陕西柞水

【摘要】随着地区矿业经济的发展，诸多早期发现的矿床已面临资源不足及闭坑的困境，因此预测找矿靶区，寻找接替资源，成为当下地质工作者的一项重点工作。本文通过研究区域地质背景和研究区成矿条件，认为该区具有寻找喷流沉积型矿床的有利条件，首先选用了土壤地球化学与磁法测量，根据异常分布选择了激电中梯法重点工作区，确定了有利矿化位置，布置槽探、平硐工程进行验证，快速找到了隐伏铁铜金矿体。经综合研究、工程验证，认为该区寻找喷流沉积型多金属矿床的标志为：①Au、Ag、Cu、Pb、Zn为代表的土壤地球化学综合异常区；②围岩与富含金属硫化物的矿体之间的物性差异，低电阻率与高极化率可作为重要的地球物理找矿间接标志；③断裂构造活动发育的地区。

【关键词】山阳矿集区；土壤地球化学测量；磁法测量；激电中梯测量；找矿预测

一、引言

柞水—山阳矿集区是南秦岭造山带重要的多金属矿集区，属柞水—山阳华力西-燕山期铁银铅锌铜金红石成矿带，具有良好的成矿区位优势。该区相继发现了银洞子—大西沟大型铁银铜多金属矿床、黑沟中型铁银铅多金属矿床、穆家庄中型铜矿和桐木沟中型锌矿床、小河口小型铜矿床等一批有色金属矿床。本文通过分析该区成矿条件，借助物化探方法进行找矿勘查，并总结找矿标志，以期为柞水—山阳矿集区寻找类似成因的矿床提供借鉴意义。

二、区域地质背景

柞水—山阳地区自新元古代到晚侏罗世-早白垩世经历了洋壳俯冲和陆陆碰撞的构造演化，在泥盆纪—二叠纪时期，古秦岭洋消减形成柞水—山阳弧前盆地，同时形成了一系列沉积型Fe、Ag、PbZn矿床。研究区位于此盆地的东南部，成矿条件优越，具有寻找热水沉积（改造）型矿床的潜力。

区域上出露地层为：中泥盆统牛耳川研究组（D2n）、池沟组（D2c），中上泥盆统青石垭组（D2q），上泥盆统下东沟组（D3xd）和桐峪寺组（D3t）。岩性为一套浅海相细碎屑岩—碳酸盐岩建造，沉积韵律层发育。（见图1）

区域上矿产种类众多，以铅、锌、银、铜、铁、重晶石为主，矿产地数十处。主要与沉积作用、海底喷流热液改造、中酸性小岩体有关的矿床，省内最大的铁矿床（大西沟菱铁矿床）和最富的铅银矿（银硐子）位于该成矿带的中段。

1-古近系-新近系；2-上石炭统武王沟组；3-中石炭统铁石锅组；4-下石炭统介河组；5-下石炭统二峪河组；6-上泥盆统桐峪寺组；7-上泥盆统下东沟组；8-中泥盆统青石垭组；9-中泥盆统池沟组；10-中泥盆统牛耳川组；11-寒武-奥陶系；12-志留系；13-花岗闪长岩；14-花岗斑岩；15-闪长玢岩；16-角度不整合；17-地层产状；18-断层；20-矿床及矿点；21-研究区

三、研究区域成矿特征

3.1 地质特征

区内出露地层为上泥盆统下东沟组（D3xd），中上泥盆统青石垭组（D2q），中泥盆统池沟组（D2c），主要岩性为泥砂质板岩、钙质板岩、泥灰岩，为一套浅变质海相细碎屑岩-碳酸盐岩建造，沉积韵律层发育。地层呈弧形带状分布，西部地层倾向20°-30°、东部地层倾向320°-350°。矿区中部发现多处褐铁矿化铁帽及含铁、铜石英细脉，多数集中在断裂附近。

3.2 成矿条件分析

3.2.1 地层条件

研究区位于小河口—原子街铁铜金成矿区内，研究区内的青石垭组（D2q）是南秦岭柞山地区泥盆系热水喷流沉积型和层控型铁、银、铜、锌等多金属矿的主要赋矿层位；下东沟组（D3xd）与区域上的池沟组（D2c）、桐峪寺组（D3t）是与中酸性小岩体有关的斑岩型—矽卡岩型铜、钼、铁矿的赋矿围岩。

3.2.2构造条件

近东西向的凤镇——山阳断裂带是本区规模最大、延续较好的一组构造线，活动强烈，控制了该断裂两侧的沉积，由于其切割深度较大，使得深部热液、矿液得以向上运移，利于形成海底喷流沉积及有关矿产。在本研究区断层多数集中于中部，构成北东向和北西向带状断层群，为区内控矿构造和导矿构造。

3.2.3 蚀变特征

工作区内蚀变形式主要为线型蚀变，构成蚀变带。各蚀变矿物以星散状、星散浸染状、稠密浸染状、细脉浸染状、团块状、细脉状、网脉状、大脉状、块状等形式产出，均与矿化关系密切。

四、工作方法技术

4.1 方法选择

对研究区内铁铜矿石标本进行了磁性、电性参数测定，其磁化率为59.3～158.8×10-6SI，平均107×10-6SI，而钙质、泥质板岩的磁化率为0～81×10-6SI，平均26.1×10-6SI；其极化率为0.22～12.87%，平均3.56%；电阻率为323～3930 ，平均1960 ，而围岩的极化率均小于2%，电阻率为4811～36853 ，平均6030 。由此看出矿石具有高磁性、高极化率、低电阻率的特点，与围岩具有明显的磁性、电性差异。因此该研究区具备采用地球物理工作的前提。

4.2 野外数据采集

根据矿区的成矿条件分析，土壤地球化学测量与高精度磁法测量的测网布设垂直构造线的南北向测线，线距100m，点距40m。综合磁测、化探圈出的重点异常区采用激电中梯测量，测线方向与磁测方位角相同，线距100米，点距20米，供电极距AB=800—1740m，测量极距MN=20、40m。

五、数据处理及解释

5.1 土壤地球化学测量数据处理及解释

对测试出的元素含量进行元素平均值、标准差、变化系数等地球化学参数计算、统计，得出该区Au、Pb的变化系数比较大、分布广，易形成地球化学异常。

5.1.1 相关分析

对研究区Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素进行相关分析后发现：Au与Cu的相关系数为0.557，Pb与Zn的相关系数为0.778，Pb与Ag的相关系数为0.697，Zn与Ag的相关系数为0.587。可见Au与Cu，Pb、Zn与Ag元素之间明显呈正相关，反映了主要成矿元素的组合特征，可以作为本区找矿指示元素。

5.1.2 地球化学异常特征

元素的迁移富集可形成区域或局部的异常，而异常特征及规模则对找矿信息的评价起决定性的作用。因此分析元素产生的异常特征，对研究成矿规律和指导找矿具有重要意义。该区异常以Au、Ag、Cu、Pb、Zn为主。通过土壤地球化学数据统计分析可知，Au元素含量为0.39×10-9～582×10-9，统计中Au元素的最高含量为582×10-9，是异常下限（4×10-9）的145倍，浓集中心明显。Ag、Pb异常多呈面状，浓度梯度发育一般，但浓集中心清楚，面积前者小于后者；Cu异常面积相对较小，以EW向似面状为主，与Au异常空间分布具一致性，为金矿找矿的指示元素，并为深部寻找金矿奠定了基础；Zn分布范围较大且分散，浓度分带不明显，但大多异常与Pb异常方向、形态以及浓集中心吻合较好。

5.2 高精度磁法测量数据处理及解释

利用SUFER软件将野外采集的磁测数据经过整理及各项改正之后，绘制了化极△T平面等值线图。区内磁场特征以正负交替变化为主，反应了磁性体变化不均的特征。磁异常以北北西向条带状展布，推测为磁性矿物质引起。选用20nT为异常下限进行局部异常圈定，初步确定3个异常。

C1与C3异常地表分别发现有磁铁矿化及铁金矿化，其位置、走向与C1、C3异常带吻合较好，因此推断C1与C3磁异常均由已知矿化引起。

C2异常地表出露在中泥盆统下东沟组第三岩性（Dq3-3）段钙质板岩中。由物性分析：钙质板岩的磁化率较低。结合土壤地球化学结果，该异常区内有Cu、Au元素富集，故推测为矿致异常，可作为下一步激电中梯测量的重点工作区。

5.3 激电中梯测量数据处理及解释

研究该区成矿条件、成矿类型及土壤地球化学测量与磁法测量结果的基础上，选择主要成矿元素Au、Cu的浓度中心及磁测异常集中区作为激电中梯测量工作区。

利用SUFER软件将野外采集的激电中梯数据绘制视极化率平面等值线图和视电阻率平面等值线图。矿区内视极化率以6%，视电阻率以1500Ω.m为异常下限圈定异常，主要圈定了4个异常区，均呈现高极化、中低阻特征。

DHJ1异常带以8%等值线圈闭，呈似椭圆形，有两个高值中心10.2%、9.4%。DHJ2异常区位于DHJ1异常区北侧，以8%等值线圈闭，规模大于DHJ1异常区，强度略小于DHJ1异常区，最强异常出现在西侧，视极化率强度大于9%。DHJ3异常区以8%等值线圈闭，呈条带状。这三个异常带的总体走向近东西向，与地层展布方向大体一致；在激电异常的中部和四周都有土壤测量的Cu、Au元素异常；DHJ2异常带还有较好的磁异常。地质上均处于该区域的有利成矿地层下东沟组，并且异常处在多条断裂的交汇部位，具有优越的成矿条件，激电异常范围广、幅值大，异常特征也为含硫金属矿物的低阻高极化特征，由此推测该异常为矿致异常，由Cu、Au矿化引起。

DHJ4异常区处于研究区东北部，因受工区范围及地形影响，使得异常在北部不够完整，但是总体异常走向和形态良好，呈不规则形，异常等值线浓集，视极化率中心高值达10.6%，异常带内发现一条铁金矿化体，推测由此引起激电异常。

六、工程验证

由于客观条件的原因，该区未能进行钻探工程验证，仅进行了部分槽探、平硐工程揭露。根据区内地形条件，选择在DHJ1激电异常区布置平硐PD1，见褐铁矿化体、铜矿体和含金黄铁矿体，矿（化）体顺地层分布，产状330°∠68°。主要金属矿物有黄铜矿（铜蓝、孔雀石），呈浸染状和块状分布；黄铁矿呈浸染状分布，褐铁矿胶结成块状，均分布于断层中。厚度约1.0-4.5m，地表长度小于300m，延深小于300m。含金黄铁矿体主要为一扭-张性断层控制，厚度约0.5-2.6m，地表长度小于500m，延深大于300m。Au品位为0.4g/t-2.0g/t。围岩蚀变为黄铁矿化，绢云母化及硅化。另选择DHJ3激电异常区中心布置平硐PD2，揭露黄铁矿化，顺层分布，矿（化）体产状345°∠45°，矿（化）体厚度约5m。经过工程验证，根据物化探异常圈定的异常区见矿良好。

七、结论

（1）本文通过研究区域地质背景和研究区成矿条件，认为该区具有寻找喷流沉积型矿床的有利条件，首先选用了土壤地球化学与磁法测量，根据异常分布选择了激电中梯法重点工作区，确定了有利矿化位置，布置槽探、平硐工程进行验证，快速找到了隐伏铁铜金矿体。

（2）柞水—山阳矿集区寻找喷流沉积型多金属矿床的标志为：①Au、Ag、Cu、Pb、Zn为代表的土壤地球化学综合异常区；②围岩与富含金属硫化物的矿体之间的物性差异，低电阻率与高极化率可作为重要的地球物理找矿间接标志；③断裂构造活动发育的地区。

（3）由于金属硫化物矿床的磁性差异较大，因此磁法异常不能作为唯一的找矿标志单独使用，需结合多种物化探方法手段综合研究应用于找矿实践。

参考文献：

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