陈 艳,吴 昊,李景晨,蔡文春,彭小华,李兴文,祝 捷
(陕西省地质调查中心,陕西 西安 710068)
研究区位于秦岭造山带中部,四海坪、胭脂坝岩体以东,旬阳汞锑金矿集区以西,即镇旬盆地西南缘(图1)。它的沉积建造类型、地层岩性分布特征、沉积作用与沉积相、含金性等特征与盆地其它区域具有一定的差异性。
以镇安—旬阳为中心,该盆地岩石地层、建造、厚度、岩相在南北和东西向均有变化,且以前者为主、存在同沉积正断层及剥离断层。沉积相垂向变化序列为从陆棚-滨岸-海湾潮坪相。盆地周缘斜坡地带则发育剥离断层,造成地层厚度较小或缺失,随分层剪切作用伴有海底热流活动,形成志留系顶部附近的金、铅锌含矿层。盆地边缘相对隆升区,则遭受剥蚀,一般缺失早泥盆世沉积。
区内主要出露有早古生代寒武系、奥陶系、志留系及晚古生代泥盆系、中生代石炭系、二叠系地层,发育一套以浅变质细碎屑建造为主,夹碳酸盐岩沉积建造。其中以志留系、泥盆系大范围分布,也是该区金重要的赋矿层位。
产于镇旬古生代沉积盆地中的金、银、汞锑等矿产,成因与沉积盆地演化及热水活动关系密切,具有明显的时空演化规律。
在时间上,早古生代盆地普遍断陷沉降,寒武-早志留纪发育黑色岩系,即一套碳硅质岩、硅质板岩、含碳泥岩组合,局部发育碳酸盐岩。黑色岩系中金、银、铜、汞锑、钨钼、砷、锌、钡等元素富集,不仅是晚古生代-中生代热水沉积成矿重要的矿源层,也是区域上重要的含毒重石、重晶石矿含矿层位之一。志留纪早中期,区内热水沉积开始发育,以钠长石岩、重晶石岩系列为主的热水沉积岩中,形成了区内众多的铅锌金钡等热水沉积矿产,热水成矿主期形成了层状的细碎屑岩型铅锌矿床。早泥盆世沉积中可能有同生汞锑铜初步富集;中泥盆世热水沉积体系发展到高峰期,金及铅锌、汞锑等多金属成矿物质进入流体,形成矿源层,在以铁锰碳酸盐岩、硅质岩系列为主的热水沉积岩中,形成区内广泛分布的碳酸盐岩金铅锌矿床;海底喷气成矿作用在一些地区可能一致持续到晚泥盆世-早石炭世。至三叠纪海盆经历了挤压造山作用,盆地边缘部位的逆冲断裂在循环热水作用下,金汞锑铅锌成矿物质进一步改造富集成矿。
金矿带多分布于大型沉积构造盆地边缘,多在构造叠加部位成矿,如“背斜加一断层”、断裂构造交汇部位。一般情况,矿体据岩体距离较远,与中低温多金属矿有一定联系。
在盆地演化过程中,盆地边缘,侧向加积,自东向西,志留纪早期沉积环境为次深海相沉积,中晚期为浅海陆棚相沉积,热水沉积岩叠加于正常的次稳定型细碎屑岩中,形成烛积岩沉积-改造型金矿;中泥盆统杨岭沟组沉积环境主要为深水台盆相,形成细碎屑岩微细侵染型金矿。在空间上,镇旬盆地一带大致以南羊山断裂为界,北部为汞锑金矿带,南部为铅锌铜矿带,自北向南,成矿元素具汞锑(金)-铅锌(金)-铜水平分带性。自西向东,成矿温度逐渐降低,形成水晶-金(钨)-金-汞锑-重晶石(毒重石)-砷黝铜矿水平分带性。垂向上,上部以汞锑矿化为主,下部以金化为主。
(1)镇旬盆地一带金矿带主要受印支起近东西向区域性同生断裂,东西向区域性褶皱控制。如镇安-板岩镇断裂、公馆-白河断裂,金鸡岭复向斜、大羊山复向斜,控制了以金铅锌矿为主的多金属矿带。
(2)构造叠加部位控制了矿床(点)分布。矿床多位于区域断裂带特别是同生断裂带上,并受区域性褶皱,及级次断层、背向斜控制,构造叠加控矿现象显著。例如:旬阳县小河金矿位于公馆-白河断裂带与金鸡岭复向斜叠加部位;交阳沟金矿位于公馆-白河断裂带与北羊山复向斜南翼、公馆-双河复背斜北翼及惠家沟断裂叠加部位。
(3)层间断层、滑脱带控制了矿体形态、规模,矿体就位于层向断层或滑脱带部位。例如:惠家沟K1、K7等矿体,均分布在薄层状灰岩与千枚岩滑脱带地段。
研究区位于镇旬盆地西缘柴坪-木王一带,成矿地质条件与成矿物理化学条件与盆地中心具有较大的差异性。
镇旬盆地西缘柴坪-达仁-木王一带,与盆地中心比较,滑塌褶皱、顺层掩卧褶皱发育(图5-4-2、图5-4-3),具有更加强烈的构造变形,动力变质作用更强,胭脂坝岩体外围,还具有较强的热接触编制作用,地层变质程度更深。不同地层、不同岩性接触面,多形成紧闭褶皱、顺层掩卧褶皱、鞘褶皱,构造变形极强(图5-4-4,图5-4-5);由镇旬盆地西缘向中心,变质程度逐步降低,由低角闪岩相-高绿片岩相-低绿片岩相逐渐过渡。
①1:25万化探异常。镇旬盆地西缘木王-公馆一带,出露地层以志留系、泥盆系为主,其次分布少量震旦系、寒武-奥陶系、奥陶系、泥盆-石炭系、石炭系、石炭-二叠系及三叠系地层。通过镇安幅1:25万化探异常显示该区地层除Sr、Na2O、SiO2外,其他元素均有高背景或高值分布,向北以镇安-板岩镇断裂带为界,向西以勉略-饶峰蛇绿构造混杂岩带为界。在该区段西南部斑鸠关组、梅子垭组中Au、Ag、Cu、Zn、Mo、Cd、B、F、Fe2O3、Co、Ti、Ni、V、Cr、Mn、P、Nb、Zr等众多元素的高背景区或高值区。在泥盆系大枫沟组、古道岭组处,元素富集、分散特征表现平平,仅见Fe2O3、CaO、Ti、Ni、Co、Mn、Zn、B、Sn、Bi、Be、Li、Nb、Th、Zr、Al2O3的高背景区或高值区,与泥盆系一套含铁、钙砂岩夹互板岩、灰岩关系密切。在该区段中东部山羊组地层中,除Cd、Hg、CaO外,其他元素具有低背景或低值分布。研究区主要位于该区段南部,其中Au元素地球化学图显示,研究区为负背景区,个别处,仅见零星金异常分布,总体强度弱、规模小。
②1:2.5万沟系土壤异常。通过研究区1:2.5万沟系土壤异常来看,Au、Ag、Hg、Sb、As类异常,主要沿区域性木王-狮子口断裂(仁和-公馆断裂)(F4)及龙王洞-枫树(麻坪河断裂)(F5)分布。异常主要分布于奥陶-志留系斑鸠关组、泥盆系大枫沟组。研究区共圈定Au元素异常108个,主要分布于斑鸠关组、古道岭组,总体异常强度弱,分布面积较小,局部有个别高值点分布,最高值也仅有21ppb,通过对重点异常及高值点查证,未发现Au矿化。
研究区镇安达仁镇观音沟、安康汉滨区黑牛够观音沟,进行过1:1万地球化学土壤测量,主要对1:2.5万沟系突然测量观音沟AS4乙3,黑牛沟沟AS9乙3异常Au、Ag、Hg、Sb、As元素浓集中心进行检查。其中观音沟地区共圈定了21个Au元素异常,极大值7.21×10-9。该元素异常主要分布在上奥陶统-下志留统斑鸠关组与泥盆系古道岭组地层接触带的两侧。黑牛沟地区共圈定了25个Au元素单元素异常,极大值229×10-9,该元素异常主要分布在泥盆系古道岭组与大枫沟组地层接触带,主要靠近大枫沟组地层一侧。总体Au元素异常面积、强度、规模普遍较小。
区内金成矿具有两个类型,即赋存于中泥盆统古道岭组微细侵染型金矿,以及韧-脆性构造蚀变岩型金矿。区内震旦-寒武系鲁家坪组、奥陶-志留系系斑鸠关组等黑色岩系及志留系梅子垭组、泥盆系古道岭组、大枫沟组均属高背景层位。其成矿物质Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Wo、Mo、V、B、Ba含量普遍较高;区域性断裂往往是深大断裂,具有多期次活动特点。在沟AS4乙3异常区玉泉沟一带,发育长1300m,宽5m~20m构造蚀变带,带内地层倾向210°~220°、倾角70°~80°,Au矿化蚀变带位于志留系梅子垭组褐铁矿化二云石英片岩中,拣块样Au品位达3.22g/t,旁侧石英细脉发育,拣块样Au品位达0.51g/t。但是系统刻槽样品显示金品位:0.11-0.24 g/t,未达到矿化标准。
金成矿在空间上,一般认为金矿带多分布于大型沉积构造盆地边缘,金矿分布于构造叠加部位,如褶皱与断裂叠加处、断裂构造交汇部位,或褶皱转折端等构造虚脱部位、产状骤变部位。一般来看,金矿体远离岩体,金成矿最佳温度应该在120℃~220℃,与中低温多金属矿有一定联系;但是研究区距胭脂坝-四海平岩体距离较近,不利于金成矿。
研究区镇旬盆地西缘柴坪-木王一带,与镇旬盆地中心在构造变形强度、变质程度、成矿温度等因素上存在较大差异。较盆地中心盆地西缘,具有更加强烈的构造变形,主要以脆韧性变形为主;更加强劲的动力变质作用,变质程度更高;由于靠近胭脂坝岩体,还具有更加强烈的热接触变质作用;综合以上条件,加之地球化学异常资料,认为镇旬盆地西缘对金成矿条件较为不利,本区寻找微细浸染型及构造蚀变岩型金矿还具有一定的挑战性。