陜西鳳縣柴螞金礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

楊 旭 牛子鑒 李 希 汶 博

(1.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)；2.西北有色地質(zhì)勘查局717總隊(duì))

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陜西鳳縣柴螞金礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

楊 旭1牛子鑒2李 希1汶 博2

(1.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)；2.西北有色地質(zhì)勘查局717總隊(duì))

結(jié)合相關(guān)地質(zhì)工作成果，對(duì)柴螞金礦成礦地質(zhì)背景、礦床及礦體地質(zhì)特征以及礦床成因進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)果表明：①柴螞金礦位于秦嶺鳳太金多金屬成礦帶內(nèi)，上泥盆統(tǒng)星紅鋪組為主要的賦礦地層，礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)，褶皺和斷裂構(gòu)造均較發(fā)育；②礦石類型為構(gòu)造蝕變碎屑巖型金礦石；③在多條斷裂交匯處或褶曲構(gòu)造發(fā)育部位，礦化蝕變較強(qiáng)，礦區(qū)圍巖蝕變、土壤地球化學(xué)特征與礦化關(guān)系密切；④礦床因?qū)倥c斷層、巖性有關(guān)，與巖漿活動(dòng)有聯(lián)系的受脆-韌性剪切帶控制的構(gòu)造蝕變巖型金礦床。在上述分析的基礎(chǔ)上，分別從構(gòu)造、地層巖性、蝕變、化探異常、地形地貌等方面總結(jié)了找礦標(biāo)志，供區(qū)內(nèi)找礦參考。

成礦地質(zhì)背景 地質(zhì)特征 礦床成因 找礦標(biāo)志

位于秦嶺泥盆系金多金屬成礦帶內(nèi)的陜西風(fēng)太礦田內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了八卦廟超大型及雙王大型金礦床，區(qū)內(nèi)已經(jīng)探明金資源儲(chǔ)量超過200 t[1]。近年來，該區(qū)又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了柴螞、沈家灣、絲毛嶺等一些中—小型金礦床，其中柴螞金礦位于八卦廟超大型金礦西部，兩者在構(gòu)造位置、土壤地球化學(xué)異常特征、成礦地質(zhì)環(huán)境以及控礦特征等方面極為相似。前人對(duì)柴螞金礦進(jìn)行了大量研究[2-5]，但其多為理論研究，有關(guān)找礦位置、找礦標(biāo)志的研究成果較少。本研究在總結(jié)前人相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)柴螞金礦地質(zhì)特征、礦床成因以及找礦標(biāo)志進(jìn)行探討。

1 成礦地質(zhì)背景

秦嶺鳳太礦田位于華力西期—印支期褶皺帶鳳縣—鎮(zhèn)安褶皺束西段，晚古生代構(gòu)造裂陷沉降帶中的熱水沉積盆地，南部以酒奠梁—江口斷裂為界，北部以湘子河—黃柏源斷裂為界。區(qū)內(nèi)地層主要為古生代泥盆系中、上統(tǒng)的淺變質(zhì)泥質(zhì)碎屑巖和碳酸鹽巖，上泥盆統(tǒng)星紅鋪組淺變質(zhì)碎屑沉積巖夾碳酸鹽巖為區(qū)內(nèi)的主要賦礦地層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線呈NWW走向，主要有NE、NWW走向的2組斷裂構(gòu)造，褶皺構(gòu)造主要為一系列NWW—EW向復(fù)式褶皺。構(gòu)造線總體由東至西具有NW—NE向變化的趨勢(shì)，沿NW向構(gòu)造帶分布有數(shù)個(gè)大小不等的各類礦點(diǎn)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地 層

柴螞金礦區(qū)出露的地層為古生代上泥盆統(tǒng)星紅鋪組和中泥盆統(tǒng)古道嶺組。上泥盆統(tǒng)星紅鋪組主要為一套淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖，可分為3個(gè)巖性段，各巖性段又可分為多個(gè)巖性層。第1巖性段(D3x1)可分為4個(gè)巖性層：第1巖性層(D3x11)為黑云母化眼球狀結(jié)晶灰?guī)r、薄層狀含炭泥灰?guī)r夾含炭鈣質(zhì)千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖，與下伏的古道嶺組呈斷層接觸，部分為整合接觸；第2巖性層(D3x12)巖性為鐵白云質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖及鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖等，夾少量的條帶狀大理巖化灰?guī)r，為礦區(qū)金礦的重要賦礦層位；第3巖性層(D3x13)為條帶狀大理巖化灰?guī)r,局部夾鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖；第4巖性層(D3x14)為鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖，巖石上見有大量斑點(diǎn)狀蝕變，見有少量大理巖化灰?guī)r呈條帶狀?yuàn)A于其中，該巖性層為礦區(qū)的主要賦礦層位。第2巖性段(D3x2)為鐵白云質(zhì)、含綠泥石粉砂質(zhì)千枚巖，含炭鈣質(zhì)千枚巖，局部夾條帶狀大理巖化灰?guī)r。第3巖性段(D3x3)為炭質(zhì)千枚巖、結(jié)晶灰?guī)r，局部為含炭粉砂質(zhì)千枚巖夾薄層粉砂巖。

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)，褶皺、斷裂構(gòu)造均較發(fā)育。礦區(qū)NW向斷裂為八卦廟—王家楞逆沖斷裂的一部分，斷層面陡峭。F13斷裂帶內(nèi)巖石組成為絹云母石英巖、糜棱巖化絹云巖、灰?guī)r、鈣質(zhì)超糜棱巖及千枚巖。斷裂帶內(nèi)見有揉皺、撓曲、拉伸線理、構(gòu)造透鏡體、S-C組構(gòu)、石香腸構(gòu)造、細(xì)頸構(gòu)造等，具有典型的韌性剪切帶特征，區(qū)內(nèi)主要的中—大型金礦床(包括柴螞金礦)位于該韌性剪切帶內(nèi)。NE向斷裂由東至西走向逐漸向N旋轉(zhuǎn)，其應(yīng)為后期斷裂，錯(cuò)斷了地層和礦化體，錯(cuò)距最長可達(dá)100 m以上。長溝—八卦廟向斜以及長溝—打柴溝背斜為區(qū)內(nèi)主要的褶皺構(gòu)造，樞紐方向?yàn)镹W向，其兩翼發(fā)育大量小型褶皺，多為緊閉褶皺。在多條斷裂交匯處或褶曲構(gòu)造發(fā)育部位，礦化蝕變較強(qiáng)。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，礦床西部沿NE向斷裂中充填斜長巖脈，局部還可見少量閃長巖脈、煌斑巖脈及鈉長巖脈。

2.4 土壤地球化學(xué)異常特征

1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測(cè)量在礦區(qū)內(nèi)圈定了一面積約0.8 km2的異常區(qū)域，該異常由Au、Ag、As、Hg、Sb、Zn組成，各元素最高含量分別為53×10-9、350×10-9、180×10-6、914×10-9、237×10-6、286×10-6。由于Hg、Sb含量較高，因此應(yīng)注意深部找礦。該異常區(qū)范圍與柴螞金礦床的礦化蝕變帶有一定的吻合性。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

在柴螞金礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了5個(gè)礦化蝕變帶，受構(gòu)造和地層產(chǎn)狀影響，礦帶基本為NW走向，礦帶及礦體均為NW—SE向近平行分布。

(1)1#含礦帶。該礦帶位于長溝—八卦廟向斜核部，長約380 m，寬40～120 m，總體走向310°～330°，傾向NE，傾角約70°。該礦帶賦礦地層為星紅鋪組第1巖性段第4層(D3x14)，已劃分出大小礦體十余條。

(2)2#含礦帶。該礦帶位于長溝—八卦廟向斜南翼，長約300 m，寬80～140 m，總體走向320°～335°，傾向NE，傾角約65°。該礦體賦存于長溝—打柴溝背斜北翼星紅鋪組第1巖性段第4層(D3x14)中，已劃分出4條金礦體。

(3)3#含礦帶。該礦帶位于長溝—八卦廟向斜北翼，長約260 m，寬10～70 m，走向315°～330°，傾向NE，傾角約70°。該礦帶賦礦地層為星紅鋪組第1巖性段第2層(D3x12)，已劃分出3條礦體。

(4)4#含礦帶。該礦帶位于長溝—打柴溝背斜東部，長約240 m，寬30～50 m，總體走向295°～320°。該礦體賦存于長溝—打柴溝背斜北翼星紅鋪組第1巖性段第4層(D3x14)中，已劃分出4條較小的礦體。

(5)5#含礦帶。該礦帶位于長溝—打柴溝背斜南翼，長約280 m，寬30～80 m，總體走向300°～320°。該礦帶賦礦地層為星紅鋪組第1巖性段第2層(D3x12)，已劃分出3條較小的礦體。

礦區(qū)礦體多呈似層狀、囊狀和透鏡狀，礦體在平面上呈雁列式分布，空間上具有膨大縮小和向兩端尖滅的特征，賦礦巖石為斑點(diǎn)狀鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖，賦礦巖石具有較強(qiáng)的磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、絹云母化和硅化等，礦體上多見蝕變斑點(diǎn)，此外，礦體上發(fā)育有大量的NE向節(jié)理脈，有石英脈、石英碳酸鹽脈等。

3.2 礦化蝕變特征

柴螞金礦區(qū)圍巖蝕變發(fā)育，見有磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、硅化、絹云母化以及黑云母化、鐵碳酸鹽化、褐鐵礦化等。圍巖蝕變?cè)诘V區(qū)具有東部強(qiáng)于西部、北部強(qiáng)于南部、下部強(qiáng)于上部等特征。礦區(qū)蝕變作用的發(fā)生順序?yàn)殡姎馐缙诠杌缙邳S鐵礦化、磁黃鐵礦化→早期綠泥石化→鈉長石化→鐵碳酸鹽化→黑云母化→晚期綠泥石化→絹云母化→晚期硅化→晚期黃鐵礦化、磁黃鐵礦化。礦區(qū)蝕變作用的總趨勢(shì)為：①綠泥石化、硅化、磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、鐵碳酸鹽化受剪切帶控制，總體呈NWW向展布；②晚期巖漿熱液蝕變以北礦帶為中心，向東、西南逐漸減弱，蝕變組分及蝕變斑點(diǎn)類型均由復(fù)雜趨向簡單，蝕變斑點(diǎn)由大漸??；③巖石變形越強(qiáng)，糜棱巖、千糜巖、糜棱片巖等剪切型巖石黃鐵礦化、磁黃鐵礦化越強(qiáng)；④蝕變由淺部向深部增強(qiáng)，組分由簡單趨向復(fù)雜，最明顯的特征是由地表向深部黑云母明顯增多，有時(shí)可見薄條帶，方鉛礦和閃鋅礦趨向多見。礦區(qū)磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、硅化及絹云母化、黑云母化以及鈉長石化與金礦化相關(guān)性最佳?？傮w來講，上述蝕變?cè)綇?qiáng)，規(guī)模越大，礦化越佳。

3.3 礦石特征

(1)礦石類型。礦區(qū)僅有一種礦石類型，為構(gòu)造蝕變碎屑巖型金礦石。

(2)礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造見有浸染狀、斑點(diǎn)狀最多，有網(wǎng)脈狀、脈狀以及皺紋狀等。

(3)礦石成分。礦石中金屬礦物主要有磁黃鐵礦和黃鐵礦等，磁黃鐵礦含量高于黃鐵礦；次要金屬礦物見有磁鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦以及方鉛礦等。礦石中脈石礦物有絹云母、鐵白云石以及石英，其次見方解石、鈉長石和綠泥石等。礦石中有用組分單一，僅Au一種，其他元素含量低，暫無法回收利用。

(4)金的賦存狀態(tài)、粒度及成色。金礦物僅為自然金一種，自然金具有包裹金、裂隙金、晶間金等3種賦存形式，賦存礦物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、石英、絹云母等，三者中晶間金最多，次為裂隙金，包裹金較少。

4 礦床成因

礦區(qū)在F13斷裂上盤發(fā)育有寬10～150 m的黑云母化眼球狀灰?guī)r，下盤發(fā)育有寬100～350 m的斑點(diǎn)狀千枚巖，在斑點(diǎn)狀千巖中石英脈呈帶狀、“魚群”狀分布。礦區(qū)H、O同位素分布寬泛[5]，含礦熱液主要為深部熱鹵水，并受到變質(zhì)水、巖漿水的混合。據(jù)此可認(rèn)為柴螞金礦床應(yīng)為典型的受動(dòng)力作用及熱液蝕變作用的結(jié)果，金礦成因類型為與斷層、巖性有關(guān)，為與巖漿活動(dòng)有聯(lián)系的受脆-韌性剪切帶控制的構(gòu)造蝕變巖型金礦床。

5 找礦標(biāo)志

(1)構(gòu)造。發(fā)育于區(qū)域性大斷裂旁側(cè)的分枝斷裂附近的脆-韌性剪切帶是最重要的找礦標(biāo)志。

(2)地層巖性。礦體賦存于上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下巖性段的鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖、斑點(diǎn)狀千枚巖中。

(3)蝕變。硅化、鐵白云石化、絹云母化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化及受熱液作用形成的蝕變斑點(diǎn)為礦區(qū)獨(dú)特的找礦標(biāo)志。

(4)化探異常。已知的礦體及周邊均有較好的土壤地球化學(xué)異常特征，代表了金礦化蝕變帶的分布位置和特征，原生暈高值點(diǎn)極有可能代表了礦化體的分布位置，為八卦廟式金礦最直接的找礦標(biāo)志。

(5)地形地貌。在金礦化旁側(cè)及其順F13斷裂走向方向的溝谷及地形變化較大的部位為重要的找礦標(biāo)志。

[1] 李建華.陜西鳳太地區(qū)“八卦廟式”金礦控礦因素及其找礦潛力分析[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2008，22(1)：62-64.

[2] 汶 博，王勝利，楊 旭，等.陜西鳳縣柴螞金礦床地質(zhì)特征及控礦條件分析[G]∥鈕因健.中國有色金屬學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京：冶金工業(yè)出版社，2008：73-77.

[3] 張廣輝，韋龍明，黃國慶，等.陜西鳳縣柴螞金礦2-2#礦體礦化規(guī)律探討[J].南方國土資源，2013(4)：37-42.

[4] 劉協(xié)魯，王義天，胡喬青，等.陜西省鳳太礦集區(qū)柴螞金礦床碳酸鹽礦物的Sm-Nd同位素測(cè)年及意義[J].巖石學(xué)報(bào)，2014，30(1)：271-280.

[5] 劉協(xié)魯，王義天，劉 敏，等.西秦嶺鳳太礦集區(qū)柴螞金礦床成因的流體包裹體和穩(wěn)定同位素證據(jù)[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2015，89(5)：873-888.

2016-05-16)

楊 旭(1973—)，男，工程師，710054 陜西省西安市。