Question

柞(水)-山(阳)矿集区成矿地质背景

Answer 1

区域上,囊括柞(水)-山(阳)矿集区的柞(水)-山(阳)-镇(安)-旬(阳)成矿区位于商-丹缝合带以南,(汉江)志留系与泥盆系接触面以北。大地构造属秦岭(Ⅱ级)海西-印支褶皱带构造单元,包括北部海西期裂陷带和南部加里东期板内裂谷带;其主要特征是海西期发育近EW向断裂带,沉积了泥盆系—石炭系,并被NE向基底断裂分割成诸如柞(水)-山(阳)盆地、镇(安)-旬(阳)盆地、板(房子)-沙(沟)盆地等。

南秦岭构造带印支期和燕山期陆内造山作用强烈而广泛,逆冲推覆作用及剪切作用形成了多个大型褶皱和以近EW向为主的断裂,如曹坪-红岩寺复向斜、南羊山复向斜等;凤镇-山阳断裂和镇安-板岩镇断裂、公馆-双河断裂等构成了该区构造基本骨架。沉积盆地控制了矿集区。次级近EW向顺层断裂和含矿层复合控制了矿带的分布。

岩浆活动频繁,以加里东期至燕山期中酸性岩浆为主,主要有华阳花岗岩体、东江口岩体、柞水岩体、曹坪岩体、沙河湾岩体及山阳一带的中酸性小岩体群,另有少量基性—超基性岩体零星分布。

区内矿产丰富,蕴藏着巨大的金、银、铁、铜、铅、锌、汞、锑、钴、镍、钒等找矿潜力。金属成矿基本特点是分区富集、多旋回改造,显示同位多期、深源浅成及多源复成的成矿特征。该成矿区从南向北可分为镇旬金铅锌银汞锑矿集区和柞-山铁银铜铅锌金(镍钴)矿集区。镇旬矿集区位于凤镇-山阳断裂以南,南界至(汉江)泥盆系底界面。区域构造位置属南秦岭印支褶皱带,为秦岭造山带中较大的晚古生代热水沉积盆地,可划分为锡铜沟-丁家山-马家沟铅锌金汞锑成矿带、公馆汞锑金成矿带和旬北大岭-淋湘-泗人沟铅锌金成矿带(王瑞廷,2005),典型矿床有大型公馆汞锑矿床、二台子铜金矿床,中型锡铜沟铅锌矿床,大型金龙山-丘岭微细浸染型金矿床、淋湘金矿床等。此次工作重点研究、讨论柞-山矿集区及其典型金属矿床的地质特征、成矿模式、找矿模型及找矿预测(图3-5)。

图3-5 柞水-山阳矿集区地质矿产简图

柞-山铁银铜铅锌金(镍钴)矿集区处于商-丹缝合带与凤镇-山阳断裂之间,这两大断裂不仅控制了盆地的边界,而且控制了泥盆系的古地理环境及其发展演化规律,构造位置属南秦岭海西褶皱带。为秦岭泥盆系主要热水沉积盆地之一。出露地层主要为泥盆系中、上统牛耳川组(D₂n)、大西沟(青石垭)(D₂d)组、下东沟组(D₃x)、桐峪寺组(D₃t),为一套岩石类型简单、沉积韵律发育的热水沉积复理石建造,主要岩石为泥岩、碎屑岩和碳酸盐岩,生物化石极少,属浅海—半深海浊流沉积。

柞-山矿集区构造主体呈EW向,凤镇-山阳大断裂活动时间长,直接控制着柞-山盆地的形成、演化和发展。该区总体为一大型复式向斜,其核部在红岩寺—黑山街一带,近EW向展布,由石炭系组成; 北翼被印支期和燕山期花岗岩侵蚀而残缺不全,南翼地层为泥盆系中、上统,次级背、向斜发育。断裂构造主要发育近EW—NWW向和近SN向两组:EW—NWW向断裂表现为顺层北倾且为高倾角的走向断裂,延伸数十公里以上,断裂性质多属剪切构造破碎带,同时控制着矿集区矿产分布,从北向南主要有3条:北部曹坪-红岩寺-卅里铺-两水寺断裂,沿复式向斜核部成断裂带展布,该断裂在两水寺向东与商-丹缝合带汇合; 中部为张家坪-伍园沟-洪河寺断裂,发育于上泥盆统中,该断裂被近SN向断层呈逆时针方向错动; 南部大西沟-穆家庄-太山庙断裂,发育在大西沟(青石垭)组中,为多期活动复合断裂,断面呈波状,具糜棱岩、角砾岩及挤压透镜体等特征,见花岗岩脉(西端)、石英碳酸盐脉充填; 近SN向断裂以NNE向断裂最为发育,成群(东部)分布,具张扭性特征,局部呈逆时针方向错断EW—NWW向断裂和地层。

区内岩浆岩发育,区域上主要有3期岩浆作用。加里东期岩体主要沿凤镇-山阳断裂侵入,较为典型的有小岭花岗岩、李家砭辉绿-辉长岩、迷魂阵石英闪长岩和冷水沟花岗闪长岩,相关的矿化较弱,主要为铜、磁铁矿、金和黄铁矿化; 印支期花岗岩沿商丹缝合带侵入,规模较大,且呈岩基状分布于该区北部,自西而东主要有柞水二长-闪长花岗岩岩体(单颗粒锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄为(213.6±1.8)Ma,胡健民等,2004; 似斑状二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(209±2)Ma和(199±2)Ma,杨恺等,2009)、曹坪石英二长-二长花岗岩岩体(基)(黑云母⁴⁰ Ar/³⁹ Ar坪年龄为(216.9±1.2)Ma;张宗清等,2006)和沙河湾岩体(黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为(213.5±2.0)Ma; 张宗清等,2006),岩体与古生代地层接触带常形成较宽的热蚀变角岩化带;燕山期岩浆活动主要发生在柞-山矿集区的东部,形成中酸性小斑岩体(株)群,同时伴有少量爆破角砾岩,主要有袁家沟、双元沟、小河口、元子街、土地沟、下官坊等岩体单元,围岩接触带普遍发育矽卡岩化、角岩化,常伴有铜、铁、钼、金矿化,个别能达到小型矿床规模,如小河口铜矿床。研究表明,印支期和燕山期岩浆作用对柞-山矿集区层控金属矿床的成矿具有一定的改造作用。

柞-山盆地是秦岭泥盆系主要热水沉积盆地之一,该区经历了加里东期-早海西期扩张裂陷活动和印支-燕山期碰撞造山作用,形成多个构造-岩浆岩带、构造-热水沉积岩相带、构造-钠长角砾岩带和构造蚀变岩带,顺层剪切、层间断裂、推覆滑脱等后期构造发育,构造热事件产生十分有利的动热条件和复杂多样的流体活动,不仅带来深部成矿物质,而且对泥盆系热水沉积含矿层(或矿胚)的金属活化、迁移、富集非常有利,成矿前景较好。遥感解译证实,柞-山矿集区存在环形构造,这些环形构造所围限的构造带,可能是环形坳陷或是岩浆穹隆(图3-6)。近年来银洞子、穆家庄、黑沟、桐木沟等矿区及外围(纸房沟-万丈沟、土地沟等)找矿不断有新的发现。

山(阳)-凤(镇)断裂是柞水-山阳残留海盆与凤县-镇安裂陷海盆的分界构造,呈NWW向延展,北倾,倾角60°～80°,具有长期复杂的构造演化史,为一控矿断裂,区内常呈现为韧-脆性剪切带。海西期控制沉积盆地演化的巨型同生断裂,成矿物质沿该断裂以热水喷流方式进入含矿地层。印支期—燕山期沿山-凤断裂发生强烈的构造-岩浆活动,为区内金、铜、铁、银铅多金属矿床的形成创造了不可缺少的地质条件(王瑞廷等,2008)。山-凤断裂两侧分布有多处金属矿床(点),如穆家庄铜矿床、银洞子银铅矿床、大西沟菱铁多金属矿产、夏家店金矿床、正河金矿床等。正河金矿床分布于山-凤断裂南侧1.5～4.0km,为该断裂长期构造活动的影响范围,区内地化异常、矿化带(体)展布方向与该断裂相一致,清晰地显示了山-凤断裂对金成矿的控制作用。

图3-6 柞水-山阳银铅铜矿集区遥感解译图

柞-山矿集区矿产丰富,主要有铁、铜、铅、锌、金、银、镍、钴等。受EW—NWW向断裂带控制展布,区内从北向南基本划分为3个成矿带:①曹坪-卅里铺-两水寺铜、银、金成矿带,矿点沿断裂两侧分布普遍,代表矿床有卅里铺铜银矿和两水寺金矿;②张家坪-小河口-桐木沟铜、钼、铅、锌成矿带,矿床分布与酸性小岩体关系密切,成因类型以矽卡岩型为主,代表矿床有小型的袁家沟铜矿、小河口铜矿及中型桐木沟锌矿,与小岩体有关的铜(钼)矿点十余处; ③青林沟-穆家庄-黑沟菱铁、贵多金属成矿带,为矿集区最主要的成矿带,业已构成省内重要的矿产资源地之一,以中泥盆统大西沟(青石垭)组为主要赋矿层位,自西向东有大型的大西沟菱铁矿床、银洞子银铅多金属矿床,中—小型的韭菜沟金矿床、穆家庄铜矿床及黑沟菱铁、多金属矿床等(图3-5)。柞-山矿集区1:5万分散流扫面共获得编号异常117个,沿成矿带分布于各矿床(点)间。矿集区资源潜力巨大。