西秦岭凤太铅锌矿集区成矿特征、找矿预测及勘查方法技术组合.pdf
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1、DOI:10.12401/j.nwg.2023098西秦岭凤太铅锌矿集区成矿特征、找矿预测及勘查方法技术组合王瑞廷1,2,3,秦西社1,李青锋1,2,*,成欢1,2,任朝辉4,冀月飞1,2(1.西北有色地质矿业集团有限公司,陕西 西安710054;2.陕西省矿产资源综合利用工程技术研究中心,陕西 西安710054;3.长安大学地球科学与资源学院,陕西 西安710054;4.宝鸡西北有色七一七总队有限公司,陕西 宝鸡721015)摘要:基于西秦岭凤太矿集区铅锌矿床矿体的产出受背斜构造、地层、特定岩性层位控制,主要铅锌矿床随控矿背斜构造的倾伏,铅锌矿成矿特征从出露到完全隐伏的认识,依据区内铅锌矿床
2、成矿模式和找矿标志研究,把铅锌找矿有利地段分为已知矿体的延深部位、已知矿体深部(或周边)的未知矿体、暂无已知矿床的新区共 3 类。通过工作,预测提出八方山二里河铅锌矿床深部、白杨沟洞沟铅锌矿带、银洞梁手搬崖铅锌矿床深部和铅硐山东塘子铅锌矿床深部等4 个找矿靶区,找矿靶位的预测聚焦于 4 个找矿靶区内已知铅锌矿床走向延伸与倾向延深部位、矿床两翼深部对赋矿有利的褶曲部位。近年来的找矿实践证明,地质综合研究、构造叠加晕找矿法、以广域电磁法为主的大探测深度物探方法以及深部探矿工程验证是该矿集区深部铅锌找矿的有效勘查方法技术组合。关键词:凤太铅锌矿集区;成矿特征;找矿靶区;勘查方法技术组合;西秦岭中图分
3、类号:P618.42;P618.43文献标志码:A文章编号:1009-6248(2023)05-0085-13Metallogenic Characteristics,Prospecting Prediction and Exploration Methods Combination ofFengtai PbZn Orefield,West QinlingWANG Ruiting1,2,3,QIN Xishe1,LI Qingfeng1,2,*,CHENG Huan1,2,REN Zhaohui4,JI Yuefei1,2(1.Northwest Nonferrous Geological a
4、nd Mining Group Co.,Ltd.,Xian 710054,Shaanxi,China;2.Shaanxi Engineering TechnologyResearch Center of Comprehensive Utilization of Mineral Resources,Xian 710054,Shaanxi,China;3.School of Earth Science andResources,Changan University,Xian 710054,Shaanxi,China;4.Baoji No.717 Corps Limited of Northwest
5、 Nonferrous Geologicaland Mining Group.Baoji 721015,Shaanxi,China)Abstract:Based on the understanding that the occurrence of PbZn ore bodies in Fengtai orefield of west Qin-ling is dominated by anticline structure,strata and specific lithologic horizon,and that the main PbZn depositexhibit a certain
6、 inclination with the orecontrolling anticline,the metallogenic characteristics of PbZn de-posits are from outcrop to completely concealed,based on the study on metallogenic model and prospecting cri-teria of PbZn deposits in the region,the favorable areas for PbZn ore prospecting can be divided int
7、o three 收稿日期:2022-01-04;修回日期:2022-05-07;责任编辑:姜寒冰基金项目:中国地质调查局项目“陕西省凤太矿集区找矿预测”(DD2016005213),“秦岭成矿带文康凤太地区地质矿产调查”(DD20160014)联合资助。作者简介:王瑞廷(1969),男,博士生导师,正高级工程师,主要从事地质矿产勘查和研究工作。Email:。*通讯作者:李青锋(1979),男,正高级工程师,主要从事地质矿产勘查工作。Email:。第 56 卷 第 5 期西 北 地 质Vol.56No.52023 年(总 231 期)NORTHWESTERN GEOLOGY2023(Sum231
8、)types:the extension part of the known orebodies,the unknown orebodies in the deep part(or its periphery)of theknown orebodies,and the new area without the known ore deposit.Through the work,four prospecting target ar-eas are predicted:in the deep part of the BafangshanErlihe PbZn deposit,the Baiyan
9、ggouDonggou PbZnbelt,the deep part of the YindongliangShoubanya PbZn deposit and the deep part of the QiandongshanDongtangzi PbZn deposit.The prediction of prospecting target is focused on the stretch and dip of knownPbZn deposits in the four prospecting target areas,and the fold of two deep flanks
10、of the deposits.The practiceof prospecting in recent years has proved that,comprehensive geological research,structural superimposed haloprospecting,widearea electromagnetic prospecting and verification of deep prospecting engineering are the ef-fective exploration methods and techniques combination
11、 for deep PbZn deposits in this oreconcentrated area.Keywords:Fengtai PbZn ore concentration area;metallogenic characteristics;prospecting target;explo-ration methods and techniques combination;west Qinling 西秦岭凤太铅锌矿集区是中国 20 世纪 80 年代后发现的重要铅锌金矿集区,大地构造位置位于秦岭造山带西秦岭东段的南秦岭地块商丹缝合带南侧,地处秦岭多金属贵金属成矿带中部,是中国著名的铅
12、锌金矿床集中区之一,也是陕西省最大的铅锌金矿产资源基地(杨合群等,2022;姜寒冰等,2023)。凤太铅锌矿集区地质找矿工作大致可以分为 4个阶段:1978 年以前,在以“热液成矿理论为基础的一次成矿论和花岗岩类岩浆活动有关的单一矿源说”指导下寻找铁矿。19781993 年,在以“层控改造型矿床”“热水喷流沉积成因”理论为基础建立起的“秦岭泥盆系铅锌多金属成矿带理念”指导下,开展铅锌找矿并获得突破性进展。19892015 年,随着八卦庙金矿勘查取得突破性进展,在区内掀起了一轮找金热潮,发现了以八卦庙超大型金矿床为代表的构造蚀变岩型金矿床(王瑞廷,2005;李永勤等,2015a,2015b;高卫
13、宏等,2016a)。自 21 世纪初,以“就矿找矿”“顺藤摸瓜”的思路开展深部找矿工作(王瑞廷等,2007,2011,2021)。至 20 世纪末,凤太铅锌矿集区累计查明铅锌资源量为 500104 t,金资源量约为 125 t,勘查深度主要集中在 500 m 以浅,采用的工作手段主要有地质剖面测量、物探、化探、槽探、坑探和钻探(田民民等,2004;王瑞廷等,2012)。开展深部找矿工作以来,累计查明铅锌资源量约为150104 t,金资源量约为 20 t,勘查深度达到 1 200 m,采用的工作手段主要有综合研究、物探、坑探和钻探(王瑞廷等,2012,2021;王备战等,2020)。笔者在总结凤
14、太铅锌矿集区成矿地质特征和找矿靶区预测的基础上,结合近年来在凤太矿集区的找矿实践经验,针对“攻深找盲”,提出深部找矿的有效综合勘查方法技术组合,对解决区内大中型铅锌矿山资源危机和探矿增储问题,延长矿山服务年限,具有重要的指导意义。1地质背景凤太铅锌矿集区处于南秦岭晚古生代裂陷带(秦岭造山带内秦岭微板块南部),该裂陷带北以赵家庄湘子河督都门断裂为界、南以酒奠梁江口断裂为界(王瑞廷,2005;王瑞廷等,2007,2012,2021;祝新友等,2011;王义天等,2018,2021;周小康等,2020),地层主要为泥盆系。由于南北向对冲推覆构造造山作用(张国伟等,1997;王瑞廷等,2012),区内
15、构造线总体呈NWW 向,整体上是由褶皱、断裂组成的似菱形构造块体。褶皱主体为由一系列次级背斜及向斜构造组成的 NWW 向古岔河桑园坝复向斜,铅锌矿床的赋存及矿带的展布受次级背斜控制(图 1)。凤太铅锌矿集区出露地层大部分为泥盆系细碎屑岩碳酸盐岩。其中,中泥盆统大枫沟组(D2 d)岩性主要为紫红色灰色变含钙质长石石英杂砂岩、长石石英杂砂岩夹含砾细粉砂岩、长石石英杂砂岩夹含钙石英粉砂岩、泥质粉砂岩、深灰色含长石石英钙质板岩夹(碳质)粉砂质千枚岩、薄层砂质灰岩;中泥盆统古道岭组(D2 g)岩性主要为深灰色中厚层块状结晶灰岩、生物灰岩、深灰色含碳中薄层状重结晶生物碎屑灰岩;上泥盆统星红铺组(D3 x)
16、岩性主要为碳质千枚岩、钙质千枚岩、斑点状铁白云质粉砂质千枚岩、绿泥石千枚岩、粉砂质千枚岩夹粉砂岩、薄层灰86西北地质NORTHWESTERN GEOLOGY2023 年岩;上泥盆统九里坪组(D3 j)岩性主要为灰白色中厚层厚层状变长石石英砂岩、中厚层-中薄层状变细砂岩、含钙粉砂质绢云母板岩、深灰色粉砂质板岩等。局部零星出露有秦岭岩群郭家庄岩组(Pt1 g)副变质岩、丹凤岩群(Pt3O D)火山岩、晚泥盆统桐峪寺组(D3t)、早石炭统夹山沟组(C1 j)和袁家沟组(C1 y)、早中侏罗统龙家沟组(J1-2 l)、早白垩统东河群(K1 D)。以大致呈 SN 向流经平木镇江西营的西河为界,西部中、下
17、泥盆统地层较东部明显含砂质成分高,表明沉积环境的差异。次级背斜鞍部及两翼中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺千枚岩的过渡层含碳部位是矿集区铅锌矿床的主要赋矿层位(王瑞廷,2005;王瑞廷等,2007,2012,2021;胡乔青等,2013;张革利等,2020)。区内岩浆岩较为发育,受区域性断裂构造控制呈NW、NE 向展布,以中酸性岩类为主。规模较大的有印支期的西坝岩体(219 Ma)(张帆,2010)、花红树坪岩体(225 Ma)(胡乔青,2015),岩性多为中细粒花岗闪长岩、二长花岗岩、石英闪长岩、英云闪长岩,主要分布于西河东部,其中西坝岩体为区内铅锌金的富集成矿提供热动力和部分物质来源(贾
18、润幸等,1999;冯建忠等,2004;王瑞廷,2005);西河以西,主要是以小规模、不连续的岩脉沿断裂充填,充填于 NWW 向断裂的岩脉主要为酸性花岗斑岩,充填于 NE 向断裂的岩脉主要以闪长玢岩、煌斑岩为主。空间位置上,凤太铅锌矿床相对集中分布于西河以西,在铅锌矿体及其上、下盘围岩中零星发现有岩脉赋存,岩脉与其围岩的接触面多呈平整线状,局部可见岩脉切穿灰岩与千枚岩接触带,表现出破矿或铅锌成矿期后侵入的特征。尚未发现这些岩脉与铅锌矿床的形成有直接关系的证据。2铅锌成矿作用特征 2.1矿床特征凤太铅锌矿集区铅锌矿体赋存于泥盆纪古道岭组与星红铺组接触带,受背斜构造与岩性接触面控制,赋矿岩性主要为硅
19、化灰岩、硅化白云岩、生物碎屑灰岩、含碳生物碎屑灰岩、石英脉及少量含碳钙质千枚岩和硅化千枚岩。地表有露头时,矿体形态呈“八字型”,地表未见露头时形态则呈鞍状或“抛物线型”,规模相对较小的铅锌矿体呈似层状、透镜状赋存于灰岩与千枚岩接触带,矿体多与围岩整合产出。凤太铅锌矿集区铅锌矿床展布的典型特征为相对集中且成带分布,以矿集区中部古岔河桑园坝复向斜核部为界,分为南、北 2 个铅锌矿床集中分布区。北部铅锌 尖端山八方山八卦庙长沟银母寺空棺核桃坝双王王家楞桑园坝殷家坝狮子坝坪坎10510 km古迹马槽沟寨子弯N小梨园丝毛岭沈家湾唐家湾松树湾河口西宁兰州松潘成都西安郑州合肥武汉秦岭大别造山带郯庐断裂华北板
20、块杨子板块0400 km 10古岔河7F3花红树坪岩体西坝岩体凤县酒奠梁银硐梁峰崖手搬崖铅硐山星红铺QC凤州T1何家庄岩体东塘子234567811121314151617CT12F2Kb918D g2D x3D g2D g2D g2D j3 5F3K d1D x3D g2D j3rD g2D g2D g2D g2D g2D g2D x3D x3D x3D x3D x3D x3D x3D x3D x3D x3D x3D x3D g2D j3D j3D j3K d1rrrrKbKb1白垩系东河群;2.下三叠统;3.石炭系;4.上泥盆统九里坪组;5.上泥盆统星红铺组;6.中泥盆统古道岭组;7.断裂及
21、编号;8.角度不整合;9.复式向斜轴线;10.二长花岗岩;11.花岗闪长岩;12.花岗斑岩脉;13.闪长玢岩脉;14.煌斑岩脉;15.钠长角砾岩;16.铅锌矿床;17.金矿床;18.研究区图 1凤太铅锌矿集区西部矿产地质简图Fig.1Geological map of mineral resources in western Fengtai PbZn orefield第 5 期王瑞廷等:西秦岭凤太铅锌矿集区成矿特征、找矿预测及勘查方法技术组合87 矿床集中分布区位于八方山银母寺一带,包括长沟洞沟柳树沟水晶沟铅锌矿带、尖端山八方山二里河铅锌矿带、银母寺大黑沟铅锌矿带等 3 个主要铅锌矿带,代表性
22、矿床为八方山二里河大型铅锌矿床。矿体赋存于八方山背斜鞍部及两翼的古道岭组灰岩与星红铺组千枚岩接触带(硅钙面)及其附近(图 2),鞍部矿体富厚,北倒转翼矿化强,矿体在地表出露部位呈长轴 NWW 向的椭圆形,随背斜构造向东侧伏成为隐伏矿体(图 3)。南部铅锌矿床集中分布区位于铅硐山水柏沟一带,代表性矿床为铅硐山东塘子大型铅锌矿床。矿体赋存于向西倾伏的“M”型铅硐山复式背斜南北两分枝背斜鞍部及两翼硅钙面附近,随背斜构造向西侧伏,矿体在铅硐山矿段地表有出露,向西在东塘子矿段完全隐伏。铅锌矿石结构主要为半自形他形晶结构、交代结构、碎裂结构、重结晶结构;构造主要为块状团块状构造、条带状似条带状构造、浸染状
23、构造,次为脉状、网脉状构造。围岩蚀变主要有硅化、铁白云石化、碳酸盐化、黄铁矿化等。蚀变作用表现出矿化带内部蚀变强、远离矿脉蚀变则迅速减弱,背斜转折端部位蚀变较强、向两翼延伸则减弱的特征,反映了热液活动的剧烈性和多期性。101D2gD2gD3x12D3x12D3x12D3x11D3x12D3x2D3x2D3x3D3x3D3x2D3x2D3x11D3x1D3x1Dg2PbZn2FaZK161-1111098765432CuCuPbZn1Fc2Fb3FbF8Fb7Fb6Fb1FaF4Fb3Fc2FcPbZn3Fa2FabaZK101-8ZK101-4ZK101-5ZK101-9ZK101-61200
24、100200 m100200 m01 60014001 800101 线剖面图二里河矿段八方山矿段高程(m)1.星红铺组第三岩性段;2.星红铺组第二岩性段;3.星红铺组第一岩性段第二层;4.星红铺组第一岩性段第一层;5.古道岭组;6.闪长岩脉;7.铜矿体;8.铅锌矿体;9.勘探线剖面;10.断层及编号;11.钻孔及编号图 3八方山二里河铅锌矿床地质略图(a)与典型剖面图(b)(据王瑞廷等,2021)Fig.3(a)Geological sketch map and(b)typical section map of the BafangshanErlihe PbZn deposit 2.2矿床成
25、因对凤太矿集区铅锌矿床的成因认识随着找矿阶段的不同逐渐得到深化,先后提出层控型(杨锦源等,1985;祁思敬等,1993)、动力热液型(宫同伦等,1990)、热水喷流沉积型(张复新等,1988;王集磊等,1996;方维萱,1998)、热水喷流沉积改造型(王瑞廷等,2007;李红中等,2009;祝新友等,2011;任鹏等,2013,2014;张阳等,2015)、后生热液型(王义天等,2009;张帆,2010;胡乔青等,2012a,2013,2015)等不同成因观点。近年来,部分学者(王瑞廷等,2012;张革利等,2019,含矿硅化灰岩千枚岩硅钙岩性面图 2凤太铅锌矿集区铅锌矿体主成矿结构面图Fig
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