Typical deposit model and prospecting prediction of the Zhashui-Shanyang Au-Cu-Ag polymetallic ore-concentration area, Shaanxi Province
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摘要:
柞水-山阳金铜银多金属矿集区成矿条件优越, 找矿潜力较大, 区内可划分出与晚侏罗世—早白垩世构造-岩浆热液活动相关的金、铜、银、铁、铅、锌、锑成矿亚系列, 与晚三叠世中酸性岩浆活动相关的钼、钨成矿亚系列, 与泥盆纪热水喷流沉积作用相关的碳酸盐岩容矿的铜、铁、铅、锌、银成矿亚系列等5个。归纳总结了矿集区金铜银多金属矿床找矿标志, 分别建立了夏家店金矿床、池沟铜钼矿床、银洞子银铅多金属矿床、龙头沟金矿床、王家坪金矿床的综合找矿模型。通过区内综合找矿方法、找矿模型的具体运用, 进行找矿预测, 取得了较好的找矿进展。在圈定的夏家店和风沟-西田家沟2个找矿靶区预测金资源量42 t、银资源量450 t、铅资源量4×104 t。提出了研究区金铜银多金属矿床找矿预查选区、普查评价和详查勘探3个阶段不同的找矿方法技术组合, 为研究区进一步的找矿工作提供了参考模型和方法依据。
Abstract:The Au-Cu-Ag polymetallic deposit has favorable ore-forming conditions and great prospecting potential in the Zhashui-Shanyang ore concentration area. The area can be divided into five sub-series of Au-Cu-Ag-Fe-Pb-Zn-Sb minerogenetic sub-series related to tectono-magmatic hydrothermal activity in the Late Jurassic-Early Cretaceous, Mo-W minerogenetic subseries related to intermediate-acid magmatic activity in the Late Triassic and Cu-Fe-Pb-Zn-Ag minerogenetic subseries of carbonate-host related to hot water jet deposition in the Devonian period. The prospecting criteria of the Au-Cu-Ag polymetallic deposit are summarized. The comprehensive prospecting models of Xiajiadian Au deposit, Chigou Cu-Mo deposit, Yindongzi Ag-Pb polymetallic deposit, Longtougou Au deposit and Wangjiaping Au deposit are established respectively. Through the concrete application of comprehensive prospecting method and prospecting model in the area, the prospecting prediction has been made, and better prospecting progress has been achieved. The amount of gold, silver and lead resources are 42 tons, 450 tons and 400 000 tons respectively in the two ore-prospecting target areas of Xiajiadian cond Fenggou-Xitianjiagou. In this paper, the author puts forward a combination of different prospecting methods in three stages: pre-prospecting and selecting area, general survey and evaluation, and detailed exploration, which provides a reference model and method basis for further prospecting in the area.
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鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区,为中国第二大沉积盆地,跨陕、甘、宁、蒙、晋五省区,盆地面积达到25×104km2。鄂尔多斯盆地的中上三叠统—下白垩统发育,发现有多门类的动植物化石[1],盆地沉积了巨厚的白垩系。含恐龙等脊椎动物足迹的地层属于下白垩统志丹群,自下而上包含宜君组、洛河组、华池组、环河组、罗汉洞组、泾川组,以及仅分布于东北部的喇嘛湾组[2]。在鄂尔多斯盆地西北部,恐龙足迹主要产于罗汉洞组和泾川组[3]。在鄂尔多斯盆地南部边缘旬邑县洛河组也发现过恐龙足迹[1]。
2017年9—11月,陕西省地质调查中心承担的“陕北丹霞地貌地质遗迹调查项目”及神木市公格沟丹霞地质公园申报项目,在鄂尔多斯盆地东北缘神木市中鸡一带的下白垩统洛河组(K1l)上部紫红色砂岩中发现恐龙与其他四足类足迹多处,该组合的发现在中国尚属首次。
1. 地质背景
洛河组由“洛河砂岩”演变而来,区域上平行不整合在中侏罗统安定组之上[4]。研究区,即鄂尔多斯东北部一带,洛河组厚度63.79m,以紫红色-暗紫红色厚-块状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与薄层中-粗粒长石石英砂岩、石英砂岩为主,构成典型的丹霞地貌景观。
鄂尔多斯盆地在中侏罗统安定组沉积末期,受晚侏罗世燕山运动末期的隆升影响,盆地抬升掀斜遭受剥蚀[5]。到早白垩世初期,鄂尔多斯盆地伸展,洛河组开始沉积。前人研究与1:5万区域地质调查资料①指出,洛河组的沉积环境属河流、湖泊相[6],而近年来不少学者则认为其属于沙漠相[7-8],在洛河期,鄂尔多斯盆地进入白垩纪第一个沙漠沉积发育的鼎盛期[8]。综合区调等资料,洛河组早期沉积时盆地具准平原性质,河流宽阔,河漫滩较发育,沉积了紫红色、棕红色、砖红色厚层砂岩,并夹有灰白色高岭石质细砂岩,砂岩体中发育以大-巨型槽状交错层、交错层理为特征的中粒长石砂岩夹少量粉砂岩沉积组合,属河流及冲积扇沉积;中期沉积形成紫红色、棕红色、砖红色厚层中粗粒砂岩,砂岩体中发育以大-巨型风成板状交错层、风成斜层理为特征的中粗粒长石砂岩,明显具有沙漠相沙丘、丘间亚相;晚期沉积则形成一套紫红色块状泥岩、粉砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩组合,发育水平层理、低角度斜层理、泥裂、雨痕等,指示了浅水沙漠湖泊相沉积沙丘砂岩发育的低角度斜层理方向,可能反映了以西北风为主,局部有东南暖风作用。
现将研究区含恐龙等脊椎动物足迹地层岩性描述如下。
上覆地层:第四纪全新世风成沙、黄土层
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早白垩世洛河组(K1l) >18.74m
6.紫红色薄层状细粒长石石英砂岩 0.51m
5.紫红色薄层中-粗粒长石石英砂岩,发育板状斜层理,有三趾型恐龙足迹 4.74m
4.紫红色薄层细粒石英砂岩,发育平行层理 5.20m
3.紫红色中厚层中粒长石石英砂岩,具平行层理 5.80m
2.紫红色薄层细粒长石石英砂岩,发育水平层理 1.53m
1.紫红色薄层中粒石英砂岩,有二趾型恐龙足迹与小型四足类足迹,未见底 0.96m
~~~~~~~~~~~~~~~~~不整合接触~~~~~~~~~~~~~~~~~
下伏地层:中侏罗统安定组(J2a)深灰色微-薄层粉砂质泥岩
2. 足迹点与足迹形态
2.1 足迹点概貌
神木市中鸡镇脊椎动物足迹化石分布在宝刀石梨村公格沟水库东岸边,在30km2红色丹霞景观范围内,目前已发现3处恐龙足迹点及2处小型四足类足迹点(图 1)。
1号足迹点目前发现两枚足迹,产于洛河组上部紫红色块状泥岩、粉砂质泥岩与微–薄层泥质粉砂岩中的湖泊相近底部薄层泥质粉砂岩层面上,层面发育泥裂。2~5号足迹点分布在洛河组上部滨岸相紫红色薄层中细粒石英砂岩中岩层面上。其中2号足迹点发现21枚三趾型足迹,层面发育雹痕、雨痕。3、5号足迹点为小型四足类所留。4号足迹点,目前发现16枚二趾型脚印,层面发育浅水流水波痕、雹痕、雨痕、虫迹。
2.2 小型四足类足迹
小型四足类足迹约200个,至少组成5道行迹。其中保存最好的行迹长约1.5m(图版Ⅰ-A),由前足迹与后足迹组成,都呈扁椭圆形。前足迹平均长1.0cm,宽1.3cm;后足迹平均长1.1cm,宽1.6cm,前足迹位于后足迹的前内侧。因保存或后期风化的原因,绝大部分足迹的趾痕不清,保存最好的后足迹能观察到至少4个趾痕。这些小型四足类足迹的形态与尺寸都与巴西足迹(Brasilichnium) [9]非常相似。巴西足迹最初发现于巴西上侏罗统—下白垩统博图卡图组,传统上被归于哺乳形类(Mammaliamorpha)或衍生的兽孔类(Therapsida)。此类足迹为中国首次发现。
2.3 三趾型兽脚类足迹
三趾型兽脚类分布于1号和2号足迹点。1号足迹点仅1个足迹保存较好(图版Ⅰ-B),长14.5cm,宽15.8cm,长宽比为0.9,三趾较纤细,第Ⅱ趾至第Ⅳ趾之间的趾间角约为110°。2号足迹点的21枚三趾型足迹形成一道拐弯的行迹(图版Ⅰ-C)。拐弯的行迹相对罕见。其中保存最好的足迹长12.5cm,宽10.0cm,长宽比为1.3,第Ⅱ趾至第Ⅳ趾之间的趾间角为69°,其趾垫不清,跖趾垫较发育。从整体形态看,2号足迹点的三趾型足迹与实雷龙足迹类(Eubrontidae) [10]较相似。实雷龙足迹类最初发现于北美的下侏罗统,但衍生的足迹形态广泛出现在中国的侏罗系—白垩系[11-12],鄂尔多斯盆地的白垩系也有类似发现[13]。1号足迹点的孤立足迹的形态特征与实雷龙足迹类完全不同,但其较尖锐的爪痕与宽的趾间角表明其属于兽脚类足迹。
2.4 两趾型兽脚类足迹
2号足迹点的一道行迹揭示了有趣的受沉积物影响的保存现象。大多数足迹只留下明显的一个趾痕(图版Ⅰ-D),但在一处沉积物条件适宜区,该造迹者留下了一个保存良好的两趾型足迹(图版Ⅰ-E)。该足迹长14.5cm,宽5.0cm,长宽比为2.9,第Ⅲ趾至第Ⅳ趾之间的趾间角为20°。这是二趾型足迹在陕西省的首次记录,与该区相邻的内蒙古鄂托克旗查布地区也曾有报道[3]。
由于与鸟类系统发育学上的紧密联系,近年来,恐爪龙类(deinonychosaurian)演化支得到学者们的充分研究。恐爪龙类包括驰龙类(dromaeosaurids)和伤齿龙类(troodontids),该类群最具代表性的特征是其第Ⅱ趾上有一个高度发育的大爪,这个大爪可以伸出并高度延展[14]。恐爪龙类运动时,该特化的第Ⅱ趾处于扬起状态,因此留下足迹为两趾,仅由第Ⅲ趾和第Ⅳ趾的印迹组成[11]。因此,两趾型足迹对应恐爪龙类造迹者,是迄今为止特征最鲜明的兽脚类足迹之一。自1994年在中国首次发现以来[15],现在至少发现了十余个足迹点[11],均来自白垩系,分布于四川盆地与攀西地区的多个点,以及山东莒南与岌山、河北赤城、北京延庆、甘肃盐锅峡等。中鸡恐爪龙类足迹的尺寸与甘肃盐锅峡标本类似,该记录增加了该类造迹者的古地理分布范围。
3. 结论
在鄂尔多斯盆地东北缘神木市中鸡白垩系丹霞地貌中发现的恐龙与其他四足类的足迹化石,展示了一个非常独特的组合类型:哺乳形类/兽孔类足迹-实雷龙足迹类-恐爪龙类足迹。这种多样性的兽脚类行迹与小型四足类足迹的组合,在中国属首次发现。虽然其详细分类还有待进一步研究,但这无疑对中国白垩纪沙漠相恐龙动物群的类型与分布,乃至该地区的古气候、古地理和地层对比都具有重要的意义。
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图 1 柞水-山阳矿集区地质矿产简图(刘凯等,2020)
1—古近系;2—石炭系;3—泥盆系;4—志留系;5—震旦系-奥陶系;6—晚侏罗世-早白垩世岩浆岩;7—三叠纪岩浆岩;8—新元古代岩浆岩;9—断层;10—钒矿;11—铁矿;12—银矿;13—锌矿;14—铜矿;15—金矿;16—锑矿
Figure 1. Geological and mineral resources sketch map in Zhashui-Shanyang ore-concentrated area
图 2 秦岭造山带陕西段成矿带构造单元划分示意图(陈毓川, 1999)
F1—青海湖南山-漳县-天水-宝鸡断裂;F2—昆中-夏河-娘娘坝断裂;F3—武山-唐芷-丹凤-商南-信阳-商城断裂;F4—夏河-临潭-宕昌-凤镇-山阳-桐柏断裂;F5—昆南-玛沁-迭部-武都-略阳断裂;F6—文县-康县-勉县-断裂;F7—青川-阳平关-勉县-断裂;F8—洛南-栾川-方城-商城断裂;F9—朱阳关-夏馆-好汉坡断裂;F10—益哇-舟曲-徽县断裂;F11—新城-黄陂断裂;F12—石泉-安康-竹山断裂;F13—城口-房县-襄樊-广济断裂;F14—郯城-庐山断裂;秦岭造山带Ⅱ级构造单元: Ⅱ1—武当-大别隆起;Ⅱ2—北秦岭加里东褶皱带;Ⅱ3—礼县-柞水(中秦岭)海西褶皱带;Ⅱ4—南秦岭印支褶皱带;Ⅱ5—北大巴山加里东褶皱带;Ⅱ6—摩天岭隆起;Ⅲ—华北地台南缘中元古代裂谷带;A—凤-太矿集区;B—勉-略-宁矿集区;C—柞-山矿集区;D—小秦岭矿集区
Figure 2. The tectonic units of metallogenic belt in the Shaanxi part of Qinling orogen
图 4 夏家店金矿床地质简图(刘凯等,2020)
D3x—上泥盆统星红铺组;D2d—中泥盆统大枫沟组;D2s-d—中泥盆统石家沟组-大枫沟组;D2g—中泥盆统古道岭组;D2g-l—下泥盆统公馆组-龙家河组;D1xc—下泥盆统西岔河组;S12—下志留统;O1d—下奥陶统吊床沟组;O1s—下奥陶统水田河组;3w—上寒武统蜈蚣垭组;2y—中寒武统岳家坪组;1s—下寒武统水沟口组;Z2dn—震旦系灯影组;Z2d—震旦系陡山沱组;Z1yl—震旦系耀岭河群;1—地层界线;2—地层不整合界线;3—断层;4—金矿体;5—矿带编号
Figure 4. Geological sketch map of the Xiajiadian gold deposit
表 1 柞水-山阳矿集区夏家店金矿床综合找矿模型
Table 1 The comprehensive exploring model of Xiajiadian gold mineral deposit in Zhashui-Shanyang polymetals ore-concentrated area
方法标志分类 远成低温热液型金矿 地质要素标志 构造位置 区域性镇安-板岩镇大断裂及其南部 成矿地质体 隐伏岩体 成矿时代 139.60±0.98 Ma(单矿物Sm-Nd同位素等时线年龄) 容矿岩石 水沟口组炭硅质板岩、西岔河组砾岩 赋矿位置 断裂构造、水沟口组岩石地球化学界面、不整合面 容矿构造 断裂构造面(NNE向张性构造、EW向剪切构造)、不整合面、氧化还原界面 蚀变及矿化类型 蚀变有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、雌黄化、雄黄化、萤石化、方解石化、绢云母化和(铁)碳酸盐化等,黄铁矿化、萤石化、雌黄化、雄黄化、褐铁矿化、硅化与金矿化关系最密切, 矿化类型主要为微细粒浸染状矿化 地球化学特征 金矿石∑REE含量23.89×10-6~94.23×10-6, 平均为54.14×10-6;ΣCe/ΣY>3, δEu值为0.63~0.90 成矿流体特征 均一温度为50~270℃, 盐度为0.88%~14.98% NaCl eqv 同位素特征 δ13CPDB值为-2.8‰~1.8‰, δ18OV-SMOW值为13.38‰~16.6‰, δ18OH2O值为-5.97‰~14.02‰, δD值为-99‰~-67.6‰, δ34S值为-9.4‰~5.8‰, 206Pb/204Pb值为18.081~18.746, 207Pb/204Pb值为15.555~15.612 物探异常标志 1 : 10万航磁异常 位于EW向带状磁异常梯度带上, 异常最大1550 nT, 最小-461 nT 1 : 5万地面高精度磁异常 长轴近EW向的椭圆状中等磁异常边缘 1 : 1万视充电率异常 金矿石具有高充电率、低电阻率电性特征, 特别是含炭金矿石最为明显, 矿体充电率异常均值为16.27%, 电阻率几何均值为5 Ω·m, 与其他岩石有明显的差异 化探异常标志 1 : 1万次生晕异常 异常组合元素为Hg、Sb、As、Au, 异常由内向外有As-Au-Ag、Sb、Hg的组合分带特征 原生晕异常 Au > 50×10-9, 指示金矿化异常体, Au>500×10-9, 指示金矿化体, Au>1000×10-9, 指示金矿体 遥感异常标志 环形构造, EW向与NE向线性构造叠加;铁染异常 表 2 柞水-山阳矿集区池沟铜钼矿床综合找矿模型
Table 2 The comprehensive exploring model of Chigou copper-molybdum mineral deposit in Zhashui-Shanyang polymetals ore-concentrated area
方法标志分类 斑岩型铜钼矿 地质要素标志 构造位置 区域性凤镇-山阳大断裂北部3 km处 成矿地质体 石英闪长斑岩、花岗斑岩岩体 成矿时代 148.1±2.0 Ma(辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄) 容矿岩石 石英闪长斑岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、石英闪长岩 赋矿位置 矿体多产于斑岩体内外接触带附近 容矿构造 EW向断裂构造、斑岩体顶部及其附近的断裂构造、接触带构造、角砾岩筒 蚀变及矿化类型 自斑岩体边缘向外, 蚀变主要有钾化、硅化、绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化、矽卡岩化、碳酸盐化等。矿化主要有黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化等, 铜矿化与绿泥石化、绿帘石化叠加钾化和黑云母化关系密切, 钼矿化与硅化、钾化关系密切。区内主要矿化类型是斑岩型铜(钼)矿化 地球化学特征 二长花岗岩、石英闪长岩SiO2含量为58.01%~67.78%, K2O+Na2O含量为6.66%~8.75%, K2O/Na2O值为0.92~1.15, Al2O3含量为14.26%~16.46%, CaO含量为2.07%~5.10% 成矿流体特征 均一温度为250~400℃, 盐度为5%~10% NaCl eqv 同位素特征 δ18O值为2.7‰~8.5‰, δD值为-90‰~-107‰, δ34S值为-4‰~4‰ 物探异常标志 1 : 10万航磁异常 位于区域串珠状航磁异常内, 矿区航磁异常面积大, 异常值高, 多达100~218 nT 1 : 1万地面高精度磁异常 矿区磁异常发育, 多表现为正异常, 磁异常值在100 nT以上, 显示深部可能有隐伏含矿斑岩体 1 : 1万视充电率异常 矿体往往显示中等极化率特征, 充电率异常5%~8% 化探异常标志 1 : 1万次生晕异常 异常以Cu、Mo、Au、Ag、W、Bi为主, 伴有Ba、Cd、Pb、Zn、Sn异常, 由异常中心向外, 呈现Cu(Mo)-W-Au-Ag-Pb(Zn)元素组分分带特征 原生晕异常 Cu 100×10-6~500×10-6, 指示铜矿化异常体, Cu 500×10-6~1000×10-6, 指示铜矿化体, Cu大于2000×10-6, 指示铜矿体 遥感异常标志 NNE向串珠状环形构造, EW向与NNE向线性构造叠加 表 3 柞水-山阳矿集区银洞子银铅多金属矿床综合找矿模型
Table 3 The comprehensive exploring model of Yindongzi silver lead polymetals mineral deposit in Zhashui-Shanyang ore-concentrated area
方法标志分类 海底热水喷流沉积(SEDEX)型银铅多金属矿 地质要素标志 构造位置 柞水-山阳泥盆纪沉积盆地 成矿地质体 三级沉积洼地及同生断裂 成矿时代 374~386 Ma(Rb-Sr同位素等时线年龄和铅同位素模式年龄) 容矿岩石 浅海相泥质-碳酸盐建造, 岩性为绿泥绢云千枚岩、磁铁(菱铁)千枚岩、铁白云质绿泥绢云千枚岩、绢云母结晶灰岩、粉砂质千枚岩夹重晶石岩、似碧玉岩、钠长岩 赋矿位置 大西沟组第二岩性段上部地层 容矿构造 矿体与围岩产状一致, 界线清楚, 具有明显的层控矿床特征 蚀变及矿化类型 无明显围岩蚀变, 仅在矿体上下盘附近围岩有褪色化现象和弱的绿泥石化、硅化、黄铁矿化及碳酸盐化 地球化学特征 千枚岩: SiO2含量为52.99%~54.33%, K2O+Na2O含量为2.15%~5.53%, K2O/Na2O值为1.39~15.10, Al2O3含量为16.30%~19.94%, CaO含量为3.72%~4.51% 成矿流体特征 均一温度小于200℃, 总硫值+22.6‰~+23.8‰, pH值7~8, Eh值-0.40~-0.17 V, logfO2值-44.91~-38.12 同位素特征 主矿体硫化物δ34S值为13‰~19‰, 重晶石δ34S值为21‰~28.48‰,δ18O值为19.1‰~19.6‰(含矿硅质岩), δ30Si值为-0.2‰~0.1‰(含矿硅质岩);方铅矿206Pb/204Pb值为18.01~18.25, 207Pb/204Pb值为15.55~15.85, 208Pb/204Pb值为37.97~38.94 物探异常标志 1 : 1万地面高精度磁异常 200~500 nT的中等正磁异常, 通常可指示矿体;-50~200 nT的磁异常, 是含矿层位的反映 1 : 1万电阻率异常 1000~1500 Ω·m的低电阻率异常, 一般指示矿体;800~1500 Ω·m的电阻率异常, 往往反映含矿层位 化探异常标志 1 : 1万次生晕异常 异常组合元素为Cu、Ag、Pb、Zn、As、Fe、Ba, 异常由内向外具有CuAg-PbAg-Pb-Fe-Ba的组合分带特征 遥感异常标志 环形构造, NWW向与NE向线性构造叠加 表 4 柞水-山阳矿集区龙头沟金矿床综合找矿模型
Table 4 The comprehensive exploring model of Longtougou gold mineral deposit in Zhashui-Shanyang polymetals ore-concentrated area
方法标志分类 受构造控制的中温热液型金矿 地质要素标志 构造位置 区域性山阳-凤镇大断裂与镇安-板岩镇断裂之间 成矿地质体 断裂深部存在的隐伏岩体 成矿时代 141.70 ± 0.92 Ma(单矿物Sm-Nd同位素等时线年龄) 容矿岩石 泥盆系大枫沟组砂岩、板岩、砾岩 赋矿位置 EW向层间南倾的剪切断裂构造 容矿构造 近EW向F1、F2等层间剪切断裂构造 蚀变及矿化类型 硅化、重晶石化、黄铁矿化、褐铁矿化、(铁)碳酸盐化和绢云母化、黄铜矿化、镜铁矿化等。与成矿关系最密切的是黄铁矿化和褐铁矿化, 其次为硅化 地球化学特征 金矿石∑REE含量56.1×10-6~291.0×10-6, 平均173.55×10-6;∑Ce/∑Y值为0.362~1.304, 平均0.941;δEu值为3.35~8.58, 平均5.12;δCe值为0.73~0.74;Sm/Nd值为0.313~0.447, 平均为0.356。金矿石中黄铁矿Co/Ni > 1围岩∑REE含量179.1×10-6, ∑Ce/∑Y值为4.740, δEu值为0.680, δCe值为0.89, Sm/Nd值为0.183 成矿流体特征 均一温度260~280℃, 盐度1.5%~4%NaCl eqv, 成矿压力140~200 MPa 同位素特征 矿石中黄铁矿δ34S值为0.39‰~5.91‰, 平均2.74‰;石英包裹体中δ18O石英值为17.1‰~19.5‰, 平均18.6‰;δD值为-105‰~-113‰, 平均-109.2‰;黄铁矿化石英脉矿石中石英δ30Si=0.2‰ 物探异常标志 区域航磁异常 区域航磁正异常 布格重力异常 布格重力负异常带相对平缓的EW向带状异常 激电测深异常 视充电率几何平均值为1.25%~3.31%,常反映金矿体, 低于1.25%一般指示围岩;视电阻率几何平均值达524~577 Ω·m, 指示金矿体, 低于524 Ω·m或高于600 Ω·m一般反映围岩 化探异常标志 1 : 2.5万沟系次生晕异常 Au、Cu、As、Sb、Hg元素异常组合 原生晕异常 元素组合Au、Ag、Hg、Cu、Pb、Zn、As、Mn、Bi、Sb、Co, 其中前缘晕元素为As、Sb、Hg, 近矿晕元素Ag、Cu、Pb、Zn, 尾晕元素Bi、Mo、Co 遥感异常标志 环形构造边部的线性断裂构造及其叠加构造, 铁染异常、羟基异常受断裂控制明显, 异常的发育与断裂构造关系明显 表 5 柞水-山阳矿集区王家坪金矿床综合找矿模型
Table 5 The comprehensive exploring model of Wangjiaping gold mineral deposit in Zhashui-Shanyang polymetals ore-concentrated area
方法标志分类 受构造控制的远成低温热液型金矿 地质要素标志 构造位置 山阳-凤镇断裂和镇安-板岩镇断裂之间 成矿地质体 断裂深部存在的隐伏岩体 成矿时代 195 Ma(单矿物Sm-Nd同位素等时线年龄) 容矿岩石 泥盆系星红铺组含炭泥质灰岩、钙质板岩、生物碎屑灰岩 赋矿位置 EW向断裂构造与NE向、NW向形成的“井”字形构造中部 容矿构造 近EW向F21断裂及其平行的次级断裂构造 蚀变及矿化类型 黄铁矿化、硅化、雌黄化、炭化、铁碳酸盐化、雄黄化, 少量辉锑矿化、黄铜矿化、白钨矿化;与成矿关系最密切的是黄铁矿化、硅化、雌黄化, 其次是铁碳酸盐化、雄黄化 地球化学特征 金矿石∑REE含量94.71×10-6~141.03×10-6, 平均117.30×10-6;∑Ce/∑Y值为7.62~16.30, 平均11.03;δEu值为0.43~0.55, 平均0.49;δCe值为0.73~0.78, 平均0.76, (La /Sm)N值为3.86~4.52, Sm/Nd值为0.17~0.19。金矿石中黄铁矿Co/Ni值为1~4。围岩∑REE含量42.45×10-6~61.22×10-6, 平均51.84×10-6;∑Ce/∑Y值为6.71~7.66, 平均6.92;δEu值为0.49~0.76, 平均0.63;δCe值为0.95, (La /Sm)N值为2.8~3.6, Sm/Nd值为0.21~0.31 成矿流体特征 均一温度90~250℃, 平均118℃;盐度4.61%~22.38% NaCl eqv, 平均15.96%NaCl eqv;成矿压力82~345 MPa, 平均133 MPa;流体密度0.967~1.12 g/cm3 同位素特征 金矿石中黄铁矿δ34S值为-1.51‰~12.8‰, 平均6.54‰;石英-方解石δ18O石英值为6.6‰~21.7‰;δ13C值为-1.2‰~1.4‰;δD值为-104‰~-52.1‰ 物探异常标志 区域航磁异常 位于区域航磁正异常区 布格重力异常 布格重力负异常带相对平缓的EW向带状异常 激电异常 视极化率为3%~7%, 平均5.63%, 视电阻率500~1500 Ω·m, 平均851 Ω·m的中高极化中低阻特征指示金矿体, 高阻低极化和低阻低极化特征反映围岩 化探异常标志 1 : 1万土壤地球化学异常 元素异常组合Au、As、Sb、Hg 原生晕异常 元素组合Au、Ag、Hg、Sb、As、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo, 其中前缘晕元素为As、Sb、Hg, 近矿晕元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn, 尾晕元素Bi、Mo 遥感异常标志 环形构造边部, 铁质异常和羟基异常条带状发育, 控矿断裂呈断续的线性影像 表 6 夏家店矿区视充电率异常特征及推断解释
Table 6 A list of abnormal characteristics and in ferential interpretation of apparent charging rate in Xiajiadian mining area
异常编号 长度/m 宽度/m 最大值/% 平均值/% 展布特征 地质解释 备注 M1 26 12 8.62 8.42 似带状NW向 与F1有关的NW向次 单剖面控制 M2 68 10~58 9.73 7.31 似带状NW向 级含炭蚀变构造带 东侧未圈闭 M3 275 7~30 5.28 4.68 条带状NE向 Ⅴ矿化蚀变带 已圈闭 M4 695 27~87 11.24 4.92 环带状 炭质构造蚀变带 东侧未圈闭 -
Xie G Q, Mao J W, Wang R T, et al. Origin of Late Mesozoic granitoids in the newly discovered Zha-Shan porphyry Cu district, South Qinling, central China, and implications for regional metallogeny[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 103: 184-197. doi: 10.1016/j.jseaes.2014.09.018
曹东宏, 朱赖民, 李犇, 等. 陕西省柞水县王家沟卡林型金矿床地质特征及成因初探[J]. 地质与勘探, 2009, 45(1): 23-29. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200901004.htm 陈雷, 王宗起, 闫臻, 等. 秦岭山阳-柞水矿集区150-140 Ma斑岩-矽卡岩型CuMoFe(Au)矿床成矿作用研究[J]. 岩石学报, 2014a, 30(4): 415-436. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201402009.htm 陈雷, 闫臻, 王宗起, 等. 陕西山阳柞水矿集区燕山期岩体矿物学特征: 对岩浆性质及成矿作用的指示[J]. 地质学报, 2014b, 88(1): 109-132. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201401010.htm 陈雷, 闫臻, 王宗起, 等. 东秦岭160-140Ma Cu(Mo)和Mo(W)成矿作用的差异性: 来自成矿岩体的地球化学及其岩浆源区的证据[J]. 岩石学报, 2015, 31(4): 2383-2401. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201508018.htm 陈雷, 闫臻, 王宗起, 等. 南秦岭山阳-柞水矿集区大西沟-银硐子铁-银-铅锌-铜矿床磁铁矿地球化学特征: 对矿床成因的约束[J]. 矿物岩石, 2016, 36(4): 38-49. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS201604006.htm 陈雷, 闫臻, 王宗起, 等. 东秦岭160~140 Ma Cu(Mo)和Mo(W)矿床磷灰石成分特征[J]. 地质学报, 2017, 91(9): 1925-1941. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2017.09.002 陈毓川. 中国主要成矿区带矿产资源远景评价[M]. 北京: 地质出版社, 1999: 8-118. 代军治, 张西社, 王鹏, 等. 南秦岭柞水县冷水沟铜钼金矿床成矿流体、H-O-S同位素特征及成矿作用[J]. 地质与勘探, 2015, 55(1): 13-22. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2015.01.003 丁坤. 南秦岭柞-山矿集区典型金矿床成矿作用与成矿动力学背景[D]. 长安大学博士学位论文, 2020. 樊忠平, 任涛, 王瑞廷, 等. 基于Surpac软件的矿床模型构建及矿体资源量估算——以陕西山阳夏家店金钒矿床为例[J]. 地质与勘探, 2010, 46(5): 977-984. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT201005024.htm 方维萱. 柞水银硐子特大型银多金属矿床矿物地球化学研究[J]. 矿物学报, 1999, 19(3): 349-357. doi: 10.3321/j.issn:1000-4734.1999.03.015 高菊生, 王瑞廷, 张复新, 等. 南秦岭寒武系黑色岩系中夏家店金矿床地质地球化学特征[J]. 中国地质, 2006, 33(6): 1371-1378. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2006.06.021 弓虎军, 朱赖民, 孙博亚, 等. 南秦岭沙河湾、曹坪和柞水岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义[J]. 岩石学报, 2009a, 25(2): 248-264. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200902002.htm 弓虎军, 朱赖民, 孙博亚, 等. 南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成[J]. 岩石学报, 2009b, 25(11): 3029-3042. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200911033.htm 郭现轻, 闫臻, 王宗起, 等. 山阳-柞水矿集区李家砭Ti-Fe矿床成矿构造背景研究[J]. 岩石学报, 2014, 30(2): 437-450. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201402010.htm 胡健民, 崔建堂, 孟庆任, 等. 秦岭柞水岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 地质论评, 2004, 50(3): 323-329. doi: 10.3321/j.issn:0371-5736.2004.03.016 黄宾, 姚仲友. 陕西柞水银洞子银、铅多金属矿床物质来源初探[J]. 西北地质, 1991, 12(4): 24-28. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI199104007.htm 李声浩, 朱赖民, 丁乐乐, 等. 南秦岭夏家店金矿床赋矿黑色岩系元素地球化学及其成矿意义[J]. 地学前缘, 2019, 26(5): 129-145. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY201905012.htm 李先梓, 严阵, 卢欣祥. 秦岭-大别山花岗岩[M]. 北京: 地质出版社, 1993: 1-212. 刘春花, 吴才来, 郜源红, 等. 南秦岭东江口、柞水和梨园堂花岗岩类锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学与锆石Lu-Hf同位素组成[J]. 岩石学报, 2014, 30(8): 2402-2420. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201408021.htm 刘凯, 任涛, 孟德明, 等. 秦岭造山带柞水-山阳矿集区斑岩型铜矿成矿规律及找矿方向分析[J]. 地质与勘探, 2014, 50(6): 1096-1108. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT201406010.htm 刘凯, 王瑞廷, 樊中平, 等. 秦岭造山带柞水-山阳矿集区夏家店金矿床成矿时代及其地质意义[J]. 矿床地质, 2019, 38(6): 1278-1296. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201906006.htm 刘凯, 赵亮, 任涛, 等. 南秦岭柞水-山阳矿集区成矿特征及找矿方向[J]. 矿产勘查, 2020, 11(5): 849-857. doi: 10.3969/j.issn.1674-7801.2020.05.001 刘仁燕, 牛宝贵, 和政军, 等. 陕西柞水地区小茅岭复式岩体东段LA-ICP-MS锆石U-Pb定年[J]. 地质通报, 2009, 30(2/3): 448-460. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=2011020331&flag=1 刘新伟, 汪超, 韩璐, 等. 王家坪金矿床地质地球化学特征及成因探讨[J]. 黄金科学技术, 2016, 24(4): 39-46. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJKJ201604006.htm 卢纪英, 李作华, 张复新, 等. 秦岭板块金矿床[M]. 西安: 陕西科学技术出版社, 2001: 1-104. 孟德明, 王瑞廷, 刘凯, 等. 陕西山阳县池沟地区地质特征与构造-岩浆-成矿作用分析[J]. 西北地质, 2014a, 47(1): 116-126. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI201401010.htm 孟德明, 王瑞廷, 王鹏, 等. 陕西柞水-山阳矿集区冷水沟铜钼矿床成矿特征及成矿机制探讨[J]. 矿床地质, 2014b, 33(4): 833-846. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201404013.htm 牛宝贵, 和政军, 任纪舜, 等. 秦岭地区陡岭-小茅岭隆起带西段几个岩体的SHRIMP锆石U-Pb测年及其地质意义[J]. 地质论评, 2006, 52(6): 826-835. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP200606017.htm 任涛, 王瑞廷, 王向阳, 等. 秦岭造山带柞水-山阳沉积盆地铜矿勘查思路与方法[J]. 地质学报, 2009, 83(11): 1730-1738. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200911017.htm 任涛, 王瑞廷, 孟德明, 等. 南秦岭造山型金矿地质特征及成矿模式-以陕西山阳夏家店金(钒)矿床为例[J]. 西北地质, 2014a, 47(1): 150-158. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI201401013.htm 任涛, 王瑞廷, 谢桂青, 等. 陕西池沟斑岩型铜矿床含矿岩体地球化学特征、成岩成矿时代及其意义[J]. 矿床地质, 2014b, 33(4): 807-820. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201404011.htm 苏瑞侠, 刘平. 秦岭穆家庄铜矿地球化学特征[J]. 地质地球化学, 2001, 29(4): 20-27. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZDQ200201003.htm 王瑞廷. 秦岭造山带陕西段主要矿集区典型金属矿床成矿模式和找矿预测研究[D]. 中国地质大学(北京)博士后研究报告, 2005: 1-173. 王瑞廷, 李剑斌, 任涛, 等. 柞水-山阳多金属矿集区成矿条件及找矿潜力分析[J]. 中国地质, 2008, 35(6): 1291-1298. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI200806027.htm 王瑞廷, 任涛, 李建斌, 等. 柞水银洞子银铅多金属矿床地球化学特征、成矿模式及找矿预测[J]. 地质学报, 2010, 84(3): 418-430. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201003011.htm 王瑞廷, 任涛, 孟德明, 等. 柞-山矿集区侵入岩与成矿[J]. 西北地质, 2012a, 45(S1): 29-33. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI2012S1010.htm 王瑞廷, 王东生, 代军治, 等. 秦岭造山带陕西段主要矿集区铅锌银铜金矿综合勘查技术研究[M]. 北京: 地质出版社, 2012b: 1-275. 王瑞廷, 王向阳, 任涛, 等. 山阳-柞水矿集区斑岩-矽卡岩型多金属矿床找矿方法组合研究[J]. 岩石学报, 2015a, 31(1): 245-260. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201501018.htm 王瑞廷, 李剑斌, 代军治, 等. 陕西山阳-柞水矿集区综合找矿方法和典型矿床找矿模型[C]//2015年中国地球科学联合学术年会论文集. 2015b: 717-719. 王瑞廷, 代军治, 张西社, 等. 陕西秦岭地区与小岩体有关的铜钼多金属矿床成矿背景与找矿预测[M]. 北京: 地质出版社, 2016: 1-226. 王瑞廷, 冀月飞, 成欢, 等. 南秦岭柞水-山阳矿集区金铜矿床成矿规律与找矿方向[J]. 现代地质, 2021, 35(6): 1487-1503. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ202106001.htm 王相, 唐荣扬, 李实, 等. 秦岭造山与金属成矿[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1996: 170-182. 王晓霞, 王涛, 齐秋菊, 等. 秦岭晚中生代花岗岩时空分布、成因演变及构造意义[J]. 岩石学报, 2011, 27(6): 1573-1593. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201106002.htm 王晓霞, 王涛, 张成立. 秦岭造山带花岗质岩浆作用与造山带演化[J]. 中国科学: 地球科学, 2015, 45(8): 1109-1125. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201508003.htm 吴发富, 王宗起, 王涛, 等. 南秦岭山阳板板山钾长花岗岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄与地球化学特征[J]. 矿物岩石, 2012, 32(2): 63-73. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS201202010.htm 吴发富, 王宗起, 闫臻, 等. 秦岭山阳-柞水地区燕山期中酸性侵入岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成[J]. 岩石学报, 2014, 30(2): 451-471. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201402011.htm 夏长玲, 赵晓龙, 王瑞廷, 等. 陕西省山阳县夏家店金(钒)矿地质特征、成矿模式与找矿预测[J]. 西北地质, 2015, 48(1): 164-171. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI201501022.htm 熊潇, 朱赖民, 张国伟, 等. 南秦岭柞水-山阳矿集区小河口矽卡岩型铜矿床矿物化学及其成矿意义[J]. 岩石学报, 2019, 35(8): 2597-2614. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201908016.htm 薛玉山, 王瑞廷, 汪超, 等. 陕西省山阳县王家坪金矿断裂构造控矿规律[J]. 地质力学学报, 2020a, 26(3): 391-404. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLX202003010.htm 薛玉山, 寸小妮, 刘新伟, 等. 陕西山阳县龙头沟金成矿带元素及硫同位素组成特征研究[J]. 现代地质, 2020b, 34(5): 1077-1091. 炎金才. 陕西柞水银洞子银铅矿床硫同位素地质研究[J]. 矿物岩石, 1995, 15(1): 80-86. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS199501010.htm 闫臻, 王宗起, 王涛, 等. 秦岭造山带泥盆系形成构造环境: 来自碎屑岩组成和地球化学方面的约束[J]. 岩石学报, 2007, 23(5): 1023-1042. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200705017.htm 闫臻, 王宗起, 陈雷, 等. 南秦岭山阳-柞水矿集区构造-岩浆-成矿作用[J]. 岩石学报, 2014, 30(2): 401-414. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201402008.htm 姚书振, 丁振举, 周宗桂, 等. 秦岭造山带金属成矿系统[J]. 地球科学, 2002, 27(5): 599-604. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200205019.htm 杨恺, 刘树文, 李秋根, 等. 秦岭柞水岩体和东江口岩体的锆石U-Pb年代学及其意义[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2009, 45(5): 841-847. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BJDZ200905020.htm 杨志华, 姜常义, 赵太平, 等. 秦岭造山带成矿作用概述[J]. 大地构造与成矿学, 2000, 24(1): 44-50. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK200001006.htm 叶天竺, 吕志成, 庞振山, 等. 勘查区找矿预测理论与方法(总论)[M]. 北京: 地质出版社, 2014: 231-420. 叶天竺, 韦昌山, 王玉往, 等. 勘查区找矿预测理论与方法(各论)[M]. 北京: 地质出版社, 2017: 234-550. 原莲肖, 任涛, 李英, 等. 陕西山阳县夏家店金矿物质组分和成矿流体特征及成矿物质来源探讨[J]. 地质与勘探, 2007, 43(5): 68-73. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200705014.htm 原莲肖, 王瑞廷, 李英, 等. 陕西秦岭地区主要矿床岩矿石光薄片图册[M]. 北京: 地质出版社, 2017: 1-325. 曾志杰, 陈雷. 南秦岭山阳-柞水矿集区夏家店金矿床微量-铂族元素地球化学特征及其对矿床成因的指示[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(3): 704-722. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ202103006.htm 张本仁, 陈德兴, 李泽九, 等. 陕西柞水-山阳成矿带区域地球化学[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1989: 162-171. 张本仁, 骆庭川, 高山, 等. 秦巴岩石圈构造及成矿规律地球化学研究[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1994: 257-311. 张复新, 杜孝华, 王伟涛, 等. 秦岭造山带及邻区中生代地质演化与成矿作用响应[J]. 地质科学, 2004, 39(4): 486-495. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKX200404004.htm 张西社, 王瑞廷. 陕西省山阳县池沟地区斑岩成矿特征、成矿规律及找矿预测[J]. 西北地质, 2011, 44(2): 72-79. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI201102009.htm 张西社. 南秦岭柞山地区铜矿成矿类型、成矿规律及找矿预测[J]. 地质与勘探, 2012a, 48(4): 728-741. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT201204008.htm 张西社, 代军治, 王瑞廷, 等. 陕西柞-山地区冷(水沟)-池(沟)-色(河铺)金钼铜矿带特征及其区域找矿意义[J]. 中国地质, 2012b, 39(6): 1727-1742. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201206019.htm 张西社, 王瑞廷, 代军治, 等. 陕西山阳色河铺地区隐爆角砾岩特征及其铜矿找矿意义[J]. 地质学报, 2015, 89(4): 766-778. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201504009.htm 张宗清, 张国伟, 刘敦一, 等. 秦岭造山带蛇绿岩、花岗岩和碎屑沉积岩同位素年代学和地球化学[M]. 北京: 地质出版社, 2006: 208-217. 郑俊, 朱赖民, 姜航, 等. 南秦岭柞水-山阳矿集区印支期和燕山期花岗岩对比研究[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2015, 34(6): 1155-1172. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYDH201506012.htm 朱华平. 柞山地区铜锌多金属矿床地质-地球化学-后生成矿作用的重要性[D]. 中国地质科学院博士学位论文, 2004: 1-117. 朱赖民, 任仓智, 郑俊, 等. 南秦岭柞水-山阳矿集区下官坊含铜岩体矿化特征与岩石地球化学[J]. 矿产勘查, 2019a, 10(4): 810-820. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSJS201904013.htm 朱赖民, 郑俊, 熊潇, 等. 南秦岭柞水-山阳矿集区园子街岩体岩石地球化学与成矿潜力探讨[J]. 地学前缘, 2019b, 26(5): 189-205. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY201905017.htm