1、第 卷 第 期 年 月地 质 通 报 .,.,收稿日期:;修订日期:资助项目:中国地质调查局项目陕西省山阳矿集区找矿预测(编号:)、陕西省地质勘查基金项目陕西省山阳县矿集区夏家店金矿广域电磁法应用及深部找矿(编号:)和“十二五”国家科技支撑计划项目课题陕西山阳柞水矿集区斑岩铜钼金矿深部找矿模式及勘查技术集成与示范(编号:)作者简介:王瑞廷(),男,教授级高工,博士生导师,从事矿床地质地球化学研究与矿产勘查工作。:.:.陕西柞水山阳金铜银多金属矿集区典型矿床模型和找矿预测王瑞廷,刘凯,冀月飞,成欢,武春林,张启,李弦,,.陕西省矿产资源综合利用工程技术研究中心,陕西 西安;.西北有色地质矿业集团
2、有限公司院士专家工作站,陕西 西安;.陕西西北有色地质调查院有限公司,陕西 西安;.长安大学地球科学与资源学院,陕西 西安;.商洛西北有色 总队有限公司,陕西 商洛.,;.,;.,;.,;.,摘要:柞水山阳金铜银多金属矿集区成矿条件优越,找矿潜力较大,区内可划分出与晚侏罗世早白垩世构造岩浆热液活动相关的金、铜、银、铁、铅、锌、锑成矿亚系列,与晚三叠世中酸性岩浆活动相关的钼、钨成矿亚系列,与泥盆纪热水喷流沉积作用相关的碳酸盐岩容矿的铜、铁、铅、锌、银成矿亚系列等 个。归纳总结了矿集区金铜银多金属矿床找矿标志,分别建立了夏家店金矿床、池沟铜钼矿床、银洞子银铅多金属矿床、龙头沟金矿床、王家坪金矿床的
3、综合找矿模型。通过区内综合找矿方法、找矿模型的具体运用,进行找矿预测,取得了较好的找矿进展。在圈定的夏家店和风沟西田家沟 个找矿靶区预测金资源量 、银资源量 、铅资源量。提出了研究区金铜银多金属矿床找矿预查选区、普查评价和详查勘探 个阶段不同的找矿方法技术组合,为研究区进一步的找矿工作提供了参考模型和方法依据。关键词:柞水山阳矿集区;金铜银多金属;地球化学;成矿模式;找矿模型;找矿预测;矿产勘查工程;陕西中图分类号:.;.;.文献标志码:文章编号:(),():.,.,.,.,.,:,.:;柞水山阳金铜银多金属矿集区(简称柞山矿集区)位于南秦岭柞水断陷盆地,该盆地属于中秦岭弧前盆地系。该盆地发育
4、于中泥盆世初,主体为一套沉积于深海半深海环境的浊积岩,为区内大量成矿活动奠定了自然物质基础,同时区内大量泥质岩与碳酸盐岩互层堆积,形成了主要的赋矿层(张本仁等,;黄宾等,;李先梓等,;方维萱,;杨志华等,;王瑞廷,)。盆地中发育近 向、向、向及 向断裂,断裂交会部位控制金属矿床的产出与分布。柞山矿集区是南秦岭地区金多金属成矿带的重要组成部分,产图 柞水山阳矿集区地质矿产简图(刘凯等,).古近系;石炭系;泥盆系;志留系;震旦系奥陶系;晚侏罗世早白垩世岩浆岩;三叠纪岩浆岩;新元古代岩浆岩;断层;钒矿;铁矿;银矿;锌矿;铜矿;金矿;锑矿出多个金属矿床(图)。这些矿床中已勘查提交大中型金属矿床 处;已
5、评审备案资源 储量金、铜.、银 、钒()、铁矿石.、重晶石。同时,矿点、异常星罗棋布,如韭菜沟金矿点、五色沟金矿点、蜜蜂沟铜(银)矿点、万丈沟镍矿点、号水系沉积物综合异常等。自 世纪 年代以来,众多地学研究者和地勘单位在柞山矿集区开展了大量的地质、矿产调查与找矿勘查工作,在矿床地质、地球化学、控矿因素、成矿模式、找矿标志、靶区筛选等方面取得了丰硕的成果(李先梓等,;张本仁等,地 质 通 报 年;炎金才,;王相等,;卢纪英等,;苏瑞侠等,;张复新等,;朱华平,;王瑞廷,;王瑞廷等,;,;,;高菊生等,;闫臻等,;原莲肖等,;曹 东 宏 等,;任 涛 等,;,;樊忠平等,;张西社等,;,;陈雷等;
6、刘凯等,;孟德明等,;代军治等,;夏长玲等,;刘新伟等,;李声浩等,;熊潇等,;朱赖民等,;薛玉山等,;曾志杰等,),为区内的地质勘查、矿床研究、找矿部署等提供了坚实的资料依据和理论指导,也推动了该矿集区相关矿床成矿作用研究与综合找矿方法技术的进步。但前人关于区内典型金属矿床找矿模型的研究较少,制约了进一步的找矿预测。本次以重点勘查区找矿预测理论与方法为指导(叶天竺等,;),划分区内成矿亚系列,对夏家店金矿床、银洞子银铅多金属矿床等 个矿床的关键成矿条件控矿因素开展研究,并在对典型矿床整体解剖研究的基础上,形成了相应的综合找矿模型,为区内典型矿床研究和精准找矿预测工作提供示范和借鉴。矿集区地质
7、背景柞山金铜银多金属矿集区位于商丹断裂和镇安板岩镇断裂中间,出露地层主要为中上泥盆统,岩石类型主要为变砂岩、板岩、千枚岩、碎屑岩、碳酸盐岩等,发育热水沉积和复理石建造,生物化石较少,为浅海半深海浊流沉积,处于被动大陆边缘深水半深水滞留缺氧盆地环境(王瑞廷,)。本区主要的金矿赋矿层为水沟口组、西岔河组、大枫沟组、星红铺组。印支期、燕山期,南秦岭构造带剧烈的陆内造山作用、逆冲推覆及剪切作用在矿集区内形成了多个近 向为主的断裂。凤镇山阳大断裂作为柞水山阳残留海盆与镇安旬阳裂陷海盆的分界构造,经历了多期构造变动和复杂的演化历史,呈 向延展,直接控制着柞山盆地泥盆系古地理环境及其形成、演化和发展。印支期
8、燕山期,沿凤镇山阳断裂发生了剧烈的构造岩浆运动,为该区多金属矿床的形成创造了有利的地质环境。总体上,凤镇山阳断裂、镇安板岩镇断裂及其次级断裂控制着区内金铜银成矿作用。该区内发育红岩寺黑山街复式向斜,核部由石炭系组成;北翼被印支期、燕山期花岗岩侵蚀,南翼地层属中上泥盆统,次级背斜、向斜发育。断裂主要有近 向高倾角断裂和近 向断裂,其中 向断裂性质多属剪切构造破碎带,影响着矿集区的矿产分布;近 向断裂以 向断裂最发育,成群(东部)分布,具张扭性特点,部分呈逆时针方向错断 向断裂和地层(王瑞廷,)。区内岩浆岩发育,岩浆源区具有地壳熔融岩浆与地幔岩浆高度均一混合的可能性,岩性以花岗岩为主。岩浆活动多集
9、中于盆地的边缘地区(王瑞廷,)。该区岩浆活动主要有 个期次,新元古代岩浆岩主要沿山阳凤镇断裂南侧分布,成岩时间为 (牛宝贵等,;刘仁燕等,;吴发富等,;郭现轻等,;王瑞廷等,),矿化较弱,主要为铜、磁铁矿和黄铁矿化;加里东期岩浆岩以桐树沟花岗岩体()最典型;印支期岩浆岩规模较大,呈复式岩基状分布,成岩时间 .,主要集中在 (弓虎军等,;杨 恺 等,;刘 春 花 等,),并在岩体与地层接触部位容易形成较大的热蚀变角岩化带;燕山期岩浆活动发生于.,主要在柞山矿集区的东部,于 形成中酸性小斑岩体(株)群(王晓霞等,;王 瑞 廷 等,;陈 雷 等,;吴发富等,;闫臻等,),如池沟、土地沟、下官坊等岩体
10、,岩性多为花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗斑岩、(石英)闪长(玢)岩等,并伴有少量爆发角砾岩。在围岩接触带发生矽卡岩、角岩化热液蚀变,另有一些基性超基性岩体零星散布,常伴有铜、铁、钼、金矿化。印支期、燕山期岩浆作用与柞山矿集区金、铜矿床的成矿关系密切。印支期、燕山期岩体均为高钾钙碱性 型花岗岩,印支期岩体产生在主造山期的后伸展状态下,因构造体系从挤压向伸展过渡,产生了强烈的壳幔相互作用;燕山期岩体形成于晚侏罗世早白垩世中国东部构造体系过渡时期,造山带在巨大伸展应力条件下,引发了岩石圈的拆沉减薄,以及软流圈上升和强烈的壳幔相互作用(郑俊等,;朱赖民等,)。柞山矿集区经历了多期的构造岩浆活动,强第
11、卷 第 期王瑞廷等:陕西柞水山阳金铜银多金属矿集区典型矿床模型和找矿预测烈的构造活动不但给矿集区的成矿作用带来大量深部成矿物质,并对各个时代含矿层(或矿胚)的金属分异、活化、迁移、富集具有重要影响,成矿前景良好。通过对区内夏家店、庙梁、池沟、娘娘庙等矿区及外围的勘查工作,显示柞山矿集区还存在很大的找矿潜力。主要金属矿化特征柞山矿集区地处秦岭大别成矿省,属南秦岭地区东段金铅锌铁汞锑蓝石棉重晶石成矿亚带之山阳柞水华力西、燕山期铁银铜铅锌金红石成矿亚带和镇安旬阳华力西燕山期铅锌金汞锑成矿亚带。丹凤商南、凤镇山阳 条区域深大断裂、基本控制着该矿集区的构造岩浆成矿作用(图)。区内沉积了巨厚的复理石建造,
12、局部产生热水沉积岩系。泥盆纪发生相当规模的同生成矿,在圈闭状态较好的次级盆地中富集成为含矿层或矿胚,后期的构造岩浆活动对其有重要的改造作用,进而形成泥盆系碳酸盐岩容矿的银铅铜锌矿床(化)。印支期燕山期,区内形成了深源浅成型中、酸性岩体,其中花岗闪长图 秦岭造山带陕西段成矿带构造单元划分示意图(陈毓川,).青海湖南山漳县天水宝鸡断裂;昆中夏河娘娘坝断裂;武山唐芷丹凤商南信阳商城断裂;夏河临潭宕昌凤镇山阳桐柏断裂;昆南玛沁迭部武都略阳断裂;文县康县勉县断裂;青川阳平关勉县断裂;洛南栾川方城商城断裂;朱阳关夏馆好汉坡断裂;益哇舟曲徽县断裂;新城黄陂断裂;石泉安康竹山断裂;城口房县襄樊广济断裂;郯城庐
13、山断裂;秦岭造山带级构造单元:武当大别隆起;北秦岭加里东褶皱带;礼县柞水(中秦岭)海西褶皱带;南秦岭印支褶皱带;北大巴山加里东褶皱带;摩天岭隆起;华北地台南缘中元古代裂谷带;凤太矿集区;勉略宁矿集区;柞山矿集区;小秦岭矿集区斑岩与铜铁矿化有关。柞山矿集区成矿元素划分带相对复杂,总体表现为从西至东依次为铁铅银(铜)铜(金)锌金,从南至北依次为金(铜)铜(银铅)铅锌(金)。前人将区内矿产资源大致分类为南秦岭与构造岩浆活动相关的金矿床成矿系列、晚古生代复理石建造中的菱铁矿银多金属矿床成矿系列、震旦纪早古生代铁锰磷重晶石矿床成矿系列及与热水渗滤作用相关的金矿床成矿系列。在系统分析前人研究成果的基础上(
14、杨志华等,;卢纪英等,;胡健民等,;王瑞廷,;闫臻等,;.,),根据目前对该矿集区金铜银多金属矿床成矿作用和矿化富集规律的研究,将其成矿亚系列划分如下。()与晚侏罗世早白垩世构造岩浆热液过程有关的金、铜、银、铁、铅、锌、锑成矿亚系列,由中低温热液型矿床、斑岩矽卡岩型矿床、爆破角砾岩型矿床及远成低温热液型矿床组成。成矿时代集中于 左右(王瑞廷等,;陈雷等,;吴发富等,;闫臻等,),在构造岩浆流体及动热作用驱动下,一些矿床具有叠加和再造成矿特征。地 质 通 报 年()与晚三叠世中酸性岩浆活动相关的钼、钨成矿亚系列,包括杨木沟钼矿、王家坪钨矿等岩浆热液型矿床。()与泥盆纪热水喷流沉积作用有关的碳酸盐
15、岩容矿的铜、铁、铅、锌、银成矿亚系列,包括银洞子银铅多金属矿等热水沉积改造型矿床。该系列又可以分为 种,一种是热水喷流沉积改造矿床,以银洞子矿床为典型;另一种是热水喷流充填交代矿床,以锡铜沟矿床为典型。()与寒武纪沉积作用相关的钒成矿亚系列,包括中村钒矿等沉积型矿床。成矿年代为寒武纪,矿体严格受寒武系水沟口组岩层控制。()与新元古代基性岩浆活动相关的铁成矿亚系列,包括李家砭磁铁矿等岩浆结晶分异矿床,成岩成矿时代为 (郭现轻等,),矿体受元古宙中粗粒辉长岩控制。断裂活动与本区矿产的空间分布有密切联系,在 向的凤镇山阳断裂两侧,分布许多金属矿床(点)。在该断裂以南.范围内的王家坪、龙头沟金矿等,也
16、是构造长期运动的重要作用区域。另外,该区地化异常、矿化带(体)的展布位置与凤镇山阳断裂一致,充分显示了断裂构造带对该区成矿作用起着决定性作用。综合区域地质特征分析,认为柞山矿集区西部地区主要为与燕山期斑岩体发育相关的斑岩型矽卡岩型铜(钼)矿,成矿地质体为燕山期岩浆岩,成矿流体为岩浆热液流体;东部地区主要为中低温热液型金矿,成矿地质体为断裂深部产生的隐伏图 柞水山阳矿集区金、铜矿床成矿模式示意图.岩体,成矿流体则为深部岩浆低热液流体。由此看来,晚二叠世早三叠世为金成矿时期,燕山期则为铜(钼)成矿时期,依据成矿作用、控矿因素等建立了区域综合成矿模式(图)。典型矿床找矿模型通过对夏家店远成低温热液型金矿床、池沟斑岩型铜钼矿床、银洞子热水喷流沉积型银铅多金属矿床、龙头沟构造控制的中温热液型金矿床、王家坪构造控制的远成低温热液型金矿床 个不同类型的典型矿床地质背景、成矿作用、富集规律、控矿因素等的系统研究,结合勘查实践,概括柞山矿集区总体找矿标志为:花岗斑岩体,岩体提供了热源和物源,也是重要的赋矿岩石;构造交会部位,构造是岩浆和热液活动的便利通道,区内次级断裂 向和 向断裂中矿化较好,是找矿的重