鄭江江,張則孟,劉錦興,劉 勃,張 歡,劉錦宏,哈清山
(咸陽西北有色七一二總隊有限公司,陜西 咸陽 712000)
柞水縣半沙河鎢礦找礦成果歸屬于陜西省2012年第三批地質(zhì)勘查基金空白區(qū)項目“陜西省寧陜縣沙洛~柞水縣營盤金鉬(鎢)多金屬礦預查”(項目編號61201203131)。該項目自2012年5月啟動以來,先后經(jīng)2次續(xù)作,歷時近6年,總投入經(jīng)費900多萬元,由咸陽西北有色七一二總隊有限公司勘查提交1處中型鎢礦床。該項目納入“陜西省鎮(zhèn)安西部整裝勘查區(qū)金銅鎢多金屬礦地質(zhì)找礦會戰(zhàn)區(qū)”,列為會戰(zhàn)區(qū)北區(qū)“江口~觀花坪~峽口銅銀鎢礦工作區(qū)”重點找礦項目?;诖?,本文以柞水縣半沙河鎢礦床為研究對象,闡述其地質(zhì)特征,總結(jié)礦床成礦規(guī)律,以期為鎮(zhèn)安西部鎢礦會戰(zhàn)區(qū)進一步擴大找礦成果提供資料依據(jù)和找礦思路。
研究區(qū)位于南秦嶺成礦帶(Ⅲ級)、柞水-山陽多金屬成礦亞帶(Ⅳ級)西部[1]、金堆城-胭脂壩北東向構(gòu)造-巖漿巖鉬鎢成礦帶中部。區(qū)域出露地層主要為古生界泥盆系中泥盆統(tǒng)牛耳川組、池溝組、青石埡組。區(qū)域主構(gòu)造線呈EWNWW向展布,在近東西向構(gòu)造基礎(chǔ)上疊加有北東向、北西向構(gòu)造,構(gòu)成本區(qū)基本構(gòu)造格局,近EW向斷裂被NE向斷裂左行走滑斷裂剪切。區(qū)域巖漿活動強烈,多屬復式巖體,主要為印支期中酸性花崗巖體(如東江口巖體、柞水巖體),以及新元古代中基性石英閃長巖體(迷魂陣巖體),巖體產(chǎn)出與東西向深大斷裂有關(guān)。區(qū)域成礦條件優(yōu)越,礦產(chǎn)資源豐富,在寧陜~柞水~鎮(zhèn)安一帶形成了鉬鎢礦集區(qū),如紙房溝、大竹山溝、楊木溝鉬礦,東陽、棋盤溝、桃子溝、向坪鎢礦等。
研究區(qū)地層主要分布在東江口巖體、柞水巖體及迷魂陣巖體間,本區(qū)地層屬白云-柞水地層分區(qū)[2],主要出露中泥盆統(tǒng)池溝組、青石埡組地層,其中池溝組地層為陸緣斜坡-濱海相碎屑沉積,該地層為研究區(qū)半沙河鎢礦的賦礦地層,根據(jù)巖性特征分為上下段,池溝組下段主要為黑云石英片巖、二云石英片巖、變長石石英砂巖、變石英砂巖。池溝組上段主要為粉砂質(zhì)板巖、變泥質(zhì)粉砂巖和變長石石英砂巖。青石埡組為一套淺海~濱海相細碎屑~泥質(zhì)沉積,總體為一套海進式類復理石韻律明顯的沉積建造,變質(zhì)程度中等,巖石組合為泥砂質(zhì)板巖、石英片巖、大理巖、二云母片巖、千枚巖等。
研究區(qū)內(nèi)中泥盆統(tǒng)池溝組、青石埡組地層構(gòu)造整體顯示為單斜構(gòu)造,地層產(chǎn)狀為30°~60°∠40°~60°。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造活動發(fā)育較強,主要為北東向構(gòu)造,次為北西向、東西向構(gòu)造。區(qū)內(nèi)中泥盆統(tǒng)地層與東江口巖體、柞水巖體之間呈侵入接觸關(guān)系,接觸帶發(fā)育大型走滑斷層,呈NE-NEE向展布,傾向NW,傾角較陡(60°~85°),為研究區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造。在兩條大型走滑斷裂旁側(cè)密集發(fā)育次級北東向構(gòu)造,多表現(xiàn)為韌性斷裂帶的特點,與圍巖界線不明顯,主要由蝕變巖、破碎帶、片理化帶、構(gòu)造角礫巖組成。次級北東向斷裂構(gòu)造長500m~3000m,寬0.2m~30m,走向30°~60°,傾向北西,局部傾向南東,傾角為50°~75°。次級北東向構(gòu)造控制著半沙河鎢礦區(qū)含鎢礦化蝕變帶的展布方向,為研究區(qū)內(nèi)主要控礦、含礦構(gòu)造。北西向、東西向斷裂構(gòu)造多表現(xiàn)為脆性斷裂特征,規(guī)模較小。
圖1 柞水縣區(qū)域地質(zhì)簡圖
研究區(qū)內(nèi)印支晚期巖漿活動強烈,主要為半沙河巖體,毗鄰柞水巖體、迷魂陣巖體。半沙河巖體形態(tài)不規(guī)則,面積約4.0km2,由3個巖枝組成,巖枝總體呈北東向平行展布,走向45°~55°,傾向北西,傾角55°~85°,巖枝長軸長1.5km~3.2km,短軸長0.25km~1.25km。半沙河巖體侵入到池溝組地層中,二者呈侵入接觸關(guān)系。半沙河巖體由北部、南部巖枝組成,其中北部巖枝為中酸性黑云(角閃)二長花崗巖,與柞水巖體關(guān)系較密切,形成于晚印支-早燕山期,巖體巖相變化具一定分帶性,巖相之間逐漸過渡,中心相為中粒黑云(角閃)二長花崗巖,邊緣相為細粒黑云(角閃)二長花崗巖。南部巖枝為中基性中細粒石英(輝石)閃長巖,與迷魂陣巖體關(guān)系較密切,形成于海西期。區(qū)內(nèi)北東向云煌巖脈、閃長巖脈、石英脈發(fā)育較強。
研究區(qū)處于1:2.5萬水系沉積物測量圈定的HS-41號綜合異常區(qū)[2],該綜合異常位于工作區(qū)碾盤溝—溫家溝一帶,異常呈北東向展布,且在工作區(qū)南邊界未封閉,異常區(qū)東西長約4.5km,南北寬約3.6km,面積約8.0km2。異常區(qū)內(nèi)北部為中泥盆統(tǒng)池溝組地層,南部為半沙河巖體。該綜合異常區(qū)內(nèi)W、Au、Mo、Ag元素為主成礦元素,異常元素套合性好,濃集中心明顯,其中W元素異常面積4.92km2,極大值187×10-6;Au元素異常面積為3.52km2,極大值為41×10-9;Mo元素異常面積0.68km2,極大值2.69×10-6;Ag元素異常面積0.96km2,極大值0.638×10-6。HS-41號綜合異常為礦致異常,在異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦體走向與異常展布方向一致,總體呈北東向分布,W元素異常由礦體異常源引起。
半沙河鎢礦區(qū)圈出6條鎢礦化蝕變帶(SK12、SK14、SK15、Q1、Q2、Q3),對 應 圈 出6條 鎢 礦 體(W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ、W-Ⅰ、W-Ⅱ、W-Ⅲ),其中主礦體為W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ礦體[2]。半沙河鎢礦區(qū)礦體分布情況見圖2。
3.1.1 SK12鎢礦化蝕變帶
位于半沙河巖體北部外接觸帶附近,受北東向斷裂構(gòu)造控制,兩端延伸進入池溝組地層中。長約1560m,寬7.3m~120m,呈NE-NEE向展布,傾向北西,傾角50°~60°。該帶主要由含鎢節(jié)理(石英細脈)密集帶、蝕變巖(原巖為鈣質(zhì)變長石石英砂巖、粉砂巖、黑云二長花崗巖)、云煌巖脈組成,在蝕變帶內(nèi)密集發(fā)育白鎢礦化方解石-石英細脈,細脈寬0.1cm~5cm,每米發(fā)育5條~15條,細脈平行或交錯分布。該帶內(nèi)主要蝕變?yōu)楣杌?、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化,主要礦化為黃鐵礦化、白鎢礦化、褐鐵礦化。在紫光燈照射下白鎢礦呈天藍色亮點分布,白鎢礦粒徑大小0.1mm~1mm。白鎢礦化主要發(fā)育在細脈內(nèi)及細脈與圍巖接觸面、巖石裂隙面。鎢礦化蝕變帶內(nèi)北東向構(gòu)造發(fā)育越強,細脈發(fā)育越密集,白鎢礦化發(fā)育越強。
3.1.2 SK14鎢礦化蝕變帶
圖2 半沙河鎢礦區(qū)地質(zhì)簡圖
位于半沙河巖體南部內(nèi)、外接觸帶附近,分布于SK12與SK15鎢礦化蝕變帶之間,受北東向斷裂構(gòu)造控制,沿走向延伸進入池溝組地層中。長約1450m,寬29.6m~182.7m,呈NE向展布,傾向北西,傾角60°~80°。該帶主要由含鎢節(jié)理(石英細脈)密集帶、蝕變巖、石英大脈組成。該帶內(nèi)北東向構(gòu)造發(fā)育強烈,節(jié)理發(fā)育密集,每米8條~15條,沿節(jié)理充填發(fā)育石英細脈、大脈,脈體平行分布,每米2條~5條,細脈寬0.1cm~5cm,大脈寬0.10m~1.0m,脈體具分支復合、膨大狹縮特征。在節(jié)理面、脈體裂隙面及脈體與圍巖接觸面發(fā)育較強硅化、鉀化、絹云母化、綠泥石化、白鎢礦化,在紫光燈照射下白鎢礦呈天藍色亮點分布,白鎢礦粒徑大小0.2mm~2mm。
3.1.3 SK15鎢礦化蝕變帶
位于半沙河巖體南部外接觸帶附近,分布在池溝組地層中,受北東向斷裂構(gòu)造控制。長約2200m,寬22.6m~226.2m,呈NE向展布,傾向北西,局部傾向南東,傾角60°~85°。該帶主要由含鎢節(jié)理(石英細脈)密集帶、蝕變巖(原巖為變長石石英砂巖、變泥質(zhì)粉砂巖)、云煌巖脈組成。該帶內(nèi)北東向構(gòu)造發(fā)育強烈,節(jié)理發(fā)育密集,沿節(jié)理充填發(fā)育石英細脈(脈寬0.1cm~10cm)、大脈(脈寬10cm~60cm),脈體平行分布,含脈密度5條/米~10條/米,脈體具分支復合、膨大狹縮特征。在節(jié)理面、脈體裂隙面及脈體上下盤與圍巖接觸面發(fā)育較強硅化、鉀化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、白鎢礦化,在紫光燈照射下白鎢礦呈天藍色亮點分布,白鎢礦粒徑大小0.2mm~1mm。
3.2.1 W-Ⅻ礦體
賦存于SK12鎢礦化蝕變帶中,出露標高1208m~1223m,地表由6條探槽控制,深部由6個鉆孔控制,最大控制斜深240m,深部控制最低標高1108m。礦體呈似層狀、透鏡體狀,由7條平行礦體組成,礦體斷續(xù)長約800m,單礦體厚度0.56m~4.75m,平均厚度1.12m;走向45°~70°,傾向北西,傾角50°~60°;礦體品位0.088%~0.193%,平均品位0.11%。
3.2.2 W-ⅩⅣ礦體
賦存于SK14鎢礦化蝕變帶中,出露標高1050m~1310m,由5條探槽控制。礦體呈似層狀、透鏡體狀,由16條礦體、7條礦化體組成,近平行排列,單礦體斷續(xù)長約170m~900m,厚度0.55m~9.08m,平均厚度1.57m;礦體走向35°~55°,傾向北西,傾角60°~85°;礦體品位0.065%~0.16%,平均品位0.087%。
3.2.3 W-ⅩⅤ礦體
賦存于SK15鎢礦化蝕變帶中,出露標高1245m~1320m,地表由8條槽探控制,深部由2個鉆孔控制,最大控制斜深96m,深部控制最低標高1185m。礦體呈似層狀、透鏡體狀,由23條礦體、7條礦化體組成,近平行排列。單礦體斷續(xù)長約160m~670m,平均長400m;單礦體厚度0.33m~6.38m,平均厚度1.22m;礦體品位0.068%~0.17%,平均品位0.12%。礦體走向35°~55°,傾角60°~90°,傾向主要為北西,局部傾向南東。
礦石類型為鉀長石-石英脈型白鎢礦石,礦石礦物主要為白鎢礦、褐鐵礦、黃鐵礦,少量磁鐵礦、黃銅礦。脈石礦物主要為石英、鉀長石、斜長石、絹云母,其次為綠泥石、黑云母、磷灰石等。礦石結(jié)構(gòu)為他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為星散-稀疏浸染狀、細脈狀、塊狀構(gòu)造。礦石為原生團粒狀、脈狀白鎢礦石,選冶工藝較簡單。
(1)初步認為半沙河鎢礦為晚印支-早燕山期巖漿期后高溫熱液型鎢礦床[3],受巖體、構(gòu)造、地層因素控礦明顯。半沙河巖體及深部隱伏巖體巖漿活動為該區(qū)成礦提供熱動力和成礦物質(zhì)來源;北東向斷裂構(gòu)造為含礦熱液上升運移和富集賦存提供通道和空間,為區(qū)內(nèi)重要控礦構(gòu)造、含礦構(gòu)造;區(qū)內(nèi)泥盆系池溝組地層為一套淺變質(zhì)鈣質(zhì)細碎屑~泥質(zhì)沉積巖系,該套含鈣(碳酸鈣)地層是形成白鎢礦的重要條件。
(2)半沙河鎢礦區(qū)W-Ⅻ礦體位于巖體與地層接觸帶上盤位置,在0線剖面礦體與接觸帶夾角為8°~15°,礦體并非嚴格受接觸帶控制。同時W-Ⅰ、W-ⅩⅣ礦體主體位于半沙河巖體內(nèi)部,沿走向延伸至池溝組地層中,形成時間晚于半沙河巖體。因此認為該礦區(qū)主成礦期在半沙河巖體侵入成巖之后,該礦為巖漿期后高溫熱液型礦床,與后期北東向構(gòu)造、含礦巖漿熱液關(guān)系密切。
(3)通過對比半沙河鎢礦區(qū)內(nèi)產(chǎn)出在不同位置鎢礦體的品位,得出以下結(jié)論:①產(chǎn)出于巖體與地層外接觸帶內(nèi)鎢礦體品位高于內(nèi)接觸帶內(nèi)鎢礦體品位。②產(chǎn)出于地層內(nèi)的鎢礦體,距離巖體近,礦體品位較高。白鎢礦形成與巖漿巖、鈣質(zhì)地層關(guān)系密切。
(4)半沙河鎢礦區(qū)內(nèi)W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ礦體呈北東向左行平行排列,該3條礦體礦化集中區(qū)具有差異性,在礦化集中區(qū)內(nèi)礦體密集發(fā)育、厚度較大、品位較高;遠離礦化集中區(qū),礦體稀疏發(fā)育,厚度薄、品位低,含礦性明顯變?nèi)酢?/p>
(5)半沙河鎢礦區(qū)含礦巖性為鉀長石石英細脈,鉀長石石英細脈分布在半沙河巖體與池溝組地層內(nèi)、外接觸帶兩側(cè)附近,白鎢礦呈團粒狀、脈狀、條帶狀等分布于脈體內(nèi)及脈體與圍巖接觸面兩側(cè),鉀化越發(fā)育,白鎢礦化越強,礦石品位越高。
(6)在SK15鎢礦化蝕變帶中可見到兩組北東向脈體交錯分布,一組脈傾向北西,另一組脈傾向南東,根據(jù)脈體交錯形態(tài)分析,傾向北西的脈體形成時間較早,被后期形成的傾向南東的脈體錯斷,具破壞作用,在兩組脈體交匯部位,白鎢礦化發(fā)育較強。傾向南東該組構(gòu)造為晚期形成的次級構(gòu)造,分布范圍小、深部延伸有限。區(qū)內(nèi)成礦物質(zhì)及流體主要來自北部半沙河巖體及深部隱伏巖體,而傾向南東的構(gòu)造沿傾向延伸逐漸遠離巖體,缺乏成礦物質(zhì)來源,含礦性逐漸變差。
(7)半沙河巖體北部巖枝為中酸性黑云(角閃)二長花崗巖,在中酸性巖體與池溝組地層接觸帶附近及巖體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)多條呈北東向平行展布的鎢礦體(W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ礦體)。南部巖枝為中基性中細粒石英(輝石)閃長巖,在中基性巖體內(nèi)外接觸帶附近NE向裂隙面見弱白鎢礦化發(fā)育。因此中酸性巖體與鎢礦成礦關(guān)系密切,對鎢礦成礦有利。