王瑞廷,冀月飛,成 歡,劉 凱,張 啟,李 弦,任 濤
(1.陜西省礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心,陜西 西安 710054;2.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司,陜西 西安 710054;3.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司院士專家工作站,陜西 西安 710054;4.長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,陜西 西安 710054;5.商洛西北有色七一三總隊有限公司,陜西 商洛 726000)
南秦嶺柞水—山陽礦集區(qū)(下文簡稱為柞—山礦集區(qū))為秦嶺造山帶陜西段五大礦集區(qū)之一,大地構(gòu)造位置屬于南秦嶺造山帶北緣,其北界為商南—丹鳳深大斷裂之黑山—營盤大斷裂,南界為鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)大斷裂(或稱為山陽—鳳鎮(zhèn)深大斷裂[1-4])。該礦集區(qū)主要位于商南—丹鳳與山陽—鳳鎮(zhèn)兩大斷裂之間的泥盆紀(jì)斷陷帶中(圖1),主體屬中秦嶺弧前盆地[5],總面積約3 600 km2。區(qū)內(nèi)構(gòu)造-巖漿活動強(qiáng)烈,物化探異常顯著,成礦條件良好。除產(chǎn)出有柞水銀硐子、大西溝、黑溝以及桐木溝等大-中型熱水沉積型Pb-Zn、Fe礦床、穆家莊構(gòu)造熱液改造型Cu礦床和小河口、園子街、上官坊、下官坊斑巖型Cu礦床外,近些年的地質(zhì)研究和找礦工作還表明區(qū)內(nèi)發(fā)育有中低溫?zé)嵋盒虯u(V)礦床,已發(fā)現(xiàn)夏家店—蘇嶺溝金(釩)礦、龍頭溝金礦、王家坪金礦等;與燕山期花崗(斑)巖體有關(guān)的斑巖-矽卡巖型Cu(Mo)礦床(礦化點),如池溝銅(鉬)礦、冷水溝銅鉬金礦等;與隱爆角礫巖有關(guān)的色河鋪銅礦等,并發(fā)現(xiàn)金、銅、鉬礦點多處,該礦集區(qū)已成為陜西省重要的礦產(chǎn)資源基地。學(xué)者們對該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和典型金屬礦床的地質(zhì)特征、成礦作用、礦化類型、成礦時代、礦床成因、找礦標(biāo)志等進(jìn)行了大量的研究,并取得了一系列的進(jìn)展[2-55]。本文旨在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)內(nèi)典型礦床解剖分析和近年地質(zhì)找礦進(jìn)展,通過綜合研究和重點總結(jié)金、銅多金屬礦床成礦規(guī)律,建立區(qū)域成礦模式,并據(jù)此預(yù)測找礦遠(yuǎn)景區(qū),提出金、銅礦進(jìn)一步的找礦方向。
圖1 柞—山礦集區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖[39]Fig.1 Geological and mineral sketch map of the Zhashui-Shanyang orefield[39]1.第三系;2.石炭系;3.泥盆系;4.志留系;5.震旦系—奧陶系;6.晚侏羅世—早白堊世巖漿巖;7.三疊紀(jì)巖漿巖;8.新元古代巖漿巖;9.斷層;10.釩礦;11.鐵礦;12.銀礦;13.鋅礦;14.銅礦;15.金礦;16.銻礦;圖例10-16下文同
區(qū)內(nèi)出露地層北部主要為峒峪寺組(D3ty)、青石埡組(D2q)、池溝組(D2c)、牛耳川組(D2n),為一套淺海-半深海濁流沉積碎屑巖、碳酸鹽巖復(fù)理石建造,后期遭受淺變質(zhì)作用,巖性主要為變砂巖、板巖、千枚巖及少量結(jié)晶灰?guī)r,沉積紋層級韻律發(fā)育。泥盆系在山陽中村和商南一帶與下伏寒武系—奧陶系呈微角度不整合[7],而出露較少的下石炭統(tǒng)二峪河組(C1e)與泥盆系呈平行不整合,屬海陸交互相含煤系地層。中部地層主要為四峽口組(C1-2s)、袁家溝組(C1y)、九里坪組(D3C1j)、鐵船山組(D3C1t),星紅鋪組(D3x)、古道嶺組(D2-3g)、大楓溝組(D2d)和石家溝組(D2s),為一套淺海陸棚相碎屑巖、碳酸鹽巖建造。南部地層主要為新元古界青白口系耀嶺河群(QbYl),震旦系陡山沱組(Z1d)、燈影組(Z2-∈1d),寒武系水溝口組(∈1s)、岳家坪組(∈2y),奧陶系石甕子組(∈3-O1s)、白龍洞組(O1-2b)、兩岔口組(O2-3l)、大桂坪組(O3-S1d)和志留系梅子埡組(S1-2m)。其中水溝口組(∈1s)、西岔河組(D1xc)、大楓溝組(D2g)、星紅鋪組(D3x)為區(qū)內(nèi)金礦的賦礦層位。
柞—山礦集區(qū)基本構(gòu)造骨架由大型近東西向褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造構(gòu)成。該區(qū)北部構(gòu)造形態(tài)為黑山街—紅巖寺復(fù)式向斜,核部由下石炭統(tǒng)二峪河組組成,兩翼為泥盆系。南部為鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)大斷裂。除主要的近東西向斷裂構(gòu)造外,還發(fā)育NE、NNE和NW向斷裂構(gòu)造,斷裂構(gòu)造交匯部位控制著區(qū)域巖漿巖侵位和礦床的分布。
區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈,具有持續(xù)時間長、多期次侵入特點,總體可分為新元古代、加里東期、印支期和燕山期4期巖漿作用。區(qū)內(nèi)巖體包括沿山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂南側(cè)分布的新元古代小嶺花崗巖、李家砭輝綠-輝長巖、迷魂陣石英閃長巖和冷水溝閃長巖等巖體(940~620 Ma)[56-57];桐樹溝加里東期花崗巖體(430 Ma);沿商南—丹鳳深大斷裂產(chǎn)出的印支期柞水、曹坪和沙河灣等花崗巖巖體(225~200 Ma)[4,22,25,29,32,58];主要分布于礦集區(qū)東部的燕山期袁家溝、雙元溝、池溝、小河口、園子街、土地溝、下官坊等中酸性小斑巖體群(150~140 Ma)[4,28,31,34,41,46,55,59-60],在這些小巖體外接觸帶發(fā)育有矽卡巖化和角巖化,其中常有金、銅(鉬)礦化。印支期—燕山期巖漿活動與區(qū)內(nèi)金、銅(鉬)成礦作用關(guān)系密切。
根據(jù)對該礦集區(qū)不同巖性物性參數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果,地層由新到老密度有增大之趨勢,巖漿巖隨巖性基性程度增加,磁化率增強(qiáng),密度增大。一般酸性巖磁性弱,而基性(超基性)巖磁性強(qiáng),但極不均勻。重力布格異常表現(xiàn)為重力高磁力低,反映的是泥盆系沉積盆地。
區(qū)內(nèi)航磁異常值基本為100~650 nT,按磁異常的分布和展布特點,可劃分出西部高磁異常區(qū)和中、東部低磁異常區(qū)。西部高磁異?;痉植加谧跛畮r體、大西溝鐵礦床和李家砭南側(cè),總體呈北東向展布,航磁異常值一般為250~550 nT。區(qū)內(nèi)已出露地表的柞水李家砭輝長-輝綠巖、山陽板板山酸性巖基、冷水溝中酸性巖、池溝中酸性小巖體群、小河口中酸性小巖體群及含磁鐵礦地層、菱(磁)鐵礦體等均有相應(yīng)的航磁異常顯示。上述表明,航磁異常可以作為劃分構(gòu)造巖漿巖帶、尋找隱伏侵入體及與其有關(guān)的銅鐵鉬等金屬礦產(chǎn)的依據(jù)。
柞—山礦集區(qū)小巖體分布地段及其周邊都不同程度地存在Cu、Au、Ag、As一種或多種元素組合的分散流異常。如冷水溝地區(qū)Cu、Au分散流異常,雙元溝—池溝地區(qū)Cu、Au、Ag、As分散流組合異常,且具有內(nèi)Cu和外Au、Ag、As的異常分帶特征。這些分散流異常對于尋找與斑巖有關(guān)的銅金多金屬礦產(chǎn)具有直接的指示作用。
柞—山礦集區(qū)遙感圖像顯示一清楚的橢圓狀環(huán)形影像,地質(zhì)解譯為構(gòu)造盆地。該環(huán)形帶內(nèi),東西向線形構(gòu)造特別發(fā)育,表明該區(qū)巖性差異明顯,后期層間構(gòu)造變動強(qiáng)烈。在環(huán)形西段弧形環(huán)紋發(fā)育,反映了西部邊緣斷裂階梯狀變化。環(huán)形內(nèi)有兩條規(guī)模較大的東西向線性構(gòu)造,北部一條為紅巖寺線性構(gòu)造,指示后期斷裂,南部銀硐子—桐木溝線性構(gòu)造影像隱約,但有影像界面特征,兩側(cè)巖組性質(zhì)不同,顯示為泥盆系同生沉積斷裂(圖2)。區(qū)域上,遙感環(huán)形、弧形影像與不同方向斷裂或線性影像的交匯部位多為礦床(點)的產(chǎn)出部位。
圖2 柞—山礦集區(qū)遙感構(gòu)造解譯圖[39]Fig.2 Remote sensing structural interpretation map of the Zhashui-Shanyang orefield[39]
以往地質(zhì)工作普遍認(rèn)為區(qū)內(nèi)礦床類型多為熱水噴流沉積型、沉積-改造型等,柞—山礦集區(qū)內(nèi)主要賦礦層位為寒武系水溝口組、泥盆系青石埡組,層控特征明顯。但通過最近幾年的找礦工作,在區(qū)內(nèi)泥盆系許多層位也相繼發(fā)現(xiàn)了較有規(guī)模的礦床,如廟梁金礦等[61-62],顯示區(qū)內(nèi)成礦作用可能與深部巖漿活動關(guān)系密切。柞—山礦集區(qū)基底地層為耀嶺河群火山巖系、震旦—奧陶系碳酸鹽巖建造、碎屑巖建造,寒武—志留系形成的陸棚邊緣盆地碳-泥-硅質(zhì)巖建造組成富含Au、Ag、Cu、Zn、Ni、V、Mo、Hg、As、Sb等成礦元素,早期的火山作用和沉積作用形成的基底預(yù)富集了成礦元素,為區(qū)內(nèi)礦床形成奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。之后,南秦嶺又經(jīng)歷了陸-陸碰撞造山運動,形成大規(guī)模的構(gòu)造-巖漿活動,區(qū)域變質(zhì)及區(qū)域性熱液蝕變作用廣泛發(fā)育,為成礦物質(zhì)的再遷移、沉淀聚集創(chuàng)造了良好條件。
近年來,在柞—山礦集區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了夏家店金(釩)礦、蘇嶺溝—劉家峽金礦、龍頭溝金礦、王家坪金鎢礦、寨子溝金礦、廟梁金礦等一批熱液型金鎢礦,楊木溝、池溝、冷水溝等斑巖型-矽卡巖型銅鉬礦。本文以夏家店金礦和池溝銅礦為典型礦床,重點進(jìn)行解剖研究;在此基礎(chǔ)上,由點及面分析并總結(jié)成礦規(guī)律,建立區(qū)域成礦模式,指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作。
3.1.1 夏家店金礦
礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要是震旦系、寒武系,少量奧陶系、泥盆系,其中寒武系水溝口組為區(qū)內(nèi)含礦層位。礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育,構(gòu)造活動強(qiáng)烈,主要表現(xiàn)為近EW向的大型斜歪背斜和鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)等一系列EW向區(qū)域性大斷裂及其配套的次級斷裂[63-64]。礦體主要賦存于兩條次級斷裂內(nèi),即北東向壓扭性穿層斷裂控制了Ⅰ號金礦帶,東西向?qū)娱g破碎斷裂控制了Ⅱ號金礦帶(圖3),目前圈定了12條金礦體。金礦體形態(tài)呈透鏡狀、似板狀,空間上具分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)特征;其規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂控制,傾角50°~80°。礦體在走向和傾向上基本呈等間距分布的規(guī)律,如Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4金礦體走向間距100~200 m;沿傾向在Ⅰ-1、Ⅰ-3號金礦體深部也發(fā)現(xiàn)了新的礦體,間距100~150 m。斷裂中巖石破碎程度與金礦化關(guān)系呈正相關(guān)關(guān)系,巖石破碎程度越強(qiáng),金品位越高。
圖3 夏家店金礦床地質(zhì)簡圖[41]Fig.3 Geological sketch map of the Xiajiadian gold deposit[41]1.上泥盆統(tǒng)星紅鋪組;2.中泥盆統(tǒng)大楓溝組;3.中泥盆統(tǒng)石家溝組—大楓溝組;4.中泥盆統(tǒng)古道嶺組;5.下泥盆統(tǒng)公館組—龍家河組;6.下泥盆統(tǒng)西岔河組;7.下志留統(tǒng);8.下奧陶統(tǒng)吊床溝組;9.下奧陶統(tǒng)水田河組;10.上寒武統(tǒng)蜈蚣埡組;11.中寒武統(tǒng)岳家坪組;12.下寒武統(tǒng)水溝口組;13.震旦系燈影組;14.震旦系陡山沱組;15.震旦系耀嶺河群;16.地層界線;17.地層不整合界線;18.斷層;19.金礦體;20.礦體編號
夏家店金礦Ⅰ-1號金礦體產(chǎn)于F4斷裂破碎帶中、下部,為礦床的主礦體之一,控制礦體長50~190 m,厚0.83~16.57 m,傾斜大于1 000 m,平均厚7.23 m,金平均品位4.29×10-6,礦化為碳酸巖化、硅化碎裂巖、角礫巖、斷層泥。礦石樣品分析結(jié)果統(tǒng)計表明,從礦體地表淺部(高程1 065 m)到深部(高程905 m)金品位和厚度呈低-高-低變化,沿走向金品位和厚度也具有類似規(guī)律。
礦石礦物主要有黃鐵礦、白鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、毒砂、方鉛礦、自然金;脈石礦物有石英、白云母、絹云母、高嶺石、方解石、磷灰石、螢石、重晶石、金紅石等。金賦存形式以裂隙金為主,粒間金次之,包裹金較少。金以細(xì)粒金為主(0.04~0.01 mm),顯微金次之。礦石結(jié)構(gòu)為它形粒狀結(jié)構(gòu)、半隱晶質(zhì)-晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑-碎粒結(jié)構(gòu)等,礦石構(gòu)造有角礫狀構(gòu)造、變余紋層狀構(gòu)造、糜棱狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、星散狀構(gòu)造等。礦石類型有角礫巖型、碎裂巖型、碎斑巖型、碎裂碳硅質(zhì)板巖型4類。
從夏家店金礦采集樣品10件,其中K1-K5采自礦石、K6-K10采自圍巖。樣品測試分析由核工業(yè)北京地質(zhì)研究院完成。研究結(jié)果(表1)表明,礦石REE總量23.89×10-6~94.23×10-6,平均為54.14×10-6;近礦圍巖REE總量26.25×10-6~63.90×10-6,平均為31.48×10-6。
微量和稀土元素含量分析結(jié)果表明,礦床礦石和圍巖的(La/Yb)N均大于1;ΣCe/ΣY比值均大于3,且多在4以上;稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式呈“V”型右傾斜模式,顯示礦石及近礦圍巖富集輕稀土(表1、圖4)。圍巖的(La/Yb)N為3.55~10.79,礦石的(La/Yb)N為5.07~10.88,說明蝕變礦石稀土元素繼承了圍巖地層的特征,礦石與圍巖稀土元素配分曲線基本一致,反映部分成礦物質(zhì)可能源于圍巖地層。多數(shù)樣品δEu值在0.63~0.90之間,均小于1,反映出區(qū)內(nèi)巖石以中等 Eu負(fù)異常為特征,礦石和圍巖的δEu平均值接近,分別為 0.74和0.79,介于地殼值(0.60)和上地幔值(0.79)之間,更接近上地幔值,表明成礦物質(zhì)有深源物質(zhì)的加入。圍巖、蝕變圍巖、礦石微量元素含量分析表明,寒武系水溝口組的黑色含碳硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖與金礦石配分模式相似[26,37,40,51],說明圍巖為豐富的礦源層,是金的主要提供者。
圖4 夏家店金礦床巖、礦石稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(球粒隕石、原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun和McDonough[65])Fig.4 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a)and primitive mantle-normalized multielement spider diagram (b)of rocks and ores from the Xiajiadian gold deposit data (normalizing values from Sun and McDonough[65])K1.EW向片理化礦石;K2.NNE硫化物型礦石;K3.EW向片理化礦石;K4.NNE向含硫化物方解石脈體;K5.NNE向K4-3金礦體之礦石;K6.西岔河組復(fù)成分礫巖;K7.西岔河組礫屑白云巖;K8.西岔河組復(fù)成分礫巖;K9.西岔河組復(fù)成分礫巖;K10.斜長角閃巖
表1 夏家店金礦床樣品微量和稀土元素分析結(jié)果(10-6)Table 1 Rare earth elements and trace elements contents of samples from the Xiajiadian gold deposit(10-6)
根據(jù)前期研究結(jié)果(未發(fā)表數(shù)據(jù)),夏家店流體包裹體氫氧同位素分析表明,成礦流體中δD=-67.6 ‰~-80.7‰,δ18O=-7.8‰~14‰,說明成礦熱液主要來自大氣水,其次為地下熱鹵水。該礦床方解石的δ13C=-4.3‰~-1.2‰,δ18O=16.1‰~20.1‰,反映其成礦流體為大氣水、地層水與深部熱液的混合物,碳來自深部熱液。
夏家店金礦石及圍巖鉛同位素分析表明,206Pb/204Pb=18.09~18.75,207Pb/204Pb=15.55~15.61,反映成礦作用與造山運動關(guān)系密切,指示成礦過程中鉛可能來自深源物質(zhì)。
礦石中石英包裹體均一溫度為152~336 ℃,主要集中于199~300 ℃,平均230 ℃,方解石包裹體均一溫度為131~273 ℃。全礦區(qū)礦物包裹體測溫結(jié)果顯示,成礦溫度有兩個峰值:其一為240~360 ℃,集中于240~280 ℃;其二為120~240 ℃,集中于180~220 ℃,后者代表了主成礦階段溫度,表明成礦具多階段性[66]。
根據(jù)夏家店金礦床Ⅰ-3號金礦體螢石和Ⅰ-2、K4-1號金礦體方解石礦物的Sm-Nd 同位素分析結(jié)果(未發(fā)表數(shù)據(jù)),Sm-Nd 等時線年齡計算采用國際通用的Ludwig 1998年研制的ISOPLOT計算程序,樣品147Sm/144Nd 比值誤差采用2%,143Sm/144Nd誤差采用0.05%。計算獲得的Sm-Nd 等時線年齡為(139.64 ± 0.98)Ma[40],代表了金礦形成的上限年齡,是燕山期巖漿熱液作用的反映。
區(qū)域金(釩)礦的主要成礦巖石建造是寒武系水溝口組以硅質(zhì)巖為主的黑色巖系,其金含量遠(yuǎn)高于背景值,是金礦的良好礦源層,其塑性特征可形成構(gòu)造虛脫空間,有利于成礦熱液的沉淀,加之具有較好的滲透性、還原性和吸附性,有利于含礦熱液富集。
綜上所述,夏家店金礦床成礦流體為非單一流體來源,具混合的大氣水和巖漿水特征。礦石中硫化物鉛同位素分析表明,部分成礦物質(zhì)可能來自深源,由深部巖漿流體沿著區(qū)域性斷裂上升攜帶,并就位于區(qū)域斷裂的次級斷裂中參與成礦。因此,認(rèn)為夏家店金礦床成因類型屬中低溫?zé)嵋盒停I(yè)類型為微細(xì)浸染型。
3.1.2 池溝銅(鉬)礦
礦區(qū)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)池溝組淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖,走向近東西(圖5)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,其中北西西向F1 斷裂和近東西向F2 斷裂為區(qū)內(nèi)主要控巖、控礦斷裂,控制著礦化蝕變帶及斑巖體群的帶狀展布,北東向斷裂控制斑巖體形態(tài)。礦區(qū)地表共發(fā)現(xiàn)7 個出露面積較小的巖體,多呈不規(guī)則形巖株、巖脈狀產(chǎn)出,構(gòu)成北東向串珠狀分布的小巖體群(圖5),巖體自南向北總體表現(xiàn)出由酸性-中酸性演化趨勢,形成受NWW向斷裂與池溝正斷層(包括NE向次級斷裂)交匯部位控制,巖體與泥盆系池溝組地層呈侵入或斷層接觸。
圖5 池溝銅鉬礦床地質(zhì)-化探綜合異常圖Fig.5 Geological and geochemical prospecting integrated anomalies sketch map of the Chigou Cu-Mo deposit1.第四系;2.鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖夾泥質(zhì)大理巖;3.條帶狀粉砂質(zhì)板巖、黑云母-透輝石石英角巖;4.透輝石角巖、黑云母石英角巖夾矽卡巖;5.石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖、黑云母石英角巖;6.石英砂巖夾粉砂質(zhì)板巖;7.黑云母二長花崗巖;8.石英閃長巖;9.石英閃長玢巖;10.銅、金礦體;11.斷裂;12.見鉬礦鉆孔;13.見銅礦鉆孔;14.銅土壤異常;15.金土壤異常;16.銀土壤異常;17.鉬土壤異常;18.銅鉬金綜合異常
池溝礦區(qū)巖體及圍巖蝕變較強(qiáng),蝕變類型主要為角巖化、鉀硅酸鹽化(鉀長石+黑云母)、絹英巖化(石英+絹云母+白云母+金紅石)、青磐巖化(綠簾石+綠泥石+透輝石+陽起石+透閃石+碳酸鹽±黃鐵礦)等,其次為高嶺石化、矽卡巖化(透輝石+綠簾石+石榴石+陽起石+方柱石)。其中,角巖化、鉀硅酸鹽化、絹英巖化、高嶺石化及青磐巖化主要呈面狀分布于巖體內(nèi)或外接觸帶附近,與斑巖型銅、鉬礦化關(guān)系密切,矽卡巖化多沿碳酸鹽巖層呈條帶狀分布,主要位于礦區(qū)北側(cè),大面積角巖化基本以巖體為中心向外發(fā)育,有巖體的地方均發(fā)生明顯的蝕變作用。
池溝礦區(qū)Cu-Mo-Au多金屬礦化產(chǎn)出與燕山晚期小斑巖體群在時間、空間及成因上密切相關(guān)。根據(jù)成礦作用、礦化特征、含礦建造可進(jìn)一步分為斑巖型銅礦、斑巖型鉬礦、矽卡巖型銅礦、構(gòu)造蝕變巖型金礦4種類型。各類型礦(化)體特征如下:
(1)斑巖型銅礦位于池溝北東向小巖體群西側(cè),賦存于池溝Ⅲ、Ⅳ號石英閃長巖體分支及其角巖帶中,按0.1%銅邊界品位圈出兩條隱伏銅礦體。其中,Cu1礦體由3個鉆孔控制,沿走向長度大于150 m,單工程見礦厚度37.21~38.86 m。礦體呈透鏡狀,傾向NNW—NNE,傾角70°;Cu2礦體由5個鉆孔控制,沿走向長度大于350 m,單工程見礦厚度36.40~265.18 m,礦體呈大透鏡狀、似板狀,傾向NNW—NNE,傾角65°。兩條礦體局部均伴生有少量鉬礦化,與黃銅礦在礦石中呈細(xì)脈浸染狀分布。巖體及接觸帶鉀化、硅化、綠簾石化等蝕變強(qiáng)烈,銅、鉬礦化主要與硅化、鉀化密切相關(guān)。礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、磁鐵礦、褐鐵礦等,脈石礦物主要為石英、黑云母、透輝石、綠泥石、綠簾石、絹云母、螢石等。礦石結(jié)構(gòu)有交代溶蝕結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、細(xì)脈充填交代結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀充填交代結(jié)構(gòu)、交代包含結(jié)構(gòu)、格狀固溶體分離結(jié)構(gòu)、交代自形晶結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)等,礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造和細(xì)脈浸染狀構(gòu)造,其次為角礫狀構(gòu)造和膠狀構(gòu)造。
(2)斑巖型鉬礦位于池溝Ⅰ號巖體北側(cè)、池溝口地段,賦存于黑云二長花崗斑巖體內(nèi)及旁側(cè)黑云母角巖或角巖化砂巖裂隙中,呈隱伏礦體產(chǎn)出,長約700 m,按0.03%鉬邊界品位在鉆孔中圈出12~36個單礦體,單礦體厚度0.44~4.94 m,間距10~40 m。礦體傾向北北西—北北東,傾角10°~20°。目前所見礦體分布稀散,尚不成型。礦石成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與斑巖型銅礦基本一致。
(3)矽卡巖型銅礦位于池溝中部付桑溝一帶,見3條含銅矽卡巖帶,長50~580 m,寬0.9~2.2 m,大體順層產(chǎn)出,傾向NWW—NEE,傾角76°~82°,帶中巖石碎裂化、片理化較強(qiáng),蝕變表現(xiàn)為矽卡巖化、褐鐵礦化、孔雀石化等,斷續(xù)賦存有多個小規(guī)模銅礦體。與斑巖型銅鉬礦石相比,礦石中磁鐵礦、磁黃鐵礦含量明顯增高,脈石礦物主要為石英、透輝石、透閃石、陽起石、綠簾石、綠泥石等。
(4)構(gòu)造蝕變巖型金(銀)礦位于池溝巖體群和銅、鉬礦化體外圍,即池溝北東向斑巖體群北東端白沙溝地段和池溝東南外圍劉家臺地段。白沙溝地段金(銀)礦化產(chǎn)于巖體圍巖透輝石角巖中,受F14等構(gòu)造控制,目前發(fā)現(xiàn)5條金礦體,按走向分為北西和北東向兩組,單金礦體長數(shù)十米至170 m,寬10 cm至3.4 m,局部地段小裂隙中見銀、銅礦化。礦石礦物以磁鐵礦、黃鐵礦為主,脈石礦物主要有石英、方解石、絹云母等。礦石為細(xì)粒結(jié)構(gòu)、細(xì)脈浸染狀結(jié)構(gòu),碎裂狀、塊狀、角礫狀構(gòu)造。
稀土元素總量REE=102.55×10-6~196.2×10-6,LREE/HREE=11.13~17.08,(La/Yb)N=12.99~25.79,δEu=0.77~0.88,δCe=0.84~0.90[31]。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式呈現(xiàn)出輕重稀土元素強(qiáng)烈分餾、輕稀土元素富集的特點,具有弱的銪、鈰負(fù)異常(圖6(a));微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖具有K、Rb、Th、Ba 富集,Ta、Nb、Ce 基本持平,Zr、Hf、Sm、Y、Yb 虧損的特點(圖6(b))。整體上稀土和微量元素地球化學(xué)特征具后碰撞花崗巖的特征。
圖6 池溝銅礦床巖體稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[31],標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)據(jù)Sun和McDonough[65])Fig.6 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a)and primitive mantle-normalized multielement spider diagram (b)of rocks and ores from the Chigou copper deposit(normalizing values from Sun and McDonough[65])S7201_1 .石英閃長巖;401_11.斜長花崗斑巖;101_25.二長花崗巖;SG20.石英閃長巖;CG7.石英閃長巖;1302_9.石英閃長巖;CG8.石英閃長巖;XHK1.花崗斑巖
池溝礦區(qū)Ⅰ號至Ⅵ號巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb 測年結(jié)果[33,60]顯示,這些小巖體的U-Pb同位素年齡為148~140 Ma,形成于晚侏羅世—早白堊世;池溝銅鉬礦的輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡為(148±2)Ma(MSWD=0.1)[31],說明斑巖體的形成與成礦近同步,指示礦床形成于晚侏羅世—早白堊世。
3.2.1 金礦成礦規(guī)律
夏家店金礦賦礦層位主要是寒武系水溝口組黑色巖系,該層位金元素背景值較高,為成礦奠定了物質(zhì)基礎(chǔ),其含碳硅質(zhì)巖、碳質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖具有較好的滲透性、還原性和吸附性,有利于成礦熱鹵水的運移、沉淀,而平行不整合于其底部的震旦系燈影組致密層狀白云巖是良好的隔擋層(巖石地球化學(xué)障),阻擋了成礦物質(zhì)的下滲運移。后期構(gòu)造-巖漿活動過程中攜帶大量含礦熱液并萃取基底成礦物質(zhì)形成金礦體,就位于水溝口組地層的有利空間內(nèi)。因此寒武系水溝口組與震旦系燈影組平行不整合界面也是區(qū)內(nèi)重要的成礦結(jié)構(gòu)面。泥盆系星紅鋪組灰?guī)r是王家坪低溫?zé)嵋盒徒鸬V的含礦巖石,金礦賦存于星紅鋪組下段第二、三巖性段的鈣質(zhì)板巖、泥質(zhì)灰?guī)r和含碳灰?guī)r地層中,與礦化關(guān)系密切的主要蝕變有黃鐵礦化、雄黃雌黃化、碳化、硅化、鐵碳酸鹽化。大楓溝組砂巖是龍頭溝中低溫?zé)嵋盒徒鸬V的含礦巖石,目前發(fā)現(xiàn)的金礦體均賦存于此層位中。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的金礦主要受EW向斷裂或EW向韌-脆性剪切帶與NE向張扭性疊加構(gòu)造控制。區(qū)域大斷裂匯聚、弧形轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)次級分支斷裂發(fā)育地段和背斜構(gòu)造疊加斷裂部位及區(qū)域北東—南西走向、具有多期次活動特征的陡傾角斷裂構(gòu)造與硅化碳酸鹽化的構(gòu)造角礫巖分段充填部位是金礦體重要的就位空間。礦體往往呈透鏡狀、啞鈴狀、囊狀等間距產(chǎn)出,構(gòu)造疊加部位礦體厚大、品位較高。
綜合研究認(rèn)為,柞—山礦集區(qū)金礦床主要沿山陽—鳳鎮(zhèn)大斷裂兩側(cè)及鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)大斷裂南側(cè)分布,受中生代構(gòu)造-巖漿活動控制,礦床(點)成帶成群產(chǎn)于東西向構(gòu)造與近南北向、北北東向構(gòu)造交匯部位;金礦體多賦存于秦嶺造山帶俯沖-造山過程中形成的褶皺及其伴生的韌-脆性剪切構(gòu)造中,后期張性斷裂攜帶的大量熱液、深部存在的巖漿活動與這些構(gòu)造疊加耦合,導(dǎo)致礦質(zhì)進(jìn)一步富集就位而成礦。區(qū)內(nèi)金礦床類型多為中-低溫?zé)嵋盒?、遠(yuǎn)成低溫?zé)嵋盒停傻V時代為印支期—燕山期。
3.2.2 銅(鉬)礦成礦規(guī)律
池溝礦區(qū)銅(鉬)礦體主要賦存于斑巖體及其與圍巖接觸帶上,冷水溝礦區(qū)銅鉬礦體賦存于斑巖體與圍巖外接觸帶上,遠(yuǎn)離巖體,礦化減弱,礦體產(chǎn)狀多受巖體與圍巖接觸面控制。色河鋪礦區(qū)銅礦體常產(chǎn)于熱液震裂巖或其與混合質(zhì)隱爆角礫巖的接觸部位,并具平行斜列式產(chǎn)出特征。穆家莊礦區(qū)主要銅礦體發(fā)育于近背斜軸部擠壓片理化破碎帶中,構(gòu)造擴(kuò)容部位常產(chǎn)出厚大礦體。
區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖的銅背景值較高,斑巖-矽卡巖銅(鉬)礦都與該期小侵入體的成礦作用有關(guān)。區(qū)內(nèi)燕山期含礦巖體具有殼?;煸础⒏哐跻荻鹊忍卣?,表明區(qū)內(nèi)燕山期巖體形成環(huán)境、巖漿源區(qū)及氧逸度方面與典型的大型、超大型斑巖、斑巖-矽卡巖型銅(鉬)礦的成礦巖體具有相似的特征。成礦與成巖時代一致,說明成礦與侵入巖存在時空和成因聯(lián)系,認(rèn)為柞—山礦集區(qū)存在一期重要的晚侏羅世—早白堊世花崗質(zhì)巖石和相關(guān)的斑巖-矽卡巖銅(鉬)多金屬的巖漿-成礦事件。礦集區(qū)熱液改造型銅礦具有早期沉積和后期構(gòu)造改造兩期/二元成礦控礦特征[47,49],海西期由于秦嶺造山活動,深部含礦熱液上涌形成一套富含F(xiàn)e、Ag、Au、Cu、Mo的沉積建造,燕山期構(gòu)造巖漿活動,進(jìn)一步促使含礦物質(zhì)活化、富集形成銅礦。該區(qū)斑巖型礦床表現(xiàn)出從斑巖型-矽卡巖型→熱液型礦床過渡的特征,共同構(gòu)成統(tǒng)一的成礦系統(tǒng),如山陽園子街礦區(qū)發(fā)育矽卡巖型銅礦體,外圍發(fā)現(xiàn)熱液型金礦體。
礦集區(qū)內(nèi)銅(鉬)礦床分布于山陽—鳳鎮(zhèn)大斷裂兩側(cè),成礦類型以斑巖型-矽卡巖型為主,構(gòu)造熱液改造型、隱爆角礫巖型次之。斑巖型-矽卡巖型銅(鉬)礦受燕山期構(gòu)造-巖漿活動控制;賦存于燕山期斑巖體與圍巖接觸帶內(nèi),遠(yuǎn)離巖體,礦化減弱,礦體產(chǎn)狀多受巖體與圍巖接觸面控制,常呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,銅品位與裂隙發(fā)育程度有關(guān),裂隙發(fā)育地段常形成富礦,裂隙不發(fā)育地段形成貧礦或礦化。
柞—山礦集區(qū)西部主要為與燕山期斑巖體關(guān)系密切的斑巖型-矽卡巖型銅(鉬)礦,成礦地質(zhì)體為燕山期巖漿巖;東部主要為中-低溫?zé)嵋盒徒鸬V,成礦流體為深部巖漿熱液流體。如上所述,印支期—燕山期為金成礦期,燕山期為銅(鉬)成礦期,結(jié)合其成礦規(guī)律、控礦因素、礦床成因和成礦時代,建立了區(qū)域綜合成礦模式如圖7所示。
(1)伴隨秦嶺造山帶的演化,柞—山礦集區(qū)中泥盆世產(chǎn)生EW向裂陷帶,形成一系列規(guī)模、方向各異的基底斷裂構(gòu)造,各斷裂構(gòu)造的差異運動導(dǎo)致在EW向裂陷帶中形成二級和三級凹陷盆地。來自構(gòu)造運動和地殼深部的熱流體溶解、萃取常量與礦化元素形成含礦熱鹵水,含礦熱鹵水周期性地沿活動性斷裂減壓處噴流到海底水巖界面,在酸堿變化條件下發(fā)生氧化-還原反應(yīng)而沉淀、堆積成礦,后期并經(jīng)受構(gòu)造改造作用,如桐木溝鋅礦、銀洞子銀鉛多金屬礦等。
(2)礦集區(qū)金礦床主要受印支期EW向擠壓剪切構(gòu)造和NNE向張性斷裂構(gòu)造疊加部位控制。秦嶺造山帶印支期碰撞造山作用形成的一系列EW向擠壓剪切構(gòu)造為區(qū)內(nèi)金礦床的形成提供有利空間,燕山期陸內(nèi)造山作用形成的NNE向斷裂攜帶大量含礦熱液,在其和EW向韌-脆性剪切構(gòu)造帶交匯疊加部位產(chǎn)生急劇的減壓降溫作用,致使含礦物質(zhì)富集沉淀,形成金礦體。寒武系水溝口組、泥盆系星紅鋪組與大楓溝組為金的有利賦礦層位。
(3)柞—山礦集區(qū)在晚侏羅世—早白堊世(約140 Ma)發(fā)生一期花崗質(zhì)巖石和相關(guān)的銅鉬多金屬的構(gòu)造-巖漿-熱液成礦事件。即燕山期強(qiáng)烈的陸內(nèi)造山作用使得南秦嶺地區(qū)基底物質(zhì)發(fā)生重熔或部分熔融,形成同熔或重熔型巖漿,沿著構(gòu)造薄弱部位就位成巖成礦,形成斑巖-矽卡巖型銅鉬礦床,銅礦體主要賦存于斑巖體及其周圍的矽卡巖帶中。
柞—山礦集區(qū)成礦地質(zhì)背景有利,成礦環(huán)境條件優(yōu)越,礦化蝕變較強(qiáng),廣泛發(fā)育各種富礦、含礦層位或成礦結(jié)構(gòu)面及成礦地質(zhì)體,山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂、鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)斷裂自東向西穿過工作區(qū),且次級斷裂發(fā)育,為本區(qū)礦質(zhì)的遷移、富集提供了較好的動熱條件。近年來,在系統(tǒng)分析礦集區(qū)內(nèi)地質(zhì)、化探、物探、遙感異常信息的基礎(chǔ)上,運用總結(jié)的成礦規(guī)律、找礦標(biāo)志、找礦模型及找礦技術(shù)方法組合,在所圈定的找礦靶區(qū)開展工程驗證,在礦集區(qū)東部夏家店、龍頭溝—王家坪、三官廟等金礦區(qū)深部及外圍新增332+333+334類以上金資源/儲量54.91 t,其中332+333類以上金資源量51.44 t,已備案工業(yè)礦金資源量20.8 t,評審?fù)ㄟ^金資源量30.64 t;在礦集區(qū)西部冷水溝—池溝銅鉬礦區(qū)新增333+334類銅資源量11.05萬t。
近期新發(fā)現(xiàn)了五條溝、劉家峽、甘溝—石槽溝和梁家灣4個具有尋找構(gòu)造蝕變巖型金礦、黑色巖系型金釩礦和石英脈型、鈉長角礫巖型金礦前景的有利地段。綜合研究認(rèn)為,礦集區(qū)內(nèi)典型的金礦床礦體有向深部和外圍延伸的趨勢,找礦空間較大。通過在夏家店礦區(qū)PD1050主坑道北部140-152線之間開展坑內(nèi)鉆探驗證工作,坑內(nèi)三個鉆孔新發(fā)現(xiàn)Ⅱ-3號盲礦體。鉆孔控制礦體長度約300 m,單工程平均品位1.08×10-6~5.67×10-6,礦體真厚度1.76~20.11 m。同時經(jīng)進(jìn)一步分析,坑內(nèi)再施工了ZK15601、ZK15602兩個深孔,又新發(fā)現(xiàn)受F5斷裂控制的Ⅱ-4號金礦體,礦體形態(tài)簡單,呈似板狀產(chǎn)出,走向100°~110°,傾向10°~20°,傾角55°;礦體真厚度5.12~5.77 m,平均厚度5.45 m,Au品位一般為0.54×10-6~2.76×10-6,平均品位1.98×10-6。揭示深部金礦體具有尖滅再現(xiàn)的特征,分析該礦體為夏家店礦區(qū)Ⅱ金礦化蝕變帶下另一個找礦空間的頭部,顯示夏家店地區(qū)深部找礦潛力巨大。穆家莊銅礦床、大西溝菱鐵礦床、銀洞子銀-鉛多金屬礦床、桐木溝鋅礦床等分布于礦集區(qū)三級斷裂附近,磁異常和熱變質(zhì)發(fā)育,推測這些礦床深部存在隱伏侵入巖,而在三級斷裂附近相繼發(fā)現(xiàn)了寨子溝中型金礦,說明東西向三級斷裂附近及深部找礦空間大;在下官坊銅礦外圍劉家山地區(qū)通過化探異常查證和礦點檢查,圈定一條銅、金、銀礦化蝕變帶,長約450 m,寬1.0~13.5 m,礦化蝕變受石英砂巖與砂巖界面處的斷裂構(gòu)造控制。另外,礦集區(qū)內(nèi)一批具有找礦意義的化探異常尚未查證,北部圍繞燕山期斑巖體尋找斑巖-矽卡巖型銅鉬礦床仍有找礦潛力,區(qū)內(nèi)重點銅(鉬)礦淺表雖然多,是低品位礦化,但礦化蝕變范圍大,遙感、物探異常顯示深部存在隱伏巖體,深部賦存高品位、厚大礦體可能性較大。根據(jù)控礦構(gòu)造、含礦建造、1:2.5萬化探異常、礦(化)點等綜合因素確定成礦預(yù)測可靠系數(shù),按照預(yù)測資源潛力=各異常面積之和×預(yù)測深度×單位體積金屬量(含礦率)×可靠系數(shù),單位體積金屬量(含礦率)=礦床資源量/(異常面積×礦體平均深度)公式計算,綜合預(yù)測該礦集區(qū)1 000 m以淺潛在金資源量大于200 t,潛在銅資源量60萬t,潛在鉬資源量10萬t。
5.1.1 金礦找礦標(biāo)志
寒武系水溝口組黑色巖系、泥盆系星紅鋪組與大楓溝組為有利的成礦巖石建造,其中的含碳硅質(zhì)板巖、碳質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、泥質(zhì)灰?guī)r、含碳灰?guī)r和砂巖及一些斷裂面附近多形成的似角礫狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造巖是找礦的有利巖性組合標(biāo)志。
區(qū)域大斷裂旁側(cè)分支斷裂發(fā)育、構(gòu)造交匯、構(gòu)造轉(zhuǎn)折端、構(gòu)造虛脫部位、構(gòu)造角礫充填、沿斷裂構(gòu)造發(fā)生較強(qiáng)的構(gòu)造熱蝕變、紅褐色-黑褐色的斷裂面是找金的構(gòu)造標(biāo)志。
硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、褐鐵礦化與金礦化關(guān)系密切,為直接蝕變標(biāo)志。沿斷裂構(gòu)造發(fā)育較強(qiáng)的硅化、褐鐵礦化及鐵碳酸鹽化蝕變是本區(qū)有利的找礦標(biāo)志,特別是褐鐵礦化蝕變,往往風(fēng)化后呈深紅褐色粉末狀,極易識別。
圈定的次生暈異常是本區(qū)找金的重要化探標(biāo)志。對一些面積較小的弱次生暈異常,尤應(yīng)重視,區(qū)內(nèi)在部分弱異常部位發(fā)現(xiàn)并圈定了金礦(化)體。Au、Ag、As 次生暈異常發(fā)育,濃集中心明顯,對金礦(化)體的指示明顯,具Au、Ag、As、Sb、Hg、Bi、Cu、Pb、Zn 多元素次生暈組合異常,尤其是Au、As、Hg組合異常,為直接找礦標(biāo)志。
區(qū)內(nèi)航磁異常梯度帶、局部重力高異常、低阻高極化率等物探異常為間接找礦標(biāo)志。這些異常一般能指示隱伏巖體、構(gòu)造面或巖性接觸面,可以引導(dǎo)找礦。
5.1.2 銅(鉬)礦找礦標(biāo)志
區(qū)內(nèi)分布的中酸性小巖體和斷裂構(gòu)造及其片理化帶是尋找銅礦的地質(zhì)標(biāo)志,巖體邊部及其與圍巖的接觸帶是礦化富集的有利部位。裂隙發(fā)育,出現(xiàn)面狀鉀化、硅化、角巖化、絹云母化、云英巖化等蝕變,地表具有黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化、孔雀石化是指示銅礦的直接標(biāo)志。
Cu、Mo、Au、Ag、Hg等次生暈異??煽s小找礦范圍,原生暈異常能夠進(jìn)一步指示銅鉬礦化體的具體位置。中酸性斑巖體中Cu、Mo等礦化元素的豐度是判斷其是否能夠成礦的基本標(biāo)志。
區(qū)內(nèi)局部重力高異常、與地面高磁異常疊加的高電阻率異??赡芊从畴[伏巖體,重力梯度帶反映斷裂構(gòu)造走向;在巖體的外接觸帶或圍巖中出現(xiàn)ΔZ異常達(dá)+100γ以上,說明其下有巖體的隱伏部位或隱伏巖體,同時低阻高極化率激電異常、自電異??赡苤甘倦[伏礦體發(fā)育部位。
在系統(tǒng)總結(jié)區(qū)內(nèi)地物化遙資料和新獲得各種數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過對重點地區(qū)進(jìn)行成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律、找礦信息分析,在柞—山礦集區(qū)內(nèi)圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)5處,為進(jìn)一步找礦工作部署提供了科學(xué)依據(jù)。本文主要對金釩成礦遠(yuǎn)景區(qū)(王家坪—夏家店)和銅(鉬)成礦遠(yuǎn)景區(qū)(雙元溝—池溝和冷水溝—南溝)進(jìn)行分析預(yù)測,該3處礦集區(qū)預(yù)測的總資源量為銅25萬t、鉬5萬t、金55 t。
5.2.1 王家坪—夏家店金(釩)成礦遠(yuǎn)景區(qū)
該區(qū)位于柞—山礦集區(qū)東部,鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂近南側(cè),鎮(zhèn)安—板巖斷裂北側(cè)。區(qū)內(nèi)主要出露震旦系、寒武系、奧陶系、泥盆系。區(qū)域構(gòu)造帶主要呈近東西向帶狀展布,逆沖推覆及剪切作用形成多個大型褶皺構(gòu)造和近東西向為主的斷裂構(gòu)造。侵入巖未見出露。
區(qū)域東西向布格重力異常梯級帶與山—鳳斷裂和鎮(zhèn)—板斷裂基本吻合,表明兩斷裂切割較深,對成礦物質(zhì)的動熱來源十分有利。1∶5萬分散流地球化學(xué)異常成群、成帶分布,北帶以Au、As異常為主,西部為Au-As或As-Cu異常組合,東部則為單金異?;駻u-Cu組合;中帶以Au-Ag-V組合為主;南帶則為Au-Ag-V-As-Ba組合異常,指示本區(qū)金的找礦潛力大。
區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)主要有金和釩,已發(fā)現(xiàn)有夏家店金(釩)礦、龍頭溝金礦、劉家峽金礦、蘇嶺溝金礦等中低溫?zé)嵋盒徒鸬V;王家坪金礦等低溫?zé)嵋盒徒鸬V;沉積型中村釩礦等。還有五色溝、柳樹凹、桐樹溝、五條溝等金礦點(圖8)。其中五條溝—老溝地段位于龍頭溝金礦床的西延,1:1萬正規(guī)網(wǎng)次生暈異常較好,濃集中心Au異常含量高,異常成群出現(xiàn)。在老溝圈定了Ⅰ號含金礦化蝕變帶,長400 m,度10~20 cm,部分地段金品位1.14×10-6~1.42×10-6。在五條溝腦地表圈定了Ⅳ-1號金礦(化)體,長230余米,寬0.5~5.0 m,金品位1.14×10-6~2.43×10-6。深部鉆探驗證見金礦化體,在其東西兩端延伸部位還有金次生暈異常、原生暈異常、金礦化蝕變帶發(fā)育,具有較大的找礦潛力。另外,攻深找盲方面,在夏家店金礦床深部600 m以下新發(fā)現(xiàn)第二個礦化富集部位,表明已知礦床的深部及外圍找礦前景廣闊。預(yù)測該區(qū)有望形成大型-超大型金礦床,金資源潛力大于50 t。
圖8 王家坪—夏家店地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)略圖Fig.8 Geological and mineral map of the Wangjiaping-Xiajiadian area1.第四系;2.上白堊統(tǒng)—古近系;3.池溝組;4.牛耳川組;5.星紅鋪組;6.古道嶺組巖;7.大楓溝組;8.冷水河組;9.公館組;10.西岔河組;11.九里坪組;12.鐵船山組;13.袁家溝組;14.志留系;15.龍家河組;16.白龍洞組;17.石甕子組;18.岳家坪組;19.水溝口組;20.燈影組;21.陡山沱組;22.新元古代巖漿巖;23.金礦;24.銅礦;25.鐵礦;26.銀多金屬礦;27.釩礦
5.2.2 雙元溝—池溝銅(鉬)金成礦遠(yuǎn)景區(qū)
該區(qū)位于柞—山礦集區(qū)中部、鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂近北側(cè)。出露地層為中泥盆統(tǒng)池溝組,為一套淺變質(zhì)的細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖建造。區(qū)內(nèi)地表出露多個燕山期中酸性斑巖體,規(guī)模僅0.007~0.120 km2,巖體形態(tài)呈近東西向的橢圓狀或呈不規(guī)則的巖滴狀,空間上總體呈一北傾或西傾的陡立巖株、巖枝。與圍巖呈鋸齒狀侵入或斷層接觸關(guān)系。斑巖體屬Ⅰ型花崗巖類,具深源淺成、被動侵位的特征,剝蝕較淺。與巖漿活動有關(guān)的角巖化、鉀硅酸鹽化、絹英巖化、青磐巖化、高嶺土化、矽卡巖化等蝕變廣泛發(fā)育,其中角巖化、鉀硅酸鹽化、絹英巖化、高嶺土化及青磐巖化圍繞主巖體呈似環(huán)帶狀分布,主要出現(xiàn)在巖體邊部或近外圍地層中。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)池溝斑巖型銅鉬礦、付桑溝矽卡巖型銅礦等,礦體與巖體空間關(guān)系密切,均為燕山期成巖成礦。礦石中金屬礦物主要呈細(xì)脈浸染狀分布。在池溝斑巖體群北東端發(fā)現(xiàn)白沙溝金礦點,反映本區(qū)存在斑巖型銅鉬金成礦系統(tǒng)。近年來,區(qū)內(nèi)在廟梁巖體附近首次發(fā)現(xiàn)爆破角礫巖型金礦床,規(guī)模達(dá)中型,雙元溝、池溝、土地溝、袁家溝的爆破角礫巖系統(tǒng)也具有尋找該類金礦的前景。
地球化學(xué)測量表明,本區(qū)屬富As(Cu)地球化學(xué)區(qū),存在以Cu、Mo、Au為主的3個分散流異常和33個以Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn、As、Bi、Hg、Sb等元素組合的次生暈異常。異常規(guī)模大、強(qiáng)度高,圍繞主巖體具有一定的分帶性,并與已知銅、鉬、金礦化位置對應(yīng)。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的池-π1、白-π1、M2等8個視電阻率異常以及CSAMT中、低阻異常與地表化探次生暈異常分布范圍也大體一致,部分異常經(jīng)鉆探驗證已發(fā)現(xiàn)銅鉬礦(化)體,說明示礦異常眾多。
本區(qū)具備尋找斑巖型銅鉬礦、矽卡巖型銅礦、構(gòu)造蝕變巖型金礦的良好成礦地質(zhì)條件,蝕變礦化明顯,找礦前景較廣闊。初步預(yù)測該區(qū)資源潛力銅10萬t、鉬2萬t、金2 t。
5.2.3 冷水溝—南溝銅(鉬)成礦遠(yuǎn)景區(qū)
該區(qū)位于柞—山礦集區(qū)中部、鳳鎮(zhèn)—山陽大斷裂南北兩側(cè),為基底隆起和多期次構(gòu)造巖漿強(qiáng)烈活動地區(qū),構(gòu)造位置十分特殊。斷裂兩側(cè)出露燕山期中-酸性復(fù)式小巖體,含礦巖系為石英閃長巖-花崗閃長斑巖-二長花崗斑巖組合,或斜長花崗巖-花崗閃長斑巖-花崗斑巖組合,屬形成于秦嶺造山帶燕山期陸內(nèi)碰撞隆起帶內(nèi)的深源鈣堿性花崗巖系。巖體以斑巖型銅礦化為主。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)冷水溝斑巖型-矽卡巖型-構(gòu)造蝕變型銅金鉬礦點、雙元溝隱爆角礫巖-斑巖型銅金礦點、土地溝斑巖型銅金礦點和色河鋪角礫巖型銅礦點多個。銅礦化點發(fā)育有矽卡巖化、絹英巖化、鉀化、高嶺土化、角巖化、硅化等圍巖蝕變,且具一定的空間分帶性。自斑巖體向外,蝕變類型依次為鉀化-絹英巖化-矽卡巖化-角礫巖化,與典型的斑巖銅(鉬)礦床圍巖蝕變分帶特征相似,顯示斑巖成礦熱液體系的演化規(guī)律和較好的找礦遠(yuǎn)景。
區(qū)內(nèi)化探異常元素組合具有良好的空間分帶性,從中酸性小巖體中心向外元素組合為Cu、Mo→Ag、Au、Pb、Zn、As,顯示由中高溫向中低溫過渡的地球化學(xué)特征。物探高磁、激電異常規(guī)模大、中心明顯、套合性好,位置與化探次生暈異常、礦化體相對應(yīng)。這些均指示區(qū)內(nèi)具有良好的找礦潛力。
目前,區(qū)內(nèi)的雙龍寨矽卡巖銀銅礦化帶、孔雀埡斑巖型銅礦化帶、洋芋溝—洞子溝斑巖型銅礦化帶、銀洞埡矽卡巖銅鉬礦化帶、南溝—徐家灣金礦化帶已控制十余條銅金礦體,顯示本區(qū)具有尋找斑巖型銅礦、矽卡巖銀銅礦和構(gòu)造蝕變巖金礦的較大潛力。初步預(yù)測本區(qū)資源潛力銅15萬t、鉬3萬t、金3 t。
(1)柞—山礦集區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,區(qū)域性近東西向斷裂及其次級北北東向斷裂是控巖控礦斷裂。區(qū)內(nèi)金礦主要受EW向斷裂或EW向韌-脆性剪切帶與NE向張扭性疊加構(gòu)造控制,寒武系水溝口組、泥盆系星紅鋪組與大楓溝組是金的賦礦地層。山陽—鳳鎮(zhèn)和鎮(zhèn)安—板巖區(qū)域大斷裂匯聚處、弧形轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)次級分支斷裂發(fā)育地段和背斜構(gòu)造疊加斷裂部位以及區(qū)域北東—南西走向、具有多期次活動特征的陡傾角斷裂構(gòu)造與硅化碳酸鹽化的構(gòu)造角礫巖分段充填部位是金礦體重要的就位空間。金礦體呈近東西向大致等間距展布,單個礦體在延伸方向呈透鏡狀、啞鈴狀、囊狀等,具尖滅再現(xiàn)特征。構(gòu)造疊加部位礦體厚大、品位較高。區(qū)內(nèi)金礦床類型多為中-低溫?zé)嵋盒?、遠(yuǎn)成低溫?zé)嵋盒?,成礦時代為印支期—燕山期。夏家店等已知金礦床深部及外圍、區(qū)域斷裂旁側(cè)次級近EW 向與NNE 向斷裂交匯部位、構(gòu)造轉(zhuǎn)折端、構(gòu)造虛脫部位等是尋找金礦的有利靶區(qū)。
(2)礦集區(qū)內(nèi)銅礦分布于山陽—鳳鎮(zhèn)大斷裂兩側(cè),成礦類型以斑巖型-矽卡巖型為主,構(gòu)造熱液改造型、隱爆角礫巖型次之。斑巖型-矽卡巖型銅(鉬)礦受燕山期構(gòu)造-巖漿活動控制,賦存于燕山期斑巖體與圍巖接觸帶內(nèi),遠(yuǎn)離巖體,礦化減弱;礦體產(chǎn)狀多受巖體與圍巖接觸面控制,呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出;銅品位與裂隙發(fā)育程度有關(guān),裂隙發(fā)育地段常形成富礦。燕山期中酸性小巖體及其與圍巖的接觸部位、東西向三級斷裂帶附近是尋找銅(鉬)礦的首選靶區(qū)。
(3)在系統(tǒng)總結(jié)地質(zhì)、物探、化探、遙感資料和新獲得的各種數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,采用所建立的區(qū)域成礦模式,通過對重點地區(qū)進(jìn)行成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律、找礦信息綜合分析,在柞—山礦集區(qū)內(nèi)圈定王家坪—夏家店金(釩)成礦遠(yuǎn)景區(qū)、雙元溝—池溝銅(鉬)金成礦遠(yuǎn)景區(qū)和冷水溝—南溝銅(鉬)成礦遠(yuǎn)景區(qū)等,為進(jìn)一步找礦工作部署提供科學(xué)依據(jù)。預(yù)測該礦集區(qū)潛在金資源量大于200 t,潛在銅資源量為60萬t,潛在鉬資源量為10萬t。