南秦岭柞水—山阳矿集区金铜矿床成矿规律与找矿方向

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.123

现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (06): 1487-1503.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.123

• 秦岭金——多金属成矿作用 • 上一篇下一篇

南秦岭柞水—山阳矿集区金铜矿床成矿规律与找矿方向

王瑞廷¹^,²^,³^,⁴(), 冀月飞¹^,²^,³, 成欢¹^,²^,³, 刘凯²^,⁵, 张启¹^,²^,³, 李弦¹^,²^,³, 任涛²^,⁵

1.陕西省矿产资源综合利用工程技术研究中心,陕西西安 710054
2.西北有色地质矿业集团有限公司,陕西西安 710054
3.西北有色地质矿业集团有限公司院士专家工作站,陕西西安 710054
4.长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054
5.商洛西北有色七一三总队有限公司,陕西商洛 726000

收稿日期:2021-06-28 修回日期:2021-10-31 出版日期:2021-12-10 发布日期:2022-02-14
作者简介:王瑞廷,男,博士生导师,教授级高级工程师,1969年出生,矿床地球化学专业,主要从事矿床地质地球化学研究与矿产勘查工作。Email: wrtyf@163.com。
基金资助:
中国地质调查局项目“矿集区矿产调查和深部找矿预测”(DD20190570-2020-05)

Metallogenic Regularities and Future Prospecting Direction of Gold-Copper Deposits in the Zhashui-Shanyang Orefield, Southern Qinling Orogen

WANG Ruiting¹^,²^,³^,⁴(), JI Yuefei¹^,²^,³, CHENG Huan¹^,²^,³, LIU Kai²^,⁵, ZHANG Qi¹^,²^,³, LI Xian¹^,²^,³, REN Tao²^,⁵

1. Engineering and Technology Research Center for Comprehensive Utilization of Mineral Resources in Shaanxi Province, Xi'an, Shaanxi 710054,China
2. Northwest Geological and Mining Group Co.,Ltd.for Nonferrous Metals,Xi'an,Shaanxi 710054,China
3. Academician and Expert Work Station of Northwest Geological and Mining Group Co.,Ltd.for Nonferrous Metals,Xi'an, Shaanxi 710054,China
4. Faculty of Geosciences and Resources, Chang'an University, Xi'an,Shaanxi 710054, China
5. No.713 Party of Northwest GeoExploration Bureau for Nonferrous Metals,Shangluo,Shaanxi 726000,China

Received:2021-06-28 Revised:2021-10-31 Online:2021-12-10 Published:2022-02-14

摘要/Abstract

摘要：

南秦岭柞水—山阳矿集区地质构造和岩浆活动强烈,矿床(点)成群成带分布,成矿条件良好。在长期找矿实践、成矿地质背景分析和典型矿床解剖的基础上,综合研究认为,区内金矿主要受EW向断裂或EW向韧-脆性剪切带与NE向张扭性叠加构造控制,寒武系水沟口组、泥盆系星红铺组与大枫沟组是金的赋矿地层。金矿体呈近EW向大致等间距展布,单个矿体在延伸方向呈透镜状、哑铃状、囊状等,具尖灭再现特征,构造叠加部位矿体厚大、品位较高。区内金矿床类型多为中-低温热液型、远成低温热液型,成矿时代为印支—燕山期。夏家店等已知金矿床深部及外围、区域断裂旁侧次级近EW向与NNE向断裂交汇部位、构造转折端、构造虚脱部位等是寻找金矿的有利靶区。铜矿分布于山阳—凤镇大断裂两侧,成矿类型以斑岩型-矽卡岩型为主,构造热液改造型、隐爆角砾岩型次之。斑岩型-矽卡岩型铜(钼)矿受燕山期构造-岩浆活动控制,赋存于燕山期斑岩体与围岩接触带内;矿体产状多受岩体与围岩接触面控制,呈似层状、透镜状产出。燕山期中酸性小岩体及其与围岩的接触部位、东西向三级断裂带附近是寻找铜(钼)矿的首选靶区。本次研究建立了柞水—山阳矿集区金铜矿床区域成矿模式,总结了找矿标志,通过成矿规律、成矿作用及物探、化探、遥感异常特征系统分析,认为区内找矿潜力巨大,并提出了3片金铜(钼)成矿远景区,指出下一步的找矿方向。

关键词: 柞水—山阳矿集区, 成矿规律, 找矿方向, 找矿标志, 夏家店金矿, 池沟铜(钼)矿

Abstract:

In the Zhashui-Shanyang orefield (Southern Qinling Orogen),structure deformation and magmatic activity were strong,and the ore deposits (prospects) are distributed in groups and belts,and the metallogenic conditions are favorable. Based on long-term prospecting practice, analysis of geological and metallogenic setting and typical deposit profiles,we considered that local gold deposits are mainly controlled by EW-trending faults or ductile-brittle shear zones and NE-trending tensional-torsional superimposed structure.The Cambrian Shuigou, Devonian Xinhongpu and Dafenggou Formations are the gold-bearing strata. The gold orebodies are distributed approximately equidistant from east to west,and individual orebodies are lenticular, dumbbell-shaped or vesicular along strike.The orebodies are characterized by pinch-out reproduction, and thick and high-grade in the structurally superimposed area. Local gold deposits are mostly of meso epithermal hydrothermal type and distal low- temperature hydrothermal type. The metallogenic epoch is Indosinian-Yanshanian period. The deep and periphery,the intersection of EW and NNE trending faults near the secondary regional faults,the fault bends and the structural collapse sites are favorable targets for gold prospecting at Xiajiadian and in other known gold deposits. The copper deposits are distributed on both sides of the Sanyang-Fengzhen fault. The main metallogenic type is porphyry-skarn type,followed by tectono-hydrothermal transformation type and cryptoexplosive breccia type. Porphyry-skarn Cu(Mo) deposits are controlled by the Yanshanian tectono-magmatic activity. Occurring in the contact zone between porphyry body and wallrock in the Yanshanian period,the orebodies are mostly controlled by the contact between intrusions and wallrocks,and appear as layers or lenses. The small intermediate felsic stock and their contact with the Yanshanian wallrocks, and the vicinity of the EW 3^rd order fault zone are preferred targets for Cu (Mo) exploration. In this study,the regional metallogenic model of the gold-copper deposits is established,and the prospecting criteria are summarized for the Zhashui-Sanyang orefield. Based on the systematic analysis of metallogenic regularity, mineralization,geophysical/geochemical prospecting,and remote sensing anomalies,we considered that there is great ore prospecting potential, and we proposed three Au-Cu(Mo) prospecting areas,as well as the future prospecting directions.

Key words: Zhashui-Shanyang orefield, metallogenic regularity, exploration direction, prospecting criteria, Xiajiadian Au deposit, Chigou Cu(-Mo) ore deposit

中图分类号:

王瑞廷, 冀月飞, 成欢, 刘凯, 张启, 李弦, 任涛. 南秦岭柞水—山阳矿集区金铜矿床成矿规律与找矿方向[J]. 现代地质, 2021, 35(06): 1487-1503.

WANG Ruiting, JI Yuefei, CHENG Huan, LIU Kai, ZHANG Qi, LI Xian, REN Tao. Metallogenic Regularities and Future Prospecting Direction of Gold-Copper Deposits in the Zhashui-Shanyang Orefield, Southern Qinling Orogen[J]. Geoscience, 2021, 35(06): 1487-1503.

图/表 9

图1 柞—山矿集区地质矿产简图[39] 1.第三系;2.石炭系;3.泥盆系;4.志留系;5.震旦系—奥陶系;6.晚侏罗世—早白垩世岩浆岩;7.三叠纪岩浆岩;8.新元古代岩浆岩; 9.断层;10.钒矿; 11.铁矿;12.银矿;13.锌矿;14.铜矿;15.金矿;16.锑矿;图例10-16下文同

Fig.1 Geological and mineral sketch map of the Zhashui-Shanyang orefield[39]

图2 柞—山矿集区遥感构造解译图[39]

Fig.2 Remote sensing structural interpretation map of the Zhashui-Shanyang orefield[39]

图3 夏家店金矿床地质简图[41] 1.上泥盆统星红铺组;2.中泥盆统大枫沟组;3.中泥盆统石家沟组—大枫沟组;4.中泥盆统古道岭组;5.下泥盆统公馆组—龙家河组;6.下泥盆统西岔河组;7.下志留统;8.下奥陶统吊床沟组;9.下奥陶统水田河组;10.上寒武统蜈蚣垭组;11.中寒武统岳家坪组;12.下寒武统水沟口组;13.震旦系灯影组;14.震旦系陡山沱组;15.震旦系耀岭河群;16.地层界线;17.地层不整合界线;18.断层;19.金矿体;20.矿体编号

Fig.3 Geological sketch map of the Xiajiadian gold deposit[41]

表1 夏家店金矿床样品微量和稀土元素分析结果(10-6)

Table 1 Rare earth elements and trace elements contents of samples from the Xiajiadian gold deposit(10-6)

样品号	La		Ce		Pr		Nd		Sm	Eu	Gd		Tb		Dy		Ho		Er		Tm		Yb		Lu		Rb		Ba	REE		(La/Yb)_N		δEu
K1	11.60		21.20		2.50		9.52		1.69	0.38	1.38		0.208		0.99		0.194		0.63		0.12		0.77		0.11		14.4		247.0	51.29		10.88		0.74
K2	21.60		36.50		4.53		17.20		3.28	0.67	3.04		0.521		2.67		0.546		1.50		0.26		1.67		0.25		24.9		116.0	94.24		9.28		0.64
K3	9.68		20.40		3.14		15.60		4.63	1.52	4.44		0.744		3.31		0.597		1.52		0.26		1.56		0.22		7.2		56.8	67.62		4.45		1.01
K4	9.89		17.30		1.88		7.27		1.66	0.44	1.96		0.422		2.56		0.523		1.41		0.24		1.40		0.19		6.3		48.2	47.15		5.07		0.74
K5	4.71		8.60		1.19		4.74		0.92	0.26	0.89		0.165		0.95		0.192		0.54		0.09		0.56		0.08		5.2		36.5	23.89		6.03		0.87
K6	4.91		9.91		1.42		6.14		1.48	0.44	1.50		0.302		1.61		0.291		0.71		0.11		0.63		0.09		3.3		62.7	29.54		5.59		0.89
K7	6.88		11.00		1.66		6.44		1.30	0.28	1.21		0.241		1.37		0.264		0.74		0.13		0.79		0.11		3.9		20.3	32.42		6.24		0.67
K8	16.40		23.80		2.91		10.70		2.12	0.53	2.09		0.394		2.08		0.398		1.06		0.18		1.09		0.15		8.6		105.0	63.90		10.79		0.76
K9	4.18		8.26		1.14		4.98		1.32	0.38	1.49		0.320		1.84		0.347		0.89		0.15		0.85		0.12		4.3		70.9	26.27		3.55		0.83
K10	10.00		23.40		3.45		16.60		4.27	1.63	4.39		0.868		4.90		0.907		2.28		0.37		1.80		0.20		11.6		116.0	75.07		3.98		1.14
样品号		Th		U		K		Ta		Nb		La		Ce		Sr		Nd		P		Zr		Hf		Sm		Ti			Y		Yb		Lu
K1		2.24		5.74		4 590.7		0.161		2.40		11.6		21.2		168		9.52		305.5		43.7		1.25		1.69		1 312.7			6.53		0.77		0.11
K2		4.44		12.00		8 384.5		0.228		3.05		21.6		36.5		260		17.20		370.9		74.8		2.24		3.28		17 982.7			15.90		1.67		0.25
K3		2.27		10.40		2 515.3		0.083		1.08		9.7		20.4		1 320		15.60		859.6		26.7		0.77		4.63		659.3			18.10		1.56		0.22
K4		2.67		2.72		2 108.6		0.092		1.27		9.9		17.3		182		7.27		218.2		24.3		0.76		1.66		731.3			18.20		1.40		0.19
K5		1.40		0.64		2 299.5		0.037		0.53		4.7		8.6		99		4.74		122.2		15.4		0.61		0.92		539.5			5.44		0.56		0.08
K6		1.45		0.98		1 344.8		0.066		0.94		4.9		9.9		101		6.14		222.5		14.8		0.44		1.48		401.6			8.87		0.63		0.09
K7		1.08		0.86		1 701.8		0.040		0.52		6.9		11.0		43		6.44		139.6		19.3		0.60		1.30		533.5			7.38		0.79		0.11
K8		2.00		1.18		3 104.7		0.155		2.25		16.4		23.8		92		10.70		257.4		34.8		1.03		2.12		953.0			11.30		1.09		0.15
K9		1.09		0.82		1 419.5		0.056		0.73		4.2		8.3		130		4.98		183.2		19.8		0.62		1.32		581.4			9.79		0.85		0.12
K10		0.99		0.43		4 142.4		0.723		10.90		10.0		23.4		443		16.60		776.7		27.5		1.35		4.27		11 928.0			24.90		1.80		0.21

表1 夏家店金矿床样品微量和稀土元素分析结果(10-6)

Table 1 Rare earth elements and trace elements contents of samples from the Xiajiadian gold deposit(10-6)

样品号	La		Ce		Pr		Nd		Sm	Eu	Gd		Tb		Dy		Ho		Er		Tm		Yb		Lu		Rb		Ba	REE		(La/Yb)_N		δEu
K1	11.60		21.20		2.50		9.52		1.69	0.38	1.38		0.208		0.99		0.194		0.63		0.12		0.77		0.11		14.4		247.0	51.29		10.88		0.74
K2	21.60		36.50		4.53		17.20		3.28	0.67	3.04		0.521		2.67		0.546		1.50		0.26		1.67		0.25		24.9		116.0	94.24		9.28		0.64
K3	9.68		20.40		3.14		15.60		4.63	1.52	4.44		0.744		3.31		0.597		1.52		0.26		1.56		0.22		7.2		56.8	67.62		4.45		1.01
K4	9.89		17.30		1.88		7.27		1.66	0.44	1.96		0.422		2.56		0.523		1.41		0.24		1.40		0.19		6.3		48.2	47.15		5.07		0.74
K5	4.71		8.60		1.19		4.74		0.92	0.26	0.89		0.165		0.95		0.192		0.54		0.09		0.56		0.08		5.2		36.5	23.89		6.03		0.87
K6	4.91		9.91		1.42		6.14		1.48	0.44	1.50		0.302		1.61		0.291		0.71		0.11		0.63		0.09		3.3		62.7	29.54		5.59		0.89
K7	6.88		11.00		1.66		6.44		1.30	0.28	1.21		0.241		1.37		0.264		0.74		0.13		0.79		0.11		3.9		20.3	32.42		6.24		0.67
K8	16.40		23.80		2.91		10.70		2.12	0.53	2.09		0.394		2.08		0.398		1.06		0.18		1.09		0.15		8.6		105.0	63.90		10.79		0.76
K9	4.18		8.26		1.14		4.98		1.32	0.38	1.49		0.320		1.84		0.347		0.89		0.15		0.85		0.12		4.3		70.9	26.27		3.55		0.83
K10	10.00		23.40		3.45		16.60		4.27	1.63	4.39		0.868		4.90		0.907		2.28		0.37		1.80		0.20		11.6		116.0	75.07		3.98		1.14
样品号		Th		U		K		Ta		Nb		La		Ce		Sr		Nd		P		Zr		Hf		Sm		Ti			Y		Yb		Lu
K1		2.24		5.74		4 590.7		0.161		2.40		11.6		21.2		168		9.52		305.5		43.7		1.25		1.69		1 312.7			6.53		0.77		0.11
K2		4.44		12.00		8 384.5		0.228		3.05		21.6		36.5		260		17.20		370.9		74.8		2.24		3.28		17 982.7			15.90		1.67		0.25
K3		2.27		10.40		2 515.3		0.083		1.08		9.7		20.4		1 320		15.60		859.6		26.7		0.77		4.63		659.3			18.10		1.56		0.22
K4		2.67		2.72		2 108.6		0.092		1.27		9.9		17.3		182		7.27		218.2		24.3		0.76		1.66		731.3			18.20		1.40		0.19
K5		1.40		0.64		2 299.5		0.037		0.53		4.7		8.6		99		4.74		122.2		15.4		0.61		0.92		539.5			5.44		0.56		0.08
K6		1.45		0.98		1 344.8		0.066		0.94		4.9		9.9		101		6.14		222.5		14.8		0.44		1.48		401.6			8.87		0.63		0.09
K7		1.08		0.86		1 701.8		0.040		0.52		6.9		11.0		43		6.44		139.6		19.3		0.60		1.30		533.5			7.38		0.79		0.11
K8		2.00		1.18		3 104.7		0.155		2.25		16.4		23.8		92		10.70		257.4		34.8		1.03		2.12		953.0			11.30		1.09		0.15
K9		1.09		0.82		1 419.5		0.056		0.73		4.2		8.3		130		4.98		183.2		19.8		0.62		1.32		581.4			9.79		0.85		0.12
K10		0.99		0.43		4 142.4		0.723		10.90		10.0		23.4		443		16.60		776.7		27.5		1.35		4.27		11 928.0			24.90		1.80		0.21

图4 夏家店金矿床岩、矿石稀土元素球粒陨石标准化配分模式(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(球粒陨石、原始地幔标准化数据引自Sun和McDonough[65]) K1.EW向片理化矿石;K2.NNE硫化物型矿石;K3.EW向片理化矿石;K4.NNE向含硫化物方解石脉体; K5.NNE向K4-3金矿体之矿石; K6.西岔河组复成分砾岩;K7.西岔河组砾屑白云岩; K8.西岔河组复成分砾岩; K9.西岔河组复成分砾岩;K10.斜长角闪岩

Fig.4 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a) and primitive mantle-normalized multielement spider diagram (b)of rocks and ores from the Xiajiadian gold deposit data (normalizing values from Sun and McDonough[65])

图5 池沟铜钼矿床地质-化探综合异常图 1.第四系;2.钙质粉砂质板岩夹泥质大理岩;3.条带状粉砂质板岩、黑云母-透辉石石英角岩;4.透辉石角岩、黑云母石英角岩夹矽卡岩;5.石英砂岩、粉砂质板岩、黑云母石英角岩;6.石英砂岩夹粉砂质板岩;7.黑云母二长花岗岩;8.石英闪长岩;9.石英闪长玢岩;10.铜、金矿体;11.断裂;12.见钼矿钻孔;13.见铜矿钻孔;14.铜土壤异常;15.金土壤异常;16.银土壤异常;17.钼土壤异常;18.铜钼金综合异常

Fig.5 Geological and geochemical prospecting integrated anomalies sketch map of the Chigou Cu-Mo deposit

图6 池沟铜矿床岩体稀土元素球粒陨石标准化配分模式(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(数据引自文献[31],标准化数据据Sun和McDonough[65]) S7201_1.石英闪长岩;401_11.斜长花岗斑岩;101_25.二长花岗岩;SG20.石英闪长岩;CG7.石英闪长岩;1302_9.石英闪长岩;CG8.石英闪长岩;XHK1.花岗斑岩

Fig.6 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a) and primitive mantle-normalized multielement spider diagram (b) of rocks and ores from the Chigou copper deposit(normalizing values from Sun and McDonough[65])

图7 柞—山矿集区金、铜矿床成矿模式示意图

Fig.7 Schematic metallogenic model of gold and copper deposits in the Zhashui-Shanyang orefield

图8 王家坪—夏家店地区地质矿产略图 1.第四系;2.上白垩统—古近系;3.池沟组;4.牛耳川组;5.星红铺组;6.古道岭组岩;7.大枫沟组;8.冷水河组;9.公馆组;10.西岔河组;11.九里坪组;12.铁船山组;13.袁家沟组;14.志留系;15.龙家河组;16.白龙洞组;17.石瓮子组;18.岳家坪组;19.水沟口组;20.灯影组;21.陡山沱组;22.新元古代岩浆岩;23.金矿;24.铜矿;25.铁矿;26.银多金属矿;27.钒矿

Fig.8 Geological and mineral map of the Wangjiaping-Xiajiadian area

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南秦岭柞水—山阳矿集区金铜矿床成矿规律与找矿方向

Metallogenic Regularities and Future Prospecting Direction of Gold-Copper Deposits in the Zhashui-Shanyang Orefield, Southern Qinling Orogen

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