陜西柞水

【摘要】隨著地區(qū)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，諸多早期發(fā)現(xiàn)的礦床已面臨資源不足及閉坑的困境，因此預(yù)測(cè)找礦靶區(qū)，尋找接替資源，成為當(dāng)下地質(zhì)工作者的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。本文通過(guò)研究區(qū)域地質(zhì)背景和研究區(qū)成礦條件，認(rèn)為該區(qū)具有尋找噴流沉積型礦床的有利條件，首先選用了土壤地球化學(xué)與磁法測(cè)量，根據(jù)異常分布選擇了激電中梯法重點(diǎn)工作區(qū)，確定了有利礦化位置，布置槽探、平硐工程進(jìn)行驗(yàn)證，快速找到了隱伏鐵銅金礦體。經(jīng)綜合研究、工程驗(yàn)證，認(rèn)為該區(qū)尋找噴流沉積型多金屬礦床的標(biāo)志為：①Au、Ag、Cu、Pb、Zn為代表的土壤地球化學(xué)綜合異常區(qū)；②圍巖與富含金屬硫化物的礦體之間的物性差異，低電阻率與高極化率可作為重要的地球物理找礦間接標(biāo)志；③斷裂構(gòu)造活動(dòng)發(fā)育的地區(qū)。

【關(guān)鍵詞】山陽(yáng)礦集區(qū)；土壤地球化學(xué)測(cè)量；磁法測(cè)量；激電中梯測(cè)量；找礦預(yù)測(cè)

一、引言

柞水—山陽(yáng)礦集區(qū)是南秦嶺造山帶重要的多金屬礦集區(qū)，屬柞水—山陽(yáng)華力西-燕山期鐵銀鉛鋅銅金紅石成礦帶，具有良好的成礦區(qū)位優(yōu)勢(shì)。該區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了銀洞子—大西溝大型鐵銀銅多金屬礦床、黑溝中型鐵銀鉛多金屬礦床、穆家莊中型銅礦和桐木溝中型鋅礦床、小河口小型銅礦床等一批有色金屬礦床。本文通過(guò)分析該區(qū)成礦條件，借助物化探方法進(jìn)行找礦勘查，并總結(jié)找礦標(biāo)志，以期為柞水—山陽(yáng)礦集區(qū)尋找類(lèi)似成因的礦床提供借鑒意義。

二、區(qū)域地質(zhì)背景

柞水—山陽(yáng)地區(qū)自新元古代到晚侏羅世-早白堊世經(jīng)歷了洋殼俯沖和陸陸碰撞的構(gòu)造演化，在泥盆紀(jì)—二疊紀(jì)時(shí)期，古秦嶺洋消減形成柞水—山陽(yáng)弧前盆地，同時(shí)形成了一系列沉積型Fe、Ag、PbZn礦床。研究區(qū)位于此盆地的東南部，成礦條件優(yōu)越，具有尋找熱水沉積（改造）型礦床的潛力。

區(qū)域上出露地層為：中泥盆統(tǒng)牛耳川研究組（D2n）、池溝組（D2c），中上泥盆統(tǒng)青石埡組（D2q），上泥盆統(tǒng)下東溝組（D3xd）和桐峪寺組（D3t）。巖性為一套淺海相細(xì)碎屑巖—碳酸鹽巖建造，沉積韻律層發(fā)育。（見(jiàn)圖1）

區(qū)域上礦產(chǎn)種類(lèi)眾多，以鉛、鋅、銀、銅、鐵、重晶石為主，礦產(chǎn)地?cái)?shù)十處。主要與沉積作用、海底噴流熱液改造、中酸性小巖體有關(guān)的礦床，省內(nèi)最大的鐵礦床（大西溝菱鐵礦床）和最富的鉛銀礦（銀硐子）位于該成礦帶的中段。

1-古近系-新近系；2-上石炭統(tǒng)武王溝組；3-中石炭統(tǒng)鐵石鍋組；4-下石炭統(tǒng)介河組；5-下石炭統(tǒng)二峪河組；6-上泥盆統(tǒng)桐峪寺組；7-上泥盆統(tǒng)下東溝組；8-中泥盆統(tǒng)青石埡組；9-中泥盆統(tǒng)池溝組；10-中泥盆統(tǒng)牛耳川組；11-寒武-奧陶系；12-志留系；13-花崗閃長(zhǎng)巖；14-花崗斑巖；15-閃長(zhǎng)玢巖；16-角度不整合；17-地層產(chǎn)狀；18-斷層；20-礦床及礦點(diǎn)；21-研究區(qū)

三、研究區(qū)域成礦特征

3.1 地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)出露地層為上泥盆統(tǒng)下東溝組（D3xd），中上泥盆統(tǒng)青石埡組（D2q），中泥盆統(tǒng)池溝組（D2c），主要巖性為泥砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、泥灰?guī)r，為一套淺變質(zhì)海相細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖建造，沉積韻律層發(fā)育。地層呈弧形帶狀分布，西部地層傾向20°-30°、東部地層傾向320°-350°。礦區(qū)中部發(fā)現(xiàn)多處褐鐵礦化鐵帽及含鐵、銅石英細(xì)脈，多數(shù)集中在斷裂附近。

3.2 成礦條件分析

3.2.1 地層條件

研究區(qū)位于小河口—原子街鐵銅金成礦區(qū)內(nèi)，研究區(qū)內(nèi)的青石埡組（D2q）是南秦嶺柞山地區(qū)泥盆系熱水噴流沉積型和層控型鐵、銀、銅、鋅等多金屬礦的主要賦礦層位；下東溝組（D3xd）與區(qū)域上的池溝組（D2c）、桐峪寺組（D3t）是與中酸性小巖體有關(guān)的斑巖型—矽卡巖型銅、鉬、鐵礦的賦礦圍巖。

3.2.2構(gòu)造條件

近東西向的鳳鎮(zhèn)——山陽(yáng)斷裂帶是本區(qū)規(guī)模最大、延續(xù)較好的一組構(gòu)造線，活動(dòng)強(qiáng)烈，控制了該斷裂兩側(cè)的沉積，由于其切割深度較大，使得深部熱液、礦液得以向上運(yùn)移，利于形成海底噴流沉積及有關(guān)礦產(chǎn)。在本研究區(qū)斷層多數(shù)集中于中部，構(gòu)成北東向和北西向帶狀斷層群，為區(qū)內(nèi)控礦構(gòu)造和導(dǎo)礦構(gòu)造。

3.2.3 蝕變特征

工作區(qū)內(nèi)蝕變形式主要為線型蝕變，構(gòu)成蝕變帶。各蝕變礦物以星散狀、星散浸染狀、稠密浸染狀、細(xì)脈浸染狀、團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、大脈狀、塊狀等形式產(chǎn)出，均與礦化關(guān)系密切。

四、工作方法技術(shù)

4.1 方法選擇

對(duì)研究區(qū)內(nèi)鐵銅礦石標(biāo)本進(jìn)行了磁性、電性參數(shù)測(cè)定，其磁化率為59.3～158.8×10-6SI，平均107×10-6SI，而鈣質(zhì)、泥質(zhì)板巖的磁化率為0～81×10-6SI，平均26.1×10-6SI；其極化率為0.22～12.87%，平均3.56%；電阻率為323～3930 ，平均1960 ，而圍巖的極化率均小于2%，電阻率為4811～36853 ，平均6030 。由此看出礦石具有高磁性、高極化率、低電阻率的特點(diǎn)，與圍巖具有明顯的磁性、電性差異。因此該研究區(qū)具備采用地球物理工作的前提。

4.2 野外數(shù)據(jù)采集

根據(jù)礦區(qū)的成礦條件分析，土壤地球化學(xué)測(cè)量與高精度磁法測(cè)量的測(cè)網(wǎng)布設(shè)垂直構(gòu)造線的南北向測(cè)線，線距100m，點(diǎn)距40m。綜合磁測(cè)、化探圈出的重點(diǎn)異常區(qū)采用激電中梯測(cè)量，測(cè)線方向與磁測(cè)方位角相同，線距100米，點(diǎn)距20米，供電極距AB=800—1740m，測(cè)量極距MN=20、40m。

五、數(shù)據(jù)處理及解釋

5.1 土壤地球化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)處理及解釋

對(duì)測(cè)試出的元素含量進(jìn)行元素平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變化系數(shù)等地球化學(xué)參數(shù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)，得出該區(qū)Au、Pb的變化系數(shù)比較大、分布廣，易形成地球化學(xué)異常。

5.1.1 相關(guān)分析

對(duì)研究區(qū)Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素進(jìn)行相關(guān)分析后發(fā)現(xiàn)：Au與Cu的相關(guān)系數(shù)為0.557，Pb與Zn的相關(guān)系數(shù)為0.778，Pb與Ag的相關(guān)系數(shù)為0.697，Zn與Ag的相關(guān)系數(shù)為0.587?？梢?jiàn)Au與Cu，Pb、Zn與Ag元素之間明顯呈正相關(guān)，反映了主要成礦元素的組合特征，可以作為本區(qū)找礦指示元素。

5.1.2 地球化學(xué)異常特征

元素的遷移富集可形成區(qū)域或局部的異常，而異常特征及規(guī)模則對(duì)找礦信息的評(píng)價(jià)起決定性的作用。因此分析元素產(chǎn)生的異常特征，對(duì)研究成礦規(guī)律和指導(dǎo)找礦具有重要意義。該區(qū)異常以Au、Ag、Cu、Pb、Zn為主。通過(guò)土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，Au元素含量為0.39×10-9～582×10-9，統(tǒng)計(jì)中Au元素的最高含量為582×10-9，是異常下限（4×10-9）的145倍，濃集中心明顯。Ag、Pb異常多呈面狀，濃度梯度發(fā)育一般，但濃集中心清楚，面積前者小于后者；Cu異常面積相對(duì)較小，以EW向似面狀為主，與Au異?？臻g分布具一致性，為金礦找礦的指示元素，并為深部尋找金礦奠定了基礎(chǔ)；Zn分布范圍較大且分散，濃度分帶不明顯，但大多異常與Pb異常方向、形態(tài)以及濃集中心吻合較好。

5.2 高精度磁法測(cè)量數(shù)據(jù)處理及解釋

利用SUFER軟件將野外采集的磁測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)整理及各項(xiàng)改正之后，繪制了化極△T平面等值線圖。區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)特征以正負(fù)交替變化為主，反應(yīng)了磁性體變化不均的特征。磁異常以北北西向條帶狀展布，推測(cè)為磁性礦物質(zhì)引起。選用20nT為異常下限進(jìn)行局部異常圈定，初步確定3個(gè)異常。

C1與C3異常地表分別發(fā)現(xiàn)有磁鐵礦化及鐵金礦化，其位置、走向與C1、C3異常帶吻合較好，因此推斷C1與C3磁異常均由已知礦化引起。

C2異常地表出露在中泥盆統(tǒng)下東溝組第三巖性（Dq3-3）段鈣質(zhì)板巖中。由物性分析：鈣質(zhì)板巖的磁化率較低。結(jié)合土壤地球化學(xué)結(jié)果，該異常區(qū)內(nèi)有Cu、Au元素富集，故推測(cè)為礦致異常，可作為下一步激電中梯測(cè)量的重點(diǎn)工作區(qū)。

5.3 激電中梯測(cè)量數(shù)據(jù)處理及解釋

研究該區(qū)成礦條件、成礦類(lèi)型及土壤地球化學(xué)測(cè)量與磁法測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇主要成礦元素Au、Cu的濃度中心及磁測(cè)異常集中區(qū)作為激電中梯測(cè)量工作區(qū)。

利用SUFER軟件將野外采集的激電中梯數(shù)據(jù)繪制視極化率平面等值線圖和視電阻率平面等值線圖。礦區(qū)內(nèi)視極化率以6%，視電阻率以1500Ω.m為異常下限圈定異常，主要圈定了4個(gè)異常區(qū)，均呈現(xiàn)高極化、中低阻特征。

DHJ1異常帶以8%等值線圈閉，呈似橢圓形，有兩個(gè)高值中心10.2%、9.4%。DHJ2異常區(qū)位于DHJ1異常區(qū)北側(cè)，以8%等值線圈閉，規(guī)模大于DHJ1異常區(qū)，強(qiáng)度略小于DHJ1異常區(qū)，最強(qiáng)異常出現(xiàn)在西側(cè)，視極化率強(qiáng)度大于9%。DHJ3異常區(qū)以8%等值線圈閉，呈條帶狀。這三個(gè)異常帶的總體走向近東西向，與地層展布方向大體一致；在激電異常的中部和四周都有土壤測(cè)量的Cu、Au元素異常；DHJ2異常帶還有較好的磁異常。地質(zhì)上均處于該區(qū)域的有利成礦地層下東溝組，并且異常處在多條斷裂的交匯部位，具有優(yōu)越的成礦條件，激電異常范圍廣、幅值大，異常特征也為含硫金屬礦物的低阻高極化特征，由此推測(cè)該異常為礦致異常，由Cu、Au礦化引起。

DHJ4異常區(qū)處于研究區(qū)東北部，因受工區(qū)范圍及地形影響，使得異常在北部不夠完整，但是總體異常走向和形態(tài)良好，呈不規(guī)則形，異常等值線濃集，視極化率中心高值達(dá)10.6%，異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)一條鐵金礦化體，推測(cè)由此引起激電異常。

六、工程驗(yàn)證

由于客觀條件的原因，該區(qū)未能進(jìn)行鉆探工程驗(yàn)證，僅進(jìn)行了部分槽探、平硐工程揭露。根據(jù)區(qū)內(nèi)地形條件，選擇在DHJ1激電異常區(qū)布置平硐PD1，見(jiàn)褐鐵礦化體、銅礦體和含金黃鐵礦體，礦（化）體順地層分布，產(chǎn)狀330°∠68°。主要金屬礦物有黃銅礦（銅藍(lán)、孔雀石），呈浸染狀和塊狀分布；黃鐵礦呈浸染狀分布，褐鐵礦膠結(jié)成塊狀，均分布于斷層中。厚度約1.0-4.5m，地表長(zhǎng)度小于300m，延深小于300m。含金黃鐵礦體主要為一扭-張性斷層控制，厚度約0.5-2.6m，地表長(zhǎng)度小于500m，延深大于300m。Au品位為0.4g/t-2.0g/t。圍巖蝕變?yōu)辄S鐵礦化，絹云母化及硅化。另選擇DHJ3激電異常區(qū)中心布置平硐PD2，揭露黃鐵礦化，順層分布，礦（化）體產(chǎn)狀345°∠45°，礦（化）體厚度約5m。經(jīng)過(guò)工程驗(yàn)證，根據(jù)物化探異常圈定的異常區(qū)見(jiàn)礦良好。

七、結(jié)論

（1）本文通過(guò)研究區(qū)域地質(zhì)背景和研究區(qū)成礦條件，認(rèn)為該區(qū)具有尋找噴流沉積型礦床的有利條件，首先選用了土壤地球化學(xué)與磁法測(cè)量，根據(jù)異常分布選擇了激電中梯法重點(diǎn)工作區(qū)，確定了有利礦化位置，布置槽探、平硐工程進(jìn)行驗(yàn)證，快速找到了隱伏鐵銅金礦體。

（2）柞水—山陽(yáng)礦集區(qū)尋找噴流沉積型多金屬礦床的標(biāo)志為：①Au、Ag、Cu、Pb、Zn為代表的土壤地球化學(xué)綜合異常區(qū)；②圍巖與富含金屬硫化物的礦體之間的物性差異，低電阻率與高極化率可作為重要的地球物理找礦間接標(biāo)志；③斷裂構(gòu)造活動(dòng)發(fā)育的地區(qū)。

（3）由于金屬硫化物礦床的磁性差異較大，因此磁法異常不能作為唯一的找礦標(biāo)志單獨(dú)使用，需結(jié)合多種物化探方法手段綜合研究應(yīng)用于找礦實(shí)踐。

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