甘肅禮縣大北溝鎢礦成礦地質(zhì)背景及化探異常特征

負(fù)體臺(tái)　李皓東　王德重　邊成輝

摘要：大北溝地區(qū)，位于西秦嶺復(fù)合造山帶中段，岷（縣）——禮（縣）多金屬成礦帶內(nèi)。該區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，區(qū)內(nèi)化探異常面積大，組分復(fù)雜，套合性好，強(qiáng)度高，是尋找鎢及多金屬礦的有利靶區(qū)。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)異常的初步查證，在AP6一乙2異常中發(fā)現(xiàn)了黑鎢礦體。筆者在野夕卜調(diào)研基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)及地球化學(xué)特征歸納總結(jié)，指出了區(qū)內(nèi)地質(zhì)找礦方向。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

西秦嶺造山帶位于中央造山帶核部，是我國(guó)華北板塊與楊子板塊的主體縫合帶。處于古亞洲構(gòu)造域、特提斯構(gòu)造域和濱太平洋構(gòu)造域交匯的特殊地段，是中國(guó)中央造山帶的關(guān)鍵部位，成為中國(guó)大陸構(gòu)造中一個(gè)獨(dú)特的構(gòu)造單元。其特殊的地質(zhì)背景決定其內(nèi)部成礦作用具有多期、多次、成因類(lèi)型復(fù)雜的特征。甘肅禮縣大北溝地區(qū)，位于西秦嶺復(fù)合造山帶中段，岷（縣）——禮（縣）多金屬成礦帶中。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，具有良好的成礦地質(zhì)條件（見(jiàn)圖1）。

區(qū)域地層除第四系和第三系外，主要出露晚古生代上泥盆統(tǒng)大草灘組和下二疊統(tǒng)楊家河組、崖下組。上泥盆統(tǒng)巖性是以粗碎屑巖為主的海陸交互相-陸相山前磨拉石建造。下二疊統(tǒng)為一套淺海潮坪相-淺海陸棚相碎屑巖夾碳酸鹽建造。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為狼渡灘背斜和元更地背斜，褶皺軸向NW-SE向。區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，多呈密集束狀展布。以NW向斷裂構(gòu)造為主，斷裂性質(zhì)多為壓扭性。此外，還有NE及近EW向斷裂，性質(zhì)多為張性、張扭性。區(qū)域斷裂構(gòu)造為本區(qū)鎢及多金屬的活化富集提供了運(yùn)移通道和儲(chǔ)存空間。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，具有多旋迥、多期次特征。形成時(shí)間從海西期、印支期、燕山期至喜山期，以印支一燕山期為主。巖性以中一酸性花崗巖為主，基性巖為次。其中的柏家莊、中川、閭井、碌礎(chǔ)壩、教場(chǎng)壩5大花崗巖體享有“五朵金花”的美譽(yù)。這些巖體（脈）在入侵就位過(guò)程中為成礦提供了充足熱源和豐富的物源，對(duì)形成熱液型鎢及多金屬礦產(chǎn)十分有利。

區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，主要分布于巖體周?chē)?。主要礦種有鎢、金、銀、鉛、鋅、鈾等，構(gòu)成了極其重要的岷（縣）一禮（縣）多金屬成礦帶。圍繞中川巖體有李壩、金山、馬泉金礦；圍繞教場(chǎng)壩巖體有以鎖龍、青崖溝、新莊里為主的金礦床（點(diǎn)）；碌礎(chǔ)壩巖體西北側(cè)有雪坪溝中型鎢礦等。

2.區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征

該區(qū)位于柏家莊巖體（y2）與中泥盆統(tǒng)（D2）地層接觸帶上，接觸界線復(fù)雜且多伴有明顯的角巖化、矽卡巖化。區(qū)內(nèi)巖性、構(gòu)造和熱源等對(duì)形成熱液型鎢及多金屬礦產(chǎn)十分有利。

區(qū)內(nèi)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)中下巖性段（D2），巖性主要為灰白色灰?guī)r、中-厚層砂巖及粉砂質(zhì)板巖夾中-薄層灰白色灰?guī)r，巖層整體呈北西走向，灰?guī)r中見(jiàn)腕足類(lèi)化石。

區(qū)內(nèi)見(jiàn)北東向張性正斷層，走向延伸約1km，斷層面向南西陡傾，產(chǎn)狀110～120°∠65～70°。沿?cái)嗔研纬蓴?shù)十～上百米寬的碎裂巖帶，W03-1礦體賦存于此碎裂巖帶中。

區(qū)內(nèi)出露的柏家莊巖體，呈巖基產(chǎn)出，出露面積150km2，侵入本區(qū)的中泥盆統(tǒng)地層。巖性以二云母花崗巖及黑云母花崗巖為主，白云母花崗巖次之。該巖體在侵入過(guò)程中，在巖體外圍形成800m～1500m熱變質(zhì)暈圈，角巖化、云英巖化、硅化、鈉長(zhǎng)石化、電氣石化等蝕變十分強(qiáng)烈。鎢及多金屬化探異常主要分布于此蝕變帶及其附近。

3.地球化學(xué)異常特征

3.1水系沉積物異常

1：20萬(wàn)區(qū)化掃面顯示，本區(qū)Mo、Cd、Ag、Ba、Sb、As、Au、Cu、Pb、zn、W、Sn、Bi、Be等元素為高背景地球化學(xué)場(chǎng)。中低溫元素Cd、Ag、Ba、Sb、As、Au、Cu等圍繞巖體及其外接觸帶形成高含量區(qū)，形成異常群或異常；W、Sn、Bi高背景及強(qiáng)異常主要分布在柏家莊巖體（y2）附近。

通過(guò)1：5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量對(duì)1：20萬(wàn)異常濃縮，Au、w、Hg、As、Sb等元素重現(xiàn)性好，異常元素套合程度高，規(guī)模大，峰值高，濃度分帶明顯。其中Au、w異常濃集中心更加突出，峰值進(jìn)一步提高：Au異常面積約2.64km2，峰值142.6×10-9，襯度7.05，具有內(nèi)、中、外濃度分帶；w異常面積約57.07km2，峰值1 15.45×10-6，襯度1.47，內(nèi)、中、外濃度分帶明顯，具有一個(gè)或幾個(gè)濃集中心（w元素異常特征見(jiàn)表1）。

3.2土壤地球化學(xué)異常（見(jiàn)圖2）

對(duì)1：50000水系沉積物測(cè)量w-2、Au-14、Au-15及HS-6綜合異常進(jìn)行1：1萬(wàn)土壤測(cè)量。從土壤地球化學(xué)測(cè)量特征參數(shù)表2看出，該區(qū)元素W、Sn、Pb、As、Sb背景值高于地殼豐度值2～5倍，W、Sn、Pb、As、Sb元素在本區(qū)出現(xiàn)局部富集。大北溝地區(qū)通過(guò)1：1萬(wàn)土壤測(cè)量共圈出鎢異常20個(gè)，鉬異常6個(gè)，錫異常15個(gè)，鉍異常11個(gè)，銅異常11個(gè)，鉛異常16個(gè)，鋅異常8個(gè)，金異常6個(gè)，汞異常17個(gè)，砷異常18個(gè)，銻異常17個(gè)，銀異常26個(gè)（主要異常的特征見(jiàn)表3）。其中鎢異常平均值比水系沉積物異常高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，峰值比水系沉積物異常高出一個(gè)到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)上述單元素異常綜合整理為7個(gè)綜合異常：AP1-乙2、AP2-乙2、AP3-乙3、AP4-乙3、AP5-乙2、AP6-乙2、AP6-乙3。以上7個(gè)綜合異常中，API-乙2、AP5-乙2、AP6-乙2異常面積大，強(qiáng)度高，規(guī)模大，濃集中心明顯，元素組合佳，濃度分帶具內(nèi)、中、外帶，找礦指示意義極其明顯。是尋找W、Pb、Ag、Sb、zn、Cu礦產(chǎn)有利地段。

AP1-乙2綜合異常：元素組合復(fù)雜，Au、w、Pb、Ag、Sb、zn、Cu、Sn、Bi等元素共生組合緊密。它們中既有高溫?zé)嵋簑、Sn、Bi元素組合，也有中溫?zé)嵋篊u、Pb、zn、Ag金屬元素組合，還有Hg、Sb低溫元素組合。與一般巖漿熱液成礦理論不相吻合，認(rèn)為是變質(zhì)熱液萃取圍巖中成礦元素，富集而成的含多金屬的鎢礦化組合。w異常呈橢圓狀，內(nèi)、中、外分帶明顯，面積0.44km2，異常峰值達(dá)209.8×10^-6。w與Ph、zn等相關(guān)密切，是尋找w、Pb、zn礦產(chǎn)的有利地段。

AP5-乙2綜合異常；主要元素組合為w、Sb、Hg、zn、Ag等元素。主要以w為主，異常面積大，強(qiáng)度高，濃度分帶明顯。w與Sb、Hg套合好，含量變化密切相關(guān)，其次與Pb、zn相關(guān)密切，基本構(gòu)成中低溫?zé)嵋烘u礦化組合。

AP6-乙2綜合異常：主要元素組合為w、Sb、Hg、As、Cu等元素。w異常呈長(zhǎng)條狀，內(nèi)、中、外帶齊全，面積0.67km²，異常峰值達(dá)199.66×10^-6，異常襯度2.241，異常規(guī)模為0.036，異常的展布方向與北東向構(gòu)造線方向一致。w異常與Hg、Sb等元素異常套合好，是尋找w、Sb等礦產(chǎn)的有利地段。

4.異常查證情況

對(duì)廟子溝1：10000AP6-乙2異常經(jīng)地表槽探工程揭露，發(fā)現(xiàn)W03-1黑鎢礦體1條。礦體長(zhǎng)度大于100m，平均厚度6.29m，W03平均品位0.150%，最高品位為0.54%。礦體賦存于北東向張性斷裂構(gòu)造帶中，斷層產(chǎn)狀110°～120°∠65°～70°。含礦巖性為大理巖化灰?guī)r夾粉砂巖。礦化蝕變主要為硅化、碳酸鹽化、硬錳礦化、褐鐵礦化、赤鐵礦化。證實(shí)AP6-乙2異常為礦致異常。

在田家溝一正山里花崗閃長(zhǎng)巖與大理巖化灰?guī)r接觸帶上，發(fā)現(xiàn)了W03-2等多處白鎢礦礦化線索。礦（化）體走向近東西向，傾向南或西南，產(chǎn)狀178°～225°∠70°～76°。礦（化）體厚度0.75～1.25m，W03品位在0.01～0.45%間。含礦巖性為綠簾符山石矽卡巖，礦化連續(xù)性差，在巖體與大理巖接觸帶間斷續(xù)富集形成團(tuán)塊狀白鎢礦（化）體。圍巖蝕變主要為硅化、云英巖化、綠簾石化、透輝石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化。

5.控礦因素

（1）區(qū)內(nèi)分布的中泥盆統(tǒng)（D2）地層，其鎢等元素豐度遠(yuǎn)高于其他地層，是西秦嶺地區(qū)找礦重要層位之一。該地層主要由泥質(zhì)灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r、粉砂巖、細(xì)粒石英砂巖等組成，該地層相對(duì)活性大、孔隙度高、滲透性強(qiáng)、性脆，在構(gòu)造作用下易形成容礦空間。

（2）巖漿控礦作用：巖漿熱液對(duì)區(qū)內(nèi)鎢等成礦物質(zhì)的活化富集起核心作用，是成礦的必須條件。巖漿活動(dòng)為成礦提供了充足的熱源及部分礦源。該區(qū)以北柏家莊巖體（y2）與中泥盆統(tǒng)（D2）地層成侵入接觸關(guān)系，接觸界線復(fù)雜多變，在接觸帶形成強(qiáng)烈角巖化、矽卡巖化熱變質(zhì)暈圈，巖體與圍巖接觸帶為成礦最有利地段。

（3）構(gòu)造的控礦作用：區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的鎢礦體賦存于斷裂破碎帶中，北東向斷裂構(gòu)造控制了礦脈、礦化帶的產(chǎn)出和分布。北東向斷裂構(gòu)造為本區(qū)鎢等成礦元素的活化富集提供了運(yùn)移通道和富集空間，是導(dǎo)礦及容礦構(gòu)造。

6.找礦方向

（1）大北溝地處岷（縣）——禮（縣）多金屬成礦帶內(nèi)柏家莊花崗巖體（y2）與中泥盆統(tǒng)（D2）鈣質(zhì)碎屑巖的接觸帶。巖體侵入就位過(guò)程中，在接觸帶形成強(qiáng)烈角巖化、矽卡巖化熱變質(zhì)暈圈，對(duì)形成鎢及多金屬礦極其有利。該蝕變帶是區(qū)內(nèi)尋找鎢及多金屬礦的重要部位。

（2）NE向次級(jí)斷裂蝕變帶是礦體落地就位有利部位，特別要重視構(gòu)造分支、交匯及產(chǎn)狀異變部位和構(gòu)造膨大部位。

（3）區(qū)內(nèi)AP1-乙2、AP5-乙2、AP6-乙2三個(gè)綜合異常區(qū)蝕變帶普遍發(fā)育，以鎢為主的綜合化探異常顯示良好，找礦指示意義極其明顯，是尋找鎢及多金屬礦的有利靶區(qū)。

（4）異常區(qū)目前工作程度較低，對(duì)已發(fā)現(xiàn)的鎢礦（化）體無(wú)論地表走向延長(zhǎng)還是深部?jī)A向延深，均未得到有效控制，同時(shí)區(qū)內(nèi)許多異常還需用地表槽探工程進(jìn)行揭露。因此，加強(qiáng)地表工程揭露及深部工程探索力度，有望實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)地質(zhì)找礦重大突破。