西秦嶺鳳太鉛鋅礦集區(qū)成礦特征、找礦預(yù)測(cè)及勘查方法技術(shù)組合

王瑞廷，秦西社，李青鋒,2，*，成歡,2，任朝輝，冀月飛,2

（1.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710054；2.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；3.長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054；4.寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司，陜西 寶雞 721015）

西秦嶺鳳太鉛鋅礦集區(qū)是中國20 世紀(jì)80 年代后發(fā)現(xiàn)的重要鉛鋅金礦集區(qū)，大地構(gòu)造位置位于秦嶺造山帶西秦嶺東段的南秦嶺地塊商丹縫合帶南側(cè)，地處秦嶺多金屬-貴金屬成礦帶中部，是中國著名的鉛鋅金礦床集中區(qū)之一，也是陜西省最大的鉛鋅金礦產(chǎn)資源基地（楊合群等，2022；姜寒冰等，2023）。

鳳太鉛鋅礦集區(qū)地質(zhì)找礦工作大致可以分為4個(gè)階段：①1978 年以前，在以“熱液成礦理論為基礎(chǔ)的一次成礦論和花崗巖類巖漿活動(dòng)有關(guān)的單一礦源說”指導(dǎo)下尋找鐵礦。②1978～1993 年，在以“層控-改造型礦床”“熱水噴流沉積成因”理論為基礎(chǔ)建立起的“秦嶺泥盆系鉛鋅多金屬成礦帶理念”指導(dǎo)下，開展鉛鋅找礦并獲得突破性進(jìn)展。③1989～2015 年，隨著八卦廟金礦勘查取得突破性進(jìn)展，在區(qū)內(nèi)掀起了一輪找金熱潮，發(fā)現(xiàn)了以八卦廟超大型金礦床為代表的構(gòu)造蝕變巖型金礦床（王瑞廷，2005；李永勤等，2015a，2015b；高衛(wèi)宏等，2016a）。④自21 世紀(jì)初，以“就礦找礦”“順藤摸瓜”的思路開展深部找礦工作（王瑞廷等，2007，2011，2021）。至20 世紀(jì)末，鳳太鉛鋅礦集區(qū)累計(jì)查明鉛鋅資源量為500×104t，金資源量約為125 t，勘查深度主要集中在500 m 以淺，采用的工作手段主要有地質(zhì)剖面測(cè)量、物探、化探、槽探、坑探和鉆探（田民民等，2004；王瑞廷等，2012）。開展深部找礦工作以來，累計(jì)查明鉛鋅資源量約為150×104t，金資源量約為20 t，勘查深度達(dá)到1 200 m，采用的工作手段主要有綜合研究、物探、坑探和鉆探（王瑞廷等，2012，2021；王備戰(zhàn)等，2020）。

筆者在總結(jié)鳳太鉛鋅礦集區(qū)成礦地質(zhì)特征和找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來在鳳太礦集區(qū)的找礦實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)“攻深找盲”，提出深部找礦的有效綜合勘查方法技術(shù)組合，對(duì)解決區(qū)內(nèi)大中型鉛鋅礦山資源危機(jī)和探礦增儲(chǔ)問題，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限，具有重要的指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景

鳳太鉛鋅礦集區(qū)處于南秦嶺晚古生代裂陷帶（秦嶺造山帶內(nèi)秦嶺微板塊南部），該裂陷帶北以趙家莊-湘子河-督都門斷裂為界、南以酒奠梁-江口斷裂為界（王瑞廷，2005；王瑞廷等，2007，2012，2021；祝新友等，2011；王義天等，2018，2021；周小康等，2020），地層主要為泥盆系。由于南北向?qū)_推覆構(gòu)造造山作用（張國偉等，1997；王瑞廷等，2012），區(qū)內(nèi)構(gòu)造線總體呈NWW 向，整體上是由褶皺、斷裂組成的似菱形構(gòu)造塊體。褶皺主體為由一系列次級(jí)背斜及向斜構(gòu)造組成的NWW 向古岔河-桑園壩復(fù)向斜，鉛鋅礦床的賦存及礦帶的展布受次級(jí)背斜控制（圖1）。

圖1 鳳太鉛鋅礦集區(qū)西部礦產(chǎn)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological map of mineral resources in western Fengtai Pb-Zn orefield

鳳太鉛鋅礦集區(qū)出露地層大部分為泥盆系細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖。其中，中泥盆統(tǒng)大楓溝組（D2d）巖性主要為紫紅色-灰色變含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英雜砂巖、長(zhǎng)石石英雜砂巖夾含礫細(xì)-粉砂巖、長(zhǎng)石石英雜砂巖夾含鈣石英粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、深灰色含長(zhǎng)石石英鈣質(zhì)板巖夾（碳質(zhì)）粉砂質(zhì)千枚巖、薄層砂質(zhì)灰?guī)r；中泥盆統(tǒng)古道嶺組（D2g）巖性主要為深灰色中厚層-塊狀結(jié)晶灰?guī)r、生物灰?guī)r、深灰色含碳中薄層狀重結(jié)晶生物碎屑灰?guī)r；上泥盆統(tǒng)星紅鋪組（D3x）巖性主要為碳質(zhì)千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖、斑點(diǎn)狀鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖、綠泥石千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖夾粉砂巖、薄層灰?guī)r；上泥盆統(tǒng)九里坪組（D3j）巖性主要為灰白色中厚層-厚層狀變長(zhǎng)石石英砂巖、中厚層-中薄層狀變細(xì)砂巖、含鈣粉砂質(zhì)絹云母板巖、深灰色粉砂質(zhì)板巖等。局部零星出露有秦嶺巖群郭家莊巖組（Pt1g）副變質(zhì)巖、丹鳳巖群（Pt3O D）火山巖、晚泥盆統(tǒng)桐峪寺組（D3t）、早石炭統(tǒng)夾山溝組（C1j）和袁家溝組（C1y）、早中侏羅統(tǒng)龍家溝組（J1-2l）、早白堊統(tǒng)東河群（K1D）。以大致呈SN 向流經(jīng)平木鎮(zhèn)-江西營的西河為界，西部中、下泥盆統(tǒng)地層較東部明顯含砂質(zhì)成分高，表明沉積環(huán)境的差異。次級(jí)背斜鞍部及兩翼中泥盆統(tǒng)古道嶺組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)星紅鋪千枚巖的過渡層含碳部位是礦集區(qū)鉛鋅礦床的主要賦礦層位（王瑞廷，2005；王瑞廷等，2007，2012，2021；胡喬青等，2013；張革利等，2020）。

區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育，受區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制呈NW、NE 向展布，以中酸性巖類為主。規(guī)模較大的有印支期的西壩巖體（219 Ma）（張帆，2010）、花紅樹坪巖體（225 Ma）（胡喬青，2015），巖性多為中-細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖，主要分布于西河?xùn)|部，其中西壩巖體為區(qū)內(nèi)鉛鋅金的富集成礦提供熱動(dòng)力和部分物質(zhì)來源（賈潤幸等，1999；馮建忠等，2004；王瑞廷，2005）；西河以西，主要是以小規(guī)模、不連續(xù)的巖脈沿?cái)嗔殉涮?，充填于NWW 向斷裂的巖脈主要為酸性花崗斑巖，充填于NE 向斷裂的巖脈主要以閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖為主?？臻g位置上，鳳太鉛鋅礦床相對(duì)集中分布于西河以西，在鉛鋅礦體及其上、下盤圍巖中零星發(fā)現(xiàn)有巖脈賦存，巖脈與其圍巖的接觸面多呈平整線狀，局部可見巖脈切穿灰?guī)r與千枚巖接觸帶，表現(xiàn)出破礦或鉛鋅成礦期后侵入的特征。尚未發(fā)現(xiàn)這些巖脈與鉛鋅礦床的形成有直接關(guān)系的證據(jù)。

2 鉛鋅成礦作用特征

2.1 礦床特征

鳳太鉛鋅礦集區(qū)鉛鋅礦體賦存于泥盆紀(jì)古道嶺組與星紅鋪組接觸帶，受背斜構(gòu)造與巖性接觸面控制，賦礦巖性主要為硅化灰?guī)r、硅化白云巖、生物碎屑灰?guī)r、含碳生物碎屑灰?guī)r、石英脈及少量含碳鈣質(zhì)千枚巖和硅化千枚巖。地表有露頭時(shí)，礦體形態(tài)呈“八字型”，地表未見露頭時(shí)形態(tài)則呈鞍狀或“拋物線型”，規(guī)模相對(duì)較小的鉛鋅礦體呈似層狀、透鏡狀賦存于灰?guī)r與千枚巖接觸帶，礦體多與圍巖整合產(chǎn)出。鳳太鉛鋅礦集區(qū)鉛鋅礦床展布的典型特征為相對(duì)集中且成帶分布，以礦集區(qū)中部古岔河-桑園壩復(fù)向斜核部為界，分為南、北2 個(gè)鉛鋅礦床集中分布區(qū)。北部鉛鋅礦床集中分布區(qū)位于八方山-銀母寺一帶，包括長(zhǎng)溝-洞溝-柳樹溝-水晶溝鉛鋅礦帶、尖端山-八方山-二里河鉛鋅礦帶、銀母寺-大黑溝鉛鋅礦帶等3 個(gè)主要鉛鋅礦帶，代表性礦床為八方山-二里河大型鉛鋅礦床。礦體賦存于八方山背斜鞍部及兩翼的古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶（硅鈣面）及其附近（圖2），鞍部礦體富厚，北倒轉(zhuǎn)翼礦化強(qiáng)，礦體在地表出露部位呈長(zhǎng)軸NWW 向的橢圓形，隨背斜構(gòu)造向東側(cè)伏成為隱伏礦體（圖3）。南部鉛鋅礦床集中分布區(qū)位于鉛硐山-水柏溝一帶，代表性礦床為鉛硐山-東塘子大型鉛鋅礦床。礦體賦存于向西傾伏的“M”型鉛硐山復(fù)式背斜南北兩分枝背斜鞍部及兩翼硅鈣面附近，隨背斜構(gòu)造向西側(cè)伏，礦體在鉛硐山礦段地表有出露，向西在東塘子礦段完全隱伏。

圖2 鳳太鉛鋅礦集區(qū)鉛鋅礦體主成礦結(jié)構(gòu)面圖Fig.2 Main metallogenetic structural plane of Pb-Zn deposit in Fengxian-Taibai Pb-Zn ore concentration area

圖3 八方山-二里河鉛鋅礦床地質(zhì)略圖（a）與典型剖面圖（b）（據(jù)王瑞廷等，2021）Fig.3 (a) Geological sketch map and (b) typical section map of the Bafangshan-Erlihe Pb-Zn deposit

鉛鋅礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-他形晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、重結(jié)晶結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要為塊狀-團(tuán)塊狀構(gòu)造、條帶狀-似條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造，次為脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。圍巖蝕變主要有硅化、鐵白云石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等。蝕變作用表現(xiàn)出礦化帶內(nèi)部蝕變強(qiáng)、遠(yuǎn)離礦脈蝕變則迅速減弱，背斜轉(zhuǎn)折端部位蝕變較強(qiáng)、向兩翼延伸則減弱的特征，反映了熱液活動(dòng)的劇烈性和多期性。

2.2 礦床成因

對(duì)鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的成因認(rèn)識(shí)隨著找礦階段的不同逐漸得到深化，先后提出層控型（楊錦源等，1985；祁思敬等，1993）、動(dòng)力熱液型（宮同倫等，1990）、熱水噴流沉積型（張復(fù)新等，1988；王集磊等，1996；方維萱，1998）、熱水噴流沉積改造型（王瑞廷等，2007；李紅中等，2009；祝新友等，2011；任鵬等，2013，2014；張陽等，2015）、后生熱液型（王義天等，2009；張帆，2010；胡喬青等，2012a，2013，2015）等不同成因觀點(diǎn)。近年來，部分學(xué)者（王瑞廷等，2012；張革利等，2019，2020；Hu et al.，2020）通過從礦床地質(zhì)特征、同位素示蹤等方面對(duì)分屬不同礦帶的八方山-二里河、鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床的研究，認(rèn)為鉛鋅礦床成礦與南秦嶺印支期大規(guī)模多階段構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)相關(guān)，是秦嶺造山帶晚三疊世后碰撞階段區(qū)域大規(guī)模構(gòu)造變形變質(zhì)-巖漿-流體活動(dòng)綜合作用的產(chǎn)物，屬于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸面（硅鈣面）控制的層控巖漿熱液型鉛鋅礦床。目前，筆者在鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床層控巖漿熱液型成因理論的指導(dǎo)下，部署了相關(guān)找礦工作并取得了較好的找礦成果?，F(xiàn)勘查深度已達(dá)1 200 m，但因受限于投入力度不夠、勘查風(fēng)險(xiǎn)大、施工能力不足、認(rèn)識(shí)多維性等因素，在鉛鋅礦床深部仍未發(fā)現(xiàn)支持層控巖漿熱液型成因的成礦地質(zhì)體。

2.3 成礦規(guī)律

學(xué)者們以往對(duì)鳳太礦集區(qū)主要鉛鋅礦床從地質(zhì)特征、控礦因素、成礦規(guī)律等方面進(jìn)行了不少研究（祁思敬等，1993；王相等，1996；王集磊等，1996；王瑞廷等，2007，2012，2021；王義天等，2018，2020）。從整體上看，鳳太礦集區(qū)主要鉛鋅礦床成礦特征基本一致，如賦礦地層和圍巖巖性一致、礦體賦存產(chǎn)出特征相似、均產(chǎn)于背斜鞍部及兩翼，礦石礦物均以富閃鋅礦貧方鉛礦為特征，礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造相似，圍巖蝕變特征相似，以硅化和鐵白云石化為主（王瑞廷等，2007；胡喬青等，2012b；張革利等，2019）。從鉛鋅礦體的空間產(chǎn)出特征和成因規(guī)律上看，其具有“地層+層位+構(gòu)造”的“三位一體”的成礦規(guī)律（高衛(wèi)宏等，2016a）。筆者研究認(rèn)為，地層和流體提供成礦物質(zhì)并遷移，結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造控制礦體就位空間。

（1）鉛鋅礦體的賦存受地層控制

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的大、中型鉛鋅礦床礦體主要賦存于中泥盆統(tǒng)古道嶺組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)星紅鋪組千枚巖接觸帶靠近灰?guī)r一側(cè)，且其局部賦存狀態(tài)與接觸帶形態(tài)密切相關(guān)，如八方山-二里河、鉛硐山-東塘子、銀洞梁等大型鉛鋅礦床和手搬崖、峰崖等中型鉛鋅礦床等均賦存于灰?guī)r與千枚巖接觸帶偏灰?guī)r一側(cè)，八方山-二里河大型鉛鋅礦床礦體在地表部位的形態(tài)隨灰?guī)r與千枚巖接觸帶的形態(tài)而呈NWW 向橢圓形，在剖面上呈“八字型”或“拋物線型”。個(gè)別小型鉛鋅礦床發(fā)現(xiàn)于古道嶺組斷裂構(gòu)造中，如東溝、水晶溝小型鉛鋅礦床。在星紅鋪組斷裂構(gòu)造中也發(fā)現(xiàn)有鉛鋅礦點(diǎn)，如鐵爐灣、剪子溝等鉛鋅礦點(diǎn)。

（2）深部流體遷移成礦物質(zhì)并在有利部位卸載而形成礦體

雖然區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床的宏觀賦存特征上未見到鉛鋅礦床的形成與巖脈有直接關(guān)系的地質(zhì)現(xiàn)象，但區(qū)內(nèi)鉛鋅成礦作用特征與區(qū)域上普遍發(fā)育的印支期巖漿巖作用相扣合。鉛鋅礦體上下盤圍巖蝕變以及鉛鋅礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征均暗示成礦過程中有熱液流體參與。區(qū)內(nèi)八方山-二里河、鉛硐山-東塘子大型鉛鋅礦床的成礦流體鹽度和溫度、H-O 同位素、S 同位素、Pb 同位素等研究表明，鉛鋅礦床成礦流體和成礦物質(zhì)的來源、遷移與巖漿活動(dòng)密切相關(guān)（王瑞廷，2005；王瑞廷等，2011，2012；胡喬青等，2012a，2012b，2013；任鵬等，2014；胡喬青，2015；Hu et al.，2020；張革利等，2020；王義天等，2021）；區(qū)域上的巖漿巖巖石學(xué)研究表明，晚三疊世中酸性巖漿活動(dòng)為區(qū)內(nèi)鉛鋅成礦提供熱源、成礦流體和成礦物質(zhì)（宮同倫等，1990；王瑞廷，2005；張帆，2010；王瑞廷等，2012；任鵬等，2013；王義天等，2021）。深部流體既是成礦物質(zhì)的提供者，又是成礦物質(zhì)遷移的熱動(dòng)力源，在遷移過程中于有利的容礦時(shí)空條件下，成礦物質(zhì)卸載并形成礦體。

（3）鉛鋅礦體的賦存受結(jié)構(gòu)面控制

結(jié)構(gòu)面為巖性界面（硅鈣面）。鉛鋅礦體賦存于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸部位，這2 種巖性界面是區(qū)內(nèi)鉛鋅主成礦結(jié)構(gòu)面。由于古道嶺組與星紅鋪組接觸部位兩種巖性的能干性不同，導(dǎo)致構(gòu)造物理化學(xué)條件存在差異（張長(zhǎng)青等，2012），在界面處控礦背斜往往造成構(gòu)造虛脫部位，形成了鉛鋅礦體賦存的有利構(gòu)造空間，成礦流體向上運(yùn)移過程中在此處沉淀成礦。由于成礦作用過程中伴隨層滑剪切運(yùn)動(dòng)與熱變質(zhì)致使巖石中碳質(zhì)析出，在礦體上盤往往發(fā)育含碳巖層，形成鉛鋅礦標(biāo)志性賦礦巖層。在鉛鋅礦體所賦存的古道嶺組與星紅鋪組接觸部位及偏灰?guī)r一側(cè)常見碳質(zhì)含量相對(duì)較高。

（4）鉛鋅礦床的分布與礦體賦存受控于斷裂與背斜構(gòu)造

區(qū)內(nèi)NWW 向斷裂和褶皺構(gòu)成了區(qū)內(nèi)的構(gòu)造格架。鳳太鉛鋅礦集區(qū)鉛鋅礦床主要分布于趙家莊-湘子河-督都門斷裂南側(cè)的NWW 向斷裂帶旁側(cè)，且多見于NE 與NW 向斷裂疊加交匯部位。而在古道嶺組灰?guī)r或星紅鋪組千枚巖內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦體則是斷裂控礦的另一種表現(xiàn)形式。

鉛鋅礦床的展布與礦體賦存受背斜構(gòu)造控制是鳳太鉛鋅礦集區(qū)最為明顯、最為宏觀的成礦規(guī)律。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦床均普遍受NWW 向次級(jí)背斜控制。自北向南依次分布的6 個(gè)Ⅱ級(jí)次級(jí)背斜（長(zhǎng)溝-洞溝、尖端山-八方山-二里河、三角崖-甘溝、銀母寺-大黑溝、麻溝-鐵爐灣、鉛硐山-水柏溝）構(gòu)成了6 個(gè)鉛鋅成礦帶。各成礦帶中的Ⅲ、Ⅳ級(jí)次級(jí)緊閉背斜直接控制著不同展布形態(tài)的鉛鋅礦體的規(guī)模，鉛鋅礦體呈現(xiàn)出鞍部厚度最大、品位最富，倒轉(zhuǎn)翼礦化強(qiáng)度與規(guī)模均大于正常翼的特征。其中，鉛硐山-水柏溝復(fù)式背斜（Ⅱ級(jí)）中的銀硐梁-手搬崖背斜（Ⅲ級(jí)）控制了銀硐梁鉛鋅礦床、手搬崖鉛鋅礦床、黑崖鉛鋅礦床，鉛硐山背斜（Ⅲ級(jí)）控制的鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床構(gòu)成了區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、探明資源量最多的成礦帶。次級(jí)背斜的核部與兩翼巖性界面在成礦作用過程中容易發(fā)生層滑剪切運(yùn)動(dòng)，形成構(gòu)造虛脫部位，該部位也是物理化學(xué)條件轉(zhuǎn)換界面（部位），是深部含鉛鋅熱液沉淀的有利場(chǎng)所。此外，在背斜翼部2 組巖性接觸帶產(chǎn)狀變化部位也是成礦有利部位。鉛鋅成礦受2 組地層接觸帶部位的層間構(gòu)造控制，宏觀上表現(xiàn)為背斜構(gòu)造控制著鉛鋅礦床的分布。

2.4 成礦模式

鳳太礦集區(qū)所在的秦嶺造山帶在印支—燕山期發(fā)生對(duì)沖推覆褶皺造山作用（張國偉等，1997；王瑞廷等，2012），使得區(qū)內(nèi)形成一系列NWW、NE 向脆韌性剪切帶、斷裂和節(jié)理及以緊閉背斜為次級(jí)構(gòu)造的一系列NWW 向復(fù)式褶皺為組合的復(fù)雜構(gòu)造變形系統(tǒng)，并伴隨有強(qiáng)烈的中酸性巖漿活動(dòng)（Chen et al.，2020）。大規(guī)模的中酸性巖漿活動(dòng)不僅提供了熱源，在遷移過程中活化了巖石中的Pb、Zn 等成礦元素，也提供了部分成礦流體和成礦元素。成礦流體在沿著從基底一直延伸至泥盆系的NWW 向斷裂構(gòu)造向上運(yùn)移過程中，不斷與加熱下滲的大氣降水和有機(jī)水發(fā)生混合作用，上升至因巖石能干性不同而在背斜鞍部及翼部的古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸界面形成的減壓虛脫擴(kuò)容部位，在有利的溫度、壓力、酸堿度、氧化還原電位等物理化學(xué)條件下，發(fā)生交代、沉淀、充填作用最終形成鉛鋅礦體（圖4）。礦集區(qū)賦存于不同地理位置、不同減壓虛脫擴(kuò)容部位的鉛鋅礦化體是同一期成礦作用在不同位置構(gòu)造中的產(chǎn)物（王瑞廷等，2012，2021；王義天等，2020）。

3 鉛鋅礦找礦方向與靶區(qū)預(yù)測(cè)

3.1 找礦方向

綜合礦集區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、鉛鋅礦床特征、成礦規(guī)律、成礦條件、成礦模式、控礦因素等，分析認(rèn)為已知鉛鋅礦床走向延伸與傾向延深部位（就礦找礦有利空間）、已知礦床兩翼深部對(duì)賦礦有利的褶曲部位（500 m 以深的產(chǎn)狀變化部位是第二有利找礦空間）、已證明含礦但勘查程度低的控礦背斜傾伏部位、受同一背斜控制的2 個(gè)鉛鋅礦床之間的構(gòu)造凹陷部位、千枚巖覆蓋區(qū)可能存在的與已知控礦背斜平行的次級(jí)“隱伏”背斜（背斜核部古道嶺組灰?guī)r未出露）部位、北部白堊紀(jì)東河群與南部三疊紀(jì)地層下伏有利部位等是區(qū)內(nèi)鉛鋅找礦有利地段（李發(fā)林等，2004；高衛(wèi)宏等，2016b；王備戰(zhàn)等，2020；王瑞廷等，2021）。概括性地講，依據(jù)成礦模式和找礦標(biāo)志研究，找礦有利地段可劃分為尋找已知礦體的延深部分、已知礦體深部（或周邊）的未知礦體部位、無已知礦床的新區(qū)等3 類。

21 世紀(jì)以前，在八方山鉛鋅礦床東延發(fā)現(xiàn)探明二里河鉛鋅礦床，鉛硐山鉛鋅礦床西延發(fā)現(xiàn)探明東塘子鉛鋅礦床，銀母寺鉛鋅礦床向東繼續(xù)勘查使得礦體長(zhǎng)度倍增。近年來，筆者在東塘子鉛鋅礦床西延新獲埋深1 000 m 的鉛鋅礦體，在二里河鉛鋅礦床所處的尖端山-八方山-二里河背斜東延深部發(fā)現(xiàn)埋深1 000 m的第二層鉛鋅礦體（圖5a），在銀硐梁背斜北翼發(fā)現(xiàn)埋深約1 200 m 的多條鞍部含礦的次級(jí)背斜（圖5b）。這些重大找礦發(fā)現(xiàn)，表明礦集區(qū)內(nèi)主要找礦方向是已知鉛鋅礦床走向延伸與傾向延深部位、礦床兩翼深部對(duì)賦礦有利的褶曲部位。隨著新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)的啟動(dòng)和找礦認(rèn)識(shí)的不斷深入，科學(xué)預(yù)測(cè)、大膽驗(yàn)證，有望在這些找礦有利地段取得新的找礦突破。

圖5 二里河鉛鋅礦床161 線（a）與銀洞梁鉛鋅礦床59 線地質(zhì)剖面圖（b）Fig.5 (a) Geological profiles of line 161 of Erlihe Pb-Zn deposit and (b) line 59 of Yindongliang Pb-Zn deposit

3.2 靶區(qū)預(yù)測(cè)

通過深入的對(duì)比研究，按照成礦地質(zhì)條件優(yōu)越、控礦要素匹配、地球物理-地球化學(xué)特征相似等綜合信息集成分析原則，緊密結(jié)合找礦勘查工作，預(yù)測(cè)鉛鋅找礦靶區(qū)主要為八方山-二里河鉛鋅礦床深部、白楊溝-洞溝、銀洞梁-手搬崖鉛鋅礦床深部、鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床深部等4 處。

八方山-二里河鉛鋅礦床深部找礦靶區(qū)位于北部鉛鋅礦床集中分布區(qū)最大的八方山-二里河鉛鋅礦床深部，探采實(shí)踐證明已知礦體隨八方山控礦背斜向東傾伏而傾伏，呈隱伏狀穩(wěn)定向東延伸，其已知礦體的延深部分為找礦有利地段。該找礦有利地段總體處于高磁異常向低磁異常過渡部位，發(fā)育有1∶5 萬水系沉積物綜合異常與1∶2.5 萬溝系次生暈異常，元素組合以Pb、Zn、Hg、Cd 為主。

白楊溝-洞溝鉛鋅找礦靶區(qū)地處長(zhǎng)溝-洞溝鉛鋅礦帶中西段，推測(cè)在已知礦體周邊存在未知礦體，找礦潛力較大，以古道嶺組灰?guī)r為核部的次級(jí)背斜發(fā)育，NW、NE 向斷裂發(fā)育，北側(cè)為花紅樹坪花崗閃長(zhǎng)巖體。該靶區(qū)位于北秦嶺重力低向南重力逐漸增高的過渡部位，1∶5 萬磁法測(cè)量圈出NWW 向展布的磁異常帶，推測(cè)為熱接觸蝕變形成的磁性物質(zhì)引起，指示深部巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。1∶5 萬水系沉積物測(cè)量、1∶2.5 萬溝系次生暈測(cè)量均在此靶區(qū)內(nèi)圈出規(guī)模較大的Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Hg 等元素組合異常。

銀洞梁-手搬崖鉛鋅礦床深部找礦靶區(qū)次級(jí)褶皺發(fā)育，具有良好的隱伏鉛鋅礦體賦礦條件，礦山生產(chǎn)過程中已在深部發(fā)現(xiàn)隱伏鉛鋅礦體集中發(fā)育部位，該部位也是已知礦體的延深部分。重力與磁法測(cè)量推斷銀洞梁-手搬崖鉛鋅礦床西側(cè)存在隱伏NE 向斷裂構(gòu)造，電法測(cè)量推斷深部存在隱伏高阻異常。該找礦靶區(qū)的地球化學(xué)特征與八方山-二里河鉛鋅礦床深部找礦靶區(qū)相同。

鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床深部找礦靶區(qū)位于南部鉛鋅礦床集中分布區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床深部，礦體向西隨控礦背斜傾伏而傾伏并且延伸穩(wěn)定，屬已知礦體的延深部分。重力與磁法測(cè)量推斷鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床西側(cè)存在隱伏NE 向斷裂構(gòu)造，靶區(qū)處于高磁向低磁異常過渡部位。該靶區(qū)地球化學(xué)特征與八方山-二里河鉛鋅礦床深部找礦靶區(qū)相同。

近十余年來，鳳太礦集區(qū)在已知鉛鋅礦床走向延伸與傾向延深部位、礦床兩翼深部褶曲部位取得的鉛鋅找礦成果表明，對(duì)隱伏控礦構(gòu)造與隱伏礦體的預(yù)測(cè)是找礦靶位預(yù)測(cè)的重點(diǎn)。上述4 處找礦靶區(qū)均分布有隱伏控礦構(gòu)造，為隱伏礦體的賦存提供了空間條件，是找礦靶位預(yù)測(cè)的首選目標(biāo)區(qū)。

4 鉛鋅礦床勘查方法技術(shù)組合

國內(nèi)有關(guān)礦山深部找礦大多采用的是地質(zhì)、物探、化探、鉆探驗(yàn)證綜合找礦方法（王瑞廷，2005；廖震文，2006；石教波等，2006；王瑞廷等，2012；侯林等，2015）。鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦主要找礦靶區(qū)多位于已知礦體的走向側(cè)伏及傾向延深深部（埋深已達(dá)1 200 m），加之受《陜西省秦嶺生態(tài)環(huán)境保護(hù)條例》制約，面對(duì)傳統(tǒng)的重砂測(cè)量、遙感地質(zhì)調(diào)查、地表山地工程等勘查技術(shù)方法已難以湊效的窘境，迫切需要探索對(duì)深部找礦切實(shí)有效的新方法技術(shù)。近十余年來，筆者在鳳太礦集區(qū)的鉛鋅找礦實(shí)踐證明，地質(zhì)綜合研究、地球化學(xué)方法、地球物理方法、深部探礦工程是有效的勘查技術(shù)方法體系，組合采用各不同方法，揚(yáng)長(zhǎng)避短，可以有效提高深部找礦成功率。

地質(zhì)綜合研究方法是貫穿于地質(zhì)工作全過程的對(duì)各種資料不斷地進(jìn)行多次分析研究、集成挖掘的智力密集型工作。①通過循環(huán)漸進(jìn)研究礦區(qū)已有地、物、化、遙資料，特別是綜合研究深部坑道和鉆孔不斷獲得的巖性、構(gòu)造、礦化蝕變、巖漿巖等成礦地質(zhì)條件信息，產(chǎn)狀、規(guī)模、形態(tài)、空間分布特征等礦體特征信息，礦物、化學(xué)成分、交代作用、物理性質(zhì)、原生暈、成礦深度等內(nèi)生分帶指示信息，將其與已詳細(xì)查明的礦區(qū)、礦體進(jìn)行系統(tǒng)類比，提出礦區(qū)深部或邊部的找礦驗(yàn)證方案。②據(jù)驗(yàn)證工程獲取的新信息再不斷的綜合深入分析研究，提出并完善新的具體驗(yàn)證方案。③構(gòu)造地質(zhì)填圖是地質(zhì)綜合研究的基礎(chǔ)工作，通過研究礦田（礦集區(qū)）尺度的成巖成礦有關(guān)構(gòu)造背景，以總結(jié)礦區(qū)控礦構(gòu)造格架三維分布特征及空間分布規(guī)律，為預(yù)測(cè)深部及外圍找礦有利靶區(qū)（位）提供地質(zhì)依據(jù)。近年來，在地處銀洞梁-手搬崖鉛鋅礦床深部找礦靶區(qū)的槽頭溝地段深部找礦過程中，以已施工坑探工程和鉆探工程所見構(gòu)造、礦化蝕變、巖性及其產(chǎn)狀為基礎(chǔ)開展綜合研究，采用構(gòu)造地質(zhì)填圖法確定縱向大埋深構(gòu)造變化規(guī)律，在控礦背斜翼部推測(cè)存在4 個(gè)次級(jí)含礦褶皺并設(shè)計(jì)了鉆探驗(yàn)證方案（圖6a）。首孔驗(yàn)證見到了2 個(gè)次級(jí)褶皺且在灰?guī)r與千枚巖中均見到工業(yè)鉛鋅礦體，但灰?guī)r中的鉛鋅礦體規(guī)模不大，與以往認(rèn)為的鉛鋅礦體主要賦存于千枚巖與灰?guī)r接觸界面且偏向于灰?guī)r一側(cè)的認(rèn)識(shí)不太一致。綜合研究認(rèn)為，控礦背斜翼部深部千枚巖與灰?guī)r接觸界面存在另外2 個(gè)次級(jí)褶皺并再次提出驗(yàn)證方案（圖6b）。第二個(gè)鉆孔驗(yàn)證后認(rèn)為見到了推測(cè)的1 個(gè)深部次級(jí)褶皺，在灰?guī)r與千枚巖中均再次見到了工業(yè)鉛鋅礦體，且灰?guī)r中礦體規(guī)模、厚度、品位均優(yōu)于千枚巖中的鉛鋅礦體，控礦構(gòu)造更為復(fù)雜（圖6c）。這一找礦實(shí)例取得的找礦突破是地質(zhì)綜合研究法應(yīng)用效果的典型體現(xiàn)。

圖6 銀洞梁-手搬崖鉛鋅礦床27 線剖面（不同工作階段）Fig.6 Profiles 27 of Yindongliang-Shoubanya Pb-Zn deposit

地球化學(xué)方法在發(fā)現(xiàn)地表、淺部礦產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用，現(xiàn)在仍然是找礦工作中不可或缺的技術(shù)方法，但是鳳太礦集區(qū)各找礦靶區(qū)埋深已達(dá)1 200 m，傳統(tǒng)的土壤地球化學(xué)測(cè)量、水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量、地質(zhì)-巖石地球化學(xué)測(cè)量已難以起到良好的指示效果。構(gòu)造疊加暈找礦法是主要奠基者在對(duì)90 多個(gè)礦山（涉及金、銀、銅、鉛、鋅、銻等）的研究基礎(chǔ)上建立的深部盲礦預(yù)測(cè)方法，90%以上靶位經(jīng)工程驗(yàn)證取得了顯著找礦效果（李惠等，2021）。其中，根據(jù)鳳太礦集區(qū)雙王金礦建立的礦床構(gòu)造疊加暈預(yù)測(cè)模式對(duì)深部進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)，提出了深部3 個(gè)盲礦靶位，經(jīng)坑探和鉆孔驗(yàn)證后獲得金金屬量為14 t（李惠等，2010）。受此啟示，筆者在鳳太礦集區(qū)二里河鉛鋅礦床深部、東塘子鉛鋅礦床深部開展了構(gòu)造疊加暈尋找深部盲礦體的初步嘗試工作，圈定的成礦元素垂直分帶不具有典型的前緣暈-近礦暈-尾礦暈組合特征。分析認(rèn)為，這是鉛鋅礦多期成礦熱液疊加成礦作用的結(jié)果，預(yù)示著深部存在找礦空間。二里河礦區(qū)近年新發(fā)現(xiàn)“第二找礦空間”的找礦成果印證了這一認(rèn)識(shí)。據(jù)此，預(yù)測(cè)提出在東塘子鉛鋅礦區(qū)存在“第二找礦空間”，目前探索驗(yàn)證工作正在部署實(shí)施中。

常規(guī)的地球物理方法（瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測(cè)深、頻譜激電測(cè)深、激電中梯等）在發(fā)現(xiàn)淺部礦體方面，能較有效地區(qū)分礦致異常與非礦致異常（劉建利等，2010），但存在抗干擾能力差、數(shù)據(jù)質(zhì)量易受擾動(dòng)、探測(cè)深度淺等缺陷，筆者認(rèn)為在深部找礦工作中要根據(jù)具體的地質(zhì)環(huán)境，采用不同的方法組合和有針對(duì)性的裝置參數(shù)，才能揚(yáng)長(zhǎng)避短，取得較好的找礦效果。近年研發(fā)的廣域電磁法具有抗干擾能力強(qiáng)、分辨率高、探測(cè)深度大、數(shù)據(jù)采集效率高的特點(diǎn)（何繼善，2010），被譽(yù)為“綠色、高效、低成本”的勘查技術(shù)。筆者把廣域電磁法首先引入到銀母寺鉛鋅礦深部找礦工作中（王備戰(zhàn)等，2020），圈定找礦靶位，經(jīng)鉆探驗(yàn)證見到了礦化體，找礦效果較好。隨后，在二里河鉛鋅礦區(qū)也開展了3 條廣域電磁法剖面測(cè)量，根據(jù)其圈定的異常在相鄰剖面布設(shè)坑內(nèi)鉆驗(yàn)證工程，見到埋深近1 400 m 的鉛鋅礦體。此外，短偏移距瞬變電磁法在二里河礦區(qū)圈定的低阻異常體與地質(zhì)推測(cè)的隱伏鉛鋅礦體對(duì)應(yīng)關(guān)系也較好（王備戰(zhàn)等，2020），為深部找礦工程布設(shè)提供了地球物理依據(jù)。

深部地質(zhì)探礦工程包括鉆探和坑探。鉆探具有成本低、施工便捷、速度快、深度大、機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，是對(duì)深部找礦靶位驗(yàn)證的首選手段?？觾?nèi)鉆探在生產(chǎn)礦山深部尋找盲礦體可減少探礦風(fēng)險(xiǎn)、縮短探礦周期、節(jié)省探礦投入、提高探礦效果、降低或避免井下采掘工程安全環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)勢(shì)尤為突出，作為一種經(jīng)濟(jì)高效的探礦手段，在礦山探礦應(yīng)用中普及化程度越來越高。但鉆探巖心直徑有限不利于地質(zhì)觀察研究，彎曲度測(cè)量數(shù)據(jù)精度誤差偏大時(shí)，往往會(huì)將綜合研究帶入誤區(qū)。鉆探與坑探工程之間具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。在成熟礦區(qū)，考慮到對(duì)復(fù)雜礦體的控制精度需要以及后期采礦工程可對(duì)探礦坑道的利用，坑探不失為深部靶位驗(yàn)證的優(yōu)選手段。近年，在二里河鉛鋅礦床、東塘子鉛鋅礦床深部找礦工作中將坑內(nèi)鉆探與坑探兩種工程手段取長(zhǎng)補(bǔ)短綜合運(yùn)用，在取得較好的找礦效果的同時(shí)亦降低了探礦成本。

5 結(jié)論

（1）鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床在賦礦層位、圍巖巖性、礦體賦存特征、礦石礦物結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖蝕變、控礦因素等地質(zhì)特征方面相似度高、可類比性強(qiáng)。礦床成因認(rèn)識(shí)先后有層控型、熱水噴流沉積型、熱水噴流沉積改造型、后生熱液型等不同觀點(diǎn)。通過本輪研究工作，認(rèn)為鳳太礦集區(qū)印支期—燕山期的巖漿-流體活動(dòng)為鉛鋅成礦提供了能量和部分成礦物質(zhì)，在同期的對(duì)沖推覆褶皺造山動(dòng)力作用下，成礦流體上升至因巖石能干性不同而形成的減壓虛脫擴(kuò)容部位沉淀富集最終形成鉛鋅礦體，鉛鋅礦床成因類型為層控巖漿熱液型。

（2）礦集區(qū)找礦有利地段可分為尋找已知礦體的延深部分、已知礦體深部（或周邊）的未知礦體部位、無已知礦床的新區(qū)等3 類，主要找礦方向是已知鉛鋅礦床走向延伸與傾向延深部位、礦床兩翼深部對(duì)賦礦有利的褶曲部位。

（3）依據(jù)綜合信息找礦預(yù)測(cè)，提出鳳太礦集區(qū)鉛鋅找礦靶區(qū)主要有八方山-二里河鉛鋅礦床深部、白楊溝-洞溝成礦帶、銀洞梁-手搬崖鉛鋅礦床深部、鉛硐山-東塘子鉛鋅礦床深部等4 處，是預(yù)測(cè)具體找礦靶位的首選區(qū)，找礦靶位的預(yù)測(cè)重點(diǎn)在于對(duì)隱伏控礦構(gòu)造與隱伏礦體的研究判斷。

（4）鳳太礦集區(qū)近年的找礦實(shí)踐證明，地質(zhì)綜合研究、構(gòu)造疊加暈找礦法、以廣域電磁法為主的大探測(cè)深度物探方法以及深部探礦工程驗(yàn)證是有效的勘查技術(shù)方法組合。