魏 麗,楊文博,馬尚偉,徐 濤,楊志軍
(1. 陜西省地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃研究中心﹝陜西省地質(zhì)勘查基金中心﹞,陜西 西安 710068;2.絲綢之路地質(zhì)科學(xué)院,陜西 西安 710068 ;3. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安 710054)
陜西秦嶺鳳太礦集區(qū)位于西秦嶺泥盆系金、鉛鋅多金屬成礦帶中部,是秦嶺成礦帶重要的多金屬礦集區(qū)之一。已探明八卦廟、雙王、龐家河3處大型金礦床,多處小型金礦床及金礦點(diǎn);鉛硐山—東塘子、銀洞梁、八方山—二里河3處大型鉛鋅礦床,手搬崖、峰崖、黑崖、銀母寺4處中型鉛鋅礦床,多處小型礦床及十余個(gè)礦點(diǎn)。其中,探明金的儲(chǔ)量超過(guò)近125 t,鉛鋅金屬的儲(chǔ)量近500萬(wàn)噸[1-2]。
秦嶺鳳太礦集區(qū)位于商丹縫合帶和勉略縫合帶之間,礦產(chǎn)資源以鉛鋅、金礦為主。自20世紀(jì)80年代以來(lái),前人在區(qū)域構(gòu)造、成礦背景、典型礦床、成礦時(shí)代、成礦預(yù)測(cè)等方面作了大量工作,對(duì)本區(qū)礦產(chǎn)勘查工作提供了重要的理論指導(dǎo)[3-4]。鳳太地區(qū)是晚古生代形成的沉積盆地,經(jīng)歷了中生代強(qiáng)烈的陸內(nèi)造山作用,廣泛發(fā)育各類褶皺和斷裂構(gòu)造,同時(shí)發(fā)育多期巖漿活動(dòng),成礦作用復(fù)雜。
本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,以鉛鋅金礦為研究對(duì)象,分析礦床地質(zhì)特征,總結(jié)成礦地質(zhì)條件和鉛鋅金礦時(shí)空分布規(guī)律,對(duì)比研究成礦流體來(lái)源,結(jié)合區(qū)域成礦規(guī)律探討,提出新的區(qū)域成礦模型,對(duì)深化鳳太礦集區(qū)區(qū)域成礦作用、指導(dǎo)深部及外圍找礦勘查具有重要理論意義。
研究區(qū)位于秦嶺鳳太礦集區(qū),大地構(gòu)造位置主要位于秦嶺—大別新元古代—中生代造山帶的南秦嶺邊緣海盆,北為商丹對(duì)接帶(原特提斯洋板塊),南為酒奠梁—板巖鎮(zhèn)斷裂(圖1)。地層區(qū)劃主要屬南秦嶺—大別地層區(qū)的迭部—旬陽(yáng)地層分區(qū),主要出露泥盆系[5]。
區(qū)內(nèi)出露地層主要為泥盆系淺變質(zhì)濱淺海相沉積碎屑巖(圖1)。自下而上為中泥盆統(tǒng)大楓溝組(D2d)長(zhǎng)石石英砂巖、鈣質(zhì)砂泥巖、灰?guī)r;中上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2-3g)灰—淺灰色厚層塊狀顆粒灰?guī)r、生物灰?guī)r,含珊瑚、藻類、層孔蟲(chóng)、牙形刺等生物化石;上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)炭質(zhì)千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖、鐵白云質(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)—下石炭統(tǒng)九里坪組(D3-C1j)灰白色中—厚層長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖、深灰色粉砂質(zhì)板巖。
圖1 秦嶺鳳太礦集區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖(據(jù)文獻(xiàn)[13],修改)Fig.1 Geological sketch map of mineral resources in Fengtai ore concentration area, Qinling1—白堊系 2—三疊系 3—二疊系 4—石炭系 5—泥盆系 6—前寒武系 7—印支期中酸性侵入巖 8—區(qū)域斷裂山陽(yáng)—鳳鎮(zhèn)斷裂酒奠梁—江口斷裂) 9—一般斷裂 10—復(fù)式向斜 11—次級(jí)背斜 12—地質(zhì)界線 13—不整合界線 14—鉛鋅礦床 15—鉛鋅銅礦床 16—金礦床 17—銅礦(點(diǎn))
區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,東部發(fā)育印支期西壩巖體,主要巖性為花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、斜長(zhǎng)花崗巖等;中北部發(fā)育花紅樹(shù)坪小巖株,巖性為花崗閃長(zhǎng)巖(圖1)。同時(shí),區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育各類巖脈,寬度幾十厘米至幾米不等,巖性主要有花崗斑巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、鈉長(zhǎng)巖、煌斑巖等,NWW向巖脈以酸性為主,NE向巖脈以中性為主。
秦嶺鳳太礦集區(qū)主要發(fā)育鉛鋅礦和金礦,區(qū)域成礦作用具有明顯的集中成帶的發(fā)育特征,產(chǎn)出層位和構(gòu)造部位較穩(wěn)定,具有一定的統(tǒng)一相關(guān)性。
區(qū)內(nèi)鉛鋅礦主要為海底熱水噴流沉積-改造型鉛鋅礦,典型礦床為鉛硐山—東塘子鉛鋅礦床、八方山—二里河鉛鋅礦床、銀母寺鉛鋅礦床、峰崖鉛鋅礦床、銀洞梁—手搬崖鉛鋅礦床。區(qū)內(nèi)金礦主要為構(gòu)造蝕變巖型金礦,典型礦床為八卦廟金礦床、絲毛嶺金礦床、柴瑪金礦床。
秦嶺鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦礦石特征見(jiàn)圖2。
2.2.1 鉛硐山—東塘子鉛鋅礦床
礦床位于鉛硐山—水柏溝鉛鋅(銅)成礦帶西端,礦區(qū)出露地層為中上泥盆統(tǒng)古道嶺組上段(D2-3g2)和上泥盆統(tǒng)星紅鋪組下段(D3x1)。構(gòu)造以鉛硐山—東塘子復(fù)式背斜和近EW向、NW向、NE向三組斷裂為主,近EW向斷層規(guī)模較大,多為成礦前斷裂,NW向和NE向斷層規(guī)模小,數(shù)量多,屬剪切作用下形成的“X”型共軛剪切斷層,切穿主礦體,為成礦后斷裂。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,僅見(jiàn)幾條閃長(zhǎng)玢巖脈。
礦區(qū)共圈定10個(gè)鉛鋅礦體,礦體產(chǎn)于古道嶺組生物微晶灰?guī)r與星紅鋪組含碳鈣質(zhì)千枚巖接觸帶附近,賦存在背斜構(gòu)造的鞍部及兩翼,含礦巖性主要為鐵白云質(zhì)硅質(zhì)巖和硅化灰?guī)r。礦體呈層狀、似層狀,平面上呈扁豆?fàn)?,整體向西側(cè)伏。礦石金屬礦物以閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦為主,非金屬礦物以石英、方解石、鐵白云石、白云石為主。礦石結(jié)構(gòu)主要有他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、自形粒狀結(jié)構(gòu)、草莓狀結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有溶解垮塌角礫狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造(圖2a、2b)。礦石自然類型為浸染狀礦石、條帶狀礦石、塊狀—次塊狀礦石及脈狀礦石,以第一種分布最廣。圍巖蝕變主要發(fā)育于礦體上、下盤圍巖附近,只局限于距礦體0~5 m范圍內(nèi),主要蝕變類型為硅化,其次為鐵白云石化,(鐵)方解石化、黃鐵礦化等。
圖2 秦嶺鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦礦石特征Fig.2 Ore characteristics of lead zinc gold deposits in Fengtai ore concentration area, Qinling
2.2.2 八方山—二里河鉛鋅礦床
礦床位于八方山—八卦廟礦集區(qū)西部,礦區(qū)出露地層為中上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2-3g)及上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)。構(gòu)造以八方山背斜和NWW向縱斷層、NE向橫斷層為主,斷裂為成礦期后的斷裂。礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育,僅發(fā)育一些閃長(zhǎng)玢巖脈。
礦床共圈出礦體41個(gè),以Ⅱ-1號(hào)礦體規(guī)模最大,礦體賦存在于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶附近,嚴(yán)格受背斜構(gòu)造控制,分布于背斜鞍部及兩翼,呈馬鞍狀向東傾伏延展,賦礦巖石主要為硅化灰?guī)r,局部為含炭灰?guī)r、千枚巖(圖2c)。礦體在平面及剖面上呈月牙狀,由鞍部向翼部逐漸尖滅。礦石金屬礦物以閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦為主,非金屬礦物以石英、方解石、鐵白云石為主。礦石結(jié)構(gòu)主要有他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、草莓狀結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造(圖2d)。圍巖蝕變僅發(fā)育在礦體上下盤2 m以內(nèi),在背斜鞍部有時(shí)可達(dá)5 m,主要為硅化,其次是絹云母化、黃鐵礦化、方解石化等。
2.2.3 八卦廟金礦床
礦床位于八方山—八卦廟—銀母寺鉛鋅金礦集區(qū)內(nèi),礦區(qū)出露地層為中上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2-3g)及上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)。構(gòu)造主要為NWW—NW向復(fù)式褶皺構(gòu)造、NWW向脆-韌性剪切構(gòu)造帶及NWW向和NE向斷裂。礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育,僅在礦區(qū)北部發(fā)育少量的酸性鈉長(zhǎng)巖脈、花崗斑巖脈和閃長(zhǎng)玢巖脈。
礦床共圈出10條金礦體,以Ⅲ3礦體規(guī)模最大,礦體總體呈似層狀,透鏡狀、鞍狀產(chǎn)出,沿走向或傾向分枝復(fù)合、膨縮明顯,礦體賦存在星紅鋪組下段(D3x1),受NWW向脆韌性剪切帶與NE向斷裂密集帶交匯部位控制,含礦巖性為鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖(圖2e)。礦石金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦為主,非金屬礦物以石英、絹云母、鐵白云石和鎂鐵方解石為主(圖2f)。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、包含嵌晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造。礦石類型為構(gòu)造蝕變巖型。近礦圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、鐵白云石化、磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化。
2.2.4 絲毛嶺金礦床
礦床位于八方山—八卦廟礦集區(qū)北部,礦區(qū)出露地層為中上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2-3g)及上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)、上泥盆統(tǒng)一下石炭統(tǒng)九里坪組(D3-C1j)。構(gòu)造主要以NWW復(fù)式褶皺構(gòu)造和NW—NWW向、NE—NNE向、近EW向斷裂為主。區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,主要為脈巖,多充填于NE向斷層中。
礦床共圈出4條金礦體,礦體賦存于絲毛嶺向斜北翼星紅鋪組第三巖性段(D3x3),含礦巖石主要為斑點(diǎn)狀鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖、鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖(圖2g、2h),礦體呈透鏡狀或似層狀,沿走向及傾向具膨大縮小、分枝復(fù)合的特征,受絲毛嶺—松樹(shù)灣斷裂下盤NWW向脆韌性剪切帶控制。礦石金屬礦物以黃鐵礦、雌黃鐵礦、毒砂為主,非金屬礦物以石英、絹云母為主。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有侵染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、皺紋狀構(gòu)造。礦石類型為構(gòu)造蝕變巖型。與金礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、雌黃鐵礦化、絹云母化、黑云母化。
鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦主要賦存在中上泥盆統(tǒng)古道嶺組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)星紅鋪組千枚巖接觸帶中,含礦巖性為硅化灰?guī)r、硅化千枚巖及石英脈,礦體呈層狀、似層狀,平面上呈扁豆?fàn)睢⒃卵罓?。金礦主要賦存在上泥盆統(tǒng)星紅鋪組千枚巖中,含礦巖性為斑點(diǎn)狀鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖,礦體總體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。
區(qū)內(nèi)1∶5萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)顯示鳳太地區(qū)富集Pb、Zn、Ag、Au、As、Hg、Sb等7種元素[1],鉛硐山礦區(qū)Pb最大值為654×10-6,Zn最大值為2771×10-6。分析不同地層、巖體中微量元素含量,星紅鋪組鐵白云質(zhì)千枚巖Pb元素含量為22.9×10-6,Zn元素含量為78.2×10-6;古道嶺組灰?guī)rPb元素含量為57.5×10-6,Zn元素含量為32.3×10-6;閃長(zhǎng)巖中Pb元素含量為102.5×10-6,Zn元素含量為112.9×10-6 [6];元素含量普遍高于地殼克拉克值,說(shuō)明鉛鋅礦化與泥盆系關(guān)系密切。整個(gè)秦嶺造山帶Au的背景值為2.9×10-9 [7],其中鳳太地區(qū)泥盆系A(chǔ)u背景值為3.1×10-9 [7]。八卦廟金礦外圍硅質(zhì)巖Au元素含量達(dá)50×10-9、絲毛嶺金礦外圍圍巖Au元素含量平均為16.72×10-9,說(shuō)明金礦化與泥盆系關(guān)系密切。綜上認(rèn)為,泥盆系成礦元素含量增高,表明地層可能是“礦源層”,也可能是在成礦時(shí),成礦熱液將成礦元素帶入了賦礦地層,無(wú)論是哪種情況,都表明該區(qū)泥盆系是鉛鋅、金礦成礦的有利部位。
八方山—二里河、鉛硐山—東塘子、銀洞梁、銀母寺、大黑溝、峰崖、手搬崖等鉛鋅礦床(點(diǎn))沿?cái)嗔殉蔔WW向展布,通常產(chǎn)于斷裂旁側(cè)背斜核部虛脫空間或陡傾部位,表明鉛鋅成礦嚴(yán)格受背斜構(gòu)造和背斜翼部層間斷裂控制。八卦廟、絲毛嶺、柴瑪金礦床(點(diǎn))主要產(chǎn)于八卦廟—小梨園—羊腸溝左行脆韌性剪切帶內(nèi),主體沿?cái)嗔旬a(chǎn)出,礦床的位置距離斷裂分布一般在2~3 km以內(nèi),礦體受區(qū)域性NWW向逆沖推覆斷裂下盤的韌性剪切帶與NE向斷裂交匯部位控制。
總的來(lái)說(shuō),鳳太礦田金鉛鋅礦床(點(diǎn))總體沿NWW向構(gòu)造帶分布,通常產(chǎn)于NE向斷裂和NWW向褶皺斷裂交匯部位,因此鉛鋅、金礦床受NWW向褶皺斷裂和NE向斷裂構(gòu)造控制,構(gòu)造發(fā)育為成礦熱液運(yùn)移和沉淀提供了空間。
花崗巖的侵入可以引起局部地?zé)釄?chǎng)的異常,形成較高的地?zé)岙惓^(qū),為金成礦作用提供了熱源,促進(jìn)該區(qū)含金量較高的地層中金的活化與富集。本區(qū)花崗巖具有I型花崗巖的特征(如西壩巖體),說(shuō)明該區(qū)花崗巖的形成除了有地殼重熔物質(zhì)之外還有深源巖漿的加入,絲毛嶺、柴瑪、八卦廟金礦氫氧硫同位素組成顯示成礦流體具有巖漿水的特征[8-10],說(shuō)明大規(guī)模的巖漿作用不僅為鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦成礦作用提供了流體和熱能,同時(shí)也提供了部分成礦元素。
秦嶺鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦空間分布柱狀圖見(jiàn)圖3。
4.1.1 鉛鋅礦床
平面上鉛鋅礦集中分布在鳳太盆地西南部和中北部?jī)蓚€(gè)礦帶中,呈NW向展布。南礦帶位于鉛硐山一帶,產(chǎn)出有鉛硐山—東塘子大型鉛鋅礦床、銀洞梁大型鉛鋅礦床、手搬崖中型鉛鋅礦床、峰崖中型鉛鋅礦床等;北礦帶位于八方山—八卦廟—銀母寺一帶,產(chǎn)出有八方山—二里河大型鉛鋅礦床、銀母寺中型鉛鋅礦床等。
縱向上鉛鋅礦主要分布在中上泥盆統(tǒng)古道嶺組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)星紅鋪組千枚巖接觸界面及附近,其次分布在距離接觸界面80~100 m處星紅鋪組中,另外在星紅鋪組第三巖性段中也分布有鉛鋅礦體(圖3)。
圖3 秦嶺鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦空間分布柱狀圖Fig.3 Histogram of spatial distribution of lead zinc gold deposits in Fengtai ore concentration area, Qinling
空間上鉛鋅礦都受NWW向次級(jí)緊閉背斜控制,并嚴(yán)格控制著鉛鋅礦體的展布形態(tài)及產(chǎn)出規(guī)模,以背斜鞍部礦體厚度最大,品位最富,倒轉(zhuǎn)翼的礦體往往優(yōu)于正常翼的礦體。背斜傾伏部礦體保存完好,其傾伏延伸部位是尋找隱伏鉛鋅礦的有利構(gòu)造部位。
4.1.2 金礦床
平面上金礦床集中分布在礦集區(qū)中北部八卦廟一帶和東南部雙王一帶,整體呈NW向帶狀分布;縱向上,金礦床分布于上泥盆統(tǒng)星紅鋪組第一段和星紅鋪組第三段,直接容礦巖石為鐵白云質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖。其中八卦廟、柴瑪、小梨園等金礦床含礦層位為星紅鋪組第一段,絲毛嶺、沈家灣等金礦床含礦層位為星紅鋪組第三段(圖3)。
空間上金礦床受NWW向脆-韌性剪切帶控制,與NE向節(jié)理密集帶交匯部位為富集地段,NE向節(jié)理石英細(xì)脈越密集,金礦品位越高、厚度越大。
4.2.1 鉛鋅礦床
前人針對(duì)鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床成礦時(shí)代做了大量工作,統(tǒng)計(jì)前人年齡數(shù)據(jù)(表1),可以看出鉛鋅礦成礦年齡在晚三疊世(226~210.8 Ma),為秦嶺晚印支期成礦事件的產(chǎn)物。同時(shí),八方山—二里河鉛鋅(銅)礦床中穿插在主礦體的閃長(zhǎng)玢巖脈LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為(214±2)Ma,SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(221±3)Ma[11],進(jìn)一步限定其成礦時(shí)代為晚印支期。
4.2.2 金礦床
由表1可見(jiàn),金礦床成礦年齡在晚印支期—早燕山期(232.58~129.45 Ma)。其中NW向石英脈Ar-Ar年齡測(cè)定為(232.58±1.59)Ma(坪年齡)和(222.14±3.45)Ma(等時(shí)線年齡),形成時(shí)代為中三疊世印支晚期。NE向石英脈Ar-Ar年齡為(131.91±0.89)Ma(坪年齡)和(129.45±0.35)Ma(等時(shí)線年齡),形成時(shí)代為燕山早期。近年來(lái)勘查評(píng)價(jià)明確礦區(qū)NE向石英脈密集發(fā)育帶構(gòu)成了鳳太礦田重要的蝕變巖型金礦石,Au含量一般高于3×10-6。綜上得出,鳳太礦集區(qū)金礦經(jīng)歷了印支晚期和燕山早期兩次成礦作用,主成礦期分別在晚三疊世(220~210 Ma)和早白堊世(130~120 Ma)。
表1 秦嶺鳳太礦集區(qū)主要鉛鋅金礦床成礦年齡統(tǒng)計(jì)Table 1 Metallogenic ages of main lead zinc gold deposits in Fengtai ore concentration area, Qinling
鳳太海盆北部沉積基底為丹鳳巖群火山巖和前志留系變質(zhì)火山-碎屑巖,南部沉積基底為志留系鐵硅質(zhì)建造,含有豐富成礦物質(zhì)的沉積基底為區(qū)內(nèi)鉛鋅金礦形成提供了成礦物質(zhì)。泥盆紀(jì)鳳太盆地處于深部構(gòu)造擴(kuò)張環(huán)境,發(fā)育同生斷裂,將深部流體帶入盆地中,通過(guò)海底噴流沉積作用,形成鉛鋅金礦為代表的礦源層,為后期構(gòu)造巖漿活動(dòng)成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
前人對(duì)鳳太地區(qū)鉛鋅金礦床成礦流體特征作了大量的研究工作,本文統(tǒng)計(jì)前人研究成果進(jìn)行對(duì)比分析,深入探討了鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦成礦流體來(lái)源,進(jìn)一步揭示鉛鋅金礦成礦過(guò)程。
由表2可見(jiàn),鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床成礦流體為中低溫、中低鹽度、中低密度流體。氫氧同位素顯示成礦流體具有巖漿水、有機(jī)水特征,晚期有大氣降水的混合。礦區(qū)碳酸鹽礦物的碳主要來(lái)自碳酸鹽巖溶解,硫化物硫同位素具有地層硫和巖漿硫混合特征。
表2 秦嶺鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦成礦流體性質(zhì)對(duì)比Table 2 Comparison of ore-forming fluid properties of lead zinc gold deposits in Fengtai ore concentration area, Qinling
鳳太礦集區(qū)金礦床成礦流體為中低溫、中低鹽度、中低密度流體。氫氧同位素顯示成礦流體具有巖漿水和變質(zhì)水特征,晚期有大氣降水的參與,礦石的碳同位素組成顯示富CO2流體具有深源成因,硫同位素組成與西壩巖體黃鐵礦硫同位素分布范圍有重疊,表明硫具有地層硫和巖漿硫混合特征。
總的來(lái)說(shuō),鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦成礦流體性質(zhì)具有一定程度的相似性,地球化學(xué)特征都顯示成礦作用與巖漿活動(dòng)具有密切聯(lián)系,結(jié)合成礦時(shí)代分析,鳳太礦集區(qū)鉛鋅金多金屬礦床是三疊紀(jì)—早白堊世時(shí)期秦嶺造山帶大規(guī)模多階段構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)的產(chǎn)物。
在成礦地質(zhì)條件、鉛鋅金礦時(shí)空分布規(guī)律、成礦流體來(lái)源研究分析的基礎(chǔ)上,建立了秦嶺鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦區(qū)域成礦模式(圖4)。鳳太礦集區(qū)鉛鋅金多金屬礦床是三疊紀(jì)—早白堊世時(shí)期秦嶺造山帶大規(guī)模多階段構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)的產(chǎn)物,是在構(gòu)造變形這一主要因素控制下形成的一個(gè)多金屬成礦系統(tǒng)。
圖4 秦嶺鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦區(qū)域成礦模式圖Fig.4 Regional metallogenic model of lead zinc gold deposits in Fengtai ore concentration area, Qinling
泥盆紀(jì)熱水沉積預(yù)富集形成礦胚階段。在SN向主壓應(yīng)力和EW向主張應(yīng)力作用下,揚(yáng)子板塊與華北板塊逐漸靠近,形成鳳太盆地。盆地內(nèi)部同沉積斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈,海水沿著斷裂系統(tǒng)向深部下滲,下滲流體在運(yùn)移過(guò)程中萃取了地層中的Au、Ag、Pb、Zn、Cu等元素,與地殼深部流體混合形成了一套富含礦質(zhì)的熱水沉積巖。
印支—燕山期脆韌性變形—巖漿熱液作用富集形成工業(yè)礦床。印支—燕山期碰撞造山作用促使地層內(nèi)Au、Pb、Zn、Cu元素發(fā)生活化,形成動(dòng)力變質(zhì)含礦熱液。同期大規(guī)模的巖漿活動(dòng)形成的巖漿水與變質(zhì)含礦熱液流體沿著NWW向斷層向上運(yùn)移,在一定構(gòu)造部位與向下運(yùn)移的大氣水發(fā)生混合形成多源流體。鉛鋅成礦流體運(yùn)移至古道嶺組灰?guī)r和星紅鋪組千枚巖接觸帶背斜核部虛脫部位,發(fā)生充填型礦化,局部發(fā)生蝕變交代礦化,分別形成塊狀和浸染狀鉛鋅礦石。含金流體沿著NW向裂隙運(yùn)移至星紅鋪組千枚巖脆韌性剪切帶,發(fā)生充填型和交代型礦化,形成石英脈型和蝕變巖型金礦石。燕山晚期,NE向構(gòu)造疊加使金礦體再次發(fā)生活化富集。
1)泥盆紀(jì)沉積地層為鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦成礦的有利部位,NWW向褶皺斷裂和NE向斷裂構(gòu)造為成礦熱液運(yùn)移和沉淀提供了空間,大規(guī)模的巖漿作用不僅提供了流體和熱能,同時(shí)也提供了部分成礦元素。
2)鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦集中分布在鳳太盆地西南部和中北部?jī)蓚€(gè)礦帶中,受NWW向次級(jí)緊閉背斜控制,礦體賦存在中上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2-3g)灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)千枚巖接觸界面及附近,成礦年齡在晚三疊世(226~210.8 Ma)。金礦集中分布在中北部八卦廟一帶和東南部雙王一帶,受NWW向脆-韌性剪切帶和NE向斷裂控制,礦體賦存在上泥盆統(tǒng)星紅鋪組第一段(D3x1)和第三段(D3x3),主成礦期分別在晚三疊世(220~210 Ma)和早白堊世(130~120 Ma)。
3)鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦成礦流體性質(zhì)具有一定的相似性,地球化學(xué)特征都顯示成礦作用與巖漿活動(dòng)具有密切聯(lián)系,結(jié)合成礦時(shí)代分析,鳳太礦集區(qū)鉛鋅金多金屬礦床是三疊紀(jì)—早白堊世時(shí)期秦嶺造山帶大規(guī)模多階段構(gòu)造-巖漿-流體活動(dòng)的產(chǎn)物。
4)鳳太礦集區(qū)鉛鋅金礦床是多種成礦作用疊加改造形成的,早期泥盆紀(jì)熱水沉積預(yù)富集形成礦胚,晚期印支—燕山期脆韌性變形—巖漿熱液作用富集形成工業(yè)礦床。