段志辉,刘 超,宋 钊,李树雷,李国旗,段亮宏
(咸阳西北有色七一二总队有限公司,陕西 咸阳 712000)
本区位于秦岭褶皱系南秦岭印支褶皱带凤县—镇安褶皱束,秦岭区礼县—柞水分区凤县—镇安地层小区,南秦岭成矿带山阳—柞水华力西-燕山期铁银铅锌铜金红石成矿带中的东川—小川铅锌铜成矿带。处于吊楼沟-黄金沟复式背斜南侧,五里坪-大南沟复式向斜轴部偏北,区内岩浆活动以印支期二长花岗、脉岩为主。本区矿产较丰富,主要有钼、钨、铅、锌、铁、钒、金等。主要有镇安县金盆钨矿、镇安县棋盘沟钨矿、月河坪钼矿床、黄金美金矿床、大西沟钼矿床等。
矿区出露地层有古生界志留系梅子垭组和泥盆系中统大枫沟组、泥盆系上统古道岭组,由老到新分别简述如下。
志留系梅子垭组(Sm):零星分布于矿区中西部F2断层两侧,岩性为石榴石黑云母石英片岩夹炭质硅质岩;与下伏地层呈断层接触。泥盆系中统大枫沟组一段(D2d1):分布于矿区南部,是主要的钼矿赋矿层位。岩性以砂质板岩为主,局部可见绢云母砂质板岩,含零星扁豆状大理岩。厚度20m~100m。泥盆系中统大枫沟组二段(D2d2):分布于矿区中部,是主要的钨、钼矿赋矿层位。主要有二云石英片岩、二云方解石英片岩、含钙质砂质板岩等。其厚度大于200m。与古道岭组呈整合渐变接触或呈片理构造接触。泥盆系上统古道岭组(D3gd):分布于矿区东部,有灰色中厚层状含生物中-细晶灰岩、二云石英大理岩为主,含片理化薄层灰岩,局部为块状大理岩,厚度大于308.74m。与下部的大枫沟组呈整合接触。
印支期运动使泥盆系古道岭组及大枫沟组地层发生强烈的褶皱造变形,在南北向挤压机制下,形成东西向褶皱构造和断裂构造。
(1)褶皱构造。吊楼沟-黄金沟复式背斜:位于矿区北部,枢纽产状90°∠10°,核部地层为中泥盆统大枫沟组,两翼地层为中泥盆统古道岭组;北翼产状:15°~20°∠40°~60°,南翼产状:205°∠40°;大部分地段倒转。五里坪-大南沟复式向斜:位于矿区中部。枢纽产状:90°∠20°,核部地层为中泥盆统古道岭组,两翼为中泥盆统大枫沟组;北翼产状:200°∠30°,南翼产状:20°∠40-60°;部分地段向南倒转。
(2)断裂构造。F1断裂:位于矿区中部,呈北北东~南南西向展布,长达8km,宽数十至百米;断层东盘向北北东方向走滑,断面平直,产状290°∠80°;具较宽的片理化带,发育水平线理、擦痕阶步,次级断层发育。F2断裂:位于矿区中部,北西西~南东东走向,被F1断裂错断。断裂带长度达18km,宽数米到50m;断面产状30°∠65°;断层北盘向南东东方向走滑逆冲,垂直断距大于1km,水平断距较小;在断面数米至50m宽的破碎带和挤压片理化带;破碎带内充填1m~4m宽的碎裂岩,碎裂岩硅化蚀变强烈。F3断裂:与F2大致平行产出,分布与F2的北侧,距离520m~850m。北西西-南东东走向展布,被F1断裂错断。断裂带长大于6km,破碎带宽几米至数十米,破碎带由挤压片理化破碎裂石组成,充填有大量石英脉;断面产状30°∠65°。F4断裂:F4为次级小型断裂,分布于F2北侧,呈北北东-南南西向展布,长约200m,宽5m~20m;断层沿沟系分布,坡积覆盖严重,未见明显断层填充物;断层东盘向南东方向走滑,垂直断距约50m,水平断距较小。该断层在5线错断WⅡ钨矿带。
矿区中部南部白杨岔沟口侵入少量似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩出露,属于懒板凳岩体的北边缘。
脉岩主要为石英脉,见少量闪长岩脉,主要分布于各侵入体的外接触带内的不同地层中。在矿区内泥盆系古道岭组及大枫沟组地层中均有出露。
矿区内共有6条矿体,2个矿化点,其中金矿体2条(AuⅡ-1、AuⅢ-1),约210m~300m,最大延深160m,呈似层状产于志留系梅子垭组,产状220°~226°∠41°~46°。钼矿体1条(MoⅠ-1),长约150m,最大延深194m,呈脉状、似层状覆存于中泥盆统大枫沟组石英片岩中,产状170°~200°∠30°~45°。钨矿体3条(WⅡ-1、WK1、WⅤ-1)以及2个钨矿点(WH4、WH5),出露长230m~340m,最大延伸深160m,呈脉状、似层状产于中泥盆统大枫沟组大理岩中,产状175°~255°∠10°~60°。
图1 宁陕县七里沟地区钨多金属矿矿区地质简图
(1)金矿。矿石金属矿物除自然金外有黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿等,非金属矿物有石英、绢云母、方解石及含碳粘土类矿物等。半自形—他形不等粒粒状、交代残留结构,角砾状、块状、细脉浸染状构造。经分析矿石中有用组分为Au,无伴生有益有害组分。矿石类型为含黄铁矿石英脉型。
(2)钼矿。矿石矿物为辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿等;脉石矿物为石英、白云母、钾长石等。半自型粒状结构,团斑状构造。经分析矿石中除钼元素有用外,无伴生有益有害组分。矿石类型为含辉钼矿石英脉型。
(3)钨矿。矿石矿物为白钨矿、黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等;脉石矿物为石英、方解石、绢云母等。它形粒状结构,块状构造、浸染带状构造。经分析矿石中有用组分为钨,无伴生有益有害组分。矿石类型为含白钨矿石英脉型。
(4)围岩蚀变。矿区围岩蚀变范围比较广,但蚀变强度较弱,有碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化、大理岩化、硅化、钾化及绿泥石化。虽然覆矿围岩基本一致,但矿种不同,围岩蚀变既有相似性,又有专属性。金矿体围岩蚀变为硅化、褐铁矿化、黄铁矿化。钼矿体围岩蚀变为硅化、碳酸盐化、黄铁矿化。钨矿体围岩蚀变为硅化、云母化、碳酸盐化、黄铁矿化。硅化:是矿区最发育的蚀变之一,多呈细脉状、蠕虫状或团块状分布。黄铁矿化:是矿区与金成矿关系最密切的一种蚀变,矿化较强地段形成矿体,其产出形式有浸染状、团块状、细脉状、斑点状、星散状,多发育在矿(化)中及矿(化)体附近。碳酸盐化:也是矿区最发育的蚀变之一,呈细粒脉状、簿膜状或团块状分布于破碎带、断层带及白云岩中,至少可以分为两期:早期伴有黄铁矿化,与钨钼关系密切,后期较纯净,与矿化关系不大。褐铁矿化:发育较弱,主要沿裂隙带、岩石表面发育,呈粉末状、蜂窝状产出。
矿区位于南秦岭印支褶皱带,泥盆纪山柞旬盆地西缘,经历了多次的造山运动及多次的升降运动。印支运动发生了强烈的挤压推覆,由北向南逆冲,同时对前期构造叠加和改造,并伴随有大规模酸性—中酸性岩浆侵入。燕山期懒板凳花岗岩枝的侵入,岩浆热液携带大量的致矿物质沿着志留系梅子垭组及中泥盆统大枫沟组地层破碎带充填,与围岩发生强烈的热液蚀变及接触交代变质作用,在各种成矿作用下运移汇聚,最终在构造带有利部位富集成矿。
①破碎硅化蚀变带:断裂硅化带中常发育含金石英脉及不规则团块状石英脉。两侧围岩较为破碎,断层蚀变带、硅化带是金矿的直接找矿标志。②蚀变标志:云母化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、大理岩化、钾化等蚀变强烈叠加地段是矿体钼钨矿富集地带,这是直接的找矿标志。③元素组合异常标志:Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo等元素组合异常是金、钼、钨找矿的间接标志。④古采矿硐、老矿硐找矿标志:古采矿硐、老矿硐是金、钼、钨矿体的直接找矿标志。
矿区位于南秦岭印支褶皱带,南秦岭成矿带中,构造发育,岩浆活动频繁,物质来源丰富,成矿环境优越。
①区内金矿形成与志留系梅子垭组蚀变炭硅质片岩和断裂蚀变带有关,所以在区内寻蚀变炭硅质片岩和断裂交汇部位是寻找石英脉型金矿的关键。在梅子亚组内沿着F1及F1与F2、F3的交汇部位是成矿的有利部位。②区内钼矿是懒板凳花岗岩枝与泥盆统大枫沟组砂质板岩热接触变质作用形成,同时也受构造控制,所以沿着岩体与围岩的外接触带构造带内是寻找石英脉型钼矿的理想部位。③根据李逸群等[1]将钨矿脉“五层楼”找矿模式自上而下分为五个带:矿化标志带→细脉带→细脉-大脉混合带→大脉带→大脉-巨脉尖灭带。其中,矿化标志带由细小的云母微脉构成,是深部钨矿脉在地表和浅部的矿化标志,对找矿预测具有重要指示意义。而矿区目前只找到一些浅部矿化细脉和矿化点,向深部仍有较大找矿空间。