，研究区断裂可分为三组，现将工作区内较大断层分述如下。

　　F18断层。主向斜核部9线以西是发育的主要位置，长、宽分别为1000m以上、0.15mm～50m，9线以东与F11断层斜接。构造透镜体、片理化带及揉皱在断层内广泛分布，透镜体、片理化分别为斜列状、褪色现象，断裂较窄地段的发生概率较高。两组擦痕出现在断层面，分别为向东倾伏、北东倾伏，倾角分别为65°、10°~20°。前一组与后一组分别伴有阶步与模糊，阶步，属于逆冲断层性质，左行平移可以由擦痕判定。在强烈的挤压之下断层带会有细微片理粗线，形成的原因是碎裂状镜铁矿构成的，断距在150m左右，自西向东有增大趋势。

　　F11断层。该断层地表分布于9线～12线间，长约300m，宽2.5m。走向东西，倾向北，倾角55°~78°,属斜切正断层，截断FeI矿体，经10线地表揭露，2880中段10线穿脉和钻探工程控制，断层破碎带宽2.5m，带内可见断层泥，由灰黑色千枚岩，灰绿色千枚岩和铁矿搓碎物组成。断层垂向位移167m，水平位移138m，断面凹凸不平，见强烈硅化，岩石蚀变褪色；据结构面、片理面和断层面关系及破碎带岩石形态等确认，该断层由北西向南东逆冲，其性质属压扭性逆冲断层。

　　F10断层。大致平行桦树沟，沿FeⅠ矿体下盘展布，延长2km，地表时隐时显，总走向310°~330°,倾向210°~220°,倾角50°~65°,局部直立或倒转。沿断裂带岩石强烈搓碎，形成宽窄不一的褪色蚀变带，带内岩石易被挤压，呈碎裂状或岩块透镜体。脆性岩石（碧玉岩及铁矿）强烈搓碎，形成挤压破碎、硅化、黄铁矿化带；韧性岩石（千枚岩）揉皱极为明显，破碎带岩性颜色较浅，形成了蚀变岩、碳酸盐网脉和富含硫化物“三位一体”的蚀变带。该层间断裂带随地层同步褶皱，在倾向上更为明显。表现为上部FeⅠ矿体，带内铜矿体、矿化体的波状弯曲，局部膨大或尖灭现象和层间劈理、褶劈解理的广泛发育和压扁现象。对后期的热液活动和铜矿的富集起到重要作用，铜矿化体受该破碎蚀变带控制明显。

　　F12断层。为晚期斜切断层，位于11线～14线之间，长800m，宽0.5m～1.7m，走向北东东，倾向北北西，倾角43°~75°,断面平直，据钻孔和坑道资料表明，深部无垂直位移。从擦痕、劈理与主断面产状关系判断，为左行平移断层。断层走向与向斜轴近垂直将FeⅠ和FeⅡ矿体切割，矿体平移断距为60m～100m，通过FeⅡ矿体下盘时断距为20m左右，对矿体破坏较为严重。

　　千枚岩主要成分为绢云母、石英和碳酸盐岩矿物。随着三种主要矿物含量的变化，呈现出一系列不同类型的千枚岩。如绢云母石英千枚岩、绿泥石英绢云母千枚岩、碳质千枚岩等。在变质过程中，新生矿物主要为绢云母，常呈细小鳞片状定向排列，构成千枚状构造。石英在变质过程中主要表现为重结晶，往往呈不规则状。碳酸盐岩矿物多为变晶或变斑晶，常呈聚斑状，重结晶程度高。

　　变质铁矿由于铁矿体中矿物成分、结构构造的差异，在变质作用下，铁矿体不同地段重结晶程度差别很大，甚至在同一矿石中不同的条带也有差别，宏观上碧玉条带中的铁矿物重结晶程度略高，菱铁矿和铁白云石条带中的铁矿物重结晶程度最高，只有在含铁泥质千枚岩或含绢云母、石英较多的铁矿中，铁矿物结晶程度偏低或为细小纤维状镜铁矿。石英常呈清楚的变余砂状结构，重晶石在变质作用过程中重结晶为粗粒状，且自形程度较高。总之，原始沉积的铁矿在变质作用过程中，矿物成分重结晶程度较高。

　　3基岩光谱样

　　3.1样品采集

　　样品采集按照《金属非金属矿产地质普查勘探采样规定及方法》等相关规范要求进行，样品测试分析送有甲级资质的实验室分析。本次在深钻钻孔SZK5-6中共采集406件基岩光谱样，采样技术是每个采样点周围5m的范围内，选取3个～5个相同岩性的新鲜岩石碎块（块径不超过30mm），将这些碎块组合成一个样品，确保样品的重量超过300g。在采样过程中，特别关注了断裂接触带、蚀变带以及显示出矿化迹象的区域，进行了加密采样。

　　3.2分析测试

　　样品测试由“自然资源部兰州矿产资源检测中心”完成，采用等离子质谱法、荧光光谱法等方法进行系统的元素含量光谱分析。分析元素包括Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn、Mo、Cd、Co、Cr、Ni、Fe、Ba，共计18种元素。所有样品的测试结果符合规范要求。

　　4应用分析

　　在本次深入的钻探作业SZK5-6中，对那些具有重要成矿潜力的区域进行了详尽的踏勘和检查工作。同时，为了验证之前钻孔数据的准确性，对一些前期施工的钻孔进行了重新采样和分析。通过这些综合性的地质工作，在研究区内识别并圈定了1处重晶石矿体、3处铁矿体、2处铜矿体、1处钨矿化体以及1处金矿体。

　　在矿体的顶板围岩方面，主要为灰色的菱铁矿绢云母千枚岩。这种岩石具有鳞片变晶结构，并呈现出典型的千枚状构造。其中的菱铁矿主要以不规则粒状和近菱面体的形式存在，粒径大小介于0.2mm～1mm之间，属于变斑晶类型。此外，这些菱铁矿普遍表现出明显的褐铁矿化现象。至于矿体的底板围岩，则为灰白色的细粒闪长岩。这种岩石与重晶石矿体之间存在着侵入接触的关系。整体来看，该矿体的连续性较好，其形态和规模明显受到F18断裂构造的控制。

　　在钻孔的过程中，发现了一个重要的矿层，位于344.4m～408m的深度范围内。在这个区间内，观察到了赤铁碧玉岩的存在，并且在其中发现了铁矿体和铜矿体。具体来说，识别出了三层铁矿体和一层铜矿体。

　　首先，第1层铁矿体的厚度达到了7.89m，其平均品位为29.14%。这层铁矿体主要赋存在红褐色条带状的赤铁矿化碧玉岩中。顶板围岩主要是灰色的菱铁矿绢云母千枚岩，而底板围岩则是灰白色的细粒闪长岩。这层矿体的形态和规模明显受到了F18断裂构造的控制。

　　其次，第2层铁矿体的厚度为12.8m，平均品位高达36.16%，并且还伴生有铜矿，其平均品位为0.12%。这层矿体的赋存岩性主要是红褐色黄铜矿赤铁矿化碧玉岩型碎裂岩。顶板围岩为灰白色细粒闪长岩，而底板围岩则为灰白色黄铜矿化石英脉。这层矿体的形态和规模同样明显受到了F18及次级断裂构造的控制。

　　再次，第3层矿体实际上是一层铜矿体，其厚度达到了2.72m，平均品位为0.47%。在这层矿体中，除了铜矿之外，还伴生有铁矿，其平均品位高达24%。这层矿体主要赋存在一种红褐色的岩石中，这种岩石被称为黄铜矿赤铁矿化碧玉岩型碎裂岩。这种岩石的特点是具有明显的红褐色调，并且质地较为破碎，显示出明显的碎裂结构。在这类岩石中，黄铜矿和赤铁矿的分布较为均匀，使得这层矿体具有较高的开采价值。

　　最后，第4层铁矿体的厚度为8.27m，平均品位为31.98%，并且还伴生有铜矿，其平均品位为0.11%。这层矿体的赋存岩性为灰褐杂色条带状黄铜矿化赤铁矿菱铁矿矿石。菱铁矿主要以它形粒状为主，粒径在0.02mm～0.15mm之间，大小基本连续，沿解理裂缝轻微氧化。赤铁矿的富集条带宽约0.2mm～5mm，而菱铁矿富集的条带略显褐色调。顶板围岩为灰白色黄铜矿化石英脉，底板围岩为灰白色强蚀变细粒含钛铁氧化物闪长岩。这层矿体的形态和规模也明显受到了F18及次级断裂构造的控制。

　　在钻孔深度范围从416.92m～420.54m的位置，成功圈定了一条铜矿体。这条矿体的厚度为2.47m，并且其平均品位达到了13.33%。在这条铜矿体中，还发现了伴生的银矿，其品位为2.5g/t。该矿体主要由黄铜矿矿石构成，这使得从实物岩芯中可以明显看到黄铜色的特征。这种矿体的形成主要是由于黄铜矿热液的贯入作用，导致其与周围的顶底板岩层呈现出侵入接触的关系。此外，该矿体的形态和规模明显受到断裂构造的控制，断裂构造在地质成矿过程中起到了重要的作用。

　　在钻孔深度达到943.79m～953.74m，发现了一处钨矿化体，其钻遇厚度为10m，而真实的厚度则为7.6m。该矿体的WO3的平均品位为0.07%。经过进一步的地质分析，确定该矿体受到了断裂构造的显著影响，导致岩性整体较为破碎。具体来说，这是一套灰白色变不等粒石英砂岩，显示出强烈的硅化现象。在局部区域，黄铁矿的发育较为明显，进一步证实了矿化的存在。

　　在1344.96m～1346.81m处发现一条金矿体，其厚度达到了1.85m。该矿体的Au平均品位为2.4g/t，同时伴随着Sb品位的变化，其品位范围在0.3%～0.72%之间。这一矿体主要赋存在一种灰黑色的岩石中，这种岩石具有毒砂和黄铁矿化的特征，并且属于绢云母千枚岩。其结构为鳞片变晶结构，整体呈现出千枚状的构造特征。

　　在对该矿体进行编录时，发现岩芯相对较为破碎，尤其是在裂隙面上，辉锑矿的分布较为广泛。除此之外，还观察到细小的星点状黄铁矿和毒砂的存在。矿体中还表现出不均匀的硅化现象，局部区域的石英出现了重结晶现象，晶体体积增大。这些特征共同揭示了该矿体经历了韧性剪切作用的影响。值得注意的是，该矿体的顶板和底板围岩均为灰黑色的绢云母千枚岩，这为矿体的识别和进一步勘查提供了重要的地质背景信息。

　　综上所述，对研究区内圈定的1处重晶石矿体、3处铁矿体、2处铜矿体、1处钨矿化体以及1处金矿体，基岩光谱分析结果表明，该深钻钻孔SZK5-6中的Ba、Fe、Cu、W、Au和Sb元素的光谱曲线波动显著，特征突出，与各矿体对应关系一致，能够直观有效的反映深部矿（化）体的位置。

　　5结论

　　第一，基岩光谱测量采用的采样技术既简单又快捷，测试样品所需时间较短。所获取数据一般呈现为光谱曲线，这使得观察和分析变得直观且易于比较，为野外工作提供了初步的判断和指导。

　　第二，通过基岩光谱测量方法的应用，成功发现了金、锑、钨等矿（化）体的存在，这一发现为研究区内的找矿工作开辟了新的领域，并为以后的勘查工作提供了重要的参考依据。

　　第三，通过基岩光谱测量，结合野外岩心编录，在深钻钻孔SZK5-6中见到了2层破碎带，第一层为F10断裂所致含铜矿破碎带，第二层为隐伏破碎带，钻孔见宽约130余米，其中见有钨矿化，推测该破碎带为北西向断裂与近东西向F18断裂的交汇部位。结合区内以往资料，F18断裂形成于向斜之后，控制铜矿的F10断裂之前。北西向的F10断裂和F隐伏断裂同期形成，改造了近东西向F18断裂。对上述构造格架的认识，对矿床成因的分析、模型的构建和矿体的准确定位提供了依据和思路。

　　第四，基岩光谱测量不仅能够界定已知矿体的范围，还能预测深部矿（化）体的位置，有效缩小找矿靶区，以精确性和高效性，使其成为当前地质勘查不可或缺的技术方法之一。