陕西凤县红唐地区金矿点地质特征及成矿潜力分析

2016-09-16赵国富黄娅娅杨建鹏

西部探矿工程 2016年6期

关键词：造山秦岭断层

高　虔，石　锋，赵国富，黄娅娅杨建鹏

（陕西地质矿产勘查开发局第六地质队，陕西西安710611）

陕西凤县红唐地区金矿点地质特征及成矿潜力分析

高虔*，石锋，赵国富，黄娅娅杨建鹏

（陕西地质矿产勘查开发局第六地质队，陕西西安710611）

陕西凤县红唐地区一带隶属于西成—凤太多金属矿集区，以往研究认为商丹缝合带以南地区具有巨大的成矿潜力，而我们通过1∶10000地质草测厘定重大地质构造格架，结合1∶25000土壤地球化学测量及1∶10000物探激电测量，圈定重点物化探异常，稀疏槽探工程验证、控制构造蚀变矿化带若干并总详细总结了其地质特征，最后联系区域成矿地质背景及大地构造演化背景探讨了北秦岭造山带南缘潜在的成矿前景并最终认为研究区存在较大的成矿潜力。

红唐地区；成矿地质特征；成矿潜力

众所周知，秦岭造山带以其多期次复合造山作用、壳幔相互作用、复杂的构造变形、岩浆侵入及成矿作用而备受关注。经过多年的找矿实践和研究工作，在商丹缝合带以南的南秦岭造山带发现了一大批铅锌金多金属矿床，并形成了岷礼—西成—凤太—山柞大型—超大型金、铅锌多金属矿集区，从而起了国内外学者的广泛关注和深入研究［1-4］，众多学者关于南秦岭金—铅锌多金属矿集区各矿床成因研究指出其之所以广泛发育金—铅锌多金属矿床与南秦岭地区的构造、沉积演化存在密切关系：新元古代—中生代初期北秦岭与南秦岭地区有着相似的深部地幔动力学机制并经历早古生代华北、扬子两板块沿商丹带侧向运动与相互作用的俯冲碰撞演化历程并奠定了秦岭造山带及基本格局［5-7］，同时形成了与岛弧或弧后盆地海相火山热液作用有关的VMS矿床；中新生代又共同经历了碰撞后陆内造山过程并形成大规模的EW-NW向逆冲推覆断裂或NW向剪切走滑断裂，形成现今构造面貌。然而具有统一构造演化过程和相似沉积环境的北秦岭造山带南缘一直以来鲜有金的勘查突破，仅有陕西凤县唐藏梁山沟—老鸹沟一带可见零星矿点，由此可见北秦岭地区同样存在形成大型贵金属矿床的可能，具有进一步勘查的意义。

1　区域地质背景

研究区大地构造上位于宝鸡—洛南—栾川断裂带以南，区域性的唐藏—商县—丹凤一级深大断裂（板块缝合线）横穿工作区，属北秦岭造山带与南秦岭造山带接触交错部位的秦岭褶皱系凤县—柞水—山阳海西褶皱带北西段，成矿背景上隶属于西成—凤太多金属矿集区。区域发育地层由老到新依次为下远古秦岭群（Pt1Q），下古生界丹凤岩群（Pz1D），奥陶系红滩沟群（OC），石炭系草凉驿组（Cc）及第四系，其中红滩沟群是研究区主要的含金地层；区内主要发育NWW向复杂褶皱及多条NWW-SEE向断裂构造。以庙坪—龙王沟韧性断层（F10）、马家窑—白家店韧脆性复合断层（F11）、碾子湾—套坝韧脆性复合断层（F8）和罗汉寺—瓦窑上韧脆性复合断层（F9）划分为张家庄—水坊沟、罗汉寺—王家台、唐牛铺—白家店、桑园—红滩沟和庞家河—鹿母寺等5个构造带（图1）；南部可见晚古生代中基性火山岩（β4），呈岩体、岩枝或岩脉产出；海西期唐牛铺石英闪长岩体（Oδ43）呈近东西向展布；北部主要发育印支华力西期颜家河超单元胡家沟斑状中粒二长花岗岩（TH），北星沟超单元三岔河单元粗粒角闪石英二长岩（PSc）及唐牛铺超单元黑弯单元（JH）中粗粒黑云母二长花岗岩并呈岩盘产出并侵入石炭系草凉驿组。

2　矿区地质特征

2.1地层概况

奥陶系红滩沟群主要呈北北西—北西向展布，其中以其上段龙王沟组含凝灰绢云母砂质板岩发育最为广泛，其南部与秦岭群以区域韧脆性正断层F10断层接触并在龙王沟组内部发育宽约200～300m的韧脆性强变形带，本套地层出露最大宽度约4.8km，地层金平均值约3.50×10-9（表1）。本次勘察发现的2条含金构造蚀变带均发育于龙王沟组韧脆性强变形带内。

丹凤岩群呈东西—北西向展布，出露宽度1000m，地层金平均值约2.85×10-9（表1）。研究区主要出露b岩性段绢云绿泥钠长片岩夹石英脉、变晶糜棱岩、千枚岩等。a岩性段局部出露于工区南部并被被构造滑动面与变质岩层早期构造线切割，主要岩性为绢云绿泥石英（构造）片岩、长英质（构造）片岩等。本次勘查在秦岭岩群与丹凤岩群断层（F11）接触带发现了延伸巨大的含金构造蚀变带。

秦岭岩群是研究区出露的最老的地层并逆冲于丹凤岩群之上并与其以F11呈逆冲断层接触，断层带内可见明显的构造蚀变现象，并发现了含金构造蚀变带一条，本套地层多发育中深变质的片麻岩系及角闪岩系，其主要呈北西向展布，出露宽度约940m，地层中金平均含量达6.99×10-9（表1）。

2.2构造概况

2.2.1褶皱

研究区从南到北依次发育唐藏背斜：褶皱地层为丹凤岩群，核部为a岩组，两翼为b岩组及c岩组，北翼产状342°～13°∠35°～50°，南翼产状353°∠22°～56°，整体上可见韧脆性变形及轴面劈理并可见多期变形形迹；张家庄复背斜：褶皱地层为秦岭岩群，由下部郭庄岩组及上部雁岭沟岩组构成复式背形构造，其上部雁岭沟岩组在两侧断失，张家庄复背斜南部为北倾倒转，北部近于直立，板理及脆韧性变形轴面劈理产状345°～40°∠60°～80°；马槽沟向斜：褶皱地层为草凉驿组，核部因黑湾单元中粒英云闪长岩侵入体，北翼产状190° ∠60°，南翼产状350°～10°∠20°～25°。

研究表明，在张家庄复背形南部地层转折端部位的构造滑脱面多发育强构造蚀变角砾岩带，是研究区重要的含矿构造。

2.2.2断层

表1　研究区各地质单元元素平均值统计表

研究区从南到北依次发育NW向马家窑—白家店韧脆性逆冲断层（F11），蕉窝子处产状:15°～20°∠40°～50°；庙坪—龙王沟韧脆性正断层（F10）：产状：350°～40° ∠50°～80°；红滩沟—蒋家沟逆断层（F6），产状：350°～35°∠45°～65°。

地质草测及物化探异常查证结果表明，研究区物化探异常集中发育地区及蚀变发育地带与区域各大韧脆性断层及其次级断裂或发育于主断裂周缘的脆韧性强变形带密切相关，此外前人关于西成—凤太多金属矿集区多年的研究表明研究区金矿床的成矿与就位明显受控于中新生代陆内造山运动引起的一系列近EW-NW推覆断裂构造、NE向剪切构造及大量中酸性花岗质岩浆活动等［8-10］。目前已经发现的S1502、S1508、S1518含金构造蚀变带的发育及展布明显受区域NW向断层及附属韧脆性强变形破碎带及NE向走滑剪切作用的控制。表明研究区断层构造系统对矿体的形成及就位具有重要的贡献，同时也证明研究区找矿前景巨大。

2.3岩浆岩

研究区岩浆岩发育，从北向南可见印支华力西期颜家河超单元胡家沟斑状中粒二长花岗岩（TH）与石炭系草凉驿组（Cc）石英砾岩、含砾石英粗砂岩呈中角度侵入关系；北星沟超单元三岔河单元粗粒角闪石英二长岩（PSc）与石炭系草凉驿组呈侵入接触关系；燕山期唐牛铺超单元黑湾单元中粒英云闪长岩（JH）侵入石炭系草凉驿组并被后期区域F6逆断层错断；工区南部主要发育燕山期唐牛铺超单元老鸹沟单元中粒石英闪长岩（JLg）；

根据地层、构造、岩浆岩三位一体的成矿理论区域中酸性岩浆岩特别是燕山期花岗质中酸性岩浆岩的侵入及其期后热液对矿体的形成和展布具有重要的控制作用［13］。研究区岩浆活动频繁并，广泛发育的岩浆期后热液多呈石英脉、长石石英脉或伟晶岩脉，局部混合岩化强烈。前期矿产勘查工作表明梁山沟—老鸹沟一带因唐牛铺岩体及期后热液侵入引起的构造蚀变作用局部发育金矿化体，但因蚀变矿化不均未成规模性金矿床，但表明研究区热液活动广泛，具有巨大的成矿潜力。

2.4研究区土壤地球化学特征

2.4.1土壤地球化学背景特征

通过陕西省凤县红唐地区1∶25000土壤测量采样及分析工作，详细查明了研究区主成矿元素的背景值分布及各地质单元元素平均值分布特征。由于研究区构造存在复杂多期次性、岩浆活动频繁，所以各元素及其在各个地质单元中的分布分配极不均匀，它们的分布分配直接指示着勘查工作的进行并与研究区潜在矿产的分布有直接的成生关系。此外，为了了解研究区元素的含量特征及研究区元素在区域地球化学场上的含量水平，将研究区土壤测量的元素含量与研究区岩石测量的元素含量以及陕西秦巴地区土壤测量的元素含量进行了对比发现研究区土壤主成矿元素远高于区域秦巴山地土壤主成矿元素平均值（表2），具有较强的成矿潜力。

2.4.2研究区土壤地球化学异常特征

根据测区地质、矿产、地球化学特征，并结合地质景观条件，分别统计其元素分布特征值、确定背景值及异常下限，并圈定异常。共圈出单元素异常263个（表3）。依据元素的地球化学性质，元素组合特征，对预查区内单元素异常进行对比分析，区分主成矿元素及伴生元素，将10种元素的单异常进行叠加组合形成30处综合异常（表3）。其中甲类异常2处，乙1类异常4处，乙2类异常2处，乙3类异常6处，丙1类异常8处，丙2类异常5处，丁类异常3处。

表2　地球化学参数特征对比表

表3　各元素异常统计表

重点异常HT29 Au-Pb-Cu-Ag-Zn-As-Hg-Sb异常长约1700m，宽约600m，异常浓集中心较明显，Ag-Zn-Pb-Sb三带齐全，Ag异常最高达5000×10-9；HT25 Au-Pb-Cu-Ag-Zn-As-Hg-S及HT23 Au-As-Sb-Cu-Mo异常经槽探或剥土揭露查证后已经发现了几条金矿化带且金矿带的展布方向、产出位置与土壤化探异常晕吻合较好，Au品位分别达19.6g/t及4.3g/t。

2.5研究区地球物理激电中梯特征

研究区激电剖面测量成果分析，共圈出了5个激电异常：ηs-1、ηs-2、ηs-3、ηs-4、ηs-5。结合地质资料及激电异常特征对这5个异常进行了推断分析，结合地质背景、化探资料综合分析，激电异常主要受构造蚀变带及岩性的控制，与金属矿化及含碳地层有紧密的关系。其中ηs-4、ηs-5与区域构造蚀变带及物探异常套合较好表明套合区找矿潜力巨大。

3　区域成矿地质背景探讨

研究区隶属北秦岭造山带南部边缘，区域性深大断裂—唐牛铺—商丹缝合带横穿研究区。秦岭造山带大地构造演化复杂：在晚太古—中元古代洋陆间杂构造基础上，于晚元古代—中三叠世经历了现代板块构造体制下的主造山活动，华北、秦岭、扬子三板块沿商丹和勉略2条缝合带由南向北俯冲碰撞造山从而奠定了秦岭造山带的基本构造格局，最终在晚古生代—中生代后造山期强烈的陆内造山作用的叠加而形成复合造山带［5-6，11-12］。

按照大地构造单元划分，研究区秦岭群为华北陆块南缘裂解带火山沉积岩系［5，11］，丹凤群—红滩沟群属于北秦岭造山带南缘古秦岭岛弧或弧后盆地沉积火山沉积岩系［5，12］或是以“秦岭群”硬化基底和钙碱性深成岩、火山岩等构成的古岛弧带［1］，区域基性火山活动频繁，元古代至早古生代不同时期的岛弧、弧后火山沉积及大量重熔型花岗岩的发育是其基本的物质组成和大地构造环境；而位于商丹缝合带之南的南秦岭造山带早古生代则属于被动陆缘裂陷槽和秦岭微板块内断陷盆地热水喷流沉积［5，11］，或弧前增生热水沉积盆地［1］。随着秦岭板块沿商丹带和勉略带的俯冲、碰撞，中新生代研究区进入陆内造山构造演化阶段，主要表现为：陆壳推覆叠置、剪切走滑与块断伸展等叠加复合构造及岩浆作用［5，15］。这个阶段的构造叠加作用对西成—凤太矿集区金矿床成矿、就位具有重要的意义。如前所述，新元古代—古生代—中生代初期北秦岭南缘与南秦岭北带（山阳—凤镇断裂以北）具有相似的大地构造演化过程和统一深部地幔动力学机制［5］，是原始矿源形成和初始富集、沉淀阶段；古生代晚期—中生代早期秦岭造山带基本格局已定，中新生代陆内造山作用阶段则是叠加、改造成矿阶段，但对区域金矿床的形成具有严格的控制意义［8］。由此可见位于北秦岭南缘的红唐地区与南秦岭北带同样具有巨大的找矿前景。

4　结论

文章从1∶10000地质草测入手，结合区域1∶25000土壤地球化学测量及1∶10000地球物理激电中梯测量圈定重点异常并结合区域地质构造格架、地球化学剖面测量、槽探等具有重要矿化信息的一手资料，重点研究区域地质背景与物化探异常的内在联系，最后结合区域大地构造演化背景及区域成矿背景综合认为研究区具有无可比拟成矿地质条件和巨大的找矿潜力。

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