后龙门山构造带位于扬子板块西北缘，处于青川—阳平关断裂和北川—映秀断裂之间，分为基底岩系和沉积盖层2个部分，基底由轿子顶穹隆和刘家坪穹隆核部的新元古代通木梁群和刘家坪群火山岩及花岗岩组成，沉积盖层以南华纪—早古生代的沉积岩为主（
李佐臣，2009）。自晚印支期以来，该构造带经历了多期构造运动，区域脆—韧性或韧性构造带和次级断裂带发育，成矿热动力条件有利，具备良好的成矿条件（
王富东等，2015）。带内金矿资源丰富，发育有黄泥坪、丁家林、太阳坪和董家院等多个金矿床，具有良好的金矿资源找矿前景（
周新春等，2005；
付于真等，2014；
仇金林等，2025），但该区域地表植被覆盖严重，基岩露头较差，为矿产勘查工作带来挑战。
研究发现，丁家林、太阳坪和董家院金矿床受NE向脆—韧性剪切带控制，以发育鸡窝状石英脉型金矿体为特征，连续性较差（
魏立勇，2008；钟俊，2012），带内金主要以裂隙金和包体金的形式赋存在黄铁矿中（
周新春等，2005；
魏立勇，2008；钟俊，2012），金矿形成年龄约为200 Ma（
Liu et al，2023），带内矿体分布与1∶20万水系沉积物金异常套合较好（
龚克礼等，1989）。1∶1万土壤地球化学测量作为快速缩小找矿目标，圈定矿化区域的有效手段（
刘永彪等，2024；
娄元林等，2024；
张勇等，2024），在丁家林和太阳坪等金矿勘查中取得了良好成效（
樊战军，2000）。
辛家咀地区位于丁家林—太阳坪—董家院金矿带NE向约8 km处，与丁家林、太阳坪和董家院等金矿位于同一脆—韧性剪切带内，处于1∶20万水系沉积物金异常范围内。前人在该地区开展了一些矿产地质调查工作，仅发现少量金矿化线索（
樊战军，1999；
张宏如等，2017），未取得金矿找矿突破，与该区高强度金异常规模不相称。鉴于此，为了快速查明该区元素分布规律，进一步缩小找矿范围，结合该区地球化学景观条件和化探工作经验，在辛家咀一带部署开展1∶1万土壤地球化学测量，测量面积为11 km
2，通过对该地区开展元素地球化学特征分析和土壤地球化学异常筛查，以期快速寻找矿化线索，实现找矿突破。
1 地质背景
1.1 区域地质背景
辛家咀金矿区地处后龙门山构造带北东段（
图1），阳平关—勉县深大断裂南侧，扬子地块、碧口地块及松潘—甘孜造山带夹持部位，其北部为碧口地块，南部为扬子地块，西部为松潘—甘孜造山带（
付于真等，2014），属于扬子板块北缘龙门山—大巴山铁—铜—铅—锌—锰—磷—硫—重晶石—铝土矿成矿带，勉略宁金矿矿集区青木川—茶店铜金多金属成矿区。区域上金、铜、铅锌、锰、银和铁等矿床较多，有丁家林、太阳坪、董家院（
王柘等，2015）、乌鸦坑、旧房梁（
陈剑祥等，2013）、玉泉坝（
王元等，2019）和青木川（
廖时理等，2015）等金矿床（点），中坝锰矿床（
纪冬平等，2021）以及大茅坪（
赵福来等，2020）和刘家坪（
唐子林，1976）等铜多金属矿床。
区域出露地层由老到新分别为中—新元古代碧口群，新元古代王家河组，震旦系陡山沱组和灯影组，寒武系牛蹄塘组、长江沟组和磨刀垭组，奥陶系陈家坝组，志留系新滩组、罗惹坪组和茂县群，局部地段为以陆相喷发为主的新元古代刘家坪组火山岩。中—新元古代碧口群和志留系茂县群为区域主要地层。碧口群为一套浅变质海相陆源碎屑—火山喷发沉积岩系，岩性主要为角斑岩、角斑质凝灰岩、细碧岩和凝灰岩，局部夹石英角斑岩、岩屑凝灰岩、凝灰质板岩和石英砂岩。志留系茂县群岩石以千枚岩为主，局部含少量铁菱镁矿斑点，该地层中金含量较高，为重要的金矿矿源层（
孙树浩，2009）。
区域经历多次构造活动，其中晋宁运动、印支运动和燕山运动最为强烈，区域脆—韧性（或脆性）构造带和次级断裂带及背、向斜褶皱构造作用十分强烈，层间褶曲、揉皱、挤压片理化带及强挤压裂隙和节理也非常发育，主要以向东南推覆的脆—韧性剪切带为主。区域断裂活动较强，主要以推覆的脆—韧性剪切带为主，规模较大，倾向NW，走向约为60°。由北向南依次为杨家沟—潘家坝—清河坎脆—韧性剪切带、仓子坝—潘家坝脆—韧性剪切带、青川—阳平关断裂、燕子砭—花石沟断裂和马家沟—李家湾脆—韧性剪切带。区域褶皱以青川—阳平关断裂为界，分为南北两侧。北侧褶皱主要表现为紧闭同斜褶皱，构造线方向为240°，褶皱枢纽向东倾伏，倾角为20°~30°，轴面劈理以北倾为主。南侧褶皱构造线方向为210°~240°。区域断裂十分发育，大部分褶皱残缺不全（
陕西省地质矿产局，1994）。
区域内发育有3期岩浆作用：第一期为中元古界，岩性为英云闪长岩和石英闪长岩；第二期为新元古界，岩性为闪长岩；第三期为三叠纪，岩性为花岗闪长岩。
1.2 矿区地质特征
矿区出露地层主要为寒武系牛蹄塘组、志留系茂县群和震旦系灯影组（
图2）。志留系茂县群岩性主要为粉砂质绢云千枚岩，局部含少量铁菱镁矿斑点，为主要的铜、金含矿层位；寒武系牛蹄塘组岩性主要为含碳硅质岩、碎屑岩和硅质灰岩，该地层为锰的主要赋矿层位；震旦系灯影组岩性主要为浅灰—深灰色中厚层纹层隐藻白云岩、硅质白云岩及皮壳状、葡萄状白云岩。区内地层总体呈NE向展布，倾向NW或SE（
刘基等，2022；
王斌等，2025）。
矿区内褶皱和断裂广泛发育，主要有燕子砭—金山寺断裂、志留系与寒武系接触部位的燕子砭—花石沟断裂、寒武系与震旦系接触部位的马家沟—李家湾断裂和NW向断裂（
Yan et al，2011；
寇少磊等，2024）。青川—阳平关大断裂为该区主要断裂，出露宽度为100~500 m，呈近NE-SW向展布，总体走向55°，倾向NW，倾角为50°~70°，为龙门山褶皱带与南秦岭褶皱带的拼接带。该断裂具有多期活动特征，控制了龙门山和南秦岭两大构造单元的岩石建造，至今仍有浅表层次的构造活动。断裂造成部分地层缺失，使地层间接触关系多为断裂接触。
含矿构造以NE向燕子砭—花石沟断裂为主。该断裂倾向NW，倾角为60°~80°，为一逆断层，主要表现为石英复脉带、石英单脉及片理化带，具有韧—脆性剪切的特征，岩石发育糜棱岩化。断裂带内石英脉产出不连续，且走向多与剪切带走向具有一定的夹角，呈不规则状、团块状和透镜状等。金属矿化主要为黄铁矿化，其次为方铅矿化和闪锌矿化；蚀变主要为硅化，其次为碳酸盐化和绿泥石化。
矿区岩浆活动较弱，仅出露少量石英闪长岩脉，成岩时代鲜有研究。
2 工作部署
2.1 样品采集
矿区主构造线方向为45°~50°，结合前期开展的工作，本次土壤测线方位为310°，根据《土壤地球化学测量规程》（DZ/T0145-2017）（
中华人民共和国国土资源部，2017），按照100 m×20 m（线距×点距）的网度进行布设，共布设采样点5 485个。采样位置选择在土层发育良好，无滑塌物和冲积物等外来物质影响，无工业生活污染的地段。采样物质为基岩上部残坡积物组成的细碎屑物质，即土壤C层（母质层）或B层（淋积层）中的基岩原地风化形成的棱角状和半棱角状细粒级物质。当采样点在山顶和山岗时，土层较薄，采样深度为10~20 cm；当采样点在山坡和坡脚时，土层较厚，采样深度为20~50 cm。采样时，需彻底剥去地表有机质层，在样点周围3~10 m范围内选择2~3处地点组合成1件样品。当野外样品干燥可过筛时，采集样重为500 g；当野外样品潮湿不能过筛时，采集样重为1 000~1 500 g，以保证单个样品重量符合分析测试要求。
2.2 样品检测
本次样品测试分析了Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Mn、Ni、Fe、Pb、Mo、W和Co共13项指标，测试工作由中国地质调查局西安矿产资源调查中心实验室完成。根据《土壤地球化学测量规程》（DZ/T0145-2017）和《地质矿产实验室测试质量管理规范》（DZ/T0130-2006）（尹明等，2006）对于分析质量的要求，选取5种方法进行检验，如
表1所示。内部质量控制采用GBW系列的8个国家一级标准物质，对每一个标准物质采用特定的分析方法进行12次分析测试，以对数偏差作为确定分析方法准确度和精密度的指标，以3倍标准偏差作为方法检出限。外部质量控制通过采用分析密码样品来实施。样品化验结束后，由项目组人员在实验室样品库中，均匀抽取加工好的土壤副样160件，编上密码样号，交由实验室进行密码分析，每种元素合格率均大于96%，由此可见样品分析的各项参数符合质量要求，分析结果准确可靠。
3 土壤地球化学异常特征
本区各地层元素地球化学背景差异显著，且富集的地球化学元素种类各不相同（
王占彬等，2022），将样品按统一背景值进行统计时会遗漏异常，因此将样品分地质子区进行统计。
3.1 元素地球化学特征
（1）元素富集特征
利用GeoIPAS软件对13种元素分析结果进行特征参数统计，得到元素含量最大值、最小值、平均值、标准差和变异系数
Cv
1，利用迭代剔除法将平均值加（减）3倍标准差的离群数据迭代剔除后形成元素背景值和背景数据变异系数
Cv
2（
黎彤，1992；
缪发金等，2023）。由
表2可知，与秦巴地区相比，志留系Au、As、Co、Ni、Cu、Zn、Mo和Fe共8种元素富集系数大于1，相对富集；Ag、Sb、W和Pb共4种元素富集系数小于1，相对贫化，Mn元素与秦巴地区接近，未见明显富集或贫化；寒武系Au、Ag、As、Sb、Ni、Cu、Zn、Mo和Pb共9种元素富集系数大于1，相对富集，Mn、Co、W和Fe共4种元素富集系数小于1，相对贫化；震旦系Au、Ag、As、Sb、Co、Ni、Cu、Zn、Mo和Pb共10种元素富集系数大于1，相对富集，Mn和Fe共2种元素富集系数小于1，相对贫化，W元素未见明显富集或贫化。
（2）元素离散特征
元素原始数据的变化系数（
Cv
1）和背景数据的变化系数（
Cv
2）分别反映各自数据的离散程度（
臧金生等，2014；
袁和等，2017），用
Cv
1/
Cv
2来反映背景拟合处理时对离散值的削弱程度，将
Cv
1/
Cv
2和
Cv
1作为变化系数散点图的
X轴和
Y轴。由
图3可以看出：志留系中Au和Ag元素含量变化幅度大，高强数据多，成矿可能性最大；Mo元素含量变化幅度中等，有部分高强数据，有一定成矿可能；其他元素含量变化系数小，高强数据少，成矿可能较低；寒武系中Au和Mn元素存在部分高强数据，有一定成矿可能；震旦系中仅Pb元素有一定成矿可能。
（3）元素组合特征
在地质地球化学作用过程中，各元素总是有着千丝万缕的联系，通过元素R型聚类分析特征，研究探索各元素间的亲疏关系，揭示其地质意义（
董毅，2008；
田跃斌等，2013）。
由
图4（a）可以看出，在相关系数为0.35的水平上，可将13种志留系元素划分为6组，分别为Sb-Mo-Ag、Au-As、W、Pb、Mn和Co-Ni-Fe-Cu-Zn。从聚类分析结果来看，该区As与Au元素关系密切，可根据As异常来帮助寻找金矿化线索。
在相关系数为0.4的水平上，可将13种寒武系元素划分为4组，分别为Ni-Zn-Co-Mn-As-Sb-Mo-W-Cu-Pb、Fe、Ag和Au［
图4（b）］。其中第一组元素组合众多，与寒武系牛蹄塘组黑色页岩特殊的地球化学元素富集组合有关，且Mn、Zn和Mo等元素浓集程度较高，有局部成矿的潜力；Au和Ag等元素，受区域变质作用及断裂活动的影响，元素在局部富集，有成矿可能。
在相关系数为0.4的水平上，可将震旦系元素划分为4组，分别为As-Sb-Pb-Ag-W-Au-Ni-Cu-Zn、Mo、Mn-Co和Fe［
图4（c）］。震旦系灯影组岩性较单一，主要为白云岩，元素聚合性较好，反映该区较为单一的元素地球化学属性。
3.2 单元素地球化学异常
不同地质分区中元素含量不同，为避免遗漏异常，以各地质分区中各元素的背景值加上2倍标准差并经人工适当调整作为异常下限值，结果见
表3。分别按照异常下限值的1倍、2倍和4倍划分为外带、中带和内带3个浓度分带，圈定出各元素的异常，结果见
表4。将3个地质分区的单元素异常结合并经人工适当调整绘制出矿区单元素异常图（
图5）。
由
图5可以看出，Au、Ag、As、Sb、Mn、Ni和Cu等元素异常3级异常分带明显，Zn、Mo、W、Pb和Fe等元素多数仅有外浓度分带。Au异常在志留系中以分散的团块状异常为主，大致呈NE向串珠状分布，局部地区呈NE向条带状分布；在寒武系中分布较独特，异常多产于寒武系顶部与志留系接触部位，或寒武系底部靠近震旦系附近，呈NE向条带状分布。FD
3附近Co、Ni、Cu和Fe异常明显，主要是由于FD
3北侧紧邻元古宇碧口岩群，其岩性以中基性变火山岩为主，是一套富含Cu、Cr、Ni、Co和Fe等元素的地层，由于FD
3断裂带内混入了部分碧口岩群物质，导致断裂带附近的铁族元素异常较为明显，主要为地层高背景所导致，找矿意义不大。
3.3 元素综合异常
通过对矿区元素地球化学特征和异常特征进行分析，结合成矿地质条件，将成因相同且空间分布上紧密相关的单元素异常，归并为一个综合异常（
郭小刚等，2023）。依据异常区已知成矿矿种及成矿元素面金属量（NAP）确定综合异常主元素，共圈定8处综合异常，按照Ht-1、Ht-2的顺序依次编号。采用相同主元素对比排列法对综合异常进行排序，即将同一主元素的各个综合异常放置在一起，依其评序指数由大到小进行排序，评序指数值为主元素规模、其余元素衬度平均值和修正系数三者的乘积。综合异常排序结果见
表5。
4 异常特征与找矿效果
矿区综合异常以Au为主，主要位于志留系与寒武系接触面以及志留系内部，如
图6所示，接触面附近的金综合异常特征如下：金异常显著，面积大，强度高，Au与As、Sb、Ag元素关系密切，其他元素发育一般。志留系内部的金综合异常多呈团块状或串珠状分布，异常稍弱，一般与发育在其中的韧性剪切带及石英脉有关。根据综合异常排序和该区主成矿类型，选择对主元素为Au的排序为1的Ht-5异常和排序为4的Ht-2异常进行检查。Ht-2异常位于矿区东北部，异常呈椭圆状分布；Ht-5异常位于矿区中部，异常呈条带状分布，向西南未封闭。
Ht-2异常区东部为寒武系牛蹄塘组碳质板岩和含炭硅质板岩，西侧为志留系茂县群千枚岩。异常位于NW和NE向2组断裂交会部位，综合异常面积约为0.1 km
2，主元素为Au，特征组合为As-Ag，各元素浓度分带清晰，套合性较好。Au异常极高值达2 180×10
-9，异常均值为128.6×10
-9；Ag异常面积为0.09 km
2，极大值为5 560×10
-9；As异常极大值为600×10
-6，均值为125×10
-6［
图7（a）］。在该异常布设探槽2条、钻孔1个进行查证，在探槽中见到多层金矿化，Au最高品位为10.7×10
-6，2条金矿体平均品位为3.78×10
-6和1.46×10
-6。检查发现金矿化与蚀变带中的石英脉关系密切，含矿石英脉有多条，最厚处达2.5 m，局部见有铁碳酸盐化，受地表风化淋滤影响，矿脉发育较多蜂窝状构造。钻孔在预定位置见到厚度为11.28 m的金矿化带，但品位较低，最高仅有0.29×10
-6，平均品位为0.16×10
-6［
图7（b）］。
Ht-5异常区主要为志留系茂县群千枚岩，仅在异常区东南部出露少量寒武系牛蹄塘组炭质板岩。异常核心位于寒武系与志留系地层接触带上，综合异常面积约为0.39 km
2，主元素为Au，特征组合为Ag-As-Sb-Mn，该异常元素强度高，面积大，以Au和Ag异常最为显著。其中Au异常面积为0.2 km
2，极大值为1 730×10
-9，均值为119×10
-9；Ag异常面积为0.2 km
2，极大值为9 030×10
-9，均值为3 556×10
-9［
图8（a）］。对该异常进行检查时发现一条大型NE向韧—脆性剪切带，带内发现金矿体。布设槽探4条、剥土1条、钻孔6个，对该金矿体进行控制，该矿体走向方向长度约为700 m，倾斜方向长度约为160 m，矿脉赋存于志留系茂县群含铁菱镁矿斑点千枚岩与寒武系牛蹄塘组碳硅质板岩断层接触带内，围岩蚀变以黄铁矿化和硅化为主，其次为碳酸盐化、绿泥石化和黄铜矿化等；矿化蚀变地表以褐铁矿化为主，钻孔中以中细粒黄铁矿为主。金矿体产状为315°~320°∠35°~65°，真厚度为0.87~11.28 m，单工程平均品位为0.96×10
-6~5.19×10
-6，平均品位为2.74×10
-6，厚度为3.59 m，厚度变化系数为80.20%，品位变化系数为71.54%，探获推断金资源量3.72 t［图
8（b）、
8（c）］（
杨伟等，2024）。
5 结论
根据对辛家咀金矿区土壤地球化学测量数据的统计分析研究，得出以下结论：
（1）在秦岭植被厚覆盖和半覆盖区找矿时，通过土壤地球化学测量可以快速圈定找矿靶区，缩小范围，为地质找矿提供重要信息。
（2）在元素分布受地层控制显著的地区，整体进行化探异常处理时往往会遗漏异常，通过分地层进行异常处理可以避免异常遗漏。
（3）矿区综合异常以Au为主，见矿金异常大多位于志留系与寒武系地层接触带附近，Au、As、Sb和Ag组合异常是本区找Au的有利标志，在综合异常好的区域通过布设山地工程往往能够实现找金突破。
中国地质调查局项目“陕西宁强青木川—阳平关一带金多金属找矿靶区优选与评价”(DD20230369)
京公网安备11010202008535号
PDF
(7616KB)
