摘要
樊岔金矿床位于小秦岭成矿带东部，是区内典型的石英脉型金矿床，区内构造岩浆活动频繁，成矿背景好。为探讨矿床元素的分布特征及成矿物质来源，本文通过对太华群片麻岩、燕山期花岗岩及金矿石开展主量元素、微量元素地球化学特征研究，结果表明：矿石主量元素具有较高的SiO2、TFe2O3含量，与矿区内普遍发育的硅化、金属硫化物矿化的地质特征一致；矿体蚀变围岩具有较高的CaO、Na2O、K2O含量，与矿体周围发育的钾长石化、碳酸盐化有关；金矿石、太华群片麻岩、辉绿岩、燕山期花岗岩等均表现为轻稀土富集、重稀土亏损的右倾稀土元素配分模式，其中金矿石与燕山期花岗岩的稀土元素配分模式曲线一致，指示两者具有一定的成因联系。结合成矿地质背景，认为樊岔金矿形成于燕山期构造体制转换背景下的构造-岩浆热液成岩、成矿体系。
Abstract
The Fancha gold deposit is located in the eastern part of the Xiaoqinling metallogenic belt. It is a typical quartz vein-type gold deposit in the area. The tectonic magmatic activities in the area are frequent and the metallogenic background is good. To explore the distribution characteristics of elements in ore deposits and the sources of ore-forming materials, this paper conducts research on the geochemical characteristics of major and trace elements in gneiss of the Taihua Group, granites of the Yanshanian period and gold ores. The results show that: The main elements of the ore have relatively high contents of SiO2 and TFe2O3, which are consistent with the geological characteristics of silicification and metal sulfide mineralization that are commonly developed in the mining area. The altered surrounding rock of the ore body has a relatively high content of CaO, Na2O and K2O, which is related to the potassium feldtization and carbonation developed around the ore body. Gold ores, Taihua Group gneiss, diabase, and Yanshanian granites all exhibit a right-skewed rare earth element distribution pattern characterized by enrichment of light rare earths and depletion of heavy rare earths. Among them, the rare earth element distribution pattern curves of gold ores and Yanshanian granites are consistent, indicating a certain genetic connection between the two. Combined with the geological background of mineralization, it is believed that the Fancha gold deposit was formed in the tectonic-magmatic hydrothermal diagenetic and metallogenic system under the background of the structural system transformation during the Yanshanian period.
0 引言
小秦岭成矿带位于华北克拉通南缘，是中国重要的黄金产地之一。区内构造发育、岩浆活动强烈，具有良好的成矿地质背景（Chen et al.，2000；董文超等，2020）。目前在该区相继发现并探明了大湖、文峪、杨砦峪等一系列大型石英脉型金矿床及武家山、莲子沟、葫芦沟等一系列蚀变岩型金矿床，这些矿床的发现显示出该区较好的成矿条件与巨大的找矿潜力。樊岔金矿是小秦岭成矿带东部典型的石英脉型金矿床之一，由于矿床发现较晚，前人对其开展了一定的理论研究，展恩鹏等（2019）通过对矿床流体包裹体研究认为矿床成矿流体具有中低温、低盐度、富含 CO2和 CH4的特点，流体沸腾与混合作用是成矿流体主要的演化机制，同时指出矿床的成矿深度约为 10 km。任志媛（2012）通过对同位素成矿年代的研究认为，樊岔金矿形成于中生代燕山期（130~120 Ma），同时指出矿石中的碲化物是 Au、Ag 等成矿元素的重要搬运载体。尽管前人对解释矿床的流体特征、成矿时代等进行研究，但在一些问题上还存在争议，前人研究普遍认为樊岔金矿及小秦岭矿集区内的多数金矿床均形成于白垩纪时期板块运动作用下区内岩石圈构造体制发生转换的过程中，但矿床成矿物质来源、矿床成因等方面存在争议，其中争议的焦点主要集中在矿床的形成是否符合造山型金矿的成矿特点或是与岩浆作用有关的热液型金矿床有关；其次对于矿床的成矿物质来源，盛涛（2016）通过对矿床铅同位素特征的研究认为矿床的成矿物质来源与太华群关系密切；任志媛（2012）通过对矿床硫同位素特征研究认为矿床的成矿物质来源与深部岩浆有关。基于此，针对矿床成矿物质来源与成矿成因的科学问题，本文通过对樊岔金矿开展主量元素、微量元素及稀土元素等地球化学特征的研究，探讨矿床的地球化学特征，为区域矿床成矿理论的研究提供重要依据。
1 区域地质特征
小秦岭地区位于华北克拉通南缘，属秦岭造山带的重要组成部分，其东西长约150 km，南北宽15~20 km，总面积大于 1000 km²，是中国重要的金、钼、银、铅、锌等金属矿产的产地之一。该区主要形成于中生代板块碰撞的构造演化过程中，在挤压的构造运动体制背景下，秦岭造山带以推覆体形式产出，形成以结晶基底与上覆沉积盖层为主的地层 “二元结构”（秦军强等，2024）。其中基底地层为太古宇太华群的变质岩系，该地层为一套变质程度普遍达到角闪岩相局部达到麻粒岩相的黑云斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩及斜长角闪岩等组成；盖层主要为中元古界熊耳群火山岩及第四系等，其中熊耳群多以角度不整合的形式覆盖于基底地层之上，该地层为一套中酸性的火山熔岩，岩性主要为安山岩、流纹岩及凝灰岩等。
区域内构造发育，断裂与褶皱均有出露，其中断裂主要为近 EW 向的太要断裂与小河断裂，构成了区内的基本构造格架。褶皱主要有五里村背斜、七里坪向斜、老鸦岔背斜及杨砦峪背斜等，主要发育在 2 大构造的中部（图1a）。整体上，区域断裂与一系列褶皱构造一起控制着区内矿床及地层的空间分布（李照义等，2025）。
区内岩浆活动频繁，岩浆岩大量发育，自元古宙至中生代期间均有出露，其中以燕山期的岩浆活动最为强烈，表现为多期次岩浆侵入的特点，以花岗岩体、岩基、岩株及小侵入体的形式存在，如文峪岩体、娘娘山岩体及小河岩体等，这些花岗岩体与区内金属矿床的形成密切相关（Mao et al.，2008）。
2 矿床地质特征
矿区内出露的地层较为简单，主要由太华群变质岩及第四系组成。其中太华群在矿区范围内大量发育，同时也是该矿床主要的赋矿围岩，岩性有片麻岩、斜长角闪片麻岩等。岩浆岩在矿区内较为发育，有加里东期花岗岩、燕山期花岗岩、辉绿岩等，其中部分矿体分布与燕山期花岗岩及周围数公里范围内，在花岗岩的边部常存在围岩蚀变。元古宙花岗岩与加里东期花岗岩在区内零星出露，野外调查发现两者与矿体的空间分布关系较弱。第四系仅在矿区的南部存在出露，出露面积较少。
图1研究区大地构造位置图（a）与地质简图（b）
1—第四系；2—太华群；3—元古代花岗岩；4—加里东期花岗岩；5—燕山期花岗岩；6—辉绿岩脉；7—老鸦岔背斜；8—含矿断裂带及编号
区内构造发育，以断裂构造为主，依据断裂带走向可分为近 EW 向、NE 向及 SN 向 3 组。其中近 EW向断裂构造在矿区内大量发育，总体走向270°~300°，该断裂带以压扭性为主，矿化蚀变普遍较强，常出现硅化、钾化、黄铁矿化等。该组断裂不仅是矿区内矿体的主要赋矿与容矿构造，同时也是区域一系列大中型金矿床的重要容矿构造。该组断裂沿走向与倾向呈波状起伏变化，延伸一般较大，断裂带内常充填有含金石英脉-构造碎裂岩，是以压性和扭性为主的破裂结构面。NE向与SN向断裂发育较少，常被辉绿岩充填，局部见片理化、糜棱岩化，局部可见石英脉充填，总体含金性较差。矿区范围内岩浆岩大量发育，从元古宙至中生代时期的岩浆岩均有出露，如元古宙的花岗伟晶岩、加里东期的二长花岗岩、辉绿岩及燕山期的二长花岗岩、花岗斑岩等，同时在矿区局部可见规模不大的辉绿岩脉（图1b）。
矿区内已探明矿体十数条，均为石英脉型金矿体，如S60、S212、S902、S902B、S310、S301等，分别为对应断裂带内富含金的矿化带，其中 S60 矿体、 S902B 矿体（盲矿体）是矿区内的主矿体。整体上，矿体多呈条带状、网脉状、浸染状石英脉，在走向及倾向上呈舒缓波状，金矿体多平行排列，在局部发育多条次级的平行矿脉（图2）。如S902作为矿区目前开采的主要矿体，由 S902-1、S902-2 及 S902B-1 等组成，矿体呈东西向，倾向南—南西，矿体沿走向约 600 m，垂向延伸超 1000 m，矿体平均厚度约为 1 m，金平均品位约 8.79×10-6，最高达 17.5×10-6。矿体沿走向及倾向常出现侧向尖灭、分支复合等现象。
矿区内矿化较为连续，矿化较强部位发育黄铁矿化石英脉，黄铁矿呈条带状、细脉状、网脉状、星点状分布，沿石英脉裂隙充填或直接镶嵌于石英脉中。矿石呈块状构造，其中矿石中的石英颜色呈烟灰色或灰白色。在局部矿化较弱的部位，矿脉常出现间断的现象，整体构造带岩性以碎裂岩为主，局部发育糜棱岩化、硅化和黄铁矿化等蚀变矿化现象。在构造带与顶底板接触带岩性以碎裂岩、糜棱岩为主，糜棱面理、旋转碎斑和眼球状构造发育。
图2樊岔金矿第5勘探线剖面图
图3樊岔金矿岩石组构图
a—燕山期花岗岩，石英、斜长石和钾长石平行共生，其中部分斜长石已经蚀变为绢云母；b—斜长角闪片麻岩；c—辉绿岩；d—黄铁矿化黄铜矿化石英脉
图4樊岔金矿岩矿石化学成分图
1 —1号样品；2—2号样品；3—3号样品；4—4号样品；5—5号样品
区内矿石类型较为简单，以石英脉型矿石为主，蚀变岩型次之。其中石英脉型金矿石呈半自形—自形粒状结构、他形粒状结构、包含结构、交代残余结构及共结边结构等，矿石构造以块状构造、细脉状构造和浸染状构造、条带状构造、网脉状构造等为主。其中，矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、银金矿等，脉石矿物以石英为主，其次为绢云母、钾长石、方解石等（图3）。蚀变岩型在矿区内较少，主要呈自形—半自形粒状结构、充填结构、碎裂结构、碎斑结构、乳滴状结构、包含结构、浸蚀结构及胶状结构等，矿石构造主要呈块状构造。
3 样品采集及测试分析
此次研究在樊岔金矿坑道内采集了太华群片麻岩、燕山期花岗岩、蚀变岩、矿石等样品进行主量、微量元素的测试分析与研究，岩矿石主微量元素在河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院实验室完成。其中主量元素测试样品11件，微量元素测试样品22件。Fe2O3、MnO、MgO等11项元素采用 X 射线荧光光谱仪分析，S 和 FeO 利用酸式滴定管完成，LOI 在电子天平测试，Li、Rb、Ba 等 56 种微量元素采用等离子质谱仪（ICP-MS）完成，Hg 元素利用双道原子荧光光度计完成。具体样品岩性及分析结果见表1、表2、表3。
4 地球化学特征
4.1 主量元素地球化学特征
樊岔金矿区内不同岩矿石主量元素含量变化相对较大，其中矿体的SiO2含量为65.26%~91.36%，平均 74.66%，高于围岩及蚀变岩中的 SiO2含量；矿体中 Al2O3含量较低，平均 0.13 %，与蚀变岩及围岩相比，分别减少了 10.54%、7.25%，其次对于矿体中 TFe2O3含量（平均值 8.23%），分别高于围岩（平均值 6.55%）与蚀变岩的含量（平均值 8.18%），整体上矿体中铝的含量降低，铁的含量升高，这与矿石中普遍发育黄铁矿及黄铁绢英岩化的地质特征一致（图4）。不同类型岩矿石中，CaO、Na2O及K2O从蚀变岩 →围岩→矿体的含量逐步减小。对于烧失量，从矿脉→蚀变岩→围岩逐渐降低，并且含量变化较大，说明矿脉内挥发分物质含量较高。樊岔金矿体中 SiO2、Al2O3及 TFe2O3含量表现出较大幅度的变化特征，可能与矿石及矿化类型有关。
4.2 微量元素地球化学特征
在对樊岔金矿的围岩、花岗岩、辉绿岩及矿石等进行稀土元素的测试分析（表3）。研究区矿体围岩太华群样品的 ΣREE 总量为 87.55×10-6~332.40× 10-6，平均值为 209.98×10-6，变化区间较大；轻稀土相对富集，LREE 总量为 70.71×10-6~304.17×10-6，平均值为 187.44×10-6；重稀土元素总量为 16.84×10-6~28.23×10-6，平均值为 22.54×10-6，HREE 相对亏损且含量较低，含量区间较窄，表现出一定的均一特征； LREE/HREE 比值介于 4.20~10.77，平均值为 7.49， LaN/YbN值为3.18~14.60，平均值为8.89，稀土元素配分曲线表现为轻稀土相对富集的右倾模式（图5a）； LaN/SmN值为 2.38~4.11，平均值为 3.25，表明轻稀土分馏明显；GdN/YbN值为1.02~2.26，平均值为1.64，反映重稀土分馏不明显。
表1樊岔金矿区主量元素分析结果（%）
a—斜长角闪片麻岩；b—燕山期花岗岩；c—辉绿岩；d—脉岩
樊岔金矿燕山期花岗岩样品的 ΣREE 总量为 55.52×10-6~257.07×10-6，平均值为 172.23×10-6，变化区间较大；轻稀土相对富集，LREE 总量为 52.30× 10-6~246.78×10-6，平均值为165.22×10-6；重稀土元素总量为 3.22×10-6~10.29×10-6，平均值为 7.47×10-6， HREE 相对亏损且含量较低，含量区间较窄；LREE/ HREE 比值介于 16.23~26.14，平均值为 22.12，LaN/ YbN值为 26.39~82.74，平均值为 60.87，稀土元素配分曲线表现为轻稀土相对富集的右倾模式（图5b）； LaN/SmN值为 6.23~7.30，平均值为 6.76，表明轻稀土分馏明显；GdN/YbN值为2.65~7.12，平均值为5.56，反映重稀土分馏明显。
研究区内辉绿岩样品的 ΣREE 总量为 83.30× 10-6~332.76×10-6，平均值为238.79×10-6，变化区间较大；轻稀土总量为68.33×10-6~302.76×10-6，平均值为 216.37×10-6，轻稀土相对富集；重稀土元素总量为 14.97×10-6~30.00×10-6，平均值为 22.42×10-6，HREE 相对亏损且含量较低，含量区间较窄；LREE/HREE 比值介于 4.56~11.72，平均值为 9.25，LaN/YbN 值为 3.75~16.20，平均值为11.38，稀土元素配分曲线表现为轻稀土相对富集的右倾模式（图5c）；LaN/SmN值为 2.25~4.90，平均值为 3.75，表明轻稀土分馏明显； GdN/YbN值为 1.12~2.57，平均值为 1.92，重稀土分馏不明显。
研究区矿石样品与其他岩石相比具有较低的稀土元素总量，ΣREE 值为 12.55×10-6~241.35×10-6，平均值为 44.26×10-6，变化区间较大；轻稀土总量为 11.46×10-6~232.30×10-6，平均值为 40.43×10-6，轻稀土相对富集；重稀土元素总量为 0.88×10-6~9.65× 10-6，平均值为 3.82×10-6，HREE 相对亏损且含量较低，含量区间较窄；LREE/HREE 比值介于 2.05~25.68，平均值为 11.59，LaN/YbN 值为 1.18~90.74，平均值为17.58，稀土元素配分曲线表现为轻稀土相对富集的右倾模式（图5d）；LaN/SmN值为 1.96~9.75，平均值为 6.26，表明轻稀土分馏明显；GdN/YbN 值为 0.48~8.07，平均值为2.07，重稀土分馏不明显。
樊岔金矿不同类型岩矿石的微量元素蛛网图如图6所示，整体上花岗岩、太华群片麻岩及辉绿岩中微量元素含量变化较大，矿石的微量元素配分曲线总体形态一致，但局部存在一定差异，其中矿石微量元素含量明显低于其他岩石。
图6矿区不同类型岩矿石微量元素蜘蛛图（原始地幔数据据Sun and Mcdonough，1989）
a—斜长角闪片麻岩；b—燕山期花岗岩；c—辉绿岩；d—脉岩
表2樊岔金矿不同类型岩矿石稀土元素分析结果（10-6）
表3樊岔金矿不同类型岩矿石微量元素分析结果（10-6）
在蛛网图中不同类型的岩矿石在一定程度上均富集 Rb、Ba、U 等大离子亲石元素和 Ta、Zr、Hf 及 Th 等高场强元素（HTSF），亏损 Nb 等高场强元素。矿石中 Ba元素含量为 128×10-6~316×10-6，平均值为 175×10-6，明显低于其他岩石的Ba元素含量，从矿石 →太华群片麻岩→辉绿岩→燕山期花岗岩 Ba 元素含量逐步升高。普遍认为 Rb、Ba、Sr 等元素在表生及地下水环境中均表现出较强的地球化学行为，其中Sr在变质作用下同样具有强烈的地球化学行为，在太华群片麻岩、燕山期花岗岩及辉绿岩中Sr呈明显的富集特征，对于矿石 Sr 表现出强烈的亏损，指示成矿流体在成矿过程中发生了一定的变质作用。矿石中 Ba 元素的富集可能是对初始流体（热液）的继承或钾长石在结晶过程中 Ba 元素替代 K 元素所致。矿石中 Ta、Th 及 U 元素的富集与亏损同时出现，其中Ta元素的亏损可能与上地幔参与了成矿作用有关，而Ta元素的富集可能与成矿后期发生了一定的变质作用有关；Th元素出现的亏损与富集指示成矿过程可能受到了地壳的混染（Chen et al.， 2004）；U 元素亏损与富集，指示成矿过程有岩浆作用的参与或后期出现一定的分异与变质作用（Dong et al.，2011）。
5 讨论
5.1 成矿物质来源探讨
矿床的成矿物质来源是探讨矿床成因及成矿作用的重要前提，目前对于樊岔金矿的成矿物质来源还存在较大争议。太华群作为樊岔金矿的赋矿围岩，部分学者认为矿床的成矿物质来源或Au元素的来源与太华群有关。黎世美等（1996）通过对小秦岭地区辉长岩及辉绿岩的研究认为该岩石具有较高的金元素含量（5.84×10-9），远高于地区克拉克值。戚开静（2010）通过对小秦岭地区太华群的研究发现其金元素含量为 0.16×10-9，认为太华群自太古代形成以来经历了多期次的构造运动与岩浆活动，使其具有较高金元素含量的辉绿岩等铁镁质岩石经长时间的变质作用形成一系列具有较低金元素含量的变质岩，如片麻岩、斜长角闪片麻岩等，在长期变质作用的过程中，地层（岩石）中的金元素不断发生活化、迁移，这为后期发规模的成矿事件提供了充足的成矿物质来源。展恩鹏等（2019）通过对樊岔金矿开展了铅同位素特征的研究，认为樊岔金矿石中黄铁矿的铅同位素206Pb/204Pb 的值为 17.11~18.46、 207Pb/204Pb 的值为 15.44~15.85、 208Pb/204Pb的值为37.75~39.32，其投点区域主要分布在下地壳于地幔演化线之间，被区域太华群地层的投点区域覆盖，认为矿石中的铅全部由太华群提供。
在小秦岭地区，李肖龙（2021）通过对地壳、下地幔及地表沉积盖层的含金性研究发现，其金元素含量分别为 0.5×10-9、2.01×10-9、0.8×10-9，指示在区域的岩石去地层中深部地幔具有良好的成矿物质基础。王义天等（2010）通过对樊岔金矿外围的杨砦峪金矿开展H-O同位素的研究发现，其成矿早期以岩浆水为主，随着成矿作用的持续，逐步向大气降水偏移，指示矿床的成矿作用可能与岩浆活动有关。任志媛（2012）通过对樊岔金矿石中的硫同位素进行研究发现，矿石中黄铁矿的 δ34S 值集中在-3.8‰~0.9‰，与太华群片麻岩中的δ34S具有较大的差异，指示其硫可能来自于深部岩浆。
稀土元素通常表现出相似的地球化学行为，常作为一个整体参与成岩成矿过程，被广泛应用于与热液矿床的地球化学示踪（庞绪成等，2015）。针对前人对矿床成矿物源的不同解释，本文以樊岔金矿区内不同岩矿石的主量、微量及稀土元素地球化学特征为研究内容，对矿床的成矿物源进行讨论。樊岔金矿区内围岩、燕山期花岗岩、辉绿岩及矿石的稀土元素配分模式均表现出轻稀土相对富集重稀土亏损的右倾模式，与其他地质体相比，矿石的稀土元素配分模式更加接近燕山期花岗岩的稀土元素配分模式，结合矿体的空间分布及岩矿石特征。认为矿区金矿床的成矿作用可能与燕山期的岩浆活动有关。对于不同岩矿石的稀土总量，表现为从矿石→燕山期花岗岩→太华群→辉绿岩依次增加，说明矿体的围岩太华群不可能为成矿作用提供全部的成矿物质来源，而矿石表现出较低的稀土总量可能是对深源流体或岩浆热液的继承。
在樊岔金矿的 LREE/HREE-∑REE 关系图解中（图7），不同岩矿石表现出较强的相关性。整体上，大致分为 2 个族群：（1）片麻岩—辉绿岩族群； （2）矿石—燕山期花岗岩族群。对于片麻岩—辉绿岩族群，丁丽雪等（2010）在对区内辉绿岩、辉长岩等中基性岩脉的年代学研究发现，侵位年龄多集中在152~138 Ma，而这些中基性岩脉多发育在花岗岩周围的太华群中，说明在中生代期间，中基性岩浆在上侵过程中与早期形成的太华群发生了一定的交代熔融。对于樊岔金矿石与燕山期花岗岩具有一定的重叠区域，指示成矿作用与燕山期花岗岩具有密切的成因联系。
图7樊岔金矿LREE/HREE-∑REE关系图解
图8樊岔金矿Y/Ho-La/Ho关系图解
在稀土元素中，Ho 与 Y 有着相同的离子价态、相近的离子半径，配位时 Y 离子的半径为 1.019× 10-10，Ho离子的半径为 1.015×10-10，因而在热液中 Y 与Ho常表现出相似的地球化学行为，在同一成矿流体中，元素的比值基本保持不变（郭跃闪，2016）。 Bua（1991）通过大量的统计研究发现，地球上大部分岩浆岩及沉积碎屑及球粒陨石的 Y/Ho 比值基本不变，球粒陨石 Y 与 Ho的比值保持在 24~36。樊岔金矿石的 Y/Ho值为 25.3~41.0，集中于 26.3~29.7，与球粒陨石的比值较为接近，指示在成矿的过程中岩浆热液参与了成矿作用。从 Y/Ho 关系图解中可以看出（图8），燕山期花岗岩与矿石的投点点位大致呈水平分布，指示其具有同源特征，即成矿作用与岩浆活动有关（庞绪成等，2015）。对于太华群片麻岩及辉绿岩多集中分布，说明对成矿的作用相对较弱。
综上所述，太华群作为矿床的赋矿围岩，对成矿的作用相对较弱，金矿床的形成与燕山期花岗岩关系密切，即成矿作用与中生代的岩浆活动密切相关。
5.2 成矿环境判别
在稀土元素中，Eu 与 Ce 元素通常有 2 种价态，其中 Eu 元素有 Eu2+ 与 Eu3+ 这 2 种，Ce 元素有 Ce3+ 与 Ce4+。其中，在相对还原的条件下，Eu主要以Eu2+ 的形式存在，由于 Eu2+ 具有较少的电荷数及较大的离子半径，使Eu表现出与其他稀土元素具有一定差异的地球化学行为，在流体演化或地球化学作用的过程中易于其他稀土元素发生分离，从而出现Eu异常 （元强等，2017）。
樊岔金矿中，矿石的 δEu=0.66~1.71，平均值为 1.29，δCe 为 0.94~3.20，平均值为 2.15。辉绿岩的 δEu=0.81~0.97，平均值为 0.90，δCe 为 0.92~1.08，平均值为 0.98。片麻岩的 δEu=0.85~0.88，平均值为 0.87，δCe 为 0.90~1.09，平均值为 1.00。燕山期花岗岩的 δEu=0.67~1.61，平均值为 1.04，δCe 为 0.97~1.14，平均值为1.04。整体上看，矿石与燕山期花岗岩表现出相似的 Eu 与 Ce 的异常特征，辉绿岩与片麻岩同样具有相似的异常特征。在成岩作用及流体演化过程中，前人研究认为Eu出现异常存在两种解释：（1）矿石中 Eu 的正异常是对成矿热液或成矿原岩的继承；（2）在成矿作用的后期发生一系列的变质作用或流体作用导致矿石中的Eu发生分异（席明杰等，2013）。
在樊岔金矿区内，矿石与燕山期花岗岩的Eu异常特征呈现出Eu正异常与负异常的同时存在，而辉绿岩与片麻岩的 Eu 异常特征呈现出 Eu 负异常，两者之间存在显著的差异。在一定程度上说明矿石或燕山期花岗岩中 Eu 的正异常可能是对岩浆热液的继承，而Eu的负异常可能是岩浆热液后期发生了一系列的叠加改造，这与成矿的多阶段性相一致。
根据前人对Eu和Ce的氧化—还原平衡流体的研究认为，Eu 和 Ce 出现不同的异常特征可能与流体的温度、压力、 和 pH 值等有关，其中温度是影响 Eu、Ce 异常的重要因素（何阳阳等，2020）。通常在高温还原的环境下，Eu2+ 逐步增多，Eu3+ 逐步减少，表现为流体中出现 Eu 的正异常。在氧化条件下， Ce3+ 通常被氧化成Ce4+ 而与其他稀土元素发生分离，形成 Ce 异常。前文所述，樊岔金矿石 Eu 异常表现为较强的正异常和负异常的两个端元，其中矿石中出现的 Eu 正异常可能体现了成矿的早期或成矿中期具有相对较高的成矿温度和相对还原的流体环境，此时的成矿中 Eu3+ 逐步被还原成 Eu2+。随着成矿作用的持续，成矿温度逐步降低，δEu 值逐步减小，矿石中出现了Eu正异常向负异常逐步过渡的异常特征。此外，相较于其他三价稀土元素，具有较大离子半径的 Eu2+ 更容易赋存在热液流体中，表现出Eu的正异常，这也解释了燕山期花岗岩表现出较强 Eu 的正异常特征。上述矿床的稀土元素特征与展恩鹏等（2019）对樊岔金矿开展的流体包裹体的研究结果相一致，认为矿床在成矿的早期和成矿中期具有较高的成矿温度，流体包裹体的均一温度为 320~360℃，随着成矿作用的持续，成矿温度逐渐降低，成矿末期的流体包裹体均一温度为180~200℃。
综上所述，樊岔金矿石表现出Eu正负异常的同时出现，在成矿的早期表现出较高的成矿温度，随着成矿作用的持续，成矿温度逐步降低，成矿流体为还原环境下的流体体系。
5.3 成因意义
樊岔金矿为小秦岭地区典型的石英脉型金矿床之一，矿体的展布与赋存严格受断裂构造控制，并与区内的燕山期花岗岩具有十分密切的成因联系。冯建之（2009）认为小秦岭地区金矿床的空间分布特征及规模与区内发育的一系列 EW 韧-脆性剪切带密切相关，剪切带的长度、密度与金矿化呈正相关性。该特征在樊岔金矿区内同样有所体现，矿区内矿体多受 EW 向断裂构造控制，构造带的宽度与矿体的厚度总体上呈正相关，构造带越宽，矿体厚度越大，金品位越高。此外，在区域构造剪切带内常见大量的构造角砾岩、含矿石英脉及基性岩脉的侵位等，被认为其形成于伸展的构造背景下 （王团华等，2008）。
Li et al.（2012）通过对杨砦峪金矿石中的热液蚀变绢云母进行40Ar-39Ar 同位素年代学研究，获得坪年龄位 134~124 Ma；王义天和毛景文（2002）对东闯金矿的热液蚀变绢云母进行40Ar-39Ar同位素年代学研究，获得坪年龄位 132 Ma；李厚民等（2007）对泉家峪金矿的辉钼矿进行 Re-Os 同位素年代学研究，获得同位素年龄为 130~129 Ma；Li et al.（2011） 通过对大湖金矿中的独居石进行 U-Th-Pb 同位素年代学研究，获得同位素年龄为 125 Ma；Li et al. （2012）通过对文峪金矿石中的热液蚀变绢云母进行40Ar-39Ar 同位素年代学研究，获得坪年龄位 129 Ma；任志媛（2012）通过对樊岔金矿石中的热液蚀变绢云母进行40Ar-39Ar 同位素年代学研究，获得坪年龄位130~120 Ma；Li et al.（2012）对樊岔金矿石中的热液蚀变绢云母进行40Ar-39Ar 同位素年代学研究，获得坪年龄位131~122 Ma。据上述研究可知，小秦岭地区多数金矿床的成矿时代集中在燕山期，指示中生代后期区内发生了一次大规模的成矿事件。 Li et al.（2019）通过对小秦岭地区的韧性剪切带进行研究，认为区内的韧性剪切带形成于 138 Ma，在 128~127 Ma期间逐渐转变为脆性变形。综上所述，区内矿床的成矿时代、花岗岩体的成岩时代与区内构造的形成与演化时代近于一致，结合前文金矿床与花岗岩体成因联系的研究及区域成矿与构造的内在联系，认为在中生代后期小秦岭地区发生了一次规模较大的岩浆-构造-成矿事件。
中生代后期，随着太平洋板块向西与华北克拉通发生碰撞、挤压，之后小秦岭地区由早期的碰撞挤压逐步向伸展减薄的构造体制转换，在白垩纪中后期（134~123 Ma）伸展减薄作用达到顶峰（Chen et al.，2000）。大规模的伸展作用使早期板块碰撞挤压所形成的增厚地壳出现强烈的减压增温、地壳熔融及岩石圈减薄等。随着岩石圈的不断减薄，软流圈物质上涌，壳幔物质相互作用并发生部分熔融，形成了强烈的构造-岩浆事件，这就为区内大规模矿床的形成提供了良好的条件（Mao et al.，2018）。其中，强烈的构造运动所产生的构造断裂为含矿 （岩浆）热液提供了良好的运移通道，并促进了矿体的赋存与就位。剧烈的岩浆活动为区内矿床及花岗岩的形成提供了充足的物质来源及热动力来源。尽管部分学者认为区内金矿床的形成与赋矿围岩太华群密切相关，但区域金矿床的H-O同位素特征及樊岔金矿的硫同位素特征及稀土元素地球化学特征等均指示矿床的形成与太华群关系较弱，与燕山期的花岗岩关系密切。鉴于矿床、花岗岩体及构造之间的时空联系，认为它们形成于中生代后期构造体制转换背景下同一个构造-岩浆热液的成岩、成矿体系。
6 结论
（1）樊岔金矿作为小秦岭地区典型的石英脉型金矿床之一，主量元素特征显示矿石的 SiO2含量平均值为 74.66%，SiO2含量高于围岩及蚀变岩。矿石的TFe2O3含量（平均值8.23%），分别高于围岩（平均值 6.55%）与蚀变岩的含量（平均值 8.18%），这与矿石中普遍发育黄铁矿及黄铁绢英岩化的地质特征一致。
（2）稀土元素特征显示，矿石的 ΣREE 值为 12.55×10-6~241.35×10-6，轻稀土总量为 11.46×10-6~232.30×10-6，重稀土元素总量为 0.88×10-6~9.65× 10-6，LREE/HREE 比值介于 2.05~25.68，表现出轻稀土相对富集，重稀土亏损，轻重稀土存在一定的分馏。此外，矿石与燕山期花岗岩的稀土元素配分曲线较为一致，说明两者存在一定的成因联系。
（3）樊岔金矿石的 δEu 表现为强烈的正异常与负异常2个端元，其中强烈的Eu正异常可能代表成矿的前期或中期具有较高的成矿温度和相对还原的成矿环境，随着成矿作用的持续，成矿温度逐步降低，δEu值逐渐减小。
（4）结合区域地质背景及同位素年代学特征，樊岔金矿形成于中生代燕山期，与区内花岗岩及一系列断裂构造的形成时代近于一致。鉴于矿床、花岗岩体及构造之间的时空联系，认为它们可能形成于中生代后期构造体制转换背景下同一个构造-岩浆热液的成岩、成矿体系。