北秦岭乔端一带钨矿地质特征与找矿方向

郭大鹏，杨林楠，袁跃清

(1.河南省有色金属矿产探测工程技术研究中心，河南 郑州 450016；2.河南省有色金属地质矿产局第一地质大队，河南 郑州 450016 )

0 引言

乔端钨金多金属矿位于河南省南召县乔端一带，是河南省有色地质矿产局第一地质大队在北秦岭地区新发现的具有石英脉和斑岩两种成因类型的钨矿床。近年来笔者在本区进行地质勘查工作，发现近东西走向石英脉主要含金矿，近南北走向的石英脉中含黑钨矿和白钨矿。在进行1∶1万土壤地球化学测量时，在下古生界二郎坪群大庙组中无石英脉地带发现钨异常，但附近其他地方大庙组中并无钨异常。通过物探激电中梯剖面和岩石化探剖面，查证了钨异常；继而预测异常下部存在斑岩型钨矿。北秦岭乔端一带毗邻河南省栾川县南泥湖、三道庄等大型、超大型斑岩型钨钼矿区，这些斑岩型钨钼矿均与燕山期花岗斑岩体有关[1]。北秦岭乔端一带钨矿找矿成果和下步工作，是本区找矿的新突破，该区有望成为河南省新的大中型工业钨矿基地。

1 区域成矿地质背景

工作区所在大地构造位置，为秦岭复杂褶皱带东段，属秦岭地层区北秦岭分区，瓦穴子—乔端贵金属、多金属成矿带南侧，五垛山复式花岗岩基北部边缘地带。区内断裂构造发育、岩浆活动频繁、变质变形作用强烈，成矿条件十分有利。瓦穴子—乔端断裂带是一个重要的多金属成矿带，断裂带两侧各类矿(化)点星罗棋布，有金、银、铅、锌、铜、钨、钼、铁、镍、钴、铌等[2-15]。

区内出露地层自北向南依次为太古界太华群中深变质岩系，以混合岩-花岗质片麻岩为主，中元古界宽坪群的一套碎屑岩、碳酸盐建造，下古生界二郎坪群的细碧角斑岩建造。区内构造发育，以乔端—瓦穴子断裂为主要断裂，主构造线沿290°～310°方向展布。岩浆活动频繁，主要有古生代加里东中期的石英闪长岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩及中生代燕山早期的似斑状二长花岗岩、中粒二长花岗岩及小岩脉。变质作用强烈、蚀变矿化沿次级断裂带分布，局部地段富集成矿[3-9]。区域矿产丰富，除毗邻的河南省栾川县南泥湖、三道庄等大型、超大型斑岩型钨钼矿床外[1-15]，本区有乔端金矿、水牛冲金矿、马市坪铅锌矿及新发现的乔端钨矿等。

图1 北秦岭乔端地区区域矿产地质简图(据徐书奎，2017[5])Fig.1 Geological and regional sketch map of mineral resources in Qiaoduan area of North Qinling[5]

北秦岭造山带位于黑沟—栾川断裂带与商丹断裂带之间，由古元古界秦岭群、中元古界宽坪群、下古生界二郎坪群组成[2-14](图1)。

2 矿区地质特征

2.1 地层岩性

矿区出露地层主要为第四系(Q)、下古生界二郎坪群大庙组(Pz1d)等。二郎坪群大庙组为本区主要地层，岩性为大理岩、绢云母石英片岩、斜长角闪片岩等(图2)。

2.2 构造

区内构造以断裂为主，为区域性乔端—瓦穴子断裂上盘的次级构造。主要发育近EW向、近SN向两组断裂。近EW向的断裂以F18、F19为主，分布于水牛冲金矿东部和南部，倾向330°～355°，倾角56°～80°，本区的金矿脉产于该组断裂带中。近SN向断裂以新发现的S1、K2、K4构造带为主，该组构造为压扭性断裂，倾向75°～85°，倾角35°～52°；本区的石英脉型钨矿产于该组断裂带中。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁，主要为加里东期石英闪长岩。石英闪长岩(δο32-1)在工作区大面积出露，岩体侵入于下古生界二郎坪群中，约占据整个工作区范围面积的60%[2-3]。

2.4 围岩蚀变

石英脉型钨矿区主要围岩蚀变有硅化、褐铁矿化，黄铁绢英岩化、绿泥石化、绢云母化、钾化等。

斑岩型钨矿区围岩蚀变有明显水平分带现象，自岩体向外依次为钾化带(岩体内部)、石英-绢云母-黄铁矿化带、泥化带(高岭土化等)、青磐岩化带(绿泥石-绿帘石化)等，具典型的斑岩型矿床蚀变分带特征[4-7]。

2.5 矿区地球化学特征

根据1∶1万土壤地球化学测量，钨异常发育，异常位于矿区中部下古生界二郎坪群大庙组中。异常整体呈面状展布，东西长约1.80 km，南北宽约1.26 km，东西两端未封闭，面积为2.4108 km2。钨异常规模大，强度高，具有多个浓集中心和3-9-27三级浓度分带，尤以中部大西沟浓集中心规模最大。w(WO3)最高达209×10-6，平均22.2×10-6，衬度13.5，规模32.546。异常元素组合比较复杂，有较明显的元素分带规律，钨异常与Ag、Bi、Cu等元素异常吻合性好，Mo、Au、Pb、Zn等元素零星分布在钨内带异常周边。异常解释：钨异常规模大，强度高、浓集中心和浓度分带明显，与Ag、Bi、Cu等元素异常吻合性好。该异常为矿致异常，可能由钨矿体引起(图2)。

为查证钨异常，在异常内带中心布置两条原生晕剖面，长度为280 m和220 m；采取原生晕样27个。发现该区地层中普遍含钨较高，其中达到边界品位以上的5个，品位在0.065%～0.94%之间，其余的品位大部分在0.02%～0.054%之间(表1)。

图2 矿区地质物化探综合图

表1 原生晕样品分析数据Table 1 List of analysis data of primary halo samples

续表1

通过次生晕、原生晕测量结合地表踏勘、探槽查证，异常区地层中节理发育，节理带内有白钨矿化。围岩蚀变强度较高，主要具钾化、硅化和绢云母化、青磐岩化等。预测下部存在钨矿化体或含钨斑岩体[10]。

2.6 矿区地球物理特征

为进一步验证次生晕、原生晕异常，在异常区布置了1000线、1100线两条激电中梯剖面，剖面总长度0.86 km。而激电中梯剖面测量结果表明，该区存在低阻高极化现象，极化率异常明显，最高可超过10%，而且高极化连续。与化探异常吻合，推测深部可能存钨矿化体或含钨斑岩体(图3)。

图3 视极化率、视电阻率异常剖面示意图Fig.3 Sectional map of apparent polarizability and apparent resistivity anomaly

3 矿床地质特征

3.1 矿体地质特征

矿区内主要圈出K2-Ⅰ、K2-1-Ⅰ、K2-2-Ⅰ、K2-3-Ⅰ、K2-4-Ⅰ、K3、K4-Ⅰ七个矿体，平均真厚度为1.19 m。矿体受构造控制，以石英脉状赋存在构造带中。K2-Ⅰ、K2-1-Ⅰ、K2-2-Ⅰ、K2-3-Ⅰ、K2-4-Ⅰ、K4-Ⅰ矿体产状为70°～110°∠50°～70°，主要含钨。K3矿脉产状为8°～350°∠45°～50°，主要含金。主要矿体特征如下：

1)K2-Ⅰ钨多金属矿体：矿体呈近SN向展布，位于207和216勘查线之间，地表控制长度约550 m，钻孔控制最大斜深约280 m，矿体形态为脉状，主要赋存于石英脉中，产状为70°～90°∠50°～80°。矿体总体上窄下宽，真厚度为0.44～3.91 m，平均真厚度为1.13 m。矿体平均品位：Au 0.25×10-6，Ag 23.91×10-6，WO30.13%。

2)K2-1-Ⅰ钨银矿体：矿体呈脉状，上部较陡，向下变缓。走向延伸大于100 m，倾向控制最大斜深380 m。厚度为0.67～1.00 m，平均真厚度为0.84 m。产状为95°～110°∠68°～80°。平均品位：Au 0.83×10-6，Ag 113.05×10-6，Cu 0.05×10-6，WO30.10%。

3)K2-2-Ⅰ钨矿体：矿体呈脉状，上部较窄，下部变宽。走向延伸约320 m，钻孔控制最大斜深330 m。产状为80°∠45°～60°。厚度为0.45～2.34 m，平均真厚度为1.37 m。平均品位：Ag 10.60×10-6，WO30.15%。

4)K2-3-Ⅰ钨矿体：盲矿体，矿体呈脉状，地表未出露，ZK2001钻孔控制。真厚度为1.60 m。平均品位：Ag 13.35×10-6，WO30.09%。

5)K2-4-Ⅰ钨矿体：矿体呈脉状，上部较窄，下部变宽。走向延伸约430 m，钻孔控制最大斜深约213 m。产状为70°～80°∠55°～65°。厚度为0.25～1.00 m。平均品位：Ag 10.09×10-6，WO30.15%，平均真厚度为0.66 m。

6)K4-Ⅰ钨矿体：矿体呈脉状，走向控制长度约240 m，倾向控制最大斜深约430 m，产状为80°～90°∠35°～80°。WO3最高品位达1.75%。单工程WO3品位为0.12%～0.39%，真厚度为0.61～2.82 m，平均真厚度为1.36 m。块段WO3平均品位为0.21%，矿石中可见粒状黄铁矿，粒状黑钨矿及浸染状白钨矿。

7)K3含金矿化石英脉：出露在矿区中西部，为含金石英脉。矿区地表控制长度约500 m，脉宽0.5～1 m，产状为8°～350°∠45°～50°。地表Au的品位为0.87×10-6～3.89×10-6，Ag的品位为4.4×10-6～34.6×10-6，WO3的品位较低。

矿体富集规律：浅部矿体金、银品位高，钨品位低，厚度小；深部钨品位高，金、银品位低，厚度大。近SN走向矿体主要以钨为主，金、银品位低；近EW向走向矿体金、银为主，钨品位低[3](图1、图4)。

图4 矿区200勘查线剖面示意图Fig.4 Sectional map of prospecting lineNo.200 in the mining area1—石英闪长岩 2—矿脉 3—坑道见矿位置

3.2 矿石特征

1)矿石类型：按矿石氧化程度，可分为氧化矿石、混合矿石和原生矿石三种类型。

2)矿石结构构造：矿物有自形晶粒状结构、半自形镶嵌结构、他形胶状结构。矿石构造以脉状—网脉状为主，其次为块状、浸染状。

3)矿物成分：矿石中主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、白钨矿、黑钨矿、磁铁矿、赤铁矿等，偶见辉银矿。氧化矿物为褐铁矿、蓝铜矿、孔雀石。脉石矿物以石英为主，其次为绢(白)云母和斜长石。蚀变矿物主要为绿泥石等。

3.3 找矿标志

石英脉型金矿主要受近EW向构造控制，找矿标志为近EW向石英脉。根据前述钨矿富集规律，石英脉型钨矿找矿标志为近SN向石英脉，越往深部矿脉厚度越大，含钨品位越高。

斑岩型钨矿的找矿标志为下古生界二郎坪群大庙组中物化探钨异常区蚀变带。

4 矿床成因类型

该区石英脉型钨矿具有垂直分带的地质特征，地表主要是黄铁矿及黄铜矿，上部坑道中主要具金、银和少量黄铜、黄铁矿，下部坑道和钻孔中主要为白钨矿化和黑钨矿。由上至下具有典型的中低温→中温→高温金属矿物组合特征，推测矿源层来自附近或下部的隐伏花岗岩体。中酸性岩浆活动，为成矿提供了热源和物质来源，次级断裂带为钨矿的形成提供了通道和容矿的空间[1-8]。

钨物化探异常区围岩蚀变有明显水平分带现象，大庙组中云母石英片岩、斜长角闪片岩的微裂隙中有细脉浸染状矿化现象，具有斑岩型矿床的特点[12-15]。

根据矿床地质特征和矿区物化探特征等因素综合分析，矿区钨矿分为构造热液石英脉型和斑岩型两种成因类型。

5 找矿方向

石英脉型钨矿主要受构造控制，特别是近SN向构造控制。经各中段坑道编录和钻孔验证钨矿体一般富集规律：浅部矿体金、银品位相对较高，钨品位相对较低，厚度较小；深部矿体，钨品位较高，金银矿化低，厚度较大。近南北走向矿体以钨矿化为主、含少量金银矿化；近东西走向矿体金、银矿化为主，局部含钨矿化，但品位较低。石英脉型钨矿找矿方向为近SN向石英脉，越往深部矿脉厚度越大、含钨品位越高。

斑岩型钨矿找矿方向主要在大庙组中化探异常地段，结合物探激电中梯剖面，在化探异常区内的低阻高极化异常地带。斑岩型钨矿找矿方向为下古生界二郎坪群大庙组中蚀变带及物化探异常区。

6 结论

北秦岭乔端一带钨矿的找矿成果是本区找矿的新突破。该区毗邻世界级超大型、大型钨钼矿床，成矿区位优势明显，通过下步工作，有望成为河南省新的大中型钨矿资源基地。根据本区多年来的勘查工作成果及综合研究，得出以下结论和认识：

1)基本查明了北秦岭乔端一带石英脉型金矿、钨矿地质特征与找矿方向，特别是新发现的石英脉型钨矿的分布特征、找矿标志及找矿方向。

2)通过地物化综合研究，推测矿区深部可能存在斑岩体或钨矿化体，为本区寻找斑岩型钨矿指明了方向。

3)下步应结合航磁、遥感、重力、EH4电磁测深及深部钻探工作等，对钨矿异常做进一步的验证。