西乡县太山庙地区岩体成矿条件及找矿方向

彭师华 李文书 石建国 刘占坤

(1. 四川省地质矿产勘查开发局一〇九地质队；2.西北有色地质勘查局七一一总队；3.中南大学地球科学与信息物理学院)

西乡县太山庙地区岩体成矿条件及找矿方向

彭师华1李文书1石建国2刘占坤3

(1. 四川省地质矿产勘查开发局一〇九地质队；2.西北有色地质勘查局七一一总队；3.中南大学地球科学与信息物理学院)

在对太山庙地区岩体地球化学条件、地球物理条件、成矿地质条件等成矿条件综合分析的基础上，阐述了在太山庙地区岩体找矿方向为望江山超单元中-南部岩相带中的铜镍-磁铁矿，并讨论了找矿标志，为该区域找矿工作提供参考。

成矿条件 找矿方向 找矿标志

太山庙地区位于扬子板块北缘，汉南杂岩体东北部，东北部以勉略构造缝合带东延石泉—饶峰构造杂岩带为界，北部、东部为秦岭造山带、南秦岭褶皱带，南部为扬子板块。区内侵入岩十分发育，超基性-酸性岩体均有出露，主要岩石类型有辉橄岩、辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩，侵入岩其时代为晋宁期—燕山期。区内由于多期次的岩体侵入，为成矿提供了有利条件，毕机构钒钛磁铁矿便位于其中。为了进一步指导该区域的找矿工作，对该区域的岩体的成矿条件以及找矿方向进行了深入讨论。

1 矿区地质特征

太山庙地区主要出露了晚太古界—早元古界后河岩群响洞子岩组地层、望江山超单元岩体和碾子沟超单元岩体。南部为响洞子岩组(gn)，斜长片麻岩夹黑云斜长变粒岩、浅粒岩及斜长角闪岩等,地层基本为单斜地层；中部为望江山超单元，由乔家滂单元的中细粒辉长岩(v)和陈家沟单元的中粒苏长岩(vο)组成；北部、西部为碾子沟超单元，由竹园沟单元中粒石英闪长岩(δο)、潘家沟单元中粗粒石英闪长岩(δ )以及田家湾单元中细粒英云闪长岩(δοβ)组成。局部地区发育有少量的斜长岩脉、蛇纹化辉橄岩，辉长岩和晚期脉岩。区内蚀变辉长岩、辉橄岩大多数具有磁铁矿化，晚期脉岩多沿构造带分布，主要为细粒闪长岩脉、花岗岩脉等。由于区域地质作用、后期岩体的倾入，太山庙地区地层、岩体整体向北陡倾，近EW走向，构造以脆性断裂构造为主，近EW走向或NEE走向。

2 成矿条件

2.1 地球化学条件

太山庙位于1∶50 000分散流扫面19#异常东部，该异常东部主要位于望江山超单元乔家滂单元的中细粒辉长岩和陈家沟单元中粒苏长岩中，以Cu、Ni、Mo、Ti异常为主。太山庙位于1∶25 000水系沉积物测量S-25#异常组合中，该组合异常长 2 255.2 m，宽1 432.9 m，走向SN，呈不规则面状分布。S-25#异常元素组合为Ni-Cu-Co-Au-As-Sb-V-Ti，异常套合性好，Ni最大值为483×10-6，Cu最大值为226×10-6,Co最大值为85.1×10-6，Au最大值为8×10-9，As最大值为16×10-6，Sb最大值为1.14×10-6。该组合异常主要位于望江山超单元的中细粒辉长岩、中粒苏长岩中，及其该超单元与中粒闪长岩、中细粒英云闪长岩接触带中，且该异常为在太山庙地区寻找Cu、Ni、Co、Au等矿产的有望异常。

在太山庙地区开展了地球化学剖面岩石地球化学测量，结果表明，Cu-Co-Ni元素组合异常套合性较好且与蚀变带相对应；Cu异常值高达(240～ 2 253)×10-6，Co异常值高达(62 ～127 )×10-6，Ni异常值高达(260 ～907)×10-6。原生晕异常表明，该区寻找Cu、Co、Ni矿床的可能性较大。

2.2 地球物理条件

太山庙地区位于1∶100 000航磁M102异常中，通过1∶5 000高精度磁法剖面测量工作，以300 nT为磁总场强度△T异常下限，在太山庙望江山超单元中内共圈定了3个磁总场强度△T异常，磁异常分布范围与1∶100 000航磁异常吻合性都较好。磁异常整体走向为NE向，负异常位于NE侧，正异常位于SW侧，明显受到岩相(磁铁矿化橄榄辉长岩、辉长岩、斜长岩)控制，主要异常中心位于断层下盘的橄榄辉长岩中。磁异常主要处于地表中的乔家滂单元中细粒辉长岩、陈家沟单元中粒苏长岩中及边缘附近。其中XC-3磁异常呈长带状，长3 200余m，宽770余m，走向NE，约60°，规模及强度均较大，面积约3.2 km2；异常北负南正，梯度变化大，△T峰值达5 861.9 nT。该异常中，磁异常峰值与岩石地球化学测量中Ni异常峰值位置对应较好，正负异常交界带与Ⅰ#蚀变带相对应。

2.3 成矿地质条件

2.3.1 矿体特征

在太山庙地区地表圈定出Ⅰ#、Ⅱ#与超基性-基性岩有关的岩浆期后热液改造型铜镍钴-磁铁矿化蚀变带，在Ⅰ#蚀变带地表圈定了1条铜矿体(伴生镍钴)和2条磁铁矿体。

(1)铜矿体。矿(化)体长约300 m，真厚1.36～7.67 m，伴生镍钴矿化，受F3断裂构造控制，透镜状-似层状发育，矿体产状305°～328°∠57°～85°；赋矿岩性为碎裂含磁铁矿辉长岩，蚀变特征为褐铁矿化、黄铁矿化、赤铁矿化、磁铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、铁碳酸盐化；围岩蚀变有绢云母化、绿帘石化、高岭土化、蛇纹石化。

(2)磁铁矿体。MFe-1矿体长约250 m，真厚4.84～8.05 m，伴生镍钴矿化；MFe-2矿体长约350 m，真厚1.95～2.02 m，伴生钴矿化；两者均受F3断裂构造控制，矿体总体向北陡倾，呈似层状发育，赋矿岩性为碎裂含磁铁矿斜长岩，主要蚀变特征为磁铁矿化、赤铁矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、碳酸盐化，局部黄铜矿化、孔雀石化；围岩蚀变有绿帘石化、高岭土化、绿泥石化、蛇纹石化。局部磁铁矿呈细脉侵染状发育。

2.3.2 成矿物质来源

望江山超单元岩体主要为钙碱性基性-超基性侵入岩，岩体在岩浆分异过程中Mg、Fe含量发生变化，应为拉斑玄武质熔浆结晶分异产物[1]。据望江山超单元岩体Nd同位素分析结果，N(147Sm) /N(144Nd)为 0.117 6～0.194 6，N(143Nd)/N(144Nd)为0.512 5～0.512 57，∑Nd(t)为+2.9～+4.8，TDM为1.39～1.81 Ma，反映岩体中岩浆出自于长期亏损的地幔源区。

2.3.3 岩浆演化分异

(1)南部岩相带。该岩相带是最早期岩浆沿构造断裂上侵形成的，该期主要是同化混染围岩和早期结晶，因而成分较为复杂，边缘相带的条带状构造表现出了早期岩浆受到重力分异作用和流动分异作用的共同影响。

(2)中-南部岩相带。该岩相带主要为岩浆结晶分异早期、中期的产物，下部岩石Mg含量较高，中部岩石为富Fe岩石，其中的韵律层的发育表现出了岩浆结晶分异作用是多阶段的，由于钙碱性岩浆是正密度分异，因而后期岩浆密度大于残余岩浆，而且其以脉动式入侵。该岩相带中发育数条斜长岩岩脉(含橄辉岩捕掳体)，斜长岩中磁铁矿含量是矿区中最高的，反映了晚期富碱性岩浆活动对早期形成岩石的磁铁矿具有富集改造作用。

(3)北部岩相带。该岩相带为晚期残余岩浆分异而成，而且岩石中斜长石的牌号最高[2]。

2.3.4 构造控制条件

太山庙地区构造以脆性断层为主，分为NEE向和近EW向。NEE向断层多沿乔家滂单元中细粒辉长岩与陈家沟单元中粒苏长岩接触带发育，且多被后期近EW向断层错断，该组断层(F3)为早期断层，控制着太山庙Ⅰ#铜、磁铁矿化蚀变带及主要矿体的发育特征。近EW向断层为后期断层，呈近EW向沿着不同岩体或岩性接触界面发育，对太山庙矿化体有一定的破坏作用，但是由于岩浆上侵的多期多阶段性，也部分控制了矿体的产状。F2、F3断层对矿体基本没有影响，仅对岩体中-南部岩相带的北东端矿体有一定的改造作用。F3断层大体控制了矿体走向和晚期斜长岩脉的上侵，与F4断层共同形成了铜矿构造交汇带，为后期富CO2热液对岩体的改造起到了关键作用。断层F4对矿化体的表现也主要为破坏作用，其将Ⅰ#蚀变带西段和Ⅱ-2#蚀变带北部切断。太山庙地区的岩相带、地球物理异常大都与断裂的走向相一致，这反映出了岩相分带导致岩体组分的差异性对后期构造的影响和后期构造岩体组分的改造作用。

2.3.5 围岩控制条件

矿体主要集中于中-南部岩相带中，在岩浆结晶早期、中期形成，围岩对其影响只是在南部段早期岩浆的同化混染作用，部分改变了原有岩浆组分，但影响甚微。晚期残余岩浆向低温、贫铁富碱性变化，导致岩浆中挥发组分降低，产生了气液作用[3]，导致了橄榄石、辉石的蛇纹石化、绿泥石化，使原来堆晶或被包裹的磁铁矿析出或在原来矿物中出溶磁铁矿，最终以浸染状分布于斜长石裂隙中，因而晚期斜长岩是岩体中矿化性最佳的岩石。

2.3.6 矿石特征

区内矿石主要结构为海绵晶铁结构，主要构造为块状构造，以浸染状为主，浸染程度分为稀疏浸染、中等浸染2类。矿石矿物主要为磁铁矿，含少量钛铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿及微量镍黄铁矿、黄铜矿。矿石类型主要有斜长岩型、辉长岩型，其次为辉石闪长岩型。矿石中磁铁矿产出形式：①堆晶粒状、粒状包含于变辉石、辉石及斜长石颗粒中；②出溶于斜长石、辉石中；③以浸染状分布于辉石、斜长石裂隙中或橄榄石蛇纹石化裂隙中；④后期脉状穿插辉石或斜长石中。

3 找矿标志

(1)岩性标志。望江山超单元为主要的赋矿层位，尤其是该超单元中磁铁矿化蚀变带内的磁铁矿化辉长岩和后期侵入的斜长岩脉。

(2)构造标志。沿中细粒辉长岩与中粒苏长岩接触带、闪长岩接触带发育的NEE向断裂控制了太山庙的铜、磁铁矿化蚀变带及矿(化)体，既是含矿岩浆通道又提供了容矿空间，矿体受断层控制明显。

(3)异常标志。区内主要矿石矿物为磁铁矿，其次为少量黄铜矿，矿体所产生的物探高精度磁异常、化探原生晕异常对成矿具有一定的指示作用；XC-3#高精度磁异常和以钒、钛、铜、钴、镍、金元素为主的S-25#水系沉积物组合异常是区内找矿标志。

(4)蚀变标志。主要蚀变特征为磁铁矿化、赤铁矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、碳酸盐化，局部黄铜矿化、孔雀石化；围岩蚀变有绿帘石化、高岭土化、绿泥石化、蛇纹石化。

4 结 论

(1)矿区岩性均属于基性岩-超基性岩类，与基性岩-超基性岩相关的矿种有Cu、Ni、Cr、Ti、Fe等，存在产生铜、镍、磁铁矿床的可能性较大。

(2)矿区1∶25 000水系沉积物测量成果现实，Ni、Cu、Co、Au、As、Sb异常套合性好，并有一定规模，地表已发现铜镍矿体，存在寻找铜镍矿床的有利地质条件。

(3)矿区高精度磁异常较好，异常中心明显，强度高，梯度变化大，且地表已发现多条磁体矿体，存在寻找磁铁矿床的有利条件。 由于多金属硫化物易于氧化、溶解和淋失，因此氧化露头中金属(如铜、镍、钴、钼、铀等)含量会降低，地表见铜镍矿(化)体、磁铁矿(化)体及其较强的硫化物，预测深部可能存在品位较高的铜镍矿、磁铁矿。矿区可能存在岩浆晚期贯入型磁铁矿、岩浆结晶分异型铁矿和热液改造型铜镍矿3种矿床。

(4)太山庙地区岩体物化探异常较好、地表矿化信息明显，经过钻孔深部验证，铜矿(化)体、磁铁矿体(MFe-2)深部均有延伸，因此，该地区中-南部岩相带中具有寻找铜、镍、磁铁等矿种的潜力。

[1] 苏 犁.中国中西部几个新元古代镁铁、超镁铁岩体研究及对Rodinia超大陆裂解事件的制约[D].西安：西北大学，2004.

[2] 巩志超，黄廷弼，任有祥，等.陕南洋县—西乡—南郑一带含铁基性岩体地质矿化特征及今后找矿意见[J]. 地质与矿产，1973(1)：1-15.

[3] 孙 静，杜维河，王德忠，等.河北承德大庙黑山钒钛磁铁矿体矿床地质特征与成因探讨[J]. 地质学报，2009，83(9)：1345-1362.

2014-11-06)

彭师华(1987—)，男，助理工程师，610000 四川省成都市龙泉驿区长柏路108号。