陜西省柞水縣半沙河鎢礦地質特征及成礦規律分析

鄭江江，張則孟，劉錦興，劉 勃，張 歡，劉錦宏，哈清山

（咸陽西北有色七一二總隊有限公司，陜西 咸陽 712000）

柞水縣半沙河鎢礦找礦成果歸屬于陜西省2012年第三批地質勘查基金空白區項目“陜西省寧陜縣沙洛～柞水縣營盤金鉬（鎢）多金屬礦預查”（項目編號61201203131）。該項目自2012年5月啟動以來，先后經2次續作，歷時近6年，總投入經費900多萬元，由咸陽西北有色七一二總隊有限公司勘查提交1處中型鎢礦床。該項目納入“陜西省鎮安西部整裝勘查區金銅鎢多金屬礦地質找礦會戰區”，列為會戰區北區“江口～觀花坪～峽口銅銀鎢礦工作區”重點找礦項目。基于此，本文以柞水縣半沙河鎢礦床為研究對象，闡述其地質特征，總結礦床成礦規律，以期為鎮安西部鎢礦會戰區進一步擴大找礦成果提供資料依據和找礦思路。

1 區域地質概況

研究區位于南秦嶺成礦帶（Ⅲ級）、柞水-山陽多金屬成礦亞帶（Ⅳ級）西部[1]、金堆城-胭脂壩北東向構造-巖漿巖鉬鎢成礦帶中部。區域出露地層主要為古生界泥盆系中泥盆統牛耳川組、池溝組、青石埡組。區域主構造線呈EWNWW向展布，在近東西向構造基礎上疊加有北東向、北西向構造，構成本區基本構造格局，近EW向斷裂被NE向斷裂左行走滑斷裂剪切。區域巖漿活動強烈，多屬復式巖體，主要為印支期中酸性花崗巖體（如東江口巖體、柞水巖體），以及新元古代中基性石英閃長巖體（迷魂陣巖體），巖體產出與東西向深大斷裂有關。區域成礦條件優越，礦產資源豐富，在寧陜～柞水～鎮安一帶形成了鉬鎢礦集區，如紙房溝、大竹山溝、楊木溝鉬礦，東陽、棋盤溝、桃子溝、向坪鎢礦等。

2 礦區地質

2.1 地層

研究區地層主要分布在東江口巖體、柞水巖體及迷魂陣巖體間，本區地層屬白云-柞水地層分區[2]，主要出露中泥盆統池溝組、青石埡組地層，其中池溝組地層為陸緣斜坡-濱海相碎屑沉積，該地層為研究區半沙河鎢礦的賦礦地層，根據巖性特征分為上下段，池溝組下段主要為黑云石英片巖、二云石英片巖、變長石石英砂巖、變石英砂巖。池溝組上段主要為粉砂質板巖、變泥質粉砂巖和變長石石英砂巖。青石埡組為一套淺海～濱海相細碎屑～泥質沉積，總體為一套海進式類復理石韻律明顯的沉積建造，變質程度中等，巖石組合為泥砂質板巖、石英片巖、大理巖、二云母片巖、千枚巖等。

2.2 構造

研究區內中泥盆統池溝組、青石埡組地層構造整體顯示為單斜構造，地層產狀為30°～60°∠40°～60°。區內斷裂構造活動發育較強，主要為北東向構造，次為北西向、東西向構造。區內中泥盆統地層與東江口巖體、柞水巖體之間呈侵入接觸關系，接觸帶發育大型走滑斷層，呈NE-NEE向展布，傾向NW，傾角較陡（60°～85°），為研究區內主要構造。在兩條大型走滑斷裂旁側密集發育次級北東向構造，多表現為韌性斷裂帶的特點，與圍巖界線不明顯，主要由蝕變巖、破碎帶、片理化帶、構造角礫巖組成。次級北東向斷裂構造長500m～3000m，寬0.2m～30m，走向30°～60°，傾向北西，局部傾向南東，傾角為50°～75°。次級北東向構造控制著半沙河鎢礦區含鎢礦化蝕變帶的展布方向，為研究區內主要控礦、含礦構造。北西向、東西向斷裂構造多表現為脆性斷裂特征，規模較小。

圖1 柞水縣區域地質簡圖

2.3 巖漿巖

研究區內印支晚期巖漿活動強烈，主要為半沙河巖體，毗鄰柞水巖體、迷魂陣巖體。半沙河巖體形態不規則，面積約4.0km2，由3個巖枝組成，巖枝總體呈北東向平行展布，走向45°～55°，傾向北西，傾角55°～85°，巖枝長軸長1.5km～3.2km，短軸長0.25km～1.25km。半沙河巖體侵入到池溝組地層中，二者呈侵入接觸關系。半沙河巖體由北部、南部巖枝組成，其中北部巖枝為中酸性黑云（角閃）二長花崗巖，與柞水巖體關系較密切，形成于晚印支-早燕山期，巖體巖相變化具一定分帶性，巖相之間逐漸過渡，中心相為中粒黑云（角閃）二長花崗巖，邊緣相為細粒黑云（角閃）二長花崗巖。南部巖枝為中基性中細粒石英（輝石）閃長巖，與迷魂陣巖體關系較密切，形成于海西期。區內北東向云煌巖脈、閃長巖脈、石英脈發育較強。

2.4 地球化學異常特征

研究區處于1:2.5萬水系沉積物測量圈定的HS-41號綜合異常區[2]，該綜合異常位于工作區碾盤溝—溫家溝一帶，異常呈北東向展布，且在工作區南邊界未封閉，異常區東西長約4.5km，南北寬約3.6km，面積約8.0km2。異常區內北部為中泥盆統池溝組地層，南部為半沙河巖體。該綜合異常區內W、Au、Mo、Ag元素為主成礦元素，異常元素套合性好，濃集中心明顯，其中W元素異常面積4.92km2，極大值187×10-6；Au元素異常面積為3.52km2，極大值為41×10-9；Mo元素異常面積0.68km2，極大值2.69×10-6；Ag元素異常面積0.96km2，極大值0.638×10-6。HS-41號綜合異常為礦致異常，在異常區內發現的礦體走向與異常展布方向一致，總體呈北東向分布，W元素異常由礦體異常源引起。

3 礦體特征

半沙河鎢礦區圈出6條鎢礦化蝕變帶（SK12、SK14、SK15、Q1、Q2、Q3），對 應 圈 出6條 鎢 礦 體（W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ、W-Ⅰ、W-Ⅱ、W-Ⅲ），其中主礦體為W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ礦體[2]。半沙河鎢礦區礦體分布情況見圖2。

3.1 蝕變帶特征

3.1.1 SK12鎢礦化蝕變帶

位于半沙河巖體北部外接觸帶附近，受北東向斷裂構造控制，兩端延伸進入池溝組地層中。長約1560m，寬7.3m～120m，呈NE-NEE向展布，傾向北西，傾角50°～60°。該帶主要由含鎢節理（石英細脈）密集帶、蝕變巖（原巖為鈣質變長石石英砂巖、粉砂巖、黑云二長花崗巖）、云煌巖脈組成，在蝕變帶內密集發育白鎢礦化方解石-石英細脈，細脈寬0.1cm～5cm，每米發育5條～15條，細脈平行或交錯分布。該帶內主要蝕變為硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化，主要礦化為黃鐵礦化、白鎢礦化、褐鐵礦化。在紫光燈照射下白鎢礦呈天藍色亮點分布，白鎢礦粒徑大小0.1mm～1mm。白鎢礦化主要發育在細脈內及細脈與圍巖接觸面、巖石裂隙面。鎢礦化蝕變帶內北東向構造發育越強，細脈發育越密集，白鎢礦化發育越強。

3.1.2 SK14鎢礦化蝕變帶

圖2 半沙河鎢礦區地質簡圖

位于半沙河巖體南部內、外接觸帶附近，分布于SK12與SK15鎢礦化蝕變帶之間，受北東向斷裂構造控制，沿走向延伸進入池溝組地層中。長約1450m，寬29.6m～182.7m，呈NE向展布，傾向北西，傾角60°～80°。該帶主要由含鎢節理（石英細脈）密集帶、蝕變巖、石英大脈組成。該帶內北東向構造發育強烈，節理發育密集，每米8條～15條，沿節理充填發育石英細脈、大脈，脈體平行分布，每米2條～5條，細脈寬0.1cm～5cm，大脈寬0.10m～1.0m，脈體具分支復合、膨大狹縮特征。在節理面、脈體裂隙面及脈體與圍巖接觸面發育較強硅化、鉀化、絹云母化、綠泥石化、白鎢礦化，在紫光燈照射下白鎢礦呈天藍色亮點分布，白鎢礦粒徑大小0.2mm～2mm。

3.1.3 SK15鎢礦化蝕變帶

位于半沙河巖體南部外接觸帶附近，分布在池溝組地層中，受北東向斷裂構造控制。長約2200m，寬22.6m～226.2m，呈NE向展布，傾向北西，局部傾向南東，傾角60°～85°。該帶主要由含鎢節理（石英細脈）密集帶、蝕變巖（原巖為變長石石英砂巖、變泥質粉砂巖）、云煌巖脈組成。該帶內北東向構造發育強烈，節理發育密集，沿節理充填發育石英細脈（脈寬0.1cm～10cm）、大脈（脈寬10cm～60cm），脈體平行分布，含脈密度5條/米～10條/米，脈體具分支復合、膨大狹縮特征。在節理面、脈體裂隙面及脈體上下盤與圍巖接觸面發育較強硅化、鉀化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、白鎢礦化，在紫光燈照射下白鎢礦呈天藍色亮點分布，白鎢礦粒徑大小0.2mm～1mm。

3.2 礦體特征

3.2.1 W-Ⅻ礦體

賦存于SK12鎢礦化蝕變帶中，出露標高1208m～1223m，地表由6條探槽控制，深部由6個鉆孔控制，最大控制斜深240m，深部控制最低標高1108m。礦體呈似層狀、透鏡體狀，由7條平行礦體組成，礦體斷續長約800m，單礦體厚度0.56m～4.75m，平均厚度1.12m；走向45°～70°，傾向北西，傾角50°～60°；礦體品位0.088%～0.193%，平均品位0.11%。

3.2.2 W-ⅩⅣ礦體

賦存于SK14鎢礦化蝕變帶中，出露標高1050m～1310m，由5條探槽控制。礦體呈似層狀、透鏡體狀，由16條礦體、7條礦化體組成，近平行排列，單礦體斷續長約170m～900m，厚度0.55m～9.08m，平均厚度1.57m；礦體走向35°～55°，傾向北西，傾角60°～85°；礦體品位0.065%～0.16%，平均品位0.087%。

3.2.3 W-ⅩⅤ礦體

賦存于SK15鎢礦化蝕變帶中，出露標高1245m～1320m，地表由8條槽探控制，深部由2個鉆孔控制，最大控制斜深96m，深部控制最低標高1185m。礦體呈似層狀、透鏡體狀，由23條礦體、7條礦化體組成，近平行排列。單礦體斷續長約160m～670m，平均長400m；單礦體厚度0.33m～6.38m，平均厚度1.22m；礦體品位0.068%～0.17%，平均品位0.12%。礦體走向35°～55°，傾角60°～90°，傾向主要為北西，局部傾向南東。

4 礦石特征

礦石類型為鉀長石-石英脈型白鎢礦石，礦石礦物主要為白鎢礦、褐鐵礦、黃鐵礦，少量磁鐵礦、黃銅礦。脈石礦物主要為石英、鉀長石、斜長石、絹云母，其次為綠泥石、黑云母、磷灰石等。礦石結構為他形粒狀變晶結構、鱗片粒狀變晶結構、碎裂結構。礦石構造為星散-稀疏浸染狀、細脈狀、塊狀構造。礦石為原生團粒狀、脈狀白鎢礦石，選冶工藝較簡單。

5 礦床成礦規律分析

（1）初步認為半沙河鎢礦為晚印支-早燕山期巖漿期后高溫熱液型鎢礦床[3]，受巖體、構造、地層因素控礦明顯。半沙河巖體及深部隱伏巖體巖漿活動為該區成礦提供熱動力和成礦物質來源；北東向斷裂構造為含礦熱液上升運移和富集賦存提供通道和空間，為區內重要控礦構造、含礦構造；區內泥盆系池溝組地層為一套淺變質鈣質細碎屑～泥質沉積巖系，該套含鈣（碳酸鈣）地層是形成白鎢礦的重要條件。

（2）半沙河鎢礦區W-Ⅻ礦體位于巖體與地層接觸帶上盤位置，在0線剖面礦體與接觸帶夾角為8°～15°，礦體并非嚴格受接觸帶控制。同時W-Ⅰ、W-ⅩⅣ礦體主體位于半沙河巖體內部，沿走向延伸至池溝組地層中，形成時間晚于半沙河巖體。因此認為該礦區主成礦期在半沙河巖體侵入成巖之后，該礦為巖漿期后高溫熱液型礦床，與后期北東向構造、含礦巖漿熱液關系密切。

（3）通過對比半沙河鎢礦區內產出在不同位置鎢礦體的品位，得出以下結論：①產出于巖體與地層外接觸帶內鎢礦體品位高于內接觸帶內鎢礦體品位。②產出于地層內的鎢礦體，距離巖體近，礦體品位較高。白鎢礦形成與巖漿巖、鈣質地層關系密切。

（4）半沙河鎢礦區內W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ礦體呈北東向左行平行排列，該3條礦體礦化集中區具有差異性，在礦化集中區內礦體密集發育、厚度較大、品位較高；遠離礦化集中區，礦體稀疏發育，厚度薄、品位低，含礦性明顯變弱。

（5）半沙河鎢礦區含礦巖性為鉀長石石英細脈，鉀長石石英細脈分布在半沙河巖體與池溝組地層內、外接觸帶兩側附近，白鎢礦呈團粒狀、脈狀、條帶狀等分布于脈體內及脈體與圍巖接觸面兩側，鉀化越發育，白鎢礦化越強，礦石品位越高。

（6）在SK15鎢礦化蝕變帶中可見到兩組北東向脈體交錯分布，一組脈傾向北西，另一組脈傾向南東，根據脈體交錯形態分析，傾向北西的脈體形成時間較早，被后期形成的傾向南東的脈體錯斷，具破壞作用，在兩組脈體交匯部位，白鎢礦化發育較強。傾向南東該組構造為晚期形成的次級構造，分布范圍小、深部延伸有限。區內成礦物質及流體主要來自北部半沙河巖體及深部隱伏巖體，而傾向南東的構造沿傾向延伸逐漸遠離巖體，缺乏成礦物質來源，含礦性逐漸變差。

（7）半沙河巖體北部巖枝為中酸性黑云（角閃）二長花崗巖，在中酸性巖體與池溝組地層接觸帶附近及巖體內部發現多條呈北東向平行展布的鎢礦體（W-Ⅻ、W-ⅩⅣ、W-ⅩⅤ礦體）。南部巖枝為中基性中細粒石英（輝石）閃長巖，在中基性巖體內外接觸帶附近NE向裂隙面見弱白鎢礦化發育。因此中酸性巖體與鎢礦成礦關系密切，對鎢礦成礦有利。