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东秦岭钼铅锌银多金属矿集区地球物理场特征及综合信息找矿模型

来源:中英文核心期刊咨询网 所属分类:农业论文 点击:次 时间:2022-04-18 09:23

  [摘 要]东秦岭地区是我国重要的钼矿资源产地,已查明大型、超大型斑岩型钼( 钨) 矿床十多处; 在这些钼( 钨) 矿床外围,近年又找到了许多达中大型规模的脉型铅锌银( 金) 矿床,形成钼( 钨) 铅锌银 ( 金) 多金属矿集区。区内众多的矿集区均分布于重磁推断的隐伏岩体( 基) 区及其边部附近,矿床的形成严格受隐伏岩体的侵入形态、顶面深度和所处构造的控制,二者具有非常明显的时空关系。研究矿集区地球物理场特征,推定隐伏岩体和断裂构造的分布,是深部找矿工作的有效途径。通过研究矿集区和典型矿床的地质特征和重、磁、电异常特征,建立了矿田和矿床的地质成矿模型和综合信息找矿模型。地质成矿模型描述了隐伏岩体、小花岗斑岩体和钼( 钨) 铅锌银( 金) 矿床的顺序约束,即隐伏岩体控制小花岗斑岩体的形成,小花岗斑岩体控制钼( 钨) 铅锌银( 金) 矿床的形成; 综合信息找矿模型包括隐伏岩体、小花岗斑岩体和矿体( 矿化体) 的重、磁、电异常标志。根据找矿模型进行了深部找矿预测。研究成果对在东秦岭地区进行深部找矿工作具有重要意义。

东秦岭钼铅锌银多金属矿集区地球物理场特征及综合信息找矿模型

  [关键词] 钼铅锌银 成矿规律 地球物理场特征 综合信息找矿模型 找矿预测 东秦岭

  0 引言

  东秦岭地区是我国重要的钼矿资源产地,钼金属总量超过 500 万吨,其中 90% 以上为斑岩型钼矿床( 卢欣祥等,2002,2011; 马宏卫,2008) 。在这些钼矿床外围,近年发现了许多达中、大型规模的脉型铅锌银( 金) 矿床,形成了南泥湖、东沟、鱼池岭、雷门沟等钼( 钨) 铅锌银( 金) 多金属矿集区,并由内向外显示高温元素矿床 - 中低温元素矿床的分带特征 ( 毛景文等,2009) 。通过研究发现,区内所有的钼多金属矿集区均分布于重磁推断的隐伏岩体( 基) 区及其边部附近,矿床的形成严格受隐伏岩体的侵入形态、顶面深度和所处构造的控制,二者具有非常明显的时空关系。利用区域重、磁资料研究隐伏岩体和断裂构造的分布,预测新的矿产资源,是深部找矿工作的有效途径。笔者在实施河南省科技项目 “斑岩型钼矿床综合地球物理找矿模型研究”中,通过研究东秦岭地区区域重、磁场特征和典型矿集区、典型矿床的成矿地质特征及重、磁、电异常特征,建立了矿集区地质成矿模型,相应建立了从隐伏岩体- 小花岗斑岩体 - 矿体、矿化体的综合信息找矿模型。根据综合信息找矿模型进行了深部找矿预测。该研究成果对在东秦岭地区开展深部找矿工作具有重要意义。

  1 区域地质背景

  研究区大地构造位置属于华北陆块南缘与秦岭造山带相接地带,横跨华北陆块南缘和北秦岭造山带( 图 1) 。华北陆块南缘出露地层主要为太古宇太华群变质岩系( Ar) 、中元古界熊耳群火山岩系( Pt2 x) 和中元古界官道口群( Pt2 g) 、新元古界栾川群( Pt3 l) 、下古生界陶湾群( Pz1 t) 等一套碳酸盐岩组合。北秦岭造山带出露地层主要为古元古界秦岭岩群 ( Pt1 q) 、中新元古界宽坪群( Pt2 - 3 k) 、下古生界二郎坪群( Pz1 e) 等经复杂变形变质和构造改造的一套基性火山杂岩系。区域构造以北西向三门峡 - 鲁山、马超营 - 确山( 简称马超营断裂) 、栾川 - 明港( 简称栾川断裂) 、瓦穴子 - 乔端( 简称瓦穴子断裂) 、朱阳关 - 夏馆( 简称朱夏断裂) 、西官庄 - 镇平( 简称商丹断裂) 等深大断裂为主,次级断裂平行分布; 北东向构造往往叠加在北西向构造之上,大体呈等间距排列,形成区域格子状构造格架。两组构造交汇部位控制着区域钼多金属矿产的形成。区域岩浆岩非常发育,从元古代 - 古生代 - 中生代均有岩浆侵入活动,其中中生代岩浆活动最为强烈,以花山、合峪、太山庙、老君山、二郎坪岩体( 基) 为代表,单个岩体( 基) 分布面积一般为几百 km2 。东秦岭地区钼多金属矿化在中生代表现为三个主成矿期,即 233 ~ 221Ma、148 ~ 138Ma、131 ~ 112Ma ( 毛 景 文 等, 2009) ,第 1 期钼矿化呈脉状,以中、小型矿居多,第 2、3 期大规模的钼( 钨) 及铅锌银( 金) 等多金属矿化均与晚侏罗世至早白垩世的花岗斑岩关系密切,主要受出露( 或隐伏) 面积较小的斑岩体控制,一般形成大型、超大型矿床。这些小斑岩体出露面积一般小于 1km2 ,分布于北西向深断裂与北东向断裂的交汇部位及附近,常常位于隐伏岩体区的上部及周边附近。

  燕山期小花岗斑岩体成矿作用较强,在岩体内形成斑岩型钼( 钨) 矿,在接触带及围岩裂隙中形成矽卡岩型钼( 钨) 矿,侵入于围岩的距离最大可达 1km 以上。外围形成的铅锌银( 金) 矿床距离斑岩体一般为几百米至几千米,最大可达 10km 左右,形成以斑岩型钼( 钨) 矿床为中心,外围分布铅锌银 ( 金) 矿床,由内向外显示高温元素矿床 - 中低温元素矿床的分带特征,为同一成矿系统不同成矿部位的钼( 钨) 铅锌银( 金) 多金属矿集区( 叶会寿等, 2006; 毛景文等,2009) 。

  2 区域地球物理场特征

  2. 1 物性特征

  密度: 侵入岩从超基性( 2. 92 × 103 kg /m3 ) - 基性 ( 2. 87 × 103 kg /m3 ) - 中性( 2. 72 × 103 kg /m3 ) - 酸性 ( 2. 54 × 103 kg /m3 ) 密度值由高到低,中、基性侵入岩属高密度体,酸性侵入岩属较低密度体。地层密度值一般较高,华北陆块南缘的基底太华岩群( 2. 71 × 103 kg /m3 ) 、盖层熊耳群( 2. 70 × 103 kg /m3 ) 、官道口群 ( 2. 67 × 103 kg /m3 ) 、栾川群( 2. 66 × 103 kg /m3 ) 和北秦岭构造带的秦岭岩群( 2. 67 × 103 kg/m3 ) 、宽坪群 ( 2. 67 × 103 kg/m3 ) 、二郎坪群( 2. 71 × 103 kg /m3 ) 等都属于较高密度体( 变化范围 2. 66 × 103 ~ 2. 71 × 103 kg /m3 ) 。古 生 界 - 中生界地层密度相对较低 ( 2. 50 × 103 ~ 2. 65 × 103 kg /m3 ) ,只在区内局部地段有出露,不是主要研究对象; 新生界古近 - 新近系、第四系属低密度体( 2. 45 × 103 、1. 93 × 103 kg /m3 ) ,一般分布于中新生界断陷盆地中。

  密度条件分析: 区内地层之间、岩体之间、岩体和地层之间存在多个密度界面。超基性、基性和中性侵入岩与区域地层之间存在明显密度界面( 密度差 0. 06 × 103 ~ 0. 21 × 103 kg /m3 ) ; 中生界酸性侵入岩主要为花岗岩类,属较低密度体,分布面积较大,与区域地层存在明显密度差异( 密度差 - 0. 16 × 103 ~- 0. 12 × 103 kg /m3 ) ,可引起明显重力低异常,这为区域隐伏岩体的解释提供了非常便利的物性条件; 新生界古近 - 新近系、第四系与区域地层存在明显密度差异( 密度差 - 0. 73 × 103 ~ - 0. 26 × 103 kg /m3 ) ,可引起明显重力低异常; 地壳与莫氏面之间存在明显密度界面( 密度差 0. 60 × 103 ~ 0. 63 × 103 kg /m3 ) ,莫氏面的起伏变化决定了区域重力场的变化特征。

  磁性: 侵入岩超基性 - 基性岩石磁性较强,K 值一般为 1000 × 4π × 10 - 6 SI ~ 7000 × 4π × 10 - 6 SI,较强磁性标本蛇纹石化辉石橄榄岩 K 值达到 11000 × 4π × 10 - 6 SI。中性岩石具中等磁性,K 值一般为 1000 × 4π × 10 - 6 SI ~ 4000 × 4π × 10 - 6 SI。酸性岩石磁性分为两种,一种是无磁或微磁,相对区域正常场一般显示 - 500 ~ 0nT 负磁异常,如万村岩体、太山庙岩体和大量隐伏岩体等均表现为负磁异常特征; 另一种是中强磁性,一般显示 200 ~ 600nT 的正磁异常,如花山岩体、伏牛山岩体等均表现为较强磁场特征。地层磁性最强的是熊耳群火山岩,具中等偏 强 磁 性,磁 化 率 ( K) 一 般 为 1000 × 4π × 10 - 6 SI ~ 3000 × 4π × 10 - 6 SI,较强磁性标本蚀变安山玢岩 K 值达到 7500 × 4π × 10 - 6 SI。太华岩群、秦岭岩群、二郎坪群等变质岩地层具中弱磁性,K 值一般为几百至 3000 × 4π × 10 - 6 SI。官道口群、栾川群等碳酸盐岩地层和古生界、中新生界地层无磁性 ( 或微磁性) 。

  电性: 斑岩型钼矿石一般具有中等偏高的电阻率( 1000Ω·m 左右) 和较高的极化率( 5% ~ 8% ) ,捡块标本极化率最高可达 25% 。铅锌矿石具有明显的低阻高极化特征,矿化强度和矿石结构构造的不同,电性会有较大差异,电阻率一般为几十至几百 Ω·m,极化率一般为 10% ~ 30% ,最高可达 80% 以上。围岩从太古界 - 下古生界地层电阻率一般为 1000 ~ 2000Ω·m,极化率一般小于 2% 。相对于围岩,矿体的低阻高极化为运用电阻率法和激电法找矿提供了良好的物性前提。

  物性数据主要取自熊耳山、伏牛山、豫西南 1∶ 20 万区域重力调查报告和河南省 1∶ 20 万航磁图说明书,部分数据为河南省有色金属地质矿产局第五地质大队实测。

  2. 2 区域地球物理场特征

  2. 2. 1 重力场特征

  区内 1 ∶ 20 万重力测量总体表现为东高西低,南、北高中间低的特征,与区域莫氏面分布形态一致。重力最高值位于社旗县的焦庄( - 30 × 10 - 5m/ s2 ) ,最低值位于卢氏县的官坡乡( - 145 × 10 - 5 m / s2 ) ,东西差值达 115 × 10 - 5m / s2 。区域重力场主要以反映北西向三门峡 - 鲁山、马超营 - 确山、栾川 - 明港、瓦穴子 - 乔端、朱阳关 - 夏馆、西官庄 - 镇平等深大断裂重力场特征为主,表现为重力异常梯级带( 梯度约 3 × 10 - 5 m / s2 / km) 、扭曲带和不同重力异常特征的分界线,伴随反映北东向断裂的重力场特征,表现为次级重力异常梯级带、扭曲带和宽缓的重力梯级带,位于断陷盆地附近的北东向断裂往往表现为宽缓的重力梯级带。据此特征推断的阳店镇 - 朱阳镇、洛宁 - 卢氏、田湖 - 栾川、付店 - 二郎坪、方城 -南阳等北东向断裂,大致呈等间距排列。两组断裂构造引起的重力异常相互交叉重叠,把全区分割为不同范围、幅值和规模呈相间分布的重力异常区 ( 带) 。地层重力场从太古界 - 下古生界的一套地层反映为重力高值异常,新生界( 古近 - 新近系、第四系) 断陷盆地反映为高幅值重力低异常。岩体重力场主要为大面积分布的中酸性花岗岩反映的高幅值( - 30 × 10 - 5 ~ - 20 × 10 - 5 m / s2 ) 重力低异常; 中性侵入岩形成重力高值异常; 基性、超基性岩体反映为局部重力高异常; 在太古界 - 下古生界地层区反映的重力低异常一般解释为隐伏酸性岩体所引起。

  2. 2. 2 磁场特征

  区内航磁异常总体表现为南强北弱,中南部 ( 马超营断裂以南) 磁异常以正值为主,大部分地段表现为 100 ~ 400nT 中等磁场,最高值位于伏牛山岩体分布区,极值达到 800 ~ 1200nT; 北部( 马超营断裂以北) 磁异常以负值为主,除花山岩体反映为 400 ~ 600nT 的 高 磁 区 外,大部分地段表现为 - 200 ~ 100nT 的弱磁场,最低值( - 400nT) 位于洛宁 - 卢氏中新生界断陷盆地中。区域磁异常的走向在南部以北西向为主,中部以北西西向( 近东西向) 为主,到北部又以北东向为主,明显受区域构造的控制。区内三门峡 - 鲁山、马超营 - 确山、栾川 - 明港、瓦穴子 - 乔端、朱阳关 - 夏馆、西官庄 - 镇平等深大断裂磁场特征反映为正负线性异常带、扭曲带和不同异常特征的分界线; 北东向断裂表现为宽缓的磁异常梯级带、扭曲带和正负磁异常的分界。区内地层磁场特征比较复杂,不均匀性明显,同一岩性不同部位会出现正负跳跃,太华群、秦岭岩群、二郎坪群等变质岩地层一般引起 0 ~ 200nT 的磁异常; 熊耳群火山岩系一般反映为 100 ~ 400nT 的磁异常; 官道口群、栾川群、陶湾群等碳酸盐岩地层一般引起 - 50 ~ 50nT 的弱磁场,以负值为主; 新生代断陷盆地反映为明显( - 400 ~ - 100nT) 负磁异常。岩体从超基性 - 基性 - 中性 - 酸性磁性由强至弱,超基性、基性岩体可引起 100 ~ 800nT 的磁异常; 中性闪长岩体及其与围岩的接触带形成的矽卡岩带,可引起 200 ~ 400nT 的磁异常; 酸性岩磁性分为两种情况: 一种是无磁性( 或弱磁) 岩体( 如万村、太山庙、老君山岩体等) ,反映为 - 200 ~ 0nT 的负磁场; 另一种是中强磁性岩体( 如花山、合峪、伏牛山、二郎坪岩体等) ,一般反映为 100 ~ 400nT 的正磁场; 区内隐伏岩体一般反映为以负值为主的弱磁场。

  2. 2. 3 重、磁场综合特征与分区解释

  前述研究了地层、深大断裂和岩体的重、磁场特征。较老地层一般表现为较高重力场值,磁场特征变质岩、火山岩表现为中等偏强磁性,碳酸盐地层表现为无磁或弱磁性; 中新生界断陷盆地表现为双低 ( 重力低、磁力低) 异常特征( 张守林等,2004) 。较大断裂构造的重磁场特征以线性异常为主,梯度变化明显,是非常直观的重磁异常模型。岩体重、磁场特征分为两种情况( 重力低、磁力高; 重力低、磁力低) ,即重力场二者相同,表现为非常明显的重力低异常,磁场分为两种情况,一种表现为中强磁性,一种表现为无磁或弱磁; 区内隐伏岩体一般表现为双低异常特征( 重力低、磁力低) ,这是本次研究工作的重点。

  全区重、磁场按大地构造可分为华北陆块南缘区和北秦岭造山带区,两区从北至南又分为灵宝 -嵩县 - 鲁山高值重力异常、低值磁异常、卢氏 - 车村- 春水低值重力异常、高值磁异常和南阳盆地以西低值重力异常、高值磁异常、南阳 - 方城宽缓重、磁异常等四个重、磁异常亚区。

  灵宝 - 嵩县 - 鲁山高值重力异常、低值磁异常亚区为马超营 - 确山重、磁梯级带和三门峡 - 鲁山重、磁梯级带所夹的广大区域,区内重、磁异常以北东向为主,说明区内构造活动以北东向为主,并发生了大规模的裂解沉积,形成众多的呈北东向分布的中新生代断陷盆地。断陷盆地内一般引起高幅值重力低、磁力低异常。该亚区重、磁异常除在小秦岭 -崤山、兴华 - 潭头和汝阳 - 鲁山小区北部表现为重、磁高值区外,其余地段在朱阳镇、花山地区则表现为重力低( - 20 × 10 - 5 ~ - 10 × 10 - 5 m / s2 ) 、磁力高 ( 100 ~ 400nT) 异常,在夜长坪 - 潘河、张家河、寨凹、旧县 - 花山、付店等地均出现了不同幅值的重力低( - 16 × 10 - 5 ~ - 10 × 10 - 5 m / s2 ) 和 磁 力 低 ( - 200 ~ 0nT) 异常。根据地质特征经综合分析认为,重、磁高值区是基底太华群和盖层熊耳群综合所引起; 重力低、磁力高异常区是出露大岩体( 基) 所引起; 重力低、磁力低异常区出露太华群和熊耳群等较高密度地层,应当引起重力高、磁力高异常,双低异常只能解释为由密度较低和磁性较弱的隐伏酸性岩体所引起( 图 1) 。区内众多的钼铅锌银( 金) 多金属矿集区和铅锌银( 金) 多金属矿集区均分布于这些隐伏岩体区及其边部附近。

  卢氏 - 车村 - 春水低值重力异常、高值磁异常亚区位于马超营 - 确山重、磁梯级带和栾川 - 明港重、磁梯级带之间,呈北西 - 南东向横穿研究区。该亚区重力低异常总体表现为大规模的重力低值异常带,东部从泌阳县春水镇向西 - 嵩县车村 - 卢氏 -省界,长达近 300km,仅在西部局部地段分布重力高值区,大部分地段被重力低异常所充填,并显示多个低值异常中心( 幅值 - 30 × 10 - 5 ~ - 20 × 10 - 5m/ s2 ) 。磁场特征在中东部除太山庙岩体反映为 - 200 ~ 0nT 的负磁场外,其余地段为 100 ~ 400nT 的正磁异常,磁场 较 强 地 段 为 200 ~ 600nT,极 值 达 到 800 ~ 1200nT; 在西部部分地段为 - 100 ~ 100nT 的弱磁场。综合地质推断全亚区重力低、磁力高( 包括部分磁力低) 异常为出露、隐伏中酸性岩体所引起,重力低值异常中心为岩体侵入中心。亚区中东部大部分地段分布中酸性花岗岩,包括合峪 - 交口、太山庙、龙王幢、伏牛山、七顶山、房山等大岩体( 基) ,重、磁异常主要由这些岩体( 基) 所引起; 西部在南泥湖 - 狮子庙一带地表出露密度较高的熊耳群、官道口群、栾川群和陶湾群地层,但却显示一规模较大的重力低( 幅值 - 26 × 10 - 5 m / s2 ) 、磁力低( - 100 ~ 100nT) 异常,应为规模较大隐伏岩体所引起( 图 1) ; 西部局部重力高值区和弱磁异常区是由上覆在隐伏岩体之上的基本无磁性的官道口群、栾川群和陶湾群地层所引起。

  南阳盆地以西低值重力异常、高值磁异常亚区位于栾川 - 明港重、磁梯级带和西官庄 - 镇平重、磁梯级带之间,东侧以南阳盆地为界,向西至省界,为北秦岭构造带范围。区内重、磁异常以北西向为主,北东向重、磁异常只在局部地段发育。该亚区重、磁异常从西至东可分为官坡 - 玉皇顶低值重力异常、高值磁异常、白河 - 何庄高值重力异常、低值磁异常、二郎坪 - 皇路店低值重力异常、正负磁异常、瓦窑沟 - 镇平高值重力异常、低值磁异常等四个重、磁异常小区。官坡 - 玉皇顶低值重力异常、高值磁异常小区位于亚区的西部,小区北部基本全为高幅值重力低( - 30 × 10 - 5 ~ - 20 × 10 - 5 m / s2 ) 异常,磁场特征在小区北部西段反映 100 ~ 200nT 的正磁异常,东段老君山岩体分布区反映为 - 200 ~ 0nT 的负磁场,这是出露的蟒岭岩体和老君山岩体所引起,在蟒岭岩体以东地表出露较高密度的宽坪群地层,但仍为重力低、磁力低异常反映,应是隐伏岩体所引起,称为官坡 - 蛮子营半隐伏岩体( 图 1) ; 该小区南部强度稍高的重力低异常和中等偏强磁异常,是大面积分布的古生代花岗岩和上覆在隐伏岩体之上的二郎坪群地层综合所引起。白河 - 何庄高值重力异常 ( 为一重力值升高带) 低值磁异常( 为 0 ~ 200nT 的弱磁场) ,南部为呈带状分布的中等强度( 200 ~ 400nT) 磁异常,是出露宽坪群和二郎坪群地层及其南部的闪长岩类侵入体综合所引起。二郎坪 - 皇路店低值重力异常、正负磁异常小区北部表现为宽缓的重力低值区,对应部位磁异常则表现为以负值 ( - 100 ~ 0nT) 为主的弱磁场,是中生代二郎坪岩体及夏馆隐伏岩体( 图 1) 和东部古生代侵入岩综合所引起; 小区南部为一重力值升高带,磁场特征则表现为 100 ~ 200nT 的低值磁异常,局部地段显示 400 ~ 800nT 的高强度磁异常,是由密度较高磁性较弱的秦岭岩群所引起,高强度磁异常是由隐伏基性、超基性岩体所引起。瓦窑沟 - 镇平高值重力异常、低值磁异常小区位于亚区的南部,高值重力异常和低值磁异常是秦岭岩群地层所引起,局部重力高、磁力高异常是出露( 隐伏) 基性、超基性岩体所引起。

  南阳 - 方城宽缓重、磁异常亚区。该亚区为南阳盆地北部范围,区内重、磁异常表现为范围、幅值较大的高低相间宽缓异常特征。区内北东向构造的裂解活动,与北西构造的相互叠加,形成局部的断隆和断凹地质块体,并伴有大规模的岩浆侵入。局部重力低、磁力低异常是断凹和断陷盆地的反映,周围分布的局部重力高、磁力高异常是断隆和出露、隐伏基性 - 超基性岩体所引起。

  3 典型矿集区地质及地球物理场特征

  3. 1 南泥湖钼( 钨) 铅锌银( 金) 矿集区

  3. 1. 1 地质矿产概况

  南泥湖矿集区位于栾川县西北部,大地构造位置属华北陆块南缘洛南 - 栾川台缘褶皱带东段,夹持于马超营断裂与栾川断裂之间( 图 2) 。区内出露地层从北至南为中元古界熊耳群、官道口群、新元古界栾川群和下古生界陶湾群,太华群地层出露于矿区东北边部。中元古界熊耳群主要为一套中基性 ( 偏中性) - 中酸性火山熔岩建造; 官道口群主要为一套浅海相含燧石条带碳酸盐岩组合; 新元古界栾川群主要为一套陆缘碎屑 - 碳酸盐岩夹碱性火山岩沉积建造; 下古生界陶湾群主要为浅海相碳酸盐岩及钙泥质岩沉积建造。区内构造以断裂、褶皱为主, NW - NWW 向逆冲断层密集展布,断层之间为一系列 NW - NWW 向倒转褶皱,局部可见平卧褶曲,形成由北向南交替出现的向斜、背斜构造。区内主要有杨树凹 - 白沙洞向斜、银河沟背斜、增河口向斜、黄背岭 - 石宝沟背斜、核桃岔向斜等紧密褶皱。NE - NNE 向断裂亦较发育,并叠加于 NW - NWW 向构造之上,形成区域格子状构造系统。侵入岩主要出露新元古代的变辉长( 绿) 岩、正长斑岩和晚侏罗纪的花岗斑岩,与成矿关系密切的有南泥湖、上房沟、鱼库、石宝沟、黄背岭、火神庙、马圈、大坪、郭店等九个花岗斑岩体。其中南泥湖斑岩体出露面积仅 0. 12km2 ,但却控制着南泥湖、三道庄两个超大型钼 ( 钨) 矿床,三道庄钼矿床产于远离南泥湖斑岩体 1000 多米的三川组大理岩中。矿体围岩蚀变分带自岩体向围岩分为钾化带、石英 - 钾长石化带、青磐岩化带。矿集区总体以南泥湖、三道庄、上房沟三个超大型钼( 钨) 矿床为中心,外围从北西至南东长达近 30km 分布有冷水北沟、杨树凹、银河沟、赤土店、百炉沟、红庄等十余处中、大型铅锌银( 金) 多金属矿床( 王长明等,2006; 段士刚等,2011) ,小型的矿床( 点) 更是星罗棋布,并受北西向与北东向构造交汇部 位 控 制。南泥湖矿集区已经找到超大型钼 ( 钨) 矿床 3 处,大型钼( 钨) 矿床 3 处,中大型铅锌银( 金) 矿床 10 多处( 图 2) 。控制钼金属量约 300 万吨,钨金属量约 100 万吨,铅锌 781 万吨,银 9693 吨①,是东秦岭地区乃至全国重要的钼( 钨) 铅锌银 ( 金) 多金属矿产地。

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  南泥湖矿集区成矿分带特征明显,总体以高温元素 Mo、W 矿床为中心,向外分布铅锌银( 金) 矿床) ,二者相互提示找矿信息。比如石窑沟大型钼矿床,地质勘查是先找到了红庄、元岭、南坪等金矿床,伴生银铅,在对未见金矿的钻孔进行二次开发研究发现 了 厚 大 斑 岩 型 钼 矿 床 ( 张 江 明 等,2010, 2011) ,斑岩体为隐伏。红庄、元岭、南坪等金银铅矿床分布于石窑沟钼矿床的外围及附近,仍符合一般矿集区矿床分带特征( 图 2) 。

  3. 1. 2 重、磁场特征

  南泥湖矿集区重磁异常反映为非常明显的重力低、磁力低。重力低主异常( - 140 ~ - 122 × 10 - 5m/ s2 ) 分布于栾川断裂与马超营断裂之间,呈椭圆状,近南北走向; 次级重力低异常( - 120 ~ - 112 × 10 - 5m/ s2 ) 分布于南泥湖 - 狮子庙一带,北东走向,与重力低主异常叠为一起,狮子庙以北重力低异常有一定范围的扩展,只是重力值呈增高趋势。航磁磁力低异常与重力低异常大体对应,大部分地段磁场值在 - 100 ~ 100nT 之间变化,以负值为主,地面高精度磁测负值特征更为明显,从冷水 - 上房沟 - 南泥湖一带显示非常明显的负值磁异常,负极值达到 - 500nT( 张毅星等,2006) ; 局部在黄背岭 - 鱼库以南地段和马超营断裂附近,磁场值表现为 100 ~ 600nT 的正磁异常。经综合分析认为,该重力低、磁力低是规模较大的隐伏岩体引起( 图 1) ,该隐伏岩体规模较大,南、北两侧分别受栾川断裂和马超营断裂的控制,南侧与老君山岩体相依,为不同期次的岩浆侵入活动形成( 孟芳等,2012) 。根据重力剖面反演结果,南部岩体深度较浅,向北逐步加深( 王纪中等,2011) 。在冷水 - 黄背岭 - 鱼库一带岩体深度0 ~ 800m,分布面积约 125km2 ; 在南泥湖以北地段岩体深度 0. 8 ~ 1. 5km,分布面积约 158km2 ; 在翁峪街 - 狮子庙及其以北地段岩体深度 1. 5 ~ 3km,分布面积约 233km2 。黄背岭 - 鱼库以南的正磁异常除部分为基性岩体引起外,主要是隐伏半隐伏中酸性岩体侵入局部形成磁性蚀变带和矽卡岩型磁铁矿所致; 马超营断裂附近的正磁异常反映了马超营断裂带的磁场特征,区域上只是反映马超营断裂线性正磁异常的一部分。

  3. 1. 3 矿床物化探异常特征

  近年找到的罗村斑岩 - 角砾岩型钼矿床,斑岩体由外向内由花岗闪长岩、侵入角砾岩和钾长花岗斑岩组成,呈环带状分布,钼矿体产于中环带侵入角砾岩中。在 04 勘探线施测的激电测深剖面,矿体部位视极化率( ηs) 表现为 3% ~ 5%,视电阻率表现为 200 ~ 300Ω·m,斑岩体部位视电阻率较高,为 400 ~ 800Ω·m。矿体部位能产生中等强度极化率异常和中等视电阻率异常。1∶ 1万化探原生晕在成矿角砾岩带位置显示 Mo、W、Sn 等高温元素异常,Mo 元素最高值 88. 1 × 10 - 6,平均 24. 04 × 10 - 6,W 元素最高值 499 × 10 - 6,平均 141 × 10 - 6,Sn 元素最高值 33. 9 × 10 - 6,平均 13. 95 × 10 - 6。在罗村斑岩体外侧,分布 Ag、Cu、Zn、Pb 等多元素组合异常,其中 Cu 元素最高值 1511 × 10 - 6,平均 325. 4 × 10 - 6,Ag 元素最高值 > 5 × 10 - 6,平均 1. 91 × 10 - 6,Cu、Ag 异常分布面积大、强度高、浓度分带清晰、相互套合较好,具有较好找铜银多金属矿床的前景。

  在鱼库钼矿区施测的可控源电磁测深剖面,在钼矿体赋存位置,由浅至深视电阻率反映为由低值向高值的渐变带,ρs 值 100 ~ 500Ω·m,向下为斑岩体,视电阻率反映为 600 ~ 1100Ω·m 的中高阻异常 ( 马振波等,2011) 。同剖面主矿体部位的频谱激电 ( SIP) 测量,测量区域内大部分地段极限充电率 m1 值较高、时间常数 τ1 在 1 ~ 18 之间、频率相关系数 C1 > 0. 4,可解释为极化介质均匀的浸染状含硫化物矿化体。斑岩型钼矿床的频谱激电特性可描述为高充电率、中高频率相关系数和低时间常数。同剖面的化探次生晕,有强度较高的 Mo、W 元素异常分布,Mo 含量最高值 250 ~ 400 × 10 - 6,W 含量最高值 300 ~ 500 × 10 - 6。

  栾川冷水北沟铅锌矿区位于南泥湖矿集区北西部,区内出露官道口群和栾川群地层,矿体赋存于北北东向蚀变构造破碎带中,为岩浆热液脉型和矽卡岩型铅锌矿床。在含矿构造蚀变带上物探异常表现为低电阻、负磁场,两侧的围岩地段为高电阻、正磁场。位于 S027 矿脉的激电测量,矿脉位置反映的视极化率异常普遍较高,呈带状分布,极大值 14. 7% ; 两侧的围岩地段 ηs 值一般为 4% ~ 6%,显示极化背景场较高,说明区域矿化作用较强。矿区成矿指示元素浓度分带具一定的规律性,位于矿区南东部的 S031 矿脉成矿元素 Cu、Zn 含量高,以 Cu - Zn 组合为主,北西西向矽卡岩矿体中 Cu 的平均品位为 0. 5%,可以圈定工业矿体; 而在矿区北西部 S027 矿脉成矿元素则以 Pb - Ag 组合为主,Pb、Ag 元素含量高于 S031 矿脉,与矿集区元素分带特征一致( 王长明等,2006) 。——论文作者:程 远1,2 ,秦 曦1,3 ,赵晓晓2 ,王耀升1,2 ,秦学业2 ,宋双全2 ,牛 耀2 ,崔小玲2

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