陜西省柞水縣半沙河鎢礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律分析

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。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

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。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

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。

2.2 構(gòu)造

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

2.3 巖漿巖

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。

2.4 地球化學異常特征

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。

3 礦體特征

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 蝕變帶特征

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 礦體特征

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。

4 礦石特征

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。

5 礦床成礦規(guī)律分析

（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。