陜西省柞水縣南溝金礦床地質(zhì)特征及找礦前景分析

魏小昭，任 濤，王 鵬，劉 凱，鄭忠林

(西北有色地質(zhì)勘查局七一三總隊，陜西 商洛 726000)

0 引 言

柞水—山陽礦集區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，自20世紀60年代以來，先后在該區(qū)勘查發(fā)現(xiàn)了大西溝—銀洞子大型鐵銀銅多金屬礦床、黑溝中型鐵銀鉛多金屬礦床及池溝等多個中小型礦床(礦點)，進一步確定了“柞水—山陽菱鐵多金屬成礦帶”。南溝—冷水溝金銅多金屬礦區(qū)位于柞水—山陽礦集區(qū)南部，地理坐標為東經(jīng)109°24′30″～109°27′15″；北緯 33°27′00″～33°29′00″。20世紀80年代開始，西北有色地質(zhì)勘查局七一三總隊先后在本區(qū)開展了以找銅、金礦為主的多項地質(zhì)勘查工作，但找礦成果不突出。近年來，西北有色地質(zhì)勘查局七一三總隊以新的斑巖型-矽卡巖型-構(gòu)造熱液脈型成礦系列理論為指導，應用新技術(shù)、新方法，在冷水溝—南溝地區(qū)開展了銅鉬金銀礦的找礦工作，在冷水溝斑巖體接觸帶發(fā)現(xiàn)了低品位厚大的銅礦(化)體，在其外圍南溝—徐家灣地段發(fā)現(xiàn)了多條與斑巖體相關(guān)的構(gòu)造熱液脈型金、銀礦體，為本區(qū)尋找銅、金礦找礦工作奠定了基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

南溝金礦區(qū)位于柞水縣鳳凰鎮(zhèn)及境內(nèi)，所處大地構(gòu)造位置屬南秦嶺印支褶皺帶鳳縣—鎮(zhèn)安褶皺束東段，山陽—鳳鎮(zhèn)深大斷裂的中段南側(cè)。位于柞水—山陽礦集區(qū)東川—銀花銅金鉛鋅礦帶西部。

區(qū)域地層以鳳鎮(zhèn)—山陽斷裂為界，北部出露地層主要為中泥盆統(tǒng)牛耳川組(D2n)、池溝組(D2c)的一套細碎屑巖-碳酸鹽巖，形成于大陸斜坡-陸棚沉積環(huán)境[1]；南部為中泥盆統(tǒng)龍洞溝組(D2l)、上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D3g)、云鎮(zhèn)組(D3y)、火星溝組(D3h)、沙灣組(D3s)及下石炭統(tǒng)八善溝組(C1b)地層，為一套碎屑巖-碳酸鹽巖，形成于潮坪-臺地環(huán)境。其中泥盆系地層為山陽—柞水礦集區(qū)內(nèi)沉積-改造型Ag、Pb、Zn、Fe礦的含礦地層，并為矽卡巖型Cu、Fe礦床的形成提供了有利的條件[2]。

區(qū)內(nèi)褶皺斷裂構(gòu)造發(fā)育，北區(qū)褶皺為紅巖寺—黑山街復式向斜構(gòu)造南翼，總體為單斜構(gòu)造；南區(qū)褶皺為云鎮(zhèn)—冷水溝復式背斜，核部被冷水溝巖體吞蝕，次級平緩背、向斜發(fā)育。

近東西向展布山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂是分割南部印支褶皺帶與北部華力西褶皺帶的深大斷裂，為區(qū)域主體骨架構(gòu)造，控制了區(qū)域范圍內(nèi)的沉積組合特征和巖漿巖的分布，其間近EW向，NE向次級斷裂發(fā)育，在兩背斜(形)軸部環(huán)形斷裂發(fā)育。

區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，侵入巖主要為加里東期李家砭輝長巖體，冷水溝閃長巖體(519 Ma、412 Ma[3])；燕山期冷水溝斜長花崗巖、花崗閃長斑巖、花崗斑巖復式巖體等(140～148 Ma[4])；火山巖主要發(fā)育在冷水溝地區(qū)，主要為沿斜長花崗巖體周邊分布的火山集塊-角礫巖和凝灰質(zhì)千枚巖中的凝灰?guī)r透鏡體等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

南溝地區(qū)以冷水溝次級古隆起巖塊為核心，四周及內(nèi)部由泥盆系地層組成，構(gòu)成基底與蓋層的二元結(jié)構(gòu)，其基底構(gòu)造層由元古界斜長角閃片巖-斜長角閃巖變質(zhì)巖系組成，上部構(gòu)造層主要出露一套泥盆系中-細粒碎屑巖-泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖組合，次級古隆起與沉積蓋層組成橢圓形穹隆背斜形態(tài)，橢圓形穹隆背斜長軸呈北西向展布；兩者之間為角度不整合或斷層接觸(圖1)。

2.1 基 底

礦區(qū)基底為新元古界斜長角閃巖，主要出露于冷水溝地區(qū)的洋芋溝以西，面積約0.75 km2。對于該斜長角閃巖有較大的爭議，一種觀點認為它為加里東期巖漿巖，另一種觀點認為它為區(qū)域變質(zhì)巖[4]，可能形成于早元古代(1 727士25 )Ma，由玄武質(zhì)巖石變質(zhì)形成，受到新元古代(800～950 Ma, 700 Ma)和白堊紀早期(140 Ma)熱液事件的影響,與南秦嶺陡嶺群和佛坪群地層相當[5]，為陡嶺一小磨嶺隆起帶中古老的部分。巖石常見蝕變有硅化、黑云母化、陽起石化，礦化表現(xiàn)為黃鐵礦化、磁黃鐵礦化。巖石因受構(gòu)造作用，韌性變形表現(xiàn)的極為明顯，淺、暗色礦物相對集中，并定向排列，有較多的長英質(zhì)等淺色脈體沿剪切面理定向分布，淺色礦物和各類脈體具有拉長變形特征，沿裂隙常見有褐鐵礦化、鏡鐵礦化，為該區(qū)金礦化體的主要賦礦圍巖。

2.2 蓋 層

礦區(qū)沉積蓋層主要為中泥盆統(tǒng)龍洞溝組(D2l)、上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D3g)的一套碎屑巖-碳酸鹽巖組成。

古道嶺組(D3g)：出露于南溝南、北部，分布面積較大。巖性主要為中厚層灰?guī)r，少量大理巖、薄層灰?guī)r夾千枚巖及少量灰黑色鐵白云石硅質(zhì)巖。

龍洞溝組(D2l)：零星出露于徐家灣的南部，南溝測區(qū)未出露，分布面積較小。主要巖性為角礫凝灰質(zhì)大理巖、凝灰質(zhì)千枚巖夾透鏡狀凝灰?guī)r。

古道嶺組、龍洞溝組地層與本區(qū)大面積出露的基底巖石斜長角閃巖(Hg)呈角度不整合接觸，局部呈不明性質(zhì)的斷層接觸；巖體(斜長花崗巖、石英閃長巖、石英鈉長巖等)與地層呈侵入接觸關(guān)系。

2.3 構(gòu) 造

褶皺在古道嶺組地層中有所表現(xiàn)，在大洼槽、天河檔和南溝寨一帶體現(xiàn)為層間褶皺，由大洼槽到天河檔其軸線由近南北向轉(zhuǎn)向近東西向，呈弧形展布，地層呈蓋層覆于基底斜長角閃巖之上，在徐家灣地段體現(xiàn)為單斜層，被后期巖脈和巖體分割，巖層傾向北東或近南北。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，呈NNE向、NW向二組方向斷裂，規(guī)模大小不等，長數(shù)十米至數(shù)千米，帶寬0.1～10 m，成群或斜列分布，具有多期活動性，伴生的次級裂隙十分發(fā)育。其中，NW向斷裂表現(xiàn)為韌性左行走滑剪切斷層，伴生有大量的壓扭性構(gòu)造面、擠壓片理、破劈理及拖曳褶皺，局部可見疊瓦狀構(gòu)造；NNE向斷裂主體表現(xiàn)為脆性張性滑落，但其早期活動是以逆沖推覆為主，兼有左行走滑的韌-脆性變形；上述二組方向斷裂構(gòu)造與金、銀礦化關(guān)系密切，尤其在斷裂構(gòu)造交匯部位礦化富集，為本區(qū)的控礦、容礦構(gòu)造，斷裂構(gòu)造特征如下:

圖1 柞水縣冷水溝-南溝地區(qū)地質(zhì)略圖

1-第四系；2-上泥盆統(tǒng)云鎮(zhèn)組；3-上泥盆統(tǒng)古道嶺組；4-中泥盆統(tǒng)龍洞溝組；5-斜長角閃(片)巖；6-蝕變斜長角閃巖；7-花崗斑巖；8-花崗閃長斑巖；9-中粗粒黑云母花崗巖；10-斜長花崗巖；11-鉀長花崗巖；12-鈉長巖；13-石英閃長巖；14-中粒閃長巖；15-火山角礫巖；16-角礫凝灰(質(zhì))巖集塊巖；17-混染大理巖；18-矽卡巖；19-角巖；20-角礫巖帶；21-破碎帶；22-銅礦體及編號；23-銅礦化體及編號；24-金礦體及編號；25-金礦化體及編號；26-實、推測斷層；27-逆(沖)斷層及其產(chǎn)狀；28-正斷層及其產(chǎn)狀；29-性質(zhì)不明產(chǎn)狀；30-走滑斷層；31-韌性剪切帶；32-角度不整合界線；33-黃銅礦、黃鐵礦、絹英巖化蝕變范圍；34-背斜軸跡

(1)高家溝—南溝斷裂帶(F1):走向呈NW向，起于高家溝，向南東穿越南溝，延伸至彭家溝，在周家溝口大洼槽一帶被多條NNE向斷層截切、錯移、改造,該斷裂帶沿走向由西向東呈分枝復合狀，由多條斷裂組成，出露長度約5 km，帶內(nèi)發(fā)育寬窄不一的擠壓片理化帶，窄者不足1 m，寬者達數(shù)10 m，片理將巖層分割為多個大小不一的菱形塊體，并進一步變形呈構(gòu)造透鏡體，片理繞其發(fā)育，構(gòu)成強變形的片理化帶與弱變形的透鏡體相間分布的構(gòu)造變形格局。斷面波狀起伏，主體產(chǎn)狀為20°～61°∠17°～65°，但不同分支斷層，因其所處構(gòu)造級別的不同，而使得各自產(chǎn)狀(尤其是傾角)差別較大。其中在南溝一帶的F1分支斷裂，控制Ⅳ-1、2、4號金礦體和Ⅴ號金礦化體，在徐家灣一帶控制Ⅰ號金(銅)礦化體。在NW向主斷裂旁側(cè)并發(fā)育有次級斷裂，羽狀分布在主斷裂兩側(cè)，其走向與NW向主斷裂形成小角度的斜交，如南溝一帶的近EW向斷裂密集帶、徐家灣一帶的近EW向斷裂，分別控制Ⅳ-3號金、銅礦化密集帶和Ⅱ號金礦化帶。

(2)徐家灣—洋芋溝斷裂帶(F4):走向呈NNE向，主體發(fā)育于徐家灣、洋芋溝、三里峽一帶斜長角閃巖中，局部切穿上泥盆統(tǒng)古道嶺組(D3g)地層和花崗巖巖體，由多條呈斜列產(chǎn)出的斷裂組成，破壞改造北西向斷裂構(gòu)造帶。與周家溝斷裂帶(F3)不同，該斷裂后期脆性活動更為劇烈，僅在局部保留了早期構(gòu)造形跡。帶寬均為數(shù)10 m，產(chǎn)狀為110°～120°∠55°～78°。在徐家灣中部一帶出露寬約30 m，帶內(nèi)巖石破碎強烈，多呈碎粒巖、碎粉巖，零星分布有斷層角礫，且多為渾圓狀；發(fā)育多條平行的次級斷面，頂?shù)走吔绺靼l(fā)育一條變形更為強烈的擠壓片理化帶，除密集分布的擠壓片理和構(gòu)造透鏡體外，并具明顯的塑性變形特征，如條帶狀構(gòu)造、剪切褶皺等。在徐家灣F4斷裂帶東側(cè)發(fā)育一寬約150 m的斷裂構(gòu)造密集帶，總體呈NE向展布，走向延伸約200 m，產(chǎn)狀為105°～145°∠41°～79°，南端與本區(qū)主構(gòu)造F1斷裂帶相交，規(guī)模大小不一，寬度0.2～1.1 m，走向延伸40～120 m，控制到Ⅲ號金、銅礦化帶。

2.4 巖漿巖

在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和多期次深大斷裂活動的影響下，測區(qū)巖漿活動較強烈，具有多期次活動的特點，主要為侵入巖，分布較廣泛。牛寶貴[6]、謝桂青[4]等根據(jù)巖體鋯石U-Pb測年數(shù)據(jù)及相互穿切關(guān)系分析，成巖時代從新元古代一晚侏羅一世。巖性從基性—中酸性—酸性，侵入深度從中深度—淺成、超淺成均有出露。巖漿活動具有同空間、多期次、多巖相特點。巖漿侵入活動主要有二期(表1)，第一期為中深成相的閃長巖類，主要巖性有斜長角閃巖(輝長巖)、閃長巖、石英閃長巖、鈉長巖、斜長花崗巖；第二期為中深成相一淺成相的花崗巖類，主要為中-酸性復式斑巖體，巖石類型主要有花崗閃長斑巖體和花崗斑巖體，為燕山期區(qū)內(nèi)構(gòu)造-巖漿活動的產(chǎn)物。

表1 冷水溝—南溝地區(qū)巖體特征

注：巖體U-Pb測年主要引用謝桂青所做報告—陜西省柞山盆地冷水溝—池溝銅鉬礦區(qū)的成礦規(guī)律和找礦方向研究[R].2011

2.5 化探異常特征

在南溝—冷水溝地區(qū)采用1/2.5萬土壤地球化學測量，共圈定了11個次生暈異常(圖2)，其中在冷水溝異常區(qū)圈定了26號、26-1號、26-2號和26-3號4個溝系次生暈異常，異常以Cu、Mo、Au、Ag元素組合為主，異常濃集中心較明顯，吻合性較好；在南溝—徐家灣異常區(qū)及其周邊圈定了Au～Ag～Zn(Pb)～Hg(As，Sb)異常集中區(qū)，由16～25號中低溫組合異常構(gòu)成橢圓型異常密集區(qū)，面積近4 km2，以Au、Ag元素為主，異常濃集中心明顯，吻合性較好。從異常分布來看，本區(qū)異常具有較明顯的分帶性，從中酸性小巖體向外異常元素組合為Cu、Mo、Au→Au、Ag、As組合，顯示由中高溫向中低溫過渡的地球化學特征。并在異常區(qū)發(fā)現(xiàn)銅、金礦化體，說明異常指示性較好，方法有效。

本區(qū)次生暈異常元素有較明顯的區(qū)域分帶特征，由冷水溝巖體向西，元素呈明顯的半環(huán)形分帶，構(gòu)成由中高溫→中低溫元素地球化學水平分帶特征，反映了該區(qū)巖漿熱液活動由東(冷水溝)向西漸弱，且礦化具有斑巖型銅鉬礦-中高溫矽卡巖型銅礦-中低溫熱液型金銀礦有規(guī)律地分布(圖3)，這種成礦元素空間分帶的完整性顯示了其成礦熱液體系的演化規(guī)律和巨大的成礦遠景[7-8]。依據(jù)該異常密集區(qū)，元素組合(中低溫)、形態(tài)、面積(與冷水溝相似)、地質(zhì)(斷裂密集)、礦化等特征綜合分析，認為南溝—徐家灣一帶的脈狀金礦與冷水溝—洞子溝的斑巖型銅鉬礦為同一成礦系統(tǒng)，推測該區(qū)深部有隱伏巖體存在，且區(qū)內(nèi)已知金礦化(體)多分布于斜長花崗巖邊部的斷裂破碎帶內(nèi)，其與金礦化關(guān)系比較密切，是金礦化的控制因素之一。

2.6 變質(zhì)作用與圍巖蝕變

南溝地區(qū)表現(xiàn)為復變質(zhì)作用，變質(zhì)相系為低壓區(qū)域變質(zhì)相系，通過巖礦鑒定和野外實地觀察，初步認為測區(qū)變質(zhì)作用由接觸、動力和區(qū)域變質(zhì)作用3類組成，變質(zhì)相系為接觸變質(zhì)、低壓-中壓區(qū)域變質(zhì)相系；變質(zhì)巖類有氣熱、接觸、區(qū)域和少量的動力變質(zhì)巖石。

圍巖蝕變主要分布于斷裂構(gòu)造、斜長角閃巖中的裂隙及斜長花崗巖外接觸帶中，表現(xiàn)為一些中低溫的熱液蝕變作用，蝕變類型主要為粘土化、鐵碳酸鹽化、硅化、褐鐵礦化和褪色化，局部可見黃鐵礦化。蝕變強弱不均，在斷裂構(gòu)造及巖體外接觸帶中，蝕變礦化表現(xiàn)強烈，且多種蝕變疊加在一起，使巖石呈褐紅色、土黃色等斑雜色，尤以褐鐵礦(氧化)占主導時，金含量一般均較高，成為金礦的找礦標志[9]。

金礦蝕變組合為硅化+絹云母化±綠泥石化±方解石化，礦體呈脈狀(孔雀婭)或破碎蝕變巖(徐家灣、南溝)狀產(chǎn)出，脈厚一般小于5cm，多產(chǎn)于斜長角閃巖中斷裂或裂隙中，少量產(chǎn)干花崗巖或花崗斑巖的節(jié)理或裂隙中，穿切斑巖型銅鉬礦化體。金礦(化)體受后期斷裂構(gòu)造影響大，多呈碎裂巖狀。

圖2 柞水縣冷水溝—南溝地區(qū)溝系次生暈異常地質(zhì)綜合圖

1-第四系；2-上泥盆統(tǒng)云鎮(zhèn)組；3-上泥盆統(tǒng)古道嶺組；4-中泥盆統(tǒng)龍洞溝組；5-斜長角閃(片)巖；6-蝕變斜長角閃巖；7-花崗斑巖；8-花崗閃長斑巖；9-中粗粒黑云母花崗巖；10-斜長花崗巖；11-鉀長花崗巖；12-鈉長巖；13-石英閃長巖；14-中粒閃長巖；15-火山角礫巖；16-角礫凝灰(質(zhì))巖集塊巖；17-混染大理巖；18-矽卡巖；19-角巖；20-角礫巖帶；21-破碎帶；22-銅礦體及編號；23-金礦化體及編號；24-黃銅黃鐵絹英巖化蝕變范圍；25-角度不整合界線；26-實、推測斷層；27-逆(沖)斷層；28-正斷層；29-走滑斷層；30-見銅礦鉆孔；31-見鉬、銅礦鉆孔；32-見金、銅礦鉆孔；33-見金、銀鉆孔；34-未見礦鉆孔；35-1/2.5萬次生暈異常及編號；36-鉬異常(2、10×10-6)；37-銅異常[(100、500、1 000)×10-6]；38-銀異常[(100、500、1 000)×10-9]；39-金異常[(2.5、5、10)×10-9]

3 礦床地質(zhì)特征

南溝—徐家灣地段共發(fā)現(xiàn)Ⅰ～Ⅵ號6條金礦化蝕變帶，產(chǎn)于斜長角閃巖中，受剪切構(gòu)造帶控制。礦帶長一般100～900 m，寬1.0～30.0 m，有北西向和近南北向兩組，其中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ蝕變帶規(guī)模最大。目前圈定金礦體21條,單體長50～280 m，厚0.2～2.12 m，品位Au 0.5～10.67×10-6，個別礦體中局部伴有Ag、Cu、Pb，其中以Ⅳ-1、Ⅳ-4、Ⅴ-1、Ⅵ-1號金礦體規(guī)模較大，為礦區(qū)內(nèi)的主礦體，其他礦體規(guī)模較小，控制程度較低。

3.1 礦體地質(zhì)特征

Ⅳ-1號金礦體：位于南溝東側(cè)一帶，礦體地表斷續(xù)出露長130 m，厚0.18～1.30 m，總體傾向北東，傾角64°～83°，呈透鏡狀產(chǎn)出，礦體Au (3.02～10.67)×10-6；賦存于F61斷裂破碎帶中，呈北西向展布。礦化分布不均，多分布于強破碎帶中或上、下盤界面附近，構(gòu)造作用越強，礦化亦較強，同時伴生有銀礦化，并具有銅、鉛原生暈顯示。

Ⅳ-4號金礦體：位于南溝西側(cè)一帶，呈NW向展布，傾向SW，傾角57°，受F64斷裂控制，礦體呈脈狀產(chǎn)出，地表出露長85 m，真厚0.58 m， Au品位2.38×10-6。Ⅴ-1號金礦體：位于南溝一帶，總體呈NWW向展布，傾向SW，產(chǎn)狀為213°～255°∠56°～64°，受F66斷裂控制，斷續(xù)長約280 m，真厚0.66～1.04 m，Au品位(0.71～1.9)×10-6，Ag單樣品位19.48×10-6；平均真厚0.88 m，平均Au品位1.44×10-6。該礦體向西隨標高降低，品位具有增高的趨勢。

Ⅵ-1號金礦體：位于南溝西側(cè)大洼槽一帶，總體呈SN向展布，傾向NEE～SE，傾角42°～49°，由F67斷裂控制，呈透鏡狀產(chǎn)出，地表出露長約60 m，厚0.7～0.8 m， Au品位(0.99～4.81)×10-6，Ag 164×10-6，礦體平均真厚度0.75 m，平均Au品位3.02×10-6，與規(guī)模較小的Ⅵ-2和Ⅵ-3號金礦體斜交,走向上有分枝復合趨勢,推測深部存在復合現(xiàn)象。

3.2 礦石特征

本區(qū)礦石類型主要有角礫巖金礦石和硅化蝕變巖金礦石2種(圖4)，工業(yè)類型有氧化礦石和硫化礦石兩種。礦石結(jié)構(gòu)主要為壓碎結(jié)構(gòu)和自形粒狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要有角礫狀、團塊狀、塊狀構(gòu)造。

礦石礦物成分比較復雜，主要由網(wǎng)脈狀含硫化物石英細脈、浸染狀硫化物細脈膠結(jié)圍巖角礫組成，硫化物主要以黃鐵礦為主，黃銅礦、方鉛礦次之；圍巖角礫以斜長角閃巖角礫為主，局部見花崗巖角礫；金礦物大多包含于黃鐵礦或黃銅礦中，呈包裹金產(chǎn)出。脈石礦物主要有石英、方解石、絹云母、角閃石、綠泥石等。

圖3 柞水縣冷水溝—南溝地區(qū)礦化類型分帶平面圖

1-第四系；2-上泥盆統(tǒng)云鎮(zhèn)組；3-上泥盆統(tǒng)古道嶺組；4-中泥盆統(tǒng)龍洞溝組；5-斜長角閃(片)巖；6-蝕變斜長角閃巖；7-花崗斑巖；8-花崗閃長斑巖；9-中粗粒黑云母花崗巖；10-斜長花崗巖；11-鉀長花崗巖；12-鈉長巖；13-石英閃長巖；14-中粒閃長巖；15-火山角礫巖；16-角礫凝灰(質(zhì))巖集塊巖；17-混染大理巖；18-矽卡巖；19-角巖；20-角礫巖帶；21-破碎帶；22-銅礦體及編號；23-銅礦化體及編號；24-金礦體及編號；25-金礦化體及編號；26-實、推測斷層；27-逆(沖)斷層及其產(chǎn)狀；28-正斷層及其產(chǎn)狀；29-性質(zhì)不明產(chǎn)狀；30-走滑斷層；31-韌性剪切帶；32-角度不整合界線；33-黃銅礦、黃鐵礦、絹英巖化蝕變范圍；34-斑巖型銅、鉬礦化范圍；35-矽卡巖型銅礦化；36-中-低溫熱液(脈)型金、銀、鉛礦化范圍

圖4 南溝金銀礦區(qū)礦石特征

a-含鉛礦化硅化蝕變巖；b-黃銅礦化黃鐵礦化方解石脈；c-構(gòu)造蝕變巖型銀金礦石，原巖為花崗巖，蝕變礦物為絹云母、石英、褐鐵礦、鐵碳酸鹽(南溝Ⅴ號銀、金礦體)；d-絹英巖化蝕變巖(徐家灣Ⅲ號金、鉛礦體)

4 礦床成因及控礦因素

4.1 成礦系列

礦區(qū)北部花崗斑巖體外孔雀埡一帶斜長花崗巖中也發(fā)現(xiàn)了細脈狀鉬銅礦體，洞子溝斜長花崗巖外接觸帶斜長角閃巖中控制到厚大低品位細脈浸染狀銅鉬礦化體，其特征與斑巖型銅礦特征相似。向外巖體北部、南部與灰?guī)r、大理巖接觸帶發(fā)現(xiàn)了較好的矽卡巖型銅礦體，再向外南溝—徐家灣一帶發(fā)現(xiàn)了多個中低溫熱液(脈)型金銀礦化體，從而構(gòu)成了斑巖系列礦床。即：巖體內(nèi)或巖體內(nèi)外接觸帶的斑巖型Cu、Mo礦→巖體與碳酸鹽巖接觸部位的矽卡巖型Cu礦→遠離巖體地層中的熱液脈型Au、Ag礦(圖5)。

4.2 礦床成因

南溝金礦區(qū)位于山陽—鳳鎮(zhèn)多期次活動性深大斷裂控制的巖漿巖帶中部，小茅嶺—李家砭鏈狀隆起帶東段。區(qū)內(nèi)金(銀)礦(化)體主要產(chǎn)于斜長角閃巖與花崗巖、古道嶺灰?guī)r接觸帶附近靠斜長角閃巖一側(cè)的斷裂、裂隙構(gòu)造中，均受韌性剪切斷裂帶控制，從宏觀上看，花崗巖脈沿NW向韌性剪切斷層帶F1，呈串珠狀分布，兩者在走向大致平行，無明顯的穿插關(guān)系，相伴產(chǎn)出，斷裂帶內(nèi)石英細脈及團塊較為發(fā)育，表明在成礦前期，NW向斷裂構(gòu)造控制了與成礦密切相關(guān)的花崗巖的侵入作用，F(xiàn)1斷裂帶即為控巖構(gòu)造，又為控礦、容礦構(gòu)造，金、銀礦化即受NW向韌性剪切斷裂帶控制，又與晚期侵入巖脈(斜長花崗巖、鉀長花崗巖、煌斑巖等)具有密切的成生關(guān)系，且基底巖石斜長角閃巖是提供成礦物質(zhì)的物源巖石。

4.2.1 成礦流體來源

按季可儉、吳學汗等提出的熱液三源(礦源、水源、熱源)成礦模式理論, 金、銀礦的礦源主要來源于斜長角閃巖和晚期侵入巖體，熱液水來源主要為表生熱液水，熱源主要由晚期侵入巖體提供。代軍治[10]通過H-O同位素研究表明南溝地區(qū)金礦石氧同位素值(19.0/‰)較高；氫同位素值低于檢測限值，這可能與金礦(化)體受構(gòu)造控制陰顯，原始含礦流體與建造水或大氣降水發(fā)生了相對強烈的同位素交換。

4.2.2 成礦物質(zhì)來源

陳雷[11-12]通過硫同位素獲得本區(qū)構(gòu)造蝕變巖型金礦石中磁黃鐵礦和黃鐵礦的δ34S值較高，為5.0‰～9.1‰，與氧化性花崗巖類硫同位素值接近，可能與流體中H2S的去氣作用有關(guān)[13]。地球化學結(jié)果也證明，冷水溝花崗斑巖中Au含量相對較高(3.17×10-9)，斜長角閃巖中最低(<0.1×10-9)，而花崗斑巖和花崗閃長斑巖是殼源物質(zhì)部分熔融而成，這些均指示金礦石中硫可能主要來自殼源。

圖5 柞水縣南溝金銀礦區(qū)-冷水溝銅鉬礦區(qū)橫剖面圖

1-中厚層灰?guī)r、大理巖；2-凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)大理巖；3-斜長角閃巖；4-蝕變斜長角閃巖；5-矽卡巖6-石榴石矽卡巖；7-花崗斑巖；8-花崗閃長斑巖；9-斜長花崗巖；10-鈉長巖；11-石英閃長巖；12-角礫巖；13-斷層；14-金礦體位置及編號；15-銅礦(化)體位置及編號；16-鉆孔位置及編號

本區(qū)金礦(化)體除部分產(chǎn)于花崗巖中外主要遠離冷水溝復式巖體分布，受斷裂或裂隙構(gòu)造控制明顯。已有研究表明，韌性剪切帶的形成演化為金的活化、遷移和沉淀提供了有利的物理化學條件、良好的通道和最佳場所。代軍治通過流體包裹體研究表明[11]，南溝金礦石中富含CO2包裹體，這對金的遷移和富集起到重要作用，成礦流體在上升運移的過程中，受構(gòu)造減壓影響發(fā)生不混溶作用，導致了殘留液相中的CO2含量降低和pH值升高;從而使金硫絡(luò)合物不穩(wěn)定和金沉淀。南溝地區(qū)韌性剪切斷裂構(gòu)造中存在Au、Ag礦化，礦化主要沿糜棱面理發(fā)育，在剪切帶邊界及其內(nèi)部網(wǎng)格狀構(gòu)造面富集成礦，與韌性剪切帶型金礦的基本特征極為相似。

綜上所述，認為南溝地區(qū)金銀礦床的成因?qū)貯u～Ag建造的巖漿熱液蝕變型、韌性剪切帶型礦床。

4.3 控礦因素

南溝地區(qū)金、銀礦化體均賦存于基底構(gòu)造層斜長角閃片巖-斜長角閃巖變質(zhì)巖系中，由花崗巖所引起，并受斷裂構(gòu)造、巖體外接觸帶的控制。因此，本區(qū)礦化的控礦因素有以下4點。

4.3.1 基底因素

本區(qū)以冷水溝次級古隆起巖塊為核心，四周及內(nèi)部由泥盆系地層組成，構(gòu)成基底與蓋層的二元結(jié)構(gòu)，其基底構(gòu)造層由元古界斜長角閃片巖-斜長角閃巖變質(zhì)巖系組成，金、銀礦化均賦存于基底斜長角閃巖中，是提供成礦物質(zhì)的物源巖石。

4.3.2 巖漿巖因素

本區(qū)中-酸性巖漿活動強烈，具有多期性的特點，主要沿冷水溝背斜軸部侵入，并受NW向韌性剪切斷裂構(gòu)造控制。巖體與圍巖接觸帶附近的巖石構(gòu)造變形強烈，并伴有較強褐鐵礦化，韌性剪切斷裂帶是金礦體的主要賦存場所。工作中發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)內(nèi)以花崗巖外接觸帶附近的韌性剪切斷裂帶所控制的金礦化相對較強且集中。由此可見，本區(qū)花崗巖與金礦化關(guān)系密切，它是金礦化的控制因素之一。

4.3.3 構(gòu)造因素

(1)不整合面構(gòu)造：區(qū)內(nèi)斜長角閃巖與古道嶺灰?guī)r不整合接觸帶附近靠斜長角閃巖一側(cè)的斷裂、裂隙構(gòu)造十分發(fā)育，為礦化提供了眾多的構(gòu)造松散虛弱空間，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ號金礦化蝕變帶即賦存于不整合接觸帶附近的斷裂、裂隙密集帶中。可見，本區(qū)不整合面構(gòu)造與金礦化關(guān)系密切，它是金礦化的控制構(gòu)造因素之一。

(2)斷裂構(gòu)造：南溝地區(qū)以冷水溝次級古隆起巖塊為核心，四周及內(nèi)部由泥盆系地層組成，次級古隆起與沉積蓋層組成橢圓形穹隆背斜形態(tài)，背斜長軸呈北西向展布；該區(qū)的金銀礦化體賦存于基底斜長角閃巖中，受NNE向、近EW向、NW向3組不同方向的斷裂控制，尤其在斷裂構(gòu)造交匯部位礦化富集。礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，NW向韌性剪切斷裂是本區(qū)主要的控巖，控礦、容礦構(gòu)造。沿斷裂巖漿活動、熱液作用強烈，普遍發(fā)育有硅化、綠簾石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等蝕變。斷裂帶寬0.1～2.5 m左右，帶內(nèi)巖石破碎，多呈角礫狀碎塊狀、普遍發(fā)育有較強烈的褐鐵礦化等蝕變，為理想的容礦場所。其中Ⅳ和Ⅴ號金礦化體即賦存在NW向的韌性剪切斷裂帶內(nèi)。礦區(qū)內(nèi)主要賦礦圍巖斜長角閃巖因受構(gòu)造作用，韌性變形表現(xiàn)極為明顯，淺、暗色礦物相對集中，并定向排列，有較多的長英質(zhì)等淺色脈體沿剪切面理定向分布，淺色礦物和各類脈體具有拉長變形特征，此類變形帶為礦化提供了眾多的構(gòu)造松散虛脫空間，成為各種星散狀、薄膜狀、團塊狀的褐鐵礦化及多種蝕變的聚集場所，形成金礦化體的富集地段。

4.3.4 蝕變因素

熱液蝕變的規(guī)模和類型是熱液活動強度和期次的直接標志，決定著礦化強度和礦化類型。南溝金礦區(qū)的蝕變主要分布于斷裂構(gòu)造、斜長角閃巖中的裂隙及斜長花崗巖外接觸帶中，蝕變類型主要為粘土化、鐵碳酸鹽化、硅化、褐鐵礦化和褪色化，深部可見黃鐵礦化。蝕變強弱不均，在斷裂破碎帶中，蝕變礦化很強烈，且多種蝕變疊加在一起，使巖石呈褐紅色、土黃色等雜色，尤以褐鐵礦(氧化)占主導時，金含量一般均較高，成為金礦的找礦標志。

5 找礦遠景

(1)該區(qū)的金銀礦化體賦存于基底斜長角閃巖中，受NNE向、近EW向兩組不同方向的斷裂控制，尤其在斷裂構(gòu)造交匯部位礦化富集，本區(qū)的主要控礦、容礦構(gòu)造F1斷裂規(guī)模大，走向延伸較穩(wěn)定，斷層性質(zhì)為韌性左行走滑剪切斷層，礦化蝕變強烈，圈定的Ⅳ號金礦化體規(guī)模較大，向西隨標高降低后厚度有變寬趨勢；Ⅴ號金礦化體原生礦石品位高于氧化礦石，且隨標高降低，品位具有增高的趨勢；Ⅵ-1號金銀礦體地表出露較寬，與規(guī)模較小的Ⅵ-2和Ⅵ-3號金礦體斜交,走向上有分枝復合趨勢,推測深部存在復合現(xiàn)象。

(2)南溝地區(qū)巖漿活動十分強烈，巖漿熱液活動由東(冷水溝)向西漸弱且礦化具有斑巖型銅鉬礦-中高溫矽卡巖型銅礦-中低溫熱液型金銀礦有規(guī)律地分布，這種成礦元素空間分帶的完整性顯示了其成礦熱液體系的演化規(guī)律和巨大的成礦遠景。依據(jù)該異常密集區(qū)，元素組合(中低溫)、形態(tài)、面積(與冷水溝相似)、地質(zhì)(斷裂密集)、礦化等特征綜合分析，認為南溝—徐家灣一帶的脈狀金礦與冷水溝—洞子溝的斑巖型銅鉬礦為同一成礦系統(tǒng)，推測該區(qū)深部有隱伏巖體存在，且本區(qū)的花崗巖與金礦化關(guān)系較密切，是金礦化的控制因素之一，因此有必要對該區(qū)開展深部與隱伏巖體有關(guān)的Au礦找礦預測工作。

(3)在南溝—徐家灣地區(qū)共圈定出6個金(銀)礦化帶和21條金礦體，礦(化)體主要產(chǎn)于花崗巖、閃長巖與斜長角閃巖接觸帶附近的斷裂、裂隙構(gòu)造中，且均受斷裂、裂隙構(gòu)造控制。Ⅳ-1、4，Ⅴ-1，Ⅵ-1號金礦體隨標高降低，金品位具有增高的趨勢，同時伴生有銀礦化，并具銅、鉛原生暈顯示，顯示出較好的找礦前景。徐家灣地區(qū)處在NE向斷裂和NW向斷裂交匯處，并且新發(fā)現(xiàn)一寬約150 m的斷裂構(gòu)造密集帶，走向延伸約200 m，賦存有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號金礦化蝕變帶，圈定有金、銅礦化體19條，其中金礦體8條，由多個民采坑所控制，個別金礦體并伴有較好的銀、銅、鉛礦化，顯示出該區(qū)具有一定的找礦潛力。

綜合分析認為：南溝地區(qū)金銀礦床的成因?qū)貯u～Ag建造的巖漿熱液蝕變巖型、韌性剪切帶型礦床，礦源主要來源于斜長角閃巖和晚期侵入巖體，熱液水來源主要為表生熱液水，熱源主要由晚期侵入巖提供，其次為區(qū)域構(gòu)造活動產(chǎn)生動熱源。區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，且已發(fā)現(xiàn)有較好的金(銀)礦化體，又具備尋找熱液蝕變巖型、韌性剪切帶型金(銀)礦床所需的優(yōu)越成礦背景，有望成為一個小-中型規(guī)模的金、銀礦床基地。

本區(qū)南溝—徐家灣一帶的脈狀金礦與冷水溝—洞子溝的斑巖銅鉬礦為同一成礦系統(tǒng)，由巖體向外，具有斑巖型銅鉬礦-中高溫矽卡巖型銅礦-中低溫熱液型金銀礦有規(guī)律地分布，礦化的空間分帶性可簡單的表述為：由巖體向外成礦溫度由高到低，礦化依次為鉬銅→金銀，這種礦化的分帶性與巖體的巖性、圍巖蝕變和成礦元素地球化學分帶性完全一致，從而構(gòu)成了斑巖系列礦床，顯示了其成礦熱液體系的演化規(guī)律和巨大的成礦遠景。

[1] 王宗起,王 濤,閆 臻,等.秦嶺晚古生代弧前增生的背馱型盆地體系[J].地質(zhì)通報，2012,21(8-9):456-464.

[2] 張西杜,代軍治,王瑞廷,等.陜西柞-山地區(qū)冷(水溝)-池(溝)-色(河鋪)金鉬銅礦帶特征及其區(qū)域找礦意義[J].中國地質(zhì).2012,39(6):1727-1742.

[3] 盧欣祥,李 明立,王 衛(wèi),等.秦嶺造山帶的印支運動及印支期成礦作用[J].礦床地質(zhì).2008,27(6):762-774.

[4] 謝桂青,任 濤,李劍斌,等.陜西柞山盆地池溝銅鉬礦區(qū)含礦巖體的鋯石U-Pb年齡和巖石成因[J].巖石學報.2012,28(1):15-26.

[5] 張本仁.陜西柞水—山陽成礦帶區(qū)域地球化學[M].武漢:中國地質(zhì)大學出版社，1989.

[6] 牛寶貴,和正軍,任紀舜,等.秦嶺地區(qū)陡嶺-小茅嶺隆起帶西段幾個巖體的SHRIMP鋯石U-Pb測年及地質(zhì)意義[J].地質(zhì)論評,2006,52(6):826-835.

[7] 王瑞廷,李劍斌,任 濤,等.柞水一山陽多金屬礦集區(qū)成礦條件及找礦潛力分析[J].中國地質(zhì)，2008,35:1291-1298.

[8] 孟德明,王瑞廷,王 鵬,等.陜西柞水-山陽礦集區(qū)冷水溝銅鉬礦床成礦特征及成礦機制探討[J].礦床地質(zhì)，2014，33(4):833-846.

[9] 尹 穎,李 征,楊智慧,等.陜西柞水縣廟溝金礦床地質(zhì)特征及找礦前景分析[J].礦產(chǎn)與地質(zhì).2015,29(3):334-341.

[10] 代軍治,張西社,王 鵬,等.南秦嶺柞水縣冷水溝銅鉬金礦床成礦流體、H-O-S同位素特征及成礦作用[J].地質(zhì)與勘探.2015,51(1):13-22.

[11] 陳 雷,王宗起,吳發(fā)福,等.秦嶺山陽—柞水礦集區(qū)150～140 Ma斑巖-矽卡巖型CuMoFe(Au)礦床成礦作用研究[J].巖石學報，2014,30(2):415-436.

[12] 陳 雷,閏 臻,王宗起,等.陜西山陽柞水礦集區(qū)燕山期巖體礦物學特征:對巖漿性質(zhì)及成礦作用的指示[J].地質(zhì)學報，2014,88(1):109-133.

[13] 鄭永飛,陳江峰.穩(wěn)定同位素地球化學[M].北京:科學出版社.2000,218-234.