甘肃礼县铨水锑矿地质特征及找矿方向

张君弟，吴元科

（甘肃省核地质219大队，甘肃 天水 741025）

通过2014年甘肃省矿产资源补偿费投入，在铨水地区展开地质普查工作，利用化探、地质及工程揭露等手段发现了铨水锑矿床。目前工作程度相对较低，共圈定锑矿体3条，估算334资源量9289.01t。工作区锑成矿条件优越，找矿效果明显，有必要通过论述研究其地质特征来指导下一步找矿方向。

1 区域地质背景

工作区位于秦岭褶皱系的礼县-柞水冒地槽褶皱带西段中部（如图1所示），地处秦岭东西向构造带与天水-武都隐伏基底断裂的交汇复合部位的西侧，属礼县-宕昌大断裂西段南部，基本构造线呈北西-北西西向展布[1]。毛羽沟大断裂贯穿境内，与各时期构造运动形成的北西向、近东西向构造成了本区的基本构造骨架[2]。各构造体系的长期相互作用，致使区内构造形迹复杂，岩浆活动频繁，热液活动及围岩蚀变强烈，形成以区域性断裂为导矿构造，区域断裂旁侧、切层裂隙及层间裂隙为容矿构造的构造分布特征，为本区多金属成矿提供了良好的地质构造环境[3]。

区域出露地层有泥盆系、二叠系、三叠系、白垩系。泥盆系、三叠系地层出露较广且与矿产关系密切[4]。三叠系及泥盆系的弧形构造转折部位产生的节理、劈理及层间裂隙均为储矿有利的地段。工作区位于南秦岭印支褶皱带鹿儿坝-崖湾锑、汞、金成矿带，为甘肃徽县马家山-西和县锑、汞、金矿带西延部分。矿带走向北西，呈带状分布于西河崖湾-岷县一带[5]。矿产分布主要有宕昌罗家沟、四头山、下坪头锑矿点及水眼头小型锑矿床、竹园沟小型金矿床[7]、礼县泰山中型锑矿床[6]、佐家小型锑矿床[9]、西和县崖湾大型锑矿床[8]。

图1 西秦岭地质构造分区略图（来源于《西秦岭造山带的建造与地质演化》，略有改动）

2 矿区地质特征

矿区出露地层主要为下泥盆统魏家磨组（D1wj）和鱼池坝组（D2y）地层，两者呈断层接触关系。工作区内目前已发现安沟、新庄2条锑矿带，分别为Ⅰ、Ⅱ号锑矿带，均赋存于中泥盆统鱼池坝组钙质泥质板岩（D2y-sl）地层中，受F1构造两侧的近东西向次级断裂构造F6、F9控制（如图2所示）。

图2 铨水锑矿矿区地质简图

2.1 地层

工作区出露地层较为简单，主要为下泥盆统魏家磨组（D1wj）、中泥盆统鱼池坝组（D2y），两者呈断裂接触。中泥盆统鱼池坝组（D2y）是区内出露的主要地层，也是区内重要的含锑层位，岩性主要为灰绿色炭质钙质板岩，夹少量含炭微晶灰岩。总体延伸方向为北西-东南向，产状 210～230°∠45～69°，延伸较稳定，向东覆盖于第四系黄土之下。下泥盆统魏家磨组 （D1wj）地层呈北西-东南方向展布，产状185～234°∠49～67°。 主要岩性为灰色中薄层石英细砂岩、粉砂岩夹薄板状微粒灰岩、薄-中厚层白云质灰岩等。

2.2 构造

工作区地层因受北东-南西向挤压应力影响，压性断层较发育，呈北西走向展布，倾向西南，倾角70°±，但有时斜切地层。断层两侧地层呈挤压状态，且破碎成角砾状，有时出现牵引褶曲。总体来看断裂构造有两组， 分别是北西向构造（F1、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9）和北东向构造（F2）。 主要断裂构造特征见表1。

表1 铨水矿区断裂构造特征表

七林子—新庄一带断裂构造（F1）在工作区内延伸长4～5km，向北西方向延出工作区，该断裂为区域断裂构造。F2、F3、F4、F5构造均为北西西向构造，构造内不同程度的弱褐铁矿化，但均未发现有找矿意义的金属矿化。初步来看，F1为工作区导矿构造，F6、F7、F8、F9 为容矿构造。

F6断裂在工作区内出露长2～3km，宽30～50m，产状 182～197°∠76～86°，延伸较为稳定。 构造内岩石为构造角砾岩，地表褐铁矿、锑华发育，深部黄铁矿、辉锑矿发育。该断裂为工作区迄今所发现的一条规模最大的容矿断裂，控制工作区Ⅱ号锑矿带，圈定2条锑矿体。F7断裂出露长度300m左右，宽度5m左右，黄铁矿化、褐铁矿化发育，拣块样分析Sb达边界品位（0.74×10-2）。F9构造出露长度400m左右，宽度5～10m，褐铁矿、黄铁矿、辉锑矿发育，控制区内Ⅰ号锑矿带。

2.3 岩浆岩

总体而言区内的岩浆岩不太发育，但印支期岩浆侵入活动较为频繁，多呈岩株、岩脉产出，其岩性为酸性、中酸性岩。岩浆活动不仅为矿源层成矿物质的活化聚集提供了热能，同时也携带了新的成矿物质。因此，岩浆活动可为该区域多金属成矿提供了热源和物源。

2.4 地球化学特征

在工作区区域上通过1:20万沟系测量，圈出袁马家异常Hs-12，位于袁马家-竹园-杨坝-铨水一带。 主要组合元素为 Sb、Hg、As、Ag等，Sb 异常面积最大。区内构造较发育，异常正好位于一弧形构造顶部偏西部位。并在该区域内划分出一个二级Sb、Hg找矿远景区（Ⅱ-2），属甘肃徽县马家山-西河崖湾汞锑矿带的西延，是找寻锑、汞矿产的有利地段[5]。该异常区包含本次工作区，对后来找矿工作具有很好的指导意义。

勘查区开展了1:2.5万沟系土壤地球化学测量，数据统计结果（见表 2）显示，区内 Pb、Sb、Hg 三元素在土壤中的丰度值相对于地壳中元素丰度（黎彤、1976）浓集系数大于1.50，为区内高背景，Au、Zn、Mo 浓集系数与内背景值相当，Ag、Cu、Ni、Mn 浓集系数小于0.60，为区内贫乏元素，分布均匀。从区内土壤中元素含量的变化系数来看，Au、Sb、Hg三元素变化系数大于1.0，表明其在区内分布不均匀，分异性强，易于活化迁移形成矿（化）体或异常，其余元素变化系数小于1.0，表明其在区内分布均匀，分异性弱，不易活化迁移，找矿意义不大。

表2 铨水地区土壤中主要元素丰度值特征表

通过1:2.5万沟系土壤测量，初步圈定以Sb为主的综合异常4处，分别为Ap1、Ap2、Ap4和Ap5，以Hg为主的综合异常（Ap3）1处（见表3）。

表3 综合异常特征表

通过初步异常查证，Ap1综合异常，发现1条安沟锑矿带，初步圈定1个锑矿体 （Ⅰ-①号矿体）；Ap2综合异常，发现1条新庄锑矿带，初步圈定2个锑矿体（Ⅱ-①、Ⅱ-②号矿体）。Ap3综合异常，拣块样分析Sb含量0.74～0.75×10-2，达到Sb矿边界品位。Ap4综合异常为F6构造控制的新庄锑矿带向东延伸部位，但覆盖较厚未发现矿化露头，下一步需布置地表工程揭露进行查证。Ap5综合异常区村落和林场较多，未进行异常查证。

3 锑矿体及矿化特征

3.1 矿体特征

工作区内目前已发现安沟、新庄2条锑矿带，均赋存于中泥盆统鱼池坝组钙质泥质板岩（D2y-sl）地层中，受F1构造两侧的近东西向次级断裂构造F9、F6 控制。

Ⅰ号（安沟）锑矿带：位于铨水村北安沟内，受断裂构造F9控制，赋存于鱼池坝组板岩内。断裂北西向展布，出露长度 380m，上盘产状 182°∠57°、下盘产状 185°∠60°，宽度 3～7m 左右，构造产物为构造碎裂岩、角砾岩，后期钙质、泥质胶结，角砾为板岩及石英。主要蚀变为硅化、弱褐铁矿化。圈定一个Ⅰ-①号锑矿体，锑矿化发育于硅化较强处，矿体目前仅有2个地表探槽工程控制，长度78m。矿体出露标高2041～2048m。矿体产状与构造产状基本一致182～205°∠53～74°。 地表探槽内最高锑含量为0.83%。矿体平均真厚度0.97m，平均含量0.76%，估算其锑矿石量0.91万吨，锑金属量69.15ty。

Ⅱ号（新庄）锑矿带：位于新庄村北600m左右，受断裂构造F6控制，赋存于鱼池坝组板岩内。断裂北西向展布，出露长度700m左右，上盘产状180°～195°∠68°～86°、下盘产状 176°～185°∠70°～74°，宽度最宽超过100m，构造产物为构造角砾岩、碎裂岩，钙质、泥质胶结，角砾为板岩及石英。主要蚀变为强硅化、弱褐铁矿化，锑矿化发育于硅化较强处。圈定Ⅱ-①号、Ⅱ-②号两条矿体（如图3所示）。

Ⅱ-①号矿体目前由6个地表槽探工程和3个钻探工程控制，控制长度540m，倾向控制最大深度63m，矿体真厚度最宽15.53m，最窄0.95m，最高锑含量为8.85%。矿体平均真厚度5.77m，厚度变化系数99.79%，属厚度变化较稳定-不稳定矿体。矿体平均品位1.86%，品位变化系数82.99%，属有用组分分布较均匀矿体。矿体出露标高：1994～2105m。矿体形态随着构造走向变化较大，为平卧 “S”型，产状152～212°∠55～86°，沿走向具膨缩现象，局部似层状、透镜状。估算334总矿石量28.24万t，锑金属量5249.03t。

Ⅱ-②号矿体目前由2个地表探槽工程和1个深部钻探工程控制，走向控制65m，倾向控制最大深度248m，矿体真厚度最宽7.02m，最窄5.74m，矿体形态为似板状，产状 135～202°∠55～74°。 最高锑含量为2.40%。矿体平均厚度6.52m，平均含量0.96%。估算334矿石量41.57万t，锑金属量3971.43t。

图3 铨水锑矿103号勘探线剖面图

3.2 矿石特征

矿石自然类型主要有强硅化构造角砾岩型辉锑矿矿石和锑华两类，锑矿体矿石地表为氧化矿石，氧化深度较浅（邻区泰山锑矿地表至20m左右[6]），氧化物为锑华、褐铁矿；深部为原生矿石，主要为辉锑矿、黄铁矿（如图4、图5所示）。矿石矿物组成简单，主要矿石矿物为辉锑矿、锑华、褐铁矿和黄铁矿，脉石矿物主要有石英、方解石，少量泥质[7]。

1）矿石结构。（1）全自形柱状结构：辉锑矿的结构特征，辉锑矿呈柱状，个体的长宽比较大，和蚀变作用的关系密切，属于易分离的结构类型。矿石金属矿物黄铁矿主要以松散、浸染、斑杂状构造为主，毒砂为粉粒状均匀分散。（2）它形粒状结构：辉锑矿与黄铁矿以粒状、松散状、浸染状、斑杂状出现。

图4 原生矿矿石

图5 氧化矿矿石

2）矿石构造。（1）块状构造：矿石由于硅化和胶结而呈块状构造。（2）细脉浸染状构造：脉宽一般在0.1～0.2cm之间，脉内充填矿物多为黄铁矿。（3）放射状构造：辉锑矿的特征构造，辉锑矿呈柱状以一点为中心呈放射状产出。（4）角砾状构造：角砾主要以石英及板岩为主，角砾状构造是区内主要的矿石构造。

3.3 围岩蚀变

铨水锑矿围岩蚀变和热液脉体均较发育，矿床围岩蚀变集中于容矿构造带内，蚀变主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化、褐铁矿化，其中硅化与锑矿化关系最为密切。热液脉体活动主要为石英脉和方解石脉。黄铁矿化是矿区主要蚀变类型，主要有浸染状黄铁矿化和细脉状黄铁矿化（如图6所示），浸染状黄铁矿化多呈立方体，在板岩中与强烈硅化共生，表现为均匀的面型交代蚀变特征，主要分布于破碎带中部；细脉状黄铁矿化含量较少，主要存在于石英脉中和碳酸盐细脉中，细脉中黄铁矿化，其沿岩石裂隙、片理分布，野外观察为“薄膜状”；碳酸盐化主要表现为方解石化，属晚期热液蚀变，方解石主要以晶簇及细脉状产出（如图7所示），发育于岩石裂隙内；硅化常与辉锑矿化共生，按先后有脉状、浸染状和细脉状硅化；褐铁矿化为地表黄铁矿氧化次生产物，呈较为明显的红褐色、浅黄色。

图6 黄铁矿细脉

图7 方解石晶簇

3.4 矿化类型

工作区主要矿化和矿体都与一定的断裂构造有关，因此断裂构造的期次、性质、规模等特征，成为矿化控制作用的重要因素。从区域来看，测区的北西向断裂，多属压扭性质，且多以斜切地层的形式出现，这一特点决定了地层和构造的联合成矿作用，即是说，只有当断层斜切含矿地层（矿源层），岩浆热液活动时，才会使分散在地层中的成矿元素及岩浆热液中的成矿元素发生运移而富集成矿。

区域性大断裂毛羽沟断裂是测区锑属矿产的导矿构造，而两侧的次级同期次同方向的断裂是测区锑属矿产的容矿构造。勘查区内矿化主要由北西、北东向构造控制，矿化赋存于北西向构造的断裂破碎带及层间破碎带中。赋矿岩性为构造角砾岩，黄铁矿、辉锑矿发育，矿化强度主要受次级构造以及蚀变程度影响，碳酸盐化、黄铁矿化、硅化蚀变越强烈，矿石中锑品位越高。由此初步推测，锑矿类型为构造破碎带控制的中低温热液型锑矿。

4 找矿方向

本区地球化学特征、地质成矿条件分析研究认为该区域具有良好的成矿条件，中泥盆统的弧形构造转折部位产生的节理、劈理及层间裂隙均为储矿有利的地段。在断裂构造通过处岩石发生硅化，在强硅化构造角砾岩中常见褐铁矿化、黄铁矿化、辉锑矿化。

工作区容矿构造均为区域构造F1两侧的平行次级构造 F6、F7、F8、F9， 其中 F6构造规模较大，长度延伸达3000m，宽度30-50m，已圈定2条锑矿体，走向倾向均未封闭；F9构造出露规模较小，圈定1条锑矿体，走向倾向均未封闭；F7发现1个锑矿点，F9发现1个锑矿化点，均需下一步工程揭露扩大规模。且沿4条容矿构造，化探异常分布较好，地质控矿因素一致，可列为重点找矿区段，显示了优越的找矿前景，主攻矿化类型为构造破碎带控制的中低温热液型锑矿。

5 结论

1）泥盆系中统鱼池坝组板岩层位是锑矿化的赋存层位，严格受区域断裂构造F1两侧的平行次级构造控制，矿化主岩为构造碎裂岩、角砾岩。

2）矿化蚀变类型主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化、褐铁矿化，其中硅化与锑矿化关系最为密切，可作为工作区找矿重要标志。

3）安沟-沟底下一带化探综合异常可作为构造破碎带控制的热液型锑矿床找矿有利区段。