陜西省寺溝地區(qū)鉬礦地質(zhì)特征及找礦前景分析

李 超，薛 杉，楊海濤，趙彥鋒，門文輝，白興海

(1.西安西北有色地質(zhì)研究院有限公司，西安 710054；2.西安有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安 710001)

寺溝地區(qū)位于陜西省商洛市商州區(qū)龍王廟鄉(xiāng)，20世紀(jì)60年代陜西省區(qū)測(cè)隊(duì)及陜西省冶金三隊(duì)通過對(duì)潘河地區(qū)進(jìn)行1∶5萬地質(zhì)測(cè)量，分別發(fā)現(xiàn)潘河鉬礦區(qū)南部銀廠溝和南臺(tái)-窩溝一帶地表Cu、Pb、Zn礦化，之后發(fā)現(xiàn)了南臺(tái)鉬礦床和潘河鉬礦床[1-3]。2012年在蟒嶺西緣空白區(qū)實(shí)施找礦以來，在寺溝地區(qū)圈出了M13化探綜合異常，在地表發(fā)現(xiàn)了鉬礦化蝕變帶，通過鉆探驗(yàn)證，控制到了工業(yè)礦體，取得了較好的找礦成果[4]。在參加寺溝地區(qū)找礦勘查和研究工作中，根據(jù)目前取得的地質(zhì)信息分析，該區(qū)具有形成中-大型鉬礦床的潛力。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

區(qū)域地層主要為中元古界寬坪群，巖性為一變質(zhì)的海相火山巖、碎屑巖夾碳酸鹽巖建造。其與相鄰地層單位之間為構(gòu)造界面接觸關(guān)系。寬坪群自下而上分為謝灣組(Pt2x)、四岔口組(Pt2sc)和廣東坪組(Pt2g)。寺溝地區(qū)處于寬坪群廣東坪組中。

寺溝地區(qū)大地構(gòu)造屬北秦嶺加里東褶皺系紙坊—永豐褶皺束(圖1)。具體位于鐵爐子—三要斷裂帶和油房溝—皇臺(tái)斷裂帶之間。區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造線以東西向、北西向?yàn)橹?，其次為南北向、北北東向。其中近南北向和北北東向構(gòu)造對(duì)區(qū)域上小巖體的侵位有一定的控制作用。主要褶皺有蟒嶺復(fù)式背斜和云架山向斜的西延部分，寺溝地區(qū)和潘河鉬礦床均位于蟒嶺復(fù)式背斜的南翼。區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，規(guī)模較大的侵入巖有蟒嶺花崗巖體和大河面巖體；中酸性淺成—超淺成小巖體十分發(fā)育，主要有桃官坪巖體、西溝巖體、畸頭山巖體和南臺(tái)巖體，這些小巖體與區(qū)域上Mo、Cu、Pb、Zn等礦產(chǎn)的形成和分布有十分密切的關(guān)系[5]。寺溝南部已發(fā)現(xiàn)南臺(tái)鉬礦床和潘河鉬礦床，寺溝地區(qū)和潘河鉬礦床就位于南臺(tái)巖體北側(cè)外接觸帶部位。根據(jù)南臺(tái)巖體和桃官坪—西溝巖體的展布特征，地表巖體發(fā)育情況及其與斷裂構(gòu)造的位置關(guān)系，認(rèn)為從南臺(tái)巖體到桃官坪—西溝巖體為一北北東向展布的巖漿構(gòu)造帶，而寺溝地區(qū)就處于北北東向巖漿構(gòu)造帶內(nèi)。

2 成礦地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)主要出露廣東坪組(Pt2g)，分為廣東坪組下段(Pt2ga)和廣東坪組中段(Pt2gb)和廣東坪組上段(Pt2gc)。

廣東坪組下段(Pt2ga)，呈東西向帶狀展布，巖性主要為鈉長角閃片巖，夾二云母石英片巖、大理巖等，并見有大量的花崗細(xì)晶巖脈、煌斑巖脈順片理展布。為鉬礦(化)體的賦礦圍巖。巖石主要由鈉長角閃片巖和二云母石英片巖組成。廣東坪組中段(Pt2gb)呈東西向帶狀展布，巖性主要為二云母石英片巖夾鈉長角閃片巖、大理巖等，并見有大量的花崗細(xì)晶巖脈、煌斑巖脈順片理展布。為鉬礦(化)體的賦礦圍巖。廣東坪組上段(Pt2gc)，呈東西向展布，巖性為大理巖、石英大理巖。

2.2 構(gòu)造

區(qū)域上斷裂構(gòu)造主要以北東向、北西向、東西向、近南北向四組斷裂發(fā)育，其中近東西向構(gòu)造形成時(shí)間早、活動(dòng)時(shí)間長并呈帶狀發(fā)育，為一系列深大斷裂和區(qū)域性褶皺。北東向構(gòu)造為印支燕山期地殼活動(dòng)的產(chǎn)物，疊加于近東西向構(gòu)造帶之上，在地殼淺部表現(xiàn)為一系列近等間距分布的北東向斷裂，為主要控礦斷裂。東西向斷裂在燕山運(yùn)動(dòng)之前為壓性特征，燕山運(yùn)動(dòng)早期受到東西向擠壓作用而顯扭性，并控制一系列中酸性小巖體的展布。寺溝地區(qū)發(fā)育一些規(guī)模較小斷層，整體呈東西向疊加近南北向，表現(xiàn)為位于巖性分界部位的斷層和層間斷層。

2.3 巖漿巖

寺溝地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，其主要類型為花崗巖脈、花崗細(xì)晶巖脈、煌斑巖脈和石英脈等。

花崗巖脈與鎢鉬礦化關(guān)系密切，脈體產(chǎn)狀平緩，一般為302～328°∠9～29°與地層片理產(chǎn)狀基本一致。主要礦物為石英、斜長石及少量鉀長石和黑云母。地表已圈定的鉬礦(化)體一般產(chǎn)于花崗巖脈上盤或下盤2～10 m范圍內(nèi)。

煌斑巖脈與鉛鋅礦化關(guān)系較為密切，產(chǎn)狀較為凌亂，東西向、北西向、北西西向、北東向、近南北向均有發(fā)育。主要分布于花崗巖脈的外圍，總體表現(xiàn)為巖漿分異的分帶特征，同時(shí)在煌斑巖脈發(fā)育部位多見有鉛鋅礦化發(fā)育。

2.4 圍巖蝕變

寺溝地區(qū)圍巖蝕變普遍發(fā)育，主要為硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、鉀化、黑云母化、矽卡巖化等。硅化在區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育，主要呈細(xì)脈狀或團(tuán)塊狀，硅化與鉬礦化關(guān)系密切，鉬礦化常出現(xiàn)于石英細(xì)脈的邊部，或石英脈體內(nèi)。碳酸鹽化發(fā)育較為普遍，多為碳酸鹽細(xì)脈，少量為石英—碳酸鹽細(xì)脈或碳酸鹽—石英細(xì)脈產(chǎn)出。綠簾石化和鉀化多見于巖脈附近，呈條帶狀、團(tuán)塊狀和脈狀產(chǎn)出，在靠近巖脈的蝕變較強(qiáng)部位綠簾石化和鉀化較強(qiáng)。矽卡巖化主要見于深部所控制到的大理巖中，主要表現(xiàn)為大理巖的透輝石化、透閃石化等。

2.5 化探異常

M13號(hào)異常，位于寺溝地區(qū)南部(見圖2)，異常呈不規(guī)則面狀，向南未封閉。異常元素組合以W、Mo為主，異常元素峰值較高(一般為n×10-6，最高值達(dá)66×10-6以上)，伴有Ag、Bi、Cu、Zn、Au、As等。異常規(guī)模中等，強(qiáng)度高，濃集中心明顯，元素套合好。異常位于南臺(tái)巖體北側(cè)的外接觸帶部位，下古生界寬坪群的廣東坪組(Pt2g)巖層中，區(qū)內(nèi)主要出露鈉長角閃片巖、云母石英片巖等。通過查證該異常中發(fā)現(xiàn)Ⅵ號(hào)鉬礦化蝕變帶，通過鉆探工程深部驗(yàn)證，控制到厚大的隱伏鉬、鎢礦體，并圈出工業(yè)礦體。

3 礦(化)體特征

3.1 礦(化)體空間分布特征

在寺溝地區(qū)圈出Mo蝕變帶，產(chǎn)出地層為廣東坪組地層，地層整體呈北西西-北北西向傾斜。賦存巖性主要為鈉長角閃片巖、黑云母片巖、二云母石英片巖、大理巖等，礦化蝕變主要為綠簾石化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化、輝鉬礦化、白鎢礦化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、鉀化等，地表及淺部脈巖較為發(fā)育，其中與蝕變帶關(guān)系密切的為花崗斑巖脈，基本順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀：272°～355°∠13°～41°，厚度0.5～5 m，蝕變帶主要賦存于巖脈上下盤附近，總體呈緩傾斜產(chǎn)出，東西長800 m，南北寬350 m。通過地表槽探工程在寺溝地區(qū)地表共圈出8條鉬礦化體和2條鎢礦化體。

地表及淺部圈定的鉬礦體與斑巖脈關(guān)系密切，主要賦存于斑巖脈上下盤2～10 m范圍內(nèi)，控礦構(gòu)造主要為片理、節(jié)理、裂隙等微構(gòu)造。礦化蝕變主要為硅化、綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、鉀化等。地表及淺部鉛鋅、金、銀、鎢鉬礦化蝕變帶總體分布具高溫—中低溫的分帶性，顯示了與斑巖型成礦序列有關(guān)的分帶特征。

通過鉆探工程控制在淺部圈定鉬礦體10條，圈定的鉬礦體分布分散，總體品位不高，厚度小。在深部圈定鉬礦體主要賦存于隱爆角礫巖帶及蝕變圍巖中，初步圈出若干條鉬礦體，累計(jì)厚度196.88 m；其中圈出工業(yè)鉬礦體20條，累計(jì)厚度60.97 m。鎢礦體主要賦存于大理巖與隱爆角礫巖帶接觸界面附近，共圈出10條白鎢礦體，伴生鉬礦體，累計(jì)厚度24.73 m(見圖3)。

3.2 礦石特征

金屬礦物主要為輝鉬礦、白鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦等。非金屬礦物主要為石英、方解石、白云石、鐵白云石、鈉長石、綠泥石。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，主要呈自形半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)造主要為網(wǎng)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

3.3 賦礦圍巖

寺溝地區(qū)圈定的厚大鉬礦體，賦存于深部大理巖與片巖巖性接觸界面之下的隱爆角礫巖及蝕變圍巖中。礦體上下盤圍巖主要為大理巖、隱爆角礫巖、蝕變圍巖，由于深部礦體尚未控制完全，推測(cè)深部斑巖體或斑巖體邊界向內(nèi)一定范圍也為賦礦圍巖。圈定的厚大鎢礦體主要賦存于大理巖與隱爆角礫巖接觸界面附近，礦體上下盤圍巖主要為該接觸界面上下30～50 m范圍外的大理巖和隱爆角礫巖。

3.4 礦體賦存規(guī)律

由于深部大理巖起到“隔擋層”作用，使含礦熱液不易流通和散失，厚大鉬礦體主要賦存于深部大理巖與片巖巖性接觸界面之下的隱爆角礫巖及蝕變圍巖中。隱伏斑巖體是控礦主要因素，目前發(fā)現(xiàn)與鉬礦化密切相關(guān)的脈巖為花崗斑巖脈，礦體賦存部位與普遍發(fā)育的片理、節(jié)理、裂隙等微構(gòu)造關(guān)系密切，推測(cè)深部的隱伏斑巖體接觸帶附近及伸入圍巖的巖枝或突出部位為工業(yè)礦體賦存的有利部位。

4 礦床類型、找礦標(biāo)志及控礦因素

4.1 礦床類型

寺溝地區(qū)地表發(fā)育鉬、鎢、鉛鋅、金、銀等多金屬礦化，總體分布具高溫—中低溫的分帶性，經(jīng)深部驗(yàn)證，綜合分析其在垂向上也有明顯的礦化分帶，顯示了與斑巖型成礦序列有關(guān)的分帶特征，同時(shí)具斑巖型礦床的蝕變特征，認(rèn)為寺溝地區(qū)鉬礦為隱伏斑巖型鎢鉬礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

巖性標(biāo)志：深部大理巖及其巖性界面之下的隱爆角礫巖帶和蝕變圍巖。

構(gòu)造標(biāo)志：預(yù)測(cè)成礦部位的片理、節(jié)理、裂隙等微構(gòu)造是尋找鉬礦的直接標(biāo)志。

巖漿巖標(biāo)志：隱伏巖體賦存范圍內(nèi)花崗斑巖脈和煌斑巖脈相對(duì)集中發(fā)育，同時(shí)具小范圍的酸性巖脈—偏基性巖脈的巖漿分異分帶。大理巖巖性界面之下穿插有以上巖脈的隱爆角礫巖帶及蝕變圍巖，為尋找鉬礦的有利部位。

熱液蝕變標(biāo)志：與礦化有關(guān)的蝕變組合主要為綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化及鉀化。

地球化學(xué)標(biāo)志：以W-Sn-Mo-Bi-Cu-Ag-Au等高溫元素組合為主的異常與Mo、W礦化蝕變密切相關(guān)。

4.3 控礦因素

巖性控礦：鉬礦化蝕變帶賦存在深部大理巖與片巖巖性接觸界面之下的隱爆角礫巖及蝕變圍巖中；鎢礦體主要富集于大理巖與隱爆角礫巖接觸部位的大理巖中。

構(gòu)造控礦：賦礦部位中普遍發(fā)育的片理、節(jié)理、裂隙等微構(gòu)造，為鉬礦體的容礦構(gòu)造。

巖漿巖控礦：鄰區(qū)潘河鉬礦模式，隱伏白崗巖體是控礦主要因素，寺溝地區(qū)Mo的高品位樣品多出現(xiàn)在穿插于隱爆角礫巖帶的花崗斑巖脈中，預(yù)示著隱伏斑巖體為主要成礦巖體，其內(nèi)、外接觸帶部位可能為Mo礦化最富集部位。

5 找礦前景分析

1)工作區(qū)內(nèi)化探異常在平面展布上具明顯的分帶性，在寺溝地區(qū)圈出的以W、Mo、Bi為主的M13號(hào)高溫元素異常外圍分布著以Pb、Zn、As、Au等中低溫元素為主的異常。鉬、鎢異常濃集部位距離鉛、鋅、銀、金等中低溫元素異常平面距離約1.5 km。寺溝地區(qū)的化探異常均賦存于中元古界寬坪群廣東坪組地層中，異常元素都是以Mo、Pb、Zn、Ag、Au等多元素組合為主，且在分布特征上都是以面狀產(chǎn)出。并且寺溝地區(qū)及其外圍存在與巖漿成礦序列有關(guān)的元素分帶。通過分析認(rèn)為，寺溝地區(qū)可能為巖漿活動(dòng)的中心，其深部可能存在隱伏的斑巖體。

2)遙感解譯特征

根據(jù)遙感解譯資料顯示(見圖4)，寺溝地區(qū)內(nèi)存在一環(huán)形構(gòu)造H28，鐵染及羥基蝕變異常信息發(fā)育，疊合程度較高；環(huán)形構(gòu)造內(nèi)巖脈發(fā)育，蝕變強(qiáng)烈[6]。顯示寺溝地區(qū)深部可能有巖漿熱源。在寺溝地區(qū)南側(cè)存在南臺(tái)巖體，發(fā)現(xiàn)了潘河鉬礦床和南臺(tái)鉬礦床；寺溝南部認(rèn)為環(huán)形構(gòu)造賦存部位的深部可能存在巖漿活動(dòng)，在寺溝地區(qū)深部可能存在隱伏巖體。

3)寺溝地區(qū)從成礦地質(zhì)背景、礦體地質(zhì)特征及圍巖蝕變特征等方面與潘河鉬礦床基本相同，巖漿活動(dòng)特征基本相同，其深部可能存在隱伏的斑巖體、與賦礦有利的構(gòu)造層及片巖與大理巖巖性轉(zhuǎn)換界面，因此，完全具備形成中-大型鉬礦床的前提條件。

4)在寺溝地區(qū)所施工的鉆孔發(fā)現(xiàn)，該區(qū)礦化具垂向分帶性，即地表及淺部為鉬、鎢、鉛鋅、銀、金礦化共生，深部為鎢鉬礦化，表明寺溝地區(qū)深部可能存在隱伏的斑巖體，在靠近斑巖體的有利部位可能存在規(guī)模大、品位高的鉬礦體。

5)寺溝地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，地表巖脈發(fā)育且以酸性巖脈為主，巖脈與鉬成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要有硅化、鉀化、綠簾石化、綠泥石化、黑云母化、黃鐵礦化、矽卡巖化等，顯示出與斑巖有關(guān)。這些地質(zhì)現(xiàn)象預(yù)示該區(qū)深部可能存在隱伏的斑巖體，在賦礦有利部位有可能找到規(guī)模大、品位高的斑巖型鉬礦體。

6 結(jié)語

通過研究，認(rèn)為寺溝地區(qū)巖體分布有受北北東向斷裂控制的特征，并根據(jù)地、化、遙的綜合分析，表明寺溝地區(qū)深部可能存在隱伏巖體，成礦物質(zhì)來源于隱伏斑巖體。在深部存在兩層厚大的大理巖層，大理巖界面之下的片巖與大理巖巖性轉(zhuǎn)換部位是礦體賦存的有利位置。寺溝地區(qū)和潘河鉬礦距離近，兩者成礦地質(zhì)背景、礦體地質(zhì)特征及圍巖蝕變特征等方面基本相同，寺溝地區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，具有尋找中-大型斑巖型鉬礦的潛力。