南秦嶺月坪溝鉬礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

吳 昊 陳 艷 徐 濤 李惠娟 李景晨 蔡文春

(陜西省地質(zhì)調(diào)查中心)

月坪溝鉬礦位于陜西省鎮(zhèn)安縣西南部木王鎮(zhèn)，旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)，該礦集區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的鉬礦還有鎮(zhèn)安縣桂林溝、月河坪鉬礦，寧陜縣深潭溝、大西溝鉬礦等，礦床規(guī)模以小型為主。區(qū)域分布的主要巖體為胭脂壩、四海坪、懶板凳等燕山期中酸性巖體，主要構(gòu)造為近EW向印支期區(qū)域性斷裂、褶皺，以及NNE向燕山期斷層、節(jié)理、裂隙。月坪溝鉬礦位于胭脂壩—四海坪巖體以南外接觸帶，賦礦巖性主要為石英脈，此外還有花崗細(xì)晶巖脈、偉晶巖脈，賦礦圍巖為上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)斑鳩關(guān)組片巖，控礦構(gòu)造主要為燕山期NNE向節(jié)理、裂隙構(gòu)造，礦床成因類(lèi)型為熱液脈型。本研究通過(guò)梳理礦床地質(zhì)特征、成礦規(guī)律，對(duì)礦區(qū)找礦前景進(jìn)行探討，供礦區(qū)后續(xù)找礦工作借鑒。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

月坪溝鉬礦區(qū)域位于秦嶺造山帶中南部，屬秦嶺—大別新元古代—中生代造山帶—南秦嶺邊緣海盆—留壩—旬陽(yáng)晚古生代陸緣海盆[1]。區(qū)域上出露的奧陶系—泥盆系均遭受到不同程度的構(gòu)造變形作用。加里東期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為垂直運(yùn)動(dòng)的抬升作用，造成泥盆系底界超覆；華力西期表現(xiàn)為強(qiáng)烈拉伸構(gòu)造作用，形成泥盆系底部廣泛分布的EW向脆—韌性剝離斷層構(gòu)造和褶疊層構(gòu)造；印支期以近SN向水平擠壓作用為主，形成近EW向褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造和大規(guī)模逆沖推覆構(gòu)造體系，造就了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的基本格架[1]；燕山期以剪切作用為主，次為擠壓作用，形成左行走滑構(gòu)造、NNE向走滑、節(jié)理裂隙構(gòu)造體系等；喜山期表現(xiàn)為緩慢抬升構(gòu)造作用，造成河流下切和重力滑塌構(gòu)造。該區(qū)斑鳩關(guān)組中1∶25萬(wàn)化探成果顯示：Mo相對(duì)富集，富集系數(shù)分別為6.75，并具有明顯分異特征。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

礦區(qū)主要出露的底層為上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)斑鳩關(guān)組(O3S1-2b)、志留系梅子亞組(S1-2m)(圖1)[2]。上奧陶統(tǒng)下志留統(tǒng)斑鳩關(guān)組(O3S1-2b)為區(qū)內(nèi)主要的賦礦圍巖，主要巖性為深灰—灰黑色二云石英片巖、二云石英片巖、榴云石英片巖夾薄層—中層狀大理巖化灰?guī)r。礦區(qū)主要有2條榴云石英片巖帶，分布于礦區(qū)中部及南部，走向與區(qū)域地層、構(gòu)造方向一致，呈NWW向。志留系梅子亞組(S1-2m)主要由一套淺灰黃—深灰色粉砂質(zhì)千枚巖、絹云千枚巖夾灰黃色變砂巖、細(xì)砂巖條帶組成。

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)節(jié)理構(gòu)造發(fā)育，多發(fā)育于上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)斑鳩關(guān)組片巖中，呈NNE向展布，傾角一般為70°～85°，長(zhǎng)度達(dá)數(shù)米至數(shù)百米，最長(zhǎng)大于1 000 m，性質(zhì)為張性節(jié)理，含礦熱液追蹤先期形成的節(jié)理，發(fā)生遷移、沉淀、富集，最終成礦。

2.3 巖漿巖

月坪溝鉬礦位于四海坪巖體南東方向約6.5 km 處，通過(guò)鉆孔工程驗(yàn)證，深度150 m以下出露巖體，巖性以黑云二長(zhǎng)花崗巖為主，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、黑云母等。脈巖主要有花崗細(xì)晶巖脈、偉晶巖脈、石英巖脈等，脈體一般厚0.1～1.0 m，最厚達(dá)1.7 m，長(zhǎng)數(shù)十米至數(shù)百米不等，主要分布于上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)斑鳩關(guān)組[3]。脈巖分布與節(jié)理構(gòu)造密切相關(guān)，主要沿NNE向節(jié)理、裂隙構(gòu)造侵入形成。 區(qū)內(nèi)脈巖與鉬礦化關(guān)系密切，多數(shù)脈體自身便為鉬礦(化)體。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的鉬礦化體主要為鉬礦化石英脈、鉬礦化花崗細(xì)晶巖脈，脈巖兩側(cè)的蝕變巖可見(jiàn)微弱鉬礦化。

圖1 月坪溝鉬礦地質(zhì)特征

2.4 鉬土壤地球化學(xué)特征

月坪溝鉬礦位于1∶2.5萬(wàn)溝系土壤測(cè)量ZAS1綜合異常內(nèi)，該異常面積16.16 km2，主要為Mo、W元素異常，強(qiáng)度高，規(guī)模大，異常濃集中心明顯且重合度高，W、Mo異常均具有外、中、內(nèi)帶，礦體及礦化體多位于異常內(nèi)帶中[3]。Mo異常最大值29.70×10-6，平均5.88×10-6，襯度2.0，規(guī)模1 288.66 ；W異常最大值80.90×10-6，平均5.14×10-6，襯度2.41，規(guī)模1 829.21。

2.5 礦產(chǎn)資源分布

月坪溝鉬礦位于胭脂壩巖體東南外接觸帶，屬江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)。礦集區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，其中桂林溝鉬礦、月河坪鉬礦位于胭脂壩巖體以北外接觸帶，菜籽溝鎢礦位于巖體以南外接觸帶，此外，還有鎮(zhèn)安黃金美金礦、王家溝重晶石礦等。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體組合分布及產(chǎn)狀

礦區(qū)含礦石英脈有15條，其中長(zhǎng)度大于500 m的主礦(化)體有6條，最長(zhǎng)達(dá)520 m，厚度為0.49～1.11 m，走向總體為210°左右，傾角為72°～89°，各礦體之間大體呈相互平行排布(圖1)。深部鉆孔控制的礦體斜深115～292 m，厚度為0.15～1.0 m，具有明顯的“上脈下體”的礦化分布特征，即地表以下8～15 m一般多為礦化體、礦化線索，大于8～15 m的深部多為鉬礦體。

礦(化)體與巖層片理面呈大角度斜交。礦(化)體產(chǎn)出受NNE向節(jié)理構(gòu)造控制，沿節(jié)理充填有鉬礦化石英脈、鉬礦化細(xì)晶、偉晶花崗巖脈，成因類(lèi)型為熱液脈型礦(化)體。礦(化)體形態(tài)主要呈細(xì)脈狀、透鏡狀、似層狀，與斑鳩關(guān)組片巖界限清晰。一部分沿走向及傾向可見(jiàn)腫縮現(xiàn)象，礦(化)體尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合現(xiàn)象明顯；主礦(化)體形態(tài)總體上表現(xiàn)較為規(guī)整，厚度較穩(wěn)定，呈細(xì)脈狀、似層狀，延伸較大。

3.2 礦石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石類(lèi)型為石英脈型輝鉬礦石，主要有用礦物為輝鉬礦，其次為白鎢礦以及內(nèi)生作用產(chǎn)生的細(xì)粒黃鐵礦。脈石礦物主要有石英、云母，其次有少量斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、綠泥石等。礦石工業(yè)類(lèi)型為硫化鉬礦，礦石品位為0.03%～0.63%，最高為1.88%。礦石主要為偉晶結(jié)構(gòu)、葉片狀、放射狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為星點(diǎn)狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造。

3.3 礦床成因模式

區(qū)域上燕山期巖漿事件與區(qū)內(nèi)鉬成礦關(guān)系密切，華南燕山期花崗巖W、Be等元素的豐度值，遠(yuǎn)高于世界酸性巖的平均值[4]。月坪溝一帶中酸性巖漿(底部主要為白云母花崗巖，上部主要為二云花崗巖)的侵入不但帶來(lái)了熱液，而且?guī)?lái)了大量礦物質(zhì)，NNE向斷裂構(gòu)造(礦區(qū)地表主要為裂隙、節(jié)理構(gòu)造，深部為斷裂構(gòu)造)為巖漿活動(dòng)提供了通道，含礦熱液在運(yùn)移過(guò)程中，隨著物化條件的改變，與二云石英片巖發(fā)生強(qiáng)烈接觸交代作用，在有利部位(地層構(gòu)造薄弱面、石英脈裂隙、NNE向節(jié)理等處)富集成礦(圖2)。

圖2 月坪溝鉬礦成礦模式

4 成礦規(guī)律

江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)內(nèi)鉬礦床的時(shí)間、空間分布規(guī)律明顯，張紅等[5]獲得的桂林溝輝鉬礦的成礦年齡為(197.2 ± 1.3)Ma，李雙慶等[6]獲得的月河坪輝鉬礦的成礦年齡為(191.4±3.5)Ma，區(qū)域上月坪溝鉬礦成礦年齡與鄰區(qū)桂林溝、月河坪鉬礦的形成時(shí)代基本一致，應(yīng)為燕山期(表1)。

表1 江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)主要鉬礦床特征

4.1 鉬礦時(shí)間分布規(guī)律

江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)內(nèi)不同類(lèi)型鉬礦在時(shí)間分布上的共同特點(diǎn)是成礦時(shí)期比較集中，多形成于中生代中晚期(燕山期)。燕山早期，南秦嶺造山帶在晚三疊世擠壓碰撞造山后，由板塊構(gòu)造體制轉(zhuǎn)化為陸內(nèi)造山體制的重要時(shí)期[7-8]，即秦嶺后碰撞增生造山期，華南板塊與華北板塊拼合，直至秦嶺海盆最終關(guān)閉，整體成山(陸)；環(huán)太平洋板塊向西俯沖，造成陸內(nèi)NE向隆起與沉降帶，形成秦嶺一系列早—中侏羅世山間小盆地及一系列NE向斷層，是深部地質(zhì)活動(dòng)的地表響應(yīng)，具有很好的導(dǎo)礦、控礦、賦礦、成礦作用，同時(shí)，由于深部地殼不斷加厚，導(dǎo)致地殼部分熔融、上涌，形成貫穿秦嶺南北的大規(guī)模燕山早期巖漿活動(dòng)事件，產(chǎn)生了大量三疊世晚期的四海坪、胭脂壩中酸性花崗巖體，年齡為(200±4)Ma[9-10]，也是一期重要的鉬礦化事件，同時(shí)還是秦嶺地區(qū)鎢、金、鉛鋅等內(nèi)生金屬礦的主要成礦期。

4.2 鉬礦空間分布規(guī)律

4.2.1 鉬礦橫向空間分布

以胭脂壩巖體為中心，W、Mo礦床形成溫度高，常分布于巖體內(nèi)、外接觸帶中，例如桂林溝鉬礦、月坪溝鉬礦等，Pb、Zn礦床一般距離巖體較遠(yuǎn)，例如鎮(zhèn)安縣錫銅溝鉛鋅礦、銀洞溝鉛鋅礦；金礦形成溫度更低，距巖體也更遠(yuǎn)，即符合高中溫—中溫—低溫的礦物分帶特征。此外，鎮(zhèn)安幅1∶25萬(wàn)化探資料顯示，從胭脂壩巖體向外形成了高溫—中溫—低溫元素的“熱暈圈”異常，與淺表層發(fā)現(xiàn)的礦(化)點(diǎn)的分布類(lèi)型基本吻合，說(shuō)明巖漿熱液作用是礦區(qū)成礦的主導(dǎo)因素之一。

4.2.2 脈型鉬礦縱向空間分布

本研究針對(duì)月坪溝鉬礦、桂林溝鉬礦，結(jié)合地表槽探及深部坑探、鉆探等資料，參照對(duì)比“五層樓”成礦規(guī)律，對(duì)區(qū)域鉬礦縱向成礦規(guī)律進(jìn)行分析，將月坪溝、桂林溝等鉬礦自地表至深部初步劃分為3個(gè)帶，即具有“三層樓”成礦規(guī)律。

(1)微脈帶。由一系列大致平行(NEE向)、寬度小于2 cm的微細(xì)脈組成的蝕變帶(月坪溝鉬礦區(qū)地表局部可見(jiàn)寬度約1 m的含礦石英脈或未見(jiàn)石英脈，僅可見(jiàn)NEE向節(jié)理構(gòu)造)。該帶主要為地表找礦直接標(biāo)志，地表表現(xiàn)為微弱或不均勻鉬礦化，個(gè)別部位可達(dá)工業(yè)品位。微脈帶大致分布于地表以下50 m深度范圍。

(2)密集細(xì)脈帶。脈體寬度一般為10～30 cm，鉬礦化強(qiáng)度大，多形成工業(yè)礦體。密集細(xì)脈帶大致分布于地表以下50～100 m深度范圍。

(3)稀疏大脈帶。脈體寬度約40 cm，最寬可達(dá)1 m左右，鉬礦化可見(jiàn)，但品位較低，個(gè)別脈體可達(dá)工業(yè)品位。稀疏大脈帶大致分布于地表以下100～300 m深度范圍，多發(fā)育于花崗巖體內(nèi)。

區(qū)域上，NNE向石英脈、鉬礦化細(xì)晶、偉晶花崗巖脈等含礦脈體在地表一般表現(xiàn)為礦化體，或具有礦化線索顯示，深部多為鉬礦體，因此礦區(qū)具有顯著的“上脈下體”的礦化分布特征。

5 找礦前景

江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)內(nèi)的主要礦床有鎮(zhèn)安縣桂林溝鉬礦、月河坪鉬礦，寧陜縣深潭溝鉬礦、大西溝鉬礦等，以及菜籽溝鎢礦、化溝鉬礦礦化線索等，找礦前景好。后續(xù)找礦工作應(yīng)圍繞胭脂壩、四海坪等巖體外接觸帶作為重點(diǎn)區(qū)域，以尋找NNE向節(jié)理、裂隙構(gòu)造系統(tǒng)為重點(diǎn)，以熱液脈型、矽卡巖型鉬(鎢)礦為主要目標(biāo)，結(jié)合物化探手段開(kāi)展綜合找礦工作。

根據(jù)《重要礦產(chǎn)預(yù)測(cè)類(lèi)型劃分方案》，以桂林溝鉬礦作為典型礦床，對(duì)月坪溝鉬礦區(qū)74.9 km2范圍開(kāi)展了成礦預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)區(qū)位于留壩—旬陽(yáng)晚古生代陸緣海盆、木王—獅子口斷裂(仁和—公館斷裂)以北，出露的含礦地質(zhì)體為奧陶—志留系斑鳩關(guān)組，主要為一套細(xì)碎屑巖建造，地表分布有鉬礦(化)體、化探異常。本研究找礦預(yù)測(cè)的鉬資源量達(dá)38 175.61 t，資源潛力大。以礦區(qū)鉬礦時(shí)空分布規(guī)律、“上脈下體”的礦化分布特征、“三層樓”成礦規(guī)律為指導(dǎo)，開(kāi)展已知礦體外圍及深部勘查工作，有望尋找到中—大型鉬礦床。

6 結(jié) 論

(1)月坪溝鉬礦位于南秦嶺江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬(鎢)礦集區(qū)，四海平巖體以南外接觸帶，產(chǎn)出主要受燕山期NNE向節(jié)理、裂隙控制，成因類(lèi)型為熱液脈型鉬礦床。

(2)江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)鉬礦床時(shí)間、空間分布規(guī)律明顯，主要成礦時(shí)代為燕山期，W、Mo礦床常分布于巖體內(nèi)、外接觸帶中。月坪溝、桂林溝等鉬礦具有“上脈下體”的礦化分布特征，以及“三層樓”成礦規(guī)律。

(3)江口—旬陽(yáng)壩—楊泗鉬鎢礦集區(qū)鉬(鎢)資源豐富，潛力巨大，有望在月坪溝鉬礦區(qū)尋找到中—大型礦床。