秦嶺柞水鳳凰鎮(zhèn)地區(qū)鎳礦床地質(zhì)特征及找礦前景淺析

李樹(shù)雷，裴春霞，楊 振，劉 存，鄧書榕，任志永

（1.咸陽(yáng)西北有色七一二總隊(duì)有限公司，陜西 西安 712000；2.陜西鐵道工程勘察有限公司，陜西 西安 710000；3.西北有色工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710000；4.昆明市東川金水礦業(yè)有限責(zé)任公司，云南 昆明 654100）

陜西秦嶺柞水—山陽(yáng)地區(qū)既是秦嶺造山帶內(nèi)重要礦集區(qū)之一,也是秦嶺地區(qū)物化探異常分布密集區(qū)之一。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造演化史長(zhǎng)，具有利的成礦地質(zhì)條件，成礦作用強(qiáng)烈，各類礦產(chǎn)資源豐富，其中鳳鎮(zhèn)—山陽(yáng)大斷裂貫穿整個(gè)工作區(qū)，近幾年在斷裂兩側(cè)相繼發(fā)現(xiàn)銅、金、鉛鋅、銀、鐵等多金屬礦點(diǎn)，在柞水—山陽(yáng)多金屬成礦帶中發(fā)現(xiàn)鳳凰鎮(zhèn)鎳礦，為今后在柞水—山陽(yáng)地區(qū)尋找鎳礦提供了依據(jù)，總結(jié)其礦床地質(zhì)特征和礦床成因?qū)χ笇?dǎo)本區(qū)尋找鎳礦具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)位于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶。屬秦嶺區(qū)禮縣—柞水分區(qū)唐藏—山陽(yáng)小區(qū)，并跨鳳鎮(zhèn)斷裂北部的唐藏—山陽(yáng)小區(qū)南部及鳳鎮(zhèn)斷裂南部的鳳縣—鎮(zhèn)安小區(qū)北部。地層主要出露有中泥盆統(tǒng)青石埡組、牛耳川組，上泥盆統(tǒng)沙灣組、下東溝組及二臺(tái)子組。為一套淺海相碎屑巖、泥質(zhì)巖夾碳酸鹽巖的地槽型沉積。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要有鳳鎮(zhèn)區(qū)域性大斷裂，呈北西向展布。區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，局部出露少量的花崗巖脈及基性巖脈，主要分布于北西向斷裂構(gòu)造帶附近。區(qū)域礦產(chǎn)較多，主要有銅礦、鎳礦、鐵礦及金礦等。

工作區(qū)以鳳鎮(zhèn)—山陽(yáng)大斷裂為界劃分為南、北兩區(qū)，工作區(qū)位于鳳鎮(zhèn)北側(cè)銅、金、鎳、鈷成礦帶中，鎳礦主要分布在北區(qū)（見(jiàn)圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦床地質(zhì)特征

2.1.1 地層

工作區(qū)北區(qū)主要出露地層為中泥盆統(tǒng)牛耳川組（D2n），其又分為五層：

D2ne：深灰色薄層粉砂巖、含鈣粉砂巖、板巖，局部夾細(xì)雜砂巖，厚度約185m。

D2nd：灰色中—厚層細(xì)雜砂巖、粉砂巖、板巖、含砂細(xì)晶灰?guī)r，厚度約88m。

D2nc：灰—深灰色薄層粉砂巖、含鈣粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖夾含砂細(xì)晶灰?guī)r。萬(wàn)丈溝西溝和蔡家灣鎳礦位于此層中的斷裂內(nèi)，厚度約789m。

D2nb：灰—紫灰色中—薄層石英雜砂巖夾粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖。該層為礦區(qū)主要含礦層位，厚約587m。

D2na：淺灰色厚層細(xì)砂巖、鈣質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖，厚度408m。

地層總體向北東傾斜,傾角35°～75°,局部地段向南西傾斜,傾角65°～78°。南區(qū)僅出露上泥盆統(tǒng)地層，上部為火星溝組（D3h），巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖夾板巖，下部為二臺(tái)子（D3R）灰色板巖。

2.1.2 構(gòu)造

工作區(qū)內(nèi)鳳鎮(zhèn)—山陽(yáng)大斷裂以北屬區(qū)域西蘆山—蔡玉窯復(fù)向斜南翼，呈現(xiàn)一系列以北北東傾斜為主的復(fù)式次級(jí)褶皺，西部緊閉，向東漸趨開(kāi)闊。蛇行地以北褶皺非常寬緩，巖層傾角僅10°左右。

區(qū)內(nèi)主要斷裂為鳳凰鎮(zhèn)斷裂，其呈近東西向—北西向展布于鳳凰鎮(zhèn)—下梁子—吉家岔溝一線,呈斷裂束產(chǎn)出。長(zhǎng)度大于50km，斷層面上不同性質(zhì)斷裂形跡交織復(fù)雜，斷面總體比較平滑，呈舒緩波狀，傾向北，傾角變化較大，一般23°～55°之間。斷裂破碎帶疏松，寬幾十至幾百米，沿走向斷裂帶發(fā)育成連續(xù)的負(fù)地貌及斷層三角面，碎裂巖寬闊地帶，斷裂構(gòu)成現(xiàn)代地貌單元的天然邊界。斷裂帶內(nèi)糜棱巖、初糜棱巖、構(gòu)造角礫巖、斷層泥、超碎裂巖、構(gòu)造透鏡體相互截切包繞，是一個(gè)由韌性—脆韌性—脆性交織的斷裂破碎帶。

在鳳凰鎮(zhèn)斷裂帶以北，順層發(fā)育一組北西西向、相互基本平行、傾向北北東的高角度脆—韌性斷裂。斷裂帶糜棱巖、角礫巖發(fā)育。該組斷裂多數(shù)規(guī)模較小，為區(qū)內(nèi)鎳、鈷、銅礦控礦構(gòu)造。主要有：

F1斷裂，分布于礦區(qū)北部，長(zhǎng)350m，寬0.1～5m，帶內(nèi)巖石破碎，多形成角礫巖、斷層泥等，并充填有細(xì)小石英脈。斷層向北東傾斜，傾角45°～65°。

F2斷裂構(gòu)造，分布于礦區(qū)東部，長(zhǎng)約460m，寬0.1～4m，帶內(nèi)多為斷層泥，蝕變不發(fā)育，傾向北東，屬正斷層，傾角35°～70°。

F3斷裂構(gòu)造，分布于F2斷裂構(gòu)造南部，并與之平行。構(gòu)造帶長(zhǎng)大于15km，向東延伸出礦區(qū)。帶寬0.2～10m，內(nèi)充填有斷層角礫巖、斜輝桿欄巖脈等，并有不同程度的糜棱巖化。帶內(nèi)蝕變強(qiáng)烈，有黃鐵礦化、黃銅礦化、毒砂化等。構(gòu)造傾向南西，屬正斷層，傾角55°～80°，該構(gòu)造控制K2、K3礦體的空間分布。

F5斷裂構(gòu)造，分布于礦區(qū)西北部，長(zhǎng)大于5km，寬0.1～1.0m。多為斷層泥和斷層片理,角礫巖較少,基本無(wú)蝕變,傾向北東,傾角40°～65°。

F6斷裂構(gòu)造，分布于F5斷裂構(gòu)造南部，其東部被北東向斷裂錯(cuò)斷，長(zhǎng)230m，寬0.2～2.3m，帶內(nèi)角礫巖發(fā)育，黃鐵礦化、黃銅礦化等蝕變比較發(fā)育，上、下斷層面較清楚。構(gòu)造帶傾向北東，傾角55°～75°。該構(gòu)造帶控制Ⅳ號(hào)礦帶的產(chǎn)出部位，內(nèi)圈出K4礦體。

F9斷裂構(gòu)造帶，分布于礦區(qū)東部，萬(wàn)丈溝地段，F(xiàn)3斷裂構(gòu)造南部。帶長(zhǎng)300m左右，寬0.1～0.5m，基本為“干”構(gòu)造，帶內(nèi)巖石較為破碎，未風(fēng)充填物及蝕變礦物等，構(gòu)造走向北西向，傾向北東，傾角35°～55°。

F10斷裂構(gòu)造帶，分布于干溝—萬(wàn)丈溝地段，斷續(xù)長(zhǎng)14km，寬0.1～20m，帶內(nèi)糜棱巖及構(gòu)造角礫巖發(fā)育，局部充填有斜輝桿欄巖脈，黃鐵礦化、毒砂化及黃銅礦化蝕變?cè)诟蓽蠔|溝囗南及西溝地段較發(fā)育，局部形成黃鐵礦團(tuán)塊。該斷裂構(gòu)造上、下斷層面較清楚，傾向并東，傾角32°～78°，其控制Ⅴ、Ⅵ礦化帶及K5、K6礦體空間展布，為區(qū)內(nèi)主要控礦斷裂帶。

F14斷裂構(gòu)造，分布于礦區(qū)東南部，長(zhǎng)200余米，寬0.1～2.5m，為一脆性斷裂，角礫巖較發(fā)育，有黃鐵礦化蝕變，傾向南西，傾角60°～75°，其控制了K7礦體的產(chǎn)出部位。

其它北西向斷裂構(gòu)造多為脆性斷裂，帶內(nèi)巖石破碎，基本無(wú)充填物及蝕變等，長(zhǎng)300～3000m，寬0.1～5m，傾向北東，傾角35°～60°。

北北東向斷裂也較發(fā)育，其為后期斷層，對(duì)北西西向斷裂構(gòu)造具破壞作用。

鳳鎮(zhèn)—山陽(yáng)大斷裂以南屬西華獄—回龍復(fù)向斜南翼翹起端，次級(jí)褶皺相當(dāng)發(fā)育，往往以相似褶皺為主，伴以極發(fā)育的軸面破劈理。

2.1.3 巖漿巖

工作區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育。僅在萬(wàn)丈溝西溝和紙房溝口見(jiàn)有斜輝桿欄巖，呈角礫產(chǎn)于斷裂帶中。

此外發(fā)育有石英脈、石英鐵碳酸鹽脈、碳酸巖脈、石英重晶石脈和煌斑巖脈等，與鎳礦化關(guān)系密切。

2.1.4 圍巖蝕變含礦斷裂帶中構(gòu)造巖發(fā)育有硅化、鐵碳酸鹽化、蛇紋石化、方柱石化等蝕變。

2.2 礦體地質(zhì)特征

工作區(qū)圈出鎳礦化帶（體）8條（見(jiàn)圖2），即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ號(hào)礦化帶，Ⅰ-Ⅶ號(hào)礦化帶內(nèi)各圈出鎳礦體一個(gè)，即K1-K7礦體。Ⅷ號(hào)礦化帶內(nèi)礦化不連續(xù)，礦化由單工程控制。礦化帶嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，賦存于北西西向及近東西向斷裂構(gòu)造中。礦體呈似脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。

鳳凰鎮(zhèn)鎳礦區(qū)鎳主礦體K2、K5礦體規(guī)模622～636m，控制斜深150～230m，礦體厚度變化系數(shù)39.05%～55.19%,礦體較穩(wěn)定,礦體形態(tài)主要為似層狀、脈狀產(chǎn)出，礦體內(nèi)無(wú)夾石，礦體形態(tài)復(fù)雜程度較低，斷層對(duì)礦體基本無(wú)破壞作用，構(gòu)造影響程度較小,Ni品位變化系數(shù)72.82%～88.34%，礦體品位較均勻型。

2.2.1 礦體特征

工作區(qū)內(nèi)共圈出7個(gè)礦體（其它5條非主礦體礦體特征見(jiàn)表1），其中主礦體K2和K5礦體特征如下：

表1 工作區(qū)內(nèi)5條非主礦體礦體特征一覽表

K2號(hào)礦體為工作區(qū)主礦體之一，位于干溝與東溝3～10號(hào)勘探之間，K1號(hào)礦體南側(cè)，與K1礦體基本平行產(chǎn)出。地表由ⅡTC5-ⅡTC11等七個(gè)探槽及淺部PD4平硐二個(gè)穿脈控制，地表出露最大標(biāo)高900m，最低標(biāo)高740m，控制斜深40～135m，礦體長(zhǎng)636m，厚度0.79～2.85m，平均厚度2.39m，厚度變化系數(shù)36.23%，厚度較穩(wěn)定。Ni品位1.76%～2.97%，平均品位1.58%，品位變化系數(shù)82.43%，品位變化較均勻。礦體產(chǎn)狀22°～35°∠75°～83°。礦體呈似層狀賦存于Ⅱ號(hào)礦化帶內(nèi)，受F3斷裂構(gòu)造控制。

K5號(hào)礦體為工作區(qū)主礦體之一，位于Ⅱ號(hào)礦化帶南部,干溝兩側(cè)至學(xué)堂溝一帶，分布于11-2呈勘探線之間,與K1、K2礦體大致平行產(chǎn)出，是礦區(qū)(工作區(qū))主礦體之一。礦體地表由ⅤTC1-ⅤTC8八個(gè)探槽控制，淺部由PD5、PD8二個(gè)平硐控制。礦體地表出露最大標(biāo)高915m，最低出露標(biāo)高704m，礦體長(zhǎng)度622m，厚度0.92～4.73m，平均厚度2.57m，厚度變化系數(shù)42.47%。Ni品位1.86%～3.39%，平均品位2.23%,品位變化系數(shù)73.91%。礦體賦存于Ⅴ號(hào)礦化帶內(nèi)，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，嚴(yán)格受F8斷裂構(gòu)造控制。產(chǎn)狀8°～17°∠65°～73°。

2.2.2 礦石礦物成分

（1）礦石礦物。主要金屬礦物為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、鎳黃銅礦以及毒砂等，次為黃鐵礦、輝砷鎳礦、針鎳礦、紫硫鎳礦、硫鎳鈷礦、輝砷鈷礦、金銀礦等。主要含鎳礦石礦物有鎳黃鐵礦、鎳黃銅礦、輝砷鎳礦、針鎳礦、紫硫鎳礦、硫鎳鈷礦、輝砷鈷礦。

脈石礦物主要有石英、鈉長(zhǎng)石、方解石及碳酸鹽礦物絹云母以及鐵質(zhì)礦物，還有少量的巖屑。

（2）化學(xué)成分。經(jīng)15件礦石樣化學(xué)分析，可見(jiàn)礦石化學(xué)成分比較簡(jiǎn)單，礦石中主要成分是SiO2，Na2O含量大于K2O,暗色礦物質(zhì)含量較低（見(jiàn)表2）。

表2 礦石化學(xué)分析表

2.2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

2.2.3.1 礦石結(jié)構(gòu)

礦石具碎裂結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)，以碎裂結(jié)構(gòu)為主。

碎裂結(jié)構(gòu):磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦被壓碎呈不規(guī)則狀。

他形晶粒狀結(jié)構(gòu)：礦石中黃鐵礦、黃銅礦等金屬礦物呈他形晶顆粒體，互相鑲嵌，界線不清，晶體形態(tài)不完整，未見(jiàn)完整晶形。

2.2.3.2 礦石構(gòu)造

浸染狀、網(wǎng)脈狀、塊狀構(gòu)造。

浸染狀構(gòu)造：礦石中鎳黃鐵礦等金屬硫化物呈稠密浸染狀散布于石英脈中，金屬硫化物呈稠密狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀和網(wǎng)脈狀、他形粒狀，顆粒較細(xì)。

網(wǎng)脈狀構(gòu)造：后期黃鐵礦等金屬硫化物呈網(wǎng)脈狀，沿石英脈內(nèi)的解理裂隙充填而成。

塊狀構(gòu)造:礦石的鎳黃鐵礦、黃銅礦、鎳黃銅礦以及毒砂金屬礦物呈粒狀集合體緊密鑲嵌而成，他形晶、顆粒較細(xì)，無(wú)規(guī)律分布。

2.2.4 礦石自然類型

礦石自然類型按鎳礦物存在形式劃分為浸染狀和網(wǎng)脈狀鎳礦石，局部見(jiàn)脈狀和塊狀鎳礦石。按其氧化程度可分原生礦石及氧化礦石，氧化礦石較少，分布于地表以下0～3m范圍，地表礦石屬氧化礦石，而地下坑道礦石則為原生硫化鎳礦石。

礦石工業(yè)類型：?jiǎn)捂嚨V石。礦區(qū)鎳礦石平均品位2.14%，屬中等品位礦石。

3 控礦因素與成礦規(guī)律

3.1 控礦因素

3.1.1 構(gòu)造控礦鎳礦化蝕變帶嚴(yán)格受北西西向、總體向北北東高角度傾斜、相互基本平行的層間斷裂破碎帶控制。

3.1.2 層位控礦

中泥盆系牛耳川組含銅、鎳、鈷巖層為容礦層位，該組粉砂（板）巖—碎裂砂巖夾板巖為成礦有力層位。在該層位中Ag、Ba、As、Zn、Hg、Sb、Ni等明顯高于地殼克拉克值，分別為這些元素的礦源層。

3.2 成礦規(guī)律

礦源：柞水—山陽(yáng)熱水沉積盆地在中泥盆世形成過(guò)程中,出現(xiàn)了較大范圍的海底熱水噴流沉積作用,給柞水—山陽(yáng)多金屬成礦帶內(nèi)銅、鎳礦床的形成提供了充足的成礦物質(zhì)來(lái)源。

熱源：大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與巖漿活動(dòng)帶來(lái)的構(gòu)造巖漿熱液作用明顯,對(duì)前期已經(jīng)形成的礦床具有改造作用,因而使得本區(qū)成礦普遍具有多期、多階段的成礦特點(diǎn)。

容礦部位：該礦床其空間分布普遍受控于區(qū)域構(gòu)造,且礦體多數(shù)賦存于有利構(gòu)造斷裂部位。

4 找礦標(biāo)志

4.1 構(gòu)造標(biāo)志

中泥盆統(tǒng)牛耳川組b段中部和c段為區(qū)內(nèi)的容礦層位，有方解石、石英、鈉長(zhǎng)石和巖屑出現(xiàn)斷裂角礫巖巖層，該層熱液發(fā)育的部位為找礦的首要標(biāo)志。

4.2 地層巖性標(biāo)志

以近順層或微切層產(chǎn)出的北西西向、北東向或近南北向?qū)娱g斷裂破碎帶為主要控礦構(gòu)造，鎳礦化蝕變帶受其構(gòu)造作用顯著。斷裂破碎帶可作為區(qū)內(nèi)找礦的重要標(biāo)志。

4.3 礦化蝕變標(biāo)志

鐵碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、鎳黃鐵礦、輝砷鎳礦等中低溫?zé)嵋何g變，構(gòu)成鳳凰鎮(zhèn)地區(qū)尋找鎳礦的重要識(shí)別礦物組合標(biāo)志。

4.4 化探異常標(biāo)志

銅、鎳、鈷礦化蝕變帶與銅、鎳、鈷化探次生暈異常兩者分布范圍總體套合，因此元素異?？勺鳛檎业V的間接標(biāo)志。

5 結(jié)論

綜上所述，工作區(qū)內(nèi)鎳礦主要受北西西向、總體向北北東高角度傾斜、相互基本平行的層間斷裂破碎帶控制，含礦巖石主要是帶內(nèi)破碎的角礫巖，含礦斷裂帶中常見(jiàn)鐵碳酸鹽化、硅化等中低溫?zé)嵋何g變，故認(rèn)為該礦床成因類型屬中低溫?zé)嵋盒土蚧嚨V床。

6 找礦前景分析

本工作區(qū)以往地質(zhì)工作程度較低，以往工作區(qū)僅通過(guò)地形測(cè)量、地質(zhì)填圖、探槽、坑道等地質(zhì)工程基本查明礦區(qū)內(nèi)礦體形態(tài)、規(guī)模及出露情況有了大致了解，礦體在走向和傾向都有大找礦空間，該地區(qū)礦體向深部仍有延伸，應(yīng)加大深部探礦力度，資源儲(chǔ)量仍可增加，鎳礦找礦前景比較很大。

（1）工作區(qū)內(nèi)主礦體Ⅱ、Ⅴ號(hào)，僅用稀疏探槽和坑道控制，且坑道僅控制一個(gè)中段，對(duì)鎳礦體沒(méi)有系統(tǒng)深部控制，深部找礦潛力較大。

（2）工作區(qū)其它5條鎳礦體工作程度相對(duì)較低，其中Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ號(hào)礦體僅地表稀疏探槽進(jìn)行控制，深部無(wú)工程控制，深部找礦潛力較大。

（3）工作區(qū)內(nèi)礦體呈條帶狀展布，礦體之間工作程度較低，沿礦體走向進(jìn)行追索控制，進(jìn)而擴(kuò)大礦體規(guī)模，增加資源量。

（4）區(qū)域上斷層角礫巖帶出露12～15km，角礫巖帶貫穿整個(gè)工作區(qū)內(nèi)，目前7條鎳礦體均分布在角礫巖帶北側(cè)，僅在角礫巖帶南側(cè)發(fā)現(xiàn)Ⅷ鎳礦化帶，在工作區(qū)東西兩側(cè)及斷層角礫巖帶南側(cè)尋找同類型鎳礦，找礦潛力較大。