仇金林 紀(jì)冬平
摘要:寧陜縣楊泗廟—鎮(zhèn)安懶板凳一帶的鎢礦床整體受晚古生代碳酸鹽巖沉積—海西期變質(zhì)建造控制,空間分布受東西和南北向兩組斷裂控制,成礦流體和成礦物質(zhì)來源于燕山期花崗巖巖漿,形成了層間矽卡巖型,接觸帶矽卡巖型和構(gòu)造裂隙帶石英脈型的鎢礦,屬于典型的“三位一體”復(fù)合成因鎢礦床。懶板凳巖體為寧陜縣楊泗廟—鎮(zhèn)安懶板凳地區(qū)成礦提供有利的熱動(dòng)力條件和介質(zhì)條件;石甕子組為區(qū)內(nèi)有利成礦層位;西部付家溝—十里廟核桃坪斷裂及該斷裂次級(jí)斷裂構(gòu)造與成礦關(guān)系密切;懶板凳巖體外圍石甕子組碳酸鹽巖地層形成矽卡巖帶,是矽卡巖型鎢礦的有利部位,這都表明區(qū)內(nèi)具有良好的成礦條件,和良好的找礦前景。
關(guān)鍵詞:三位一體;石甕子組;矽卡巖型;鎢礦
1.地質(zhì)特征
1.1地層
研究區(qū)地層屬南秦嶺地層區(qū),旬陽壩—鎮(zhèn)安地層分區(qū),以古生界地層為主,另有少量元古界地層和中—新生界地層,以寒武系、志留系、泥盆系地層為主。區(qū)內(nèi)地層基本呈北西—南東走向,傾向南西,主要出露地層為震旦系燈影組,其次在北部出露部分泥盆系地層,南部有部分寒武系地層出露。金盆、黑溝一帶石甕子組為容礦地層,整合伏于水溝口組之下,在倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造的翼部,巖性為灰—灰白色厚層—塊狀中細(xì)晶白云石大理巖、矽卡巖化大理巖,總體反映了高水位碳酸鹽臺(tái)地生成—暴露的沉積過程及相對(duì)海平面由深變淺的沉積特征。
1.2構(gòu)造
研究區(qū)位于南秦嶺造山帶北緣,北鄰商丹混雜巖帶,屬南秦嶺弧盆系,構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,褶斷構(gòu)造、逆沖推覆、走滑斷裂構(gòu)造發(fā)育,這些廣泛發(fā)育的主斷裂衍生了大量的張性、扭張性次級(jí)斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷裂和褶皺構(gòu)造發(fā)育,斷裂以NE-EW向?yàn)橹?,斷裂的次?jí)構(gòu)造比較發(fā)育;褶皺主要為背斜褶皺,其中,金盆背斜,為倒轉(zhuǎn)緊閉褶皺,核部為下寒武統(tǒng)水溝口組,兩翼為下寒武—中奧陶統(tǒng)石翁子組,褶皺北部被懶板凳巖體侵入破壞。
1.3巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,從晉寧期到燕山期均有出露,區(qū)內(nèi)侵入巖以印支期為主,華里西期、燕山期次之。出露的巖體主要為懶板凳巖體,呈小巖株產(chǎn)出,近南北向不規(guī)則狀,侵入到古生代地層中。懶板凳巖體從早到晚,劃分三個(gè)侵入體,分別為細(xì)粒黑云二長花崗巖、中細(xì)粒黑云二長花崗巖和似斑狀中粗粒黑云二長花崗巖,之間均為脈動(dòng)接觸。該巖體屬高鉀鈣堿性的殼源S型花崗巖。
1.4礦體特征
目前在研究區(qū)內(nèi)圈出兩個(gè)構(gòu)造裂隙帶型鎢礦床,分別為黑溝構(gòu)造裂隙帶HⅠ,佛爺坪構(gòu)造裂隙帶FⅠ;一個(gè)矽卡巖型鎢礦床,為金盆礦段矽卡巖型鎢礦床,共圈出3個(gè)礦化帶,分別為JⅠ、JⅡ、JⅢ。
(1)構(gòu)造裂隙帶型鎢礦床
HⅠ構(gòu)造裂隙帶位于寧陜縣城關(guān)鎮(zhèn)黑溝,為矽卡巖化大理巖內(nèi)發(fā)育的近南北向斷裂構(gòu)造帶,構(gòu)造裂隙帶長800m左右,寬500m左右,總體走向?yàn)榻媳毕?,產(chǎn)狀為100°~ 105°∠80°~85°。在該構(gòu)造裂隙帶中共圈出白鎢礦體4條,編號(hào)分別為HK1、HK2、HK3、HK4,礦體呈板柱狀、脈狀,長度一般100m~300m左右,厚0.45m~1.16m不等,WO3品位0.47%~5.71%,4條礦體平行產(chǎn)出,主要含礦巖性為方解石石英脈。FⅠ構(gòu)造裂隙帶位于鎮(zhèn)安縣東陽村佛爺坪,為大理巖內(nèi)發(fā)育的近南北向構(gòu)造裂隙帶,構(gòu)造裂隙帶長500m,寬約350m,總體走向?yàn)榻媳毕?,產(chǎn)狀為95°~105°∠80°~ 85°,該帶內(nèi)共圈出白鎢礦體3條,編號(hào)分別為FK1、FK2、FK3,主要含礦巖性為方解石石英脈。
礦(化)體在矽卡巖化大理巖中沿近南北向斷裂帶分布,斷裂帶中間為方解石石英脈,兩側(cè)為矽卡巖化大理巖,圍巖主要為陽起石細(xì)晶大理巖。白鎢礦主要為細(xì)晶結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu),條帶狀、侵染狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造。白鎢礦呈條帶狀、似層狀產(chǎn)于矽卡巖化大理巖中,分帶明顯,中間為方解石石英脈,兩側(cè)為絹云母綠泥片巖、片理化大理巖組成,中間由陽起石、透閃石、透輝石化大理巖組成。礦石組分較為簡單,主要為白鎢礦,脈石礦物為陽起石、透輝石、透閃石、金云母、石英、長石、絹云母、白云母、方解石等,圍巖蝕變有矽卡巖化、綠泥石化、白云母化、硅化。礦石結(jié)構(gòu)主要為細(xì)—中細(xì)晶結(jié)構(gòu),個(gè)別呈粗晶—偉晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀、條帶狀構(gòu)造,偶見團(tuán)塊狀。礦石類型為石英脈+矽卡巖型。
(2)矽卡巖型鎢礦床
金盆鎢礦化帶位于鎮(zhèn)安縣月河壩鎮(zhèn)金盆,共圈出3條礦化帶,編號(hào)分別為JⅠ、JⅡ、JⅢ。JⅠ鎢礦化帶分布于層間矽卡巖帶中,帶長1800m左右,寬200m左右,總體走向?yàn)榻鼥|西向,產(chǎn)狀172°~215°∠12°~20°。在JⅠ礦化帶共圈定鎢礦體8條,分別為JK1、JK3、JK5、JK6、JK7、JK8、JK9、JK10,鎢礦體多產(chǎn)于層間透輝石矽卡巖中,主要含礦巖性為矽卡巖化大理巖。JⅡ礦化帶位于金盆南側(cè),為寒武系石翁子組與花崗巖體外接觸帶矽卡巖,礦帶長1800m左右,寬50m左右,總體走向近東西,東南方向,產(chǎn)狀135°~245°∠40°~50°。該礦化帶共圈出礦體1條,編號(hào)為JK2,礦體位于外接觸帶的矽卡巖內(nèi),沿接觸帶展布,礦體走向長度1800m,厚度在0.3m~1.7m之間,平均厚度1.05m,產(chǎn)狀為135°~245°∠40°~50°,WO3品位在0.12%~4.1%之間,平均品位0.84%,主要含礦巖性為矽卡巖。JⅢ礦化帶位于金盆北側(cè),為震旦系燈影組與花崗巖體外接觸帶矽卡巖,礦化帶長2000m,寬40m,總體走向?yàn)榻鼥|西向,產(chǎn)狀130°~235°∠40°~50°,該礦化帶共圈出礦體1條,編號(hào)為JK4,礦體產(chǎn)于巖體外接觸帶矽卡巖中,沿接觸帶展布,礦體走向長度2000m,厚度在0.8m~7.7m之間,平均厚度3.31m,產(chǎn)狀130°~235°∠40°~50°,WO3品位在0.08%~1.49%之間,平均品位0.6%,主要含礦巖性為矽卡巖。
金盆礦段礦石組分較為簡單,含礦巖性主要為矽卡巖和白鎢礦。脈石礦物:透輝石、透閃石、石榴子石、符山石、綠柱石、金云母、石英、長石、絹云母、綠泥石、白云母、方解石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為細(xì)—中細(xì)晶結(jié)構(gòu),個(gè)別呈粗晶—偉晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀、條帶狀構(gòu)造,偶見團(tuán)塊狀。礦石類型為矽卡巖型。
2.礦床成因
礦區(qū)地處南秦嶺一帶,早古生代時(shí)期,南北秦嶺處于相對(duì)擴(kuò)張帶中。加里東運(yùn)動(dòng)使南秦嶺曾隨北秦嶺一度隆起,但受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響較弱,表現(xiàn)在構(gòu)造變形和變質(zhì)程度均相對(duì)較弱。海西運(yùn)動(dòng),拉張作用再度發(fā)生,海水入侵,該區(qū)域成為海相沉積環(huán)境,導(dǎo)致古生代該區(qū)域堆積了巨厚地臺(tái)型淺海碳酸鹽巖及碎屑沉積,即沉積形成了本礦區(qū)的寒武—奧陶統(tǒng)的灰白色白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r,為后期鎢礦床的形成提供了有力的巖性地層,同時(shí)沉淀了大量的鎢元素,形成了多個(gè)層位的鎢礦化體。海西期發(fā)生區(qū)域熱變質(zhì)作用,礦區(qū)中的地層變質(zhì)形成了大理巖、云母石英片巖、變質(zhì)粉砂質(zhì)板巖等,其中原始沉積地層中的鎢發(fā)生活化轉(zhuǎn)移、再富集,形成層間矽卡巖型鎢礦床。到了燕山期,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,有大量花崗巖體侵入,花崗巖體的侵入一方面為區(qū)內(nèi)鎢、鉬礦的形成提供了礦源,另一方面受巖體及區(qū)域熱液動(dòng)力變形、變質(zhì)作用影響,斷裂構(gòu)造發(fā)育,熱液作用強(qiáng)烈,為區(qū)內(nèi)鉬、鎢礦的形成提供了熱動(dòng)力和導(dǎo)礦、容礦空間,成礦條件十分有利。花崗巖體與碳酸鹽巖發(fā)生交代變質(zhì)作用,在外接觸帶形成了矽卡巖型白鎢礦床。后期花崗巖體的侵入,加之區(qū)域構(gòu)造作用,在花崗巖上覆的碳酸鹽巖中產(chǎn)生了近南北向和東西向兩組斷裂構(gòu)造帶,成為后期熱液流體的上升運(yùn)移通道,后期的硅質(zhì)高溫?zé)嵋毫黧w沿?cái)嗔褬?gòu)造帶運(yùn)移,一方面高溫硅質(zhì)溶液中攜帶鎢元素,另一方面高溫?zé)嵋毫黧w在上升運(yùn)移的過程中使圍巖中的鎢發(fā)生活化轉(zhuǎn)移,進(jìn)入高溫溶液,最終沉淀形成了垂直分布的石英脈型的礦體。
3.成礦模式
根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的礦體,初步認(rèn)為,楊泗廟—懶板凳一帶存在三種類型的鎢礦床,一種為發(fā)育于寒武—奧陶系中的層間矽卡巖型鎢礦床,礦體厚度大,走向規(guī)模大,品位低;一種為發(fā)育于金盆寒武—奧陶系巖體外接觸帶的矽卡巖型鎢礦,礦體厚度小,走向規(guī)模大,品位中等;一種為發(fā)育于大理巖內(nèi)近南北向斷裂構(gòu)造裂帶中的石英脈+矽卡巖型鎢礦,礦體厚度小,走向規(guī)模小,品位高。通過對(duì)礦區(qū)成礦礦體特征、巖體特征和構(gòu)造演化、礦床成因等的綜合研究,并結(jié)合區(qū)域成礦作用分析,提出了該礦區(qū)的成礦模式為典型的“三位一體”成礦模式。見圖1。
4.找礦預(yù)測(cè)
區(qū)內(nèi)成礦的大地構(gòu)造環(huán)境與巖石條件有利于鎢鉬多金屬礦的形成,且在周邊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了較好的鎢礦床。懶板凳巖體為區(qū)內(nèi)成礦提供有利的熱動(dòng)力條件和介質(zhì)條件,巖體外圍石甕子組碳酸鹽巖形成的矽卡巖帶,是矽卡巖型鎢礦的有利部位,并疊加了稍晚期北東向斷裂及次級(jí)斷裂構(gòu)造控制的石英脈型鎢礦,為該區(qū)地質(zhì)找礦提供了重要的依據(jù),同時(shí),也表明區(qū)內(nèi)具有良好的成礦條件。
從區(qū)域地質(zhì)背景看,工作區(qū)位于商丹混雜帶斷裂以南,屬南秦嶺印支期成礦帶。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁,廣泛發(fā)育中酸性巖漿巖,變質(zhì)作用強(qiáng)烈。成礦的大地構(gòu)造環(huán)境與巖石條件有利于鎢鉬及稀有金屬礦的形成。
區(qū)域上,從西向東,從胭脂壩巖體、懶板凳巖體向外圍地層,金屬礦床水平分帶明顯。鎢鉬礦帶位于金盆—東陽—楊溝鎢鉬高(中)溫帶(偉晶巖、細(xì)晶花崗巖鎢鉬礦—矽卡巖型鎢鉬礦—石英脈型鎢鉬礦),東部銀洞溝—石泉溝一帶為金、銀、鉛、鋅中溫成礦帶(韌性剪切帶及脈型金銀鉛鋅礦)。胭脂壩巖體東南側(cè),為菜子溝—太山廟—新建鎢—金—鉛—鋅—雄黃中低溫成礦帶。1∶25萬化探資料顯示,從胭脂壩巖體向外形成了高溫—中溫—低溫元素的“熱暈圈”異常,與淺表層發(fā)現(xiàn)的礦(化)點(diǎn)分布類型基本吻合,說明巖漿熱液作用是本區(qū)成礦的主導(dǎo)因素之一??煞譃椋航佑|擴(kuò)散(雙交代)交代成礦作用,接觸滲透交代成礦作用,巖漿熱液改造成礦作用,前兩種成礦作用控制了鎢(鉬)等高溫礦床,后者奠定了金銀鉛鋅礦等中低溫礦床的形成。表明燕山期成礦具有時(shí)間和空間的統(tǒng)一性和整體上的自然成礦系統(tǒng)。按成礦溫度劃分,礦床類型的水平分帶性明顯,在中心部位鎢鉬礦床類型為矽卡巖型,向兩側(cè)部位則以鉛—鋅—金銀多金屬礦床為主。熱液型礦床的分帶性還表現(xiàn)在一個(gè)礦田或礦床內(nèi),成礦元素異常在空間上由內(nèi)向外呈同心圓狀,內(nèi)帶顯示W(wǎng)、Mo、Cu、Fe、S,中帶顯示Pb、Zn、Ag、Cu,外帶則表現(xiàn)為As、Ba、Ge、Pb、Ag等低溫元素。
工作區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的1∶5萬、1∶2.5萬化探成果,均顯示異常分布范圍廣,面積大,強(qiáng)度高,濃集中心明顯,規(guī)律性強(qiáng),形態(tài)較好,與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切,成礦條件非常好,且在異常內(nèi)或者附近,多已發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn)),以黑溝小型白鎢礦床、金盆中型白鎢礦床最為典型,兩處礦床的礦體均產(chǎn)于石翁子組碳酸鹽組地層中,主要為矽卡巖型,受地層及北東向陡傾斜斷裂控制,均為該區(qū)地質(zhì)找礦提供了重要的依據(jù),同時(shí),也表明區(qū)內(nèi)具有良好的成礦條件。另外,鎢鉬礦床具有成群成帶、分段集中分布的特征,在空間上各礦段以100m~150m間距產(chǎn)出,表明工作區(qū)找礦潛力巨大。
付家溝—十里廟核桃坪斷裂構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造比較發(fā)育,具備巖漿含礦氣水溶液的帶入、帶出條件,是黑溝、金盆白鎢礦床中石英脈型鎢礦成礦的重要通道。因此,工作區(qū)金盆、黑溝鎢(鉬)礦主要為疊加礦化型矽卡巖。所以,在工作區(qū)加強(qiáng)懶板凳巖體及其外圍地質(zhì)找礦工作,進(jìn)一步擴(kuò)大找礦成果。
綜上所述,工作區(qū)具備形成鎢(鉬)礦的所有條件,部署開展鎢鉬等礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià),找礦的宏觀地質(zhì)、化探、礦產(chǎn)等依據(jù)充分,成礦條件有利,資源潛力巨大,具有良好的找礦前景。
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