陕西秦巴地区地球化学分区及找矿意义

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(中陕核工业集团地质调查院有限公司，陕西 西安 710100)

陕西秦巴地区是中国南北地质衔接和东西地质转化的一个枢纽地区，地质构造堪称复杂。受地质背景控制，元素空间分布也较为复杂，但也具有一定的规律。陕西省地矿局物化探队在1993年完成的《陕西省秦巴地区地球化学图说明书》中对该区进行过地球化学分区，虽基本上反映了该区元素地球化学空间分布特征，但受当时方法技术条件、认识等因素的局限，仍需进一步修订完善。笔者在借助GIS成图的基础上，以新的地质-地球化学演化过程、成矿理论为指导，以元素地球化学场空间分布为主要依据，综合考虑地球化学元素组合类型、富集规律及成矿事实，同时参考新的地质构造单元、成矿区带划分及物探等资料，对陕西秦巴地区地球化学重新进行了分区，并对各区找矿意义从地质、地球化学方面进行了总结。

1 地球化学区划分

元素在经历了造岩、变质、热液活动、岩浆侵位和构造运动等一系列地质作用，通过长期的迁移、改造、叠加，造就了现今分布、分配的不均衡(潘爱芳等，2004)。由于某些元素之间化学性质相似或相近，又使元素在空间分布上具有一定规律性，而且受地质环境影响明显。

1.1 划分原则

(1)以陕西省秦巴地区1∶20万水系沉积物测量39元素地球化学场、异常的分布规律作为划分地球化学分区的重要依据(崔彬等，2007)。

(2)地球化学异常元素组合类型，综合考虑元素的富集系数和分异作用(兰强等，2012)。

(3)同一地质构造单元，经历相似的地质-地球化学演化过程(兰强等，2012)。

(4)主成矿元素及其伴生元素在不同地段的富集特征。

(5)地质构造单元(潘桂棠等，2009)、成矿区带划分(宋小文等，2003，2004)、成矿条件、控矿因素(陈疏川，2007)。

(6)矿产分布特征。

1.2 划分结果

根据上述划分原则，将陕西省秦巴地区划分为6个地球化学区，32个地球化学亚区(杨玉杰等，1993(图1)。

Ⅰ华北地块小秦岭Au、Mo、Pb、Ag、W、Cu、Fe-稀有稀土放射性元素地球化学区：Ⅰ1骊山为华阳川Au、Pb、W、Bi、U、Nb地球化学亚区；Ⅰ2华山为车善峪Au、Pb地球化学亚区；Ⅰ3洛源为金堆城Mo、Cu、W、Au、Pb、Ag、 Fe多金属地球化学亚区；Ⅰ4铁炉子为柏峪寺Au、Pb、Zn、Ag多金属地球化学亚区。

Ⅱ秦岭造山带秦祁昆关山-香泉Au、W、Bi、Cu、P-稀有放射性元素地球化学区。Ⅱ1固关为桃园元素贫乏地球化学亚区；Ⅱ2关山为香泉Au、W、Bi、Cu、P地球化学亚区。

Ⅲ秦岭造山带北秦岭Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Sb-稀有放射性元素地球化学区。Ⅲ1观音山为斜峪关Pb、W、Nb地球化学亚区；Ⅲ2铜峪为翠华山Au、Cu、Fe多金属地球化学亚区；Ⅲ3牧护关为蟒岭Au、Pb、Ag、W、Mo、Cu、Th、Nb地球化学亚区；Ⅲ4唐藏为太白山Au、Ag、Pb、W、U、Th、Nb、Zr地球化学亚区；Ⅲ5东流水为灰池子Au、W、Mo、Cu、Cr、Ni、Li地球化学亚区；Ⅲ6商州为蔡凹Sb、Au、W地球化学亚区。

Ⅳ秦岭造山带南秦岭Au、Ag、Pb、Zn、Hg、Sb、Cu、Fe 、Mo、W、F-稀有稀土放射性元素地球化学区：Ⅳ1铅铜山为王家楞-黄柏源Pb、Zn、Au 、Ag地球化学亚区；Ⅳ2东江口为曹坪街Au、W、Mo、U、Th、Nb地球化学亚区；Ⅳ3板房子为旬阳坝-山阳Au、Ag、Cu、Fe多金属地球化学亚区；Ⅳ4洪河寺为竹林关多元素低背景地球化学亚区；Ⅳ5留凤关Au、Hg、Sb地球化学亚区；Ⅳ6紫柏山-佛坪-木王坪简单型地球化学亚区；Ⅳ7华阳-姻脂坝稀土和放射性元素地球化学亚区；Ⅳ8青铜关-汞馆-白河Au、Hg、Sb多金属地球化学亚区；Ⅵ9白水江-铁河Au、Hg、Sb、Ag、Fe及稀有稀土元素地球化学亚区；Ⅳ10绕峰-安康Au、Mo、Cu、Fe地球化学亚区；Ⅳ11漫川关-耀岭河Au、Ag、Sb、V地球化学亚。

图1 陕西省秦巴地区地球化学分区图Fig.1 Map of geochemical landscapes in Qinba area of Shaanxi province

Ⅴ秦岭造山带北大巴山Au、Mo、Ag、Fe、Ni、V、P、U、Nb等多元素地球化学区：Ⅴ1紫阳-平利Au、Mo、Ba、Cd、Ag、V、U、Fe、Cu、Zn地球化学亚区；Ⅴ2麻柳坝-镇坪Fe、Cu、Pb、Zn地球化学亚区。

Ⅵ扬子陆块北缘Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Fe、Cr、Ni、Co、V、Mn、P地球化学区。Ⅵ1略阳-天台山Au、Mo、Cd、Cr、Ni、P、Mn地球化学亚区；Ⅵ2玉泉坝-东沟坝Au、Ag、Cu、Fe、Cr、Ni、Co、V、Mn地球化学亚区；Ⅵ3汉中-西乡Au、Cu、Fe、Ni、Co地球化学亚区；Ⅵ4碑坝Pb、Zn、Fe地球化学亚区；Ⅵ5宁强为勉县Au、Cu、Ag、Mo、Cd地球化学亚区；Ⅵ6大竹坝-镇巴简单型地球化学亚区；Ⅵ7司上为麻柳镇Mo、Cd、Ag、V、Fe地球化学亚区。

2 地球化学区主要矿种找矿前景分析

本次研究是利用20世纪1∶20万水系沉积物测量成果资料。由于当时采样粒级、分析方法的局限性，不同元素在搬运过程中迁移能力、稀释再富集能力的差异性等因素，单纯从地球化学角度分析的结果与目前成矿事实略有出入。所以在对各地球化学区找矿前景分析时在以其地球化学特征为主要依据的同时，参考了成矿事实因素。

2.1 华北地块小秦岭地球化学区

本区位于小秦岭地区，属华北地块活动南缘带，南以铁炉子-三要断裂为界。出露地层主要为新太古宇太华群，古元古界铁铜沟组，中元古界长城系熊耳群、高山河群及蓟县系官道口群，新元古界清白口系和下古生界寒武系等。区内构造复杂，岩浆活动频繁，除了不同方向的断裂构造外，北东向的构造岩浆岩带发育，使元素的分布更趋向于复杂和集中，成矿作用明显。

区内矿产极为丰富，已知有小秦岭金矿田、金堆城-黄龙铺钼铼矿田、华阳川铀铌铅矿床，还有铁铜矿床及铜、钼、锌、稀有稀土放射性各类多金属矿点。根据区内典型矿床对比认为，金、铅、铀矿产主要产于新太古宇太华群石英脉或辉绿岩脉中，其次产于中元古界长城系熊耳群、高山河组等地层构造蚀变带、韧性剪切带之中；钼矿产主要产于中元古界长城系熊耳群中的小型斑岩体或与岩浆岩无关的断裂构造中；铁矿主要产于新太古宇太华群洞沟组、熊耳群火山岩中。

Au、Mo、Pb、Ag、W、Bi、La等元素在本区呈高背景分布。Au、Mo、Pb、W、U、La等异常规模和强度均为全区之最，浓集中心突出。由表1可以看出，与陕西省秦巴地区相比Au、Mo、Pb、Ag、W、Bi、U呈富集状态，且其含量分布极不均匀，其中Mo变化系数达10.74，Au变化系数达5.85；La、Sr虽基本持平，但其分布不均匀。

综上所述，该区是寻找金、钼、铅、铀等矿产的有利地区，其中金、钼矿前景广阔。同时应注意铁、铜、锌、银、钨及稀有稀土等矿产的寻找。

据统计，骊山-华阳川地球化学亚区为寻找铅、铀、铌等矿产的有利区段。同时要注意寻找金、钨、钼矿产；华山-车善峪地球化学亚区寻找脉型金矿潜力巨大，同时要注意伴生铅矿的寻找；洛源-金堆城地球化学亚区是寻找斑岩型、热液型钼矿及构造蚀变型金矿和脉型多金属矿的极有利地区，同时注意铁铜矿的寻找；铁炉子-柏峪寺地球化学亚区应注意寻找铅、锌、银多金属矿产。

2.2 Ⅱ秦岭造山带秦祁昆关山-香泉地球化学区

位于宝鸡以西渭河断裂的北部，与陇山地区相一致。主要为关山岩体群分布区，其内有少量古元古界陇山岩群和新元古—下古生界葫芦河岩群，东北边部为中生界白垩系出露区。区内北西向断裂较为发育。区内有铜矿点分布。

由表1可看出，与陕西省秦巴地区相比P、Zr呈富集状态，但元素基本均匀分布，较难富集成矿；而Au、Ag虽略有贫化，但分布极不均匀，尤其是Au，变化系数达到3.47，在局部有可能富集成矿。

综上所述，本区金具一定找矿前景，其主要与构造热液有关。同时注意寻找铜矿产。

据统计，固关-桃园地球化学亚区寻找各类矿产前景较差；关山-香泉地球化学亚区金具有一定的找矿意义。同时注意寻找与岩体和断裂有关的 钨、钼、铜矿产。

2.3 Ⅲ秦岭造山带北秦岭地球化学区

位于太白—商州一带，北以山前断裂(铁炉子断裂)为界，南以商丹蛇绿混杂带南界为界。区内出露地层主要为古元古界秦岭群上店坊岩组、雁岭沟岩组和郭庄岩组，中新元古界宽坪群广东坪岩组、四岔口岩组等；其次文家山岩组、干岔沟岩组、龙王沟组等也有少量分布。区内岩浆活动频繁，从酸性到超基性岩均有侵入；构造复杂，区域近东西向、北西向及北东向断裂发育。

区内矿产种类繁多，已知矿产有金牛坪、库峪金矿床；眉县铜峪、西骆峪、东流水铜矿床和丹凤黄台铁铜矿床；龙庙、道岔沟铅锌矿床和金硐沟铅矿床；丹凤蔡凹和高岭沟锑矿床；凤县九子沟磷矿；商南松树沟铬矿和金盆沟镍铜矿等。根据区内已有矿产分析认为，金矿产主要与断裂构造有关；铬、镍矿产与基性、超基性岩关系密切；锑矿产主要产于郭庄岩组中的大理岩，其次需注意其内的韧性剪切带和构造破碎带；铅、锌矿产主要产于广东坪岩组及龙王沟组，且与断裂构造密不可分；铜矿产主要产于广东坪岩组、四岔口岩组及干沟岩组；银、钼矿产主要与岩浆期后热液有关。

由表1可以看出，与陕西省秦巴地区相比Cr呈富集状态，且分布极不均匀，变化系数达14.95，在局部极易富集成矿；Au、Sb、Ag、Ni、U五元素虽呈背景状态，但分布极不均匀，在局部也易富集成矿；Mo虽呈贫化状态，但分布极不均匀，在局部也有可能富集成矿；其次，Cu、Pb、P、Th、Nb、W、Sn、Bi、As、Hg等元素也具一定的分异性，在局部有利地段也有一定富集成矿可能。

综上所述，本区Cr、Ni、Au、Sb、Ag、Mo具有良好的地球化学成矿条件，是寻找该类矿产的有利地区，前景较好；同时还应注意Cu、P、Pb、Zn及稀有稀土放射性等矿产的寻找。

表1 各地球化学区主要成矿元素及伴生元素特征值表Tab.1 The Characteristic values of main mineralization elements and associated elements in each geochemical area

据统计，观音山-斜峪关地球化学亚区应注意寻找与岩浆岩和伟晶岩脉有关的稀有矿产；铜峪-翠华山地球化学亚区具有一定寻找金、铜等矿产前景；牧护关-蟒岭地球化学亚区是寻找与构造和岩体有关铜、铅、锌、银、钼及稀有稀土元素矿产的较为有利的地段；唐藏-太白山地球化学亚区具有一定寻找铅、锌及稀有稀土元素矿产的前景，同时注意磷、钼矿产的寻找；东流水-灰池子地球化学亚区是寻找铬、镍、金、钨、钼等多金属矿产的有利地区，前景较好；商州-蔡凹地球化学亚区注意寻找除锑矿以外的钨、钼、银等多金属矿产。

2.4 Ⅳ秦岭造山带南秦岭地球化学区

本区北以商丹蛇绿混杂带南界为界，西南以勉略结合带为界，东南以安康恒口断裂为界。区内主要出露地层以下古生界泥盆系和志留系为主体，泥盆系主要有西岔河组、公馆组、石家沟组、大枫沟组、古道岭组、星红铺组、九里坪组、铁山组、牛耳川组、池沟组、青石垭组等；志留系主要有梅子垭组、卓乌阔岩组、迭部岩组、水洞沟组等；岩性以碎屑-碳酸盐岩为主，其次寒武—奥陶系石瓮子组及震旦系—三叠系其他地层也有分布；本区岩浆活动频繁，主要分布于区内中西部，东部也有一些小斑岩体侵入；北西向区域断裂和各方向次级断裂构造发育。

区内矿产种类繁多，已知矿产有八卦庙、双王、马鞍桥、金龙山、二台子等金矿床；山阳县桐木沟锌矿、黑沟铜铅锌矿床及小河口铜矿床；凤县铅锌矿集区、旬北铅锌矿集区；银硐子银矿床；西坡岭、青铜沟、丁家山、公倌汞等锑矿床、大西沟铁矿、山阳钒矿等，还有铬矿、磷矿及钼矿点等分布。根据区内典型矿床研究对比认为，金矿产主要与区域断裂及其次级断裂构造(构造角砾岩带、脆-韧性剪切带、劈理化带、破碎蚀变岩带等)关系密切，同时也对碳酸盐岩、砂岩、板岩等硬脆性岩性具有选择性；锑、汞矿产主要与四峡口组灰岩、公馆组白云岩关系密切，其次为石家沟组、大枫沟组白云岩有关，与断裂构造也密不可分；铅、锌矿产主要与中泥盆统古道岭组灰岩、星红铺组砂岩，寒武—奥陶系石瓮子组含燧石条带白云岩夹白云质灰岩，中、下奥陶统的白云岩，志留系水洞沟组粉砂质千枚岩、绢云千枚岩等有关，受断裂、背斜鞍部虚脱部位和翼部层滑断层控制明显；钨、钼主要岩浆期后热液及断裂有关。钼主要与小斑岩体有关，同时常与铅、锌矿产相伴生。

由表1可看出，主要成矿元素与陕西省秦巴地区相比多呈背景状态，但Au、As、Sb、Hg、Ag、Mo均具有极强的分异性，其中Au、Sb、Hg、Mo、Ag变化系数分别达4.02、2.72、9.23、2.40和1.42，在局部易于富集成矿；其次，Pb、Zn、W、Bi、Sr也具有一定的分异性，局部也有富集成矿的可能。

综上所述，本区寻找金、锑、汞、银、铅、锌矿产潜力巨大，但钨、钼、铜、钒、磷、铁、铬等矿产也不容忽视。

据统计，铅铜山-王家楞-黄柏源地球化学亚区是寻找铅、锌、金极为有利的区域，潜力巨大；东江口-曹坪街地球化学亚区金、钨、钼具有一定的找矿前景，值得重视；板房子-旬阳坝-山阳地球化学亚区金、银、钼、铜、铅、锌具有较好找矿前景；洪河寺-竹林关地球化学亚区找矿前景较差；留凤关地球化学亚区汞、锑具有一定的找矿前景；紫柏山-佛坪-木王坪地球化学亚区目前尚未有较好的矿产地发现，找矿前景不明；华阳-姻脂坝地球化学亚区是寻找稀土和放射性矿产较好的区域，同时也要注意与岩浆岩有关的热液型金、钼矿的寻找；青铜关-汞馆-白河地球化学亚区金、锑、汞找矿前景广阔，铅、锌矿次之；白水江-铁河地球化学亚区具有一定寻找构造蚀变型金矿和锑矿、稀土矿产的潜力；绕峰-安康地球化学亚区是寻找构造蚀变岩型金矿的有利地区；漫川关-耀岭河地球化学亚区具有一定寻找金、银、钒、磷矿产的前景。

2.5 Ⅴ秦岭造山带北大巴山地球化学区

位于紫阳—平利—镇坪一带，与北大巴山褶皱带相吻合，北以安康恒口断裂为界，西至巴山岛弧断裂，南、东至省界。出露地层北部主要为中元古界杨家坪组变质岩，新元古界青白口系耀岭河组片岩，震旦—寒武系鲁家坪组含碳板岩夹含碳硅质岩，古生界奥陶系斑鸠关组碳质板岩、碳质硅质板岩，志留系梅子哑组板岩、千枚岩及碱基性火山岩地层等；南部主要为寒武系灰岩，奥陶系碳质板岩、板岩等。区内岩浆活动频繁，从酸性到基性、超基性均有侵入，基性-超基性岩呈带状分布；北西向断裂发育。

区内已知矿产有紫阳小镇铜矿点及矿化点、铅锌矿点、钼矿点、磁铁矿点等。铅锌、钼主要与黑色岩系关系密切；铜主要与下志留统碱基性火山岩地层有关；磁铁矿主要与寒武系灰岩有关。

在本区Mo、Ba、Cd、Ag、V、U、Nb、Zr、Be、La等元素形成套合较好的异常带，往往这些异常带与深大断裂和黑色岩系相吻合。由表1可以看出，Sb、Cu、Zn、Ag、Mo、Fe、Ni、V、P、Nb等元素与陕西省秦巴地区相比呈富集状态，Au、As、Sb、Hg、Ag、Mo、V、Nb分布极不均匀，Cu、Zn、Cr、Ni、P、U、Sr等元素均具有一定的分异性。

综上所述，本区诸多元素具有很好的地球化学成矿条件和成矿地质背景，但目前虽矿产种类繁多，可矿产地较少，没有大的突破，有待进一步探索研究。

据统计，石泉后柳-平利地球化学亚区Au、Ag、Mo、Sb、Nb等具有较好的地球化学成矿条件，应针对上述矿产进一步研究探索；麻柳坝-镇坪地球化学亚区铁、铜、钼具有一定的找矿前景，应加强研究探索，力争有较大突破。

2.6 Ⅵ扬子陆块北缘地球化学区

主要分布于勉略宁地区及宁强—汉中—镇巴一带。北以勉略结合带为界，东以巴山岛弧为界。勉略宁地区出露地层主要有阳坝岩组，大安群，震旦系陡山沱组，震旦—寒武系灯影组，泥盆—石炭系略阳组等。宁强—汉中—镇巴一带出露地层主要有震旦—寒武系灯影组，寒武系牛蹄塘组以及寒武系、奥陶系，志留系、三叠系、二叠系、石炭系和侏罗系等。区内岩浆活动极为频繁，岩性复杂多样，中酸性、碱性、基性-超基性均有侵入，区域断裂、构造极为发育。

本区矿产种类繁多，已知矿产有煎茶岭、东沟坝、桦厂沟金矿床；略阳铜厂铜铅锌矿床；杨家坝铁矿、毕机沟钒磁铁矿；马元铅锌矿床、观音庵铅锌矿床；天台山磷锰矿、金家河磷锰矿等；煎茶岭镍钴矿、余家山铜镍矿及多处铬矿等。经过对区内矿床分析认为，金矿产主要与区域断裂构造及其次级断裂构造(构造角砾岩带、脆-韧性剪切带、劈理化带、破碎蚀变岩带等)、石英脉、海相火山岩等关系密切；铅、锌主要与灯影组白云岩关系密切；铜、铁、铬、镍矿产主要与基性、超基性岩体关系密切；磷、锰矿产主要与震旦系陡山沱组关系密切，其次与寒武系牛蹄塘组有关。

由表1可以看出，就整个地球化学区来说，所有元素与陕西省秦巴地区相比基本持平，但Au、Cu、Bi、Mo、Ni具有极强的分异性，局部富集成矿的可能性较大；As、Sb、Hg、Cr、Ag、V、Sr分布也不均匀，也有局部富集成矿的可能。

综上所述，本区寻找金、铅、锌、铜、铁、铬、镍、磷、锰等矿产前景广阔，具寻找大型超大型矿产的资源潜力。

据统计，略阳-天台山地球化学亚区西部是主要寻找金、磷矿产的地区，东部主要寻找磷、锰矿产，找矿前景较好；玉泉坝-东沟坝地球化学亚区金、铜、铁、铬、镍矿产资源潜力巨大、找矿前景广阔；汉中-西乡地球化学亚区应注意寻找毕机沟式钒钛磁铁矿、基性-超基性岩型铜镍矿床、构造蚀变岩型金矿，具有较好的找矿价值和意义；碑坝地球化学亚区除有一定程度寻找毕机沟式钒钛磁铁矿、马元式铅锌矿的可能外，其他矿种找矿潜力较差；宁强-勉县地球化学亚区目前找矿未有大的突破，应注重寻找与构造蚀变有关的金铜多金属矿产；大竹坝-镇巴地球化学亚区找矿前景较差；司上-麻柳镇Mo、Cd、Ag、V、Fe地球化学亚区近年在钒、铁、铝土矿方面有一定进展。

3 结论

(1)陕西省秦巴地区划分为6个地球化学区，32个地球化学亚区。

(2)华北地块小秦岭地球化学区是寻找金、钼、铅、铀等矿产有利地区，其中金、钼前景广阔，同时应注意铁、铜、锌、银、钨及稀有稀土等矿产的寻找；秦岭造山带秦祁昆关山-香泉地球化学区金具一定找矿前景，同时注意寻找铜矿产。秦岭造山带北秦岭地球化学区Cr、Ni、Au、Sb、Ag、Mo、W具有良好的地球化学成矿条件，是寻找该类矿产的有利地区，前景较好；同时还应注意铜、磷、铅、锌及稀有稀土放射性等矿产的寻找。秦岭造山带南秦岭地球化学区寻找金、锑、汞、银、铅、锌矿产潜力巨大，但钨、钼、铜、钒、磷、铁、铬等矿产也不容忽视。秦岭造山带北大巴山地球化学区诸多元素具有很好的地球化学成矿条件和成矿地质背景，但目前虽矿产种类繁多，可矿产地较少，没有大的突破，有待进一步探索研究。扬子陆块北缘地球化学区寻找金、铅、锌、铜、铁、铬、镍、磷、锰等矿产前景广阔，具寻找大型、超大型矿产的资源潜力。

(3)陕西省秦巴地区地球化学分区及其找矿前景分析基本反映了本地区地球化学特征和主要成矿元素的地质-地球化学成矿条件，可作为以后找矿工作部署的重要依据。

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