彭師華 李文書 石建國(guó) 劉占坤

(1. 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇九地質(zhì)隊(duì)；2.西北有色地質(zhì)勘查局七一一總隊(duì)；3.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院)

西鄉(xiāng)縣太山廟地區(qū)巖體成礦條件及找礦方向

彭師華1李文書1石建國(guó)2劉占坤3

(1. 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇九地質(zhì)隊(duì)；2.西北有色地質(zhì)勘查局七一一總隊(duì)；3.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院)

在對(duì)太山廟地區(qū)巖體地球化學(xué)條件、地球物理?xiàng)l件、成礦地質(zhì)條件等成礦條件綜合分析的基礎(chǔ)上，闡述了在太山廟地區(qū)巖體找礦方向?yàn)橥匠瑔卧?南部巖相帶中的銅鎳-磁鐵礦，并討論了找礦標(biāo)志，為該區(qū)域找礦工作提供參考。

成礦條件 找礦方向 找礦標(biāo)志

太山廟地區(qū)位于揚(yáng)子板塊北緣，漢南雜巖體東北部，東北部以勉略構(gòu)造縫合帶東延石泉—饒峰構(gòu)造雜巖帶為界，北部、東部為秦嶺造山帶、南秦嶺褶皺帶，南部為揚(yáng)子板塊。區(qū)內(nèi)侵入巖十分發(fā)育，超基性-酸性巖體均有出露，主要巖石類型有輝橄巖、輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗巖，侵入巖其時(shí)代為晉寧期—燕山期。區(qū)內(nèi)由于多期次的巖體侵入，為成礦提供了有利條件，畢機(jī)構(gòu)釩鈦磁鐵礦便位于其中。為了進(jìn)一步指導(dǎo)該區(qū)域的找礦工作，對(duì)該區(qū)域的巖體的成礦條件以及找礦方向進(jìn)行了深入討論。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

太山廟地區(qū)主要出露了晚太古界—早元古界后河巖群響洞子巖組地層、望江山超單元巖體和碾子溝超單元巖體。南部為響洞子巖組(gn)，斜長(zhǎng)片麻巖夾黑云斜長(zhǎng)變粒巖、淺粒巖及斜長(zhǎng)角閃巖等,地層基本為單斜地層；中部為望江山超單元，由喬家滂單元的中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖(v)和陳家溝單元的中粒蘇長(zhǎng)巖(vο)組成；北部、西部為碾子溝超單元，由竹園溝單元中粒石英閃長(zhǎng)巖(δο)、潘家溝單元中粗粒石英閃長(zhǎng)巖(δ )以及田家灣單元中細(xì)粒英云閃長(zhǎng)巖(δοβ)組成。局部地區(qū)發(fā)育有少量的斜長(zhǎng)巖脈、蛇紋化輝橄巖，輝長(zhǎng)巖和晚期脈巖。區(qū)內(nèi)蝕變輝長(zhǎng)巖、輝橄巖大多數(shù)具有磁鐵礦化，晚期脈巖多沿構(gòu)造帶分布，主要為細(xì)粒閃長(zhǎng)巖脈、花崗巖脈等。由于區(qū)域地質(zhì)作用、后期巖體的傾入，太山廟地區(qū)地層、巖體整體向北陡傾，近EW走向，構(gòu)造以脆性斷裂構(gòu)造為主，近EW走向或NEE走向。

2 成礦條件

2.1 地球化學(xué)條件

太山廟位于1∶50 000分散流掃面19#異常東部，該異常東部主要位于望江山超單元喬家滂單元的中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖和陳家溝單元中粒蘇長(zhǎng)巖中，以Cu、Ni、Mo、Ti異常為主。太山廟位于1∶25 000水系沉積物測(cè)量S-25#異常組合中，該組合異常長(zhǎng) 2 255.2 m，寬1 432.9 m，走向SN，呈不規(guī)則面狀分布。S-25#異常元素組合為Ni-Cu-Co-Au-As-Sb-V-Ti，異常套合性好，Ni最大值為483×10-6，Cu最大值為226×10-6,Co最大值為85.1×10-6，Au最大值為8×10-9，As最大值為16×10-6，Sb最大值為1.14×10-6。該組合異常主要位于望江山超單元的中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖、中粒蘇長(zhǎng)巖中，及其該超單元與中粒閃長(zhǎng)巖、中細(xì)粒英云閃長(zhǎng)巖接觸帶中，且該異常為在太山廟地區(qū)尋找Cu、Ni、Co、Au等礦產(chǎn)的有望異常。

在太山廟地區(qū)開展了地球化學(xué)剖面巖石地球化學(xué)測(cè)量，結(jié)果表明，Cu-Co-Ni元素組合異常套合性較好且與蝕變帶相對(duì)應(yīng)；Cu異常值高達(dá)(240～ 2 253)×10-6，Co異常值高達(dá)(62 ～127 )×10-6，Ni異常值高達(dá)(260 ～907)×10-6。原生暈異常表明，該區(qū)尋找Cu、Co、Ni礦床的可能性較大。

2.2 地球物理?xiàng)l件

太山廟地區(qū)位于1∶100 000航磁M102異常中，通過1∶5 000高精度磁法剖面測(cè)量工作，以300 nT為磁總場(chǎng)強(qiáng)度△T異常下限，在太山廟望江山超單元中內(nèi)共圈定了3個(gè)磁總場(chǎng)強(qiáng)度△T異常，磁異常分布范圍與1∶100 000航磁異常吻合性都較好。磁異常整體走向?yàn)镹E向，負(fù)異常位于NE側(cè)，正異常位于SW側(cè)，明顯受到巖相(磁鐵礦化橄欖輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖)控制，主要異常中心位于斷層下盤的橄欖輝長(zhǎng)巖中。磁異常主要處于地表中的喬家滂單元中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖、陳家溝單元中粒蘇長(zhǎng)巖中及邊緣附近。其中XC-3磁異常呈長(zhǎng)帶狀，長(zhǎng)3 200余m，寬770余m，走向NE，約60°，規(guī)模及強(qiáng)度均較大，面積約3.2 km2；異常北負(fù)南正，梯度變化大，△T峰值達(dá)5 861.9 nT。該異常中，磁異常峰值與巖石地球化學(xué)測(cè)量中Ni異常峰值位置對(duì)應(yīng)較好，正負(fù)異常交界帶與Ⅰ#蝕變帶相對(duì)應(yīng)。

2.3 成礦地質(zhì)條件

2.3.1 礦體特征

在太山廟地區(qū)地表圈定出Ⅰ#、Ⅱ#與超基性-基性巖有關(guān)的巖漿期后熱液改造型銅鎳鈷-磁鐵礦化蝕變帶，在Ⅰ#蝕變帶地表圈定了1條銅礦體(伴生鎳鈷)和2條磁鐵礦體。

(1)銅礦體。礦(化)體長(zhǎng)約300 m，真厚1.36～7.67 m，伴生鎳鈷礦化，受F3斷裂構(gòu)造控制，透鏡狀-似層狀發(fā)育，礦體產(chǎn)狀305°～328°∠57°～85°；賦礦巖性為碎裂含磁鐵礦輝長(zhǎng)巖，蝕變特征為褐鐵礦化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、磁鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化、鐵碳酸鹽化；圍巖蝕變有絹云母化、綠簾石化、高嶺土化、蛇紋石化。

(2)磁鐵礦體。MFe-1礦體長(zhǎng)約250 m，真厚4.84～8.05 m，伴生鎳鈷礦化；MFe-2礦體長(zhǎng)約350 m，真厚1.95～2.02 m，伴生鈷礦化；兩者均受F3斷裂構(gòu)造控制，礦體總體向北陡傾，呈似層狀發(fā)育，賦礦巖性為碎裂含磁鐵礦斜長(zhǎng)巖，主要蝕變特征為磁鐵礦化、赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化，局部黃銅礦化、孔雀石化；圍巖蝕變有綠簾石化、高嶺土化、綠泥石化、蛇紋石化。局部磁鐵礦呈細(xì)脈侵染狀發(fā)育。

2.3.2 成礦物質(zhì)來源

望江山超單元巖體主要為鈣堿性基性-超基性侵入巖，巖體在巖漿分異過程中Mg、Fe含量發(fā)生變化，應(yīng)為拉斑玄武質(zhì)熔漿結(jié)晶分異產(chǎn)物[1]。據(jù)望江山超單元巖體Nd同位素分析結(jié)果，N(147Sm) /N(144Nd)為 0.117 6～0.194 6，N(143Nd)/N(144Nd)為0.512 5～0.512 57，∑Nd(t)為+2.9～+4.8，TDM為1.39～1.81 Ma，反映巖體中巖漿出自于長(zhǎng)期虧損的地幔源區(qū)。

2.3.3 巖漿演化分異

(1)南部巖相帶。該巖相帶是最早期巖漿沿構(gòu)造斷裂上侵形成的，該期主要是同化混染圍巖和早期結(jié)晶，因而成分較為復(fù)雜，邊緣相帶的條帶狀構(gòu)造表現(xiàn)出了早期巖漿受到重力分異作用和流動(dòng)分異作用的共同影響。

(2)中-南部巖相帶。該巖相帶主要為巖漿結(jié)晶分異早期、中期的產(chǎn)物，下部巖石Mg含量較高，中部巖石為富Fe巖石，其中的韻律層的發(fā)育表現(xiàn)出了巖漿結(jié)晶分異作用是多階段的，由于鈣堿性巖漿是正密度分異，因而后期巖漿密度大于殘余巖漿，而且其以脈動(dòng)式入侵。該巖相帶中發(fā)育數(shù)條斜長(zhǎng)巖巖脈(含橄輝巖捕擄體)，斜長(zhǎng)巖中磁鐵礦含量是礦區(qū)中最高的，反映了晚期富堿性巖漿活動(dòng)對(duì)早期形成巖石的磁鐵礦具有富集改造作用。

(3)北部巖相帶。該巖相帶為晚期殘余巖漿分異而成，而且?guī)r石中斜長(zhǎng)石的牌號(hào)最高[2]。

2.3.4 構(gòu)造控制條件

太山廟地區(qū)構(gòu)造以脆性斷層為主，分為NEE向和近EW向。NEE向斷層多沿喬家滂單元中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖與陳家溝單元中粒蘇長(zhǎng)巖接觸帶發(fā)育，且多被后期近EW向斷層錯(cuò)斷，該組斷層(F3)為早期斷層，控制著太山廟Ⅰ#銅、磁鐵礦化蝕變帶及主要礦體的發(fā)育特征。近EW向斷層為后期斷層，呈近EW向沿著不同巖體或巖性接觸界面發(fā)育，對(duì)太山廟礦化體有一定的破壞作用，但是由于巖漿上侵的多期多階段性，也部分控制了礦體的產(chǎn)狀。F2、F3斷層對(duì)礦體基本沒有影響，僅對(duì)巖體中-南部巖相帶的北東端礦體有一定的改造作用。F3斷層大體控制了礦體走向和晚期斜長(zhǎng)巖脈的上侵，與F4斷層共同形成了銅礦構(gòu)造交匯帶，為后期富CO2熱液對(duì)巖體的改造起到了關(guān)鍵作用。斷層F4對(duì)礦化體的表現(xiàn)也主要為破壞作用，其將Ⅰ#蝕變帶西段和Ⅱ-2#蝕變帶北部切斷。太山廟地區(qū)的巖相帶、地球物理異常大都與斷裂的走向相一致，這反映出了巖相分帶導(dǎo)致巖體組分的差異性對(duì)后期構(gòu)造的影響和后期構(gòu)造巖體組分的改造作用。

2.3.5 圍巖控制條件

礦體主要集中于中-南部巖相帶中，在巖漿結(jié)晶早期、中期形成，圍巖對(duì)其影響只是在南部段早期巖漿的同化混染作用，部分改變了原有巖漿組分，但影響甚微。晚期殘余巖漿向低溫、貧鐵富堿性變化，導(dǎo)致巖漿中揮發(fā)組分降低，產(chǎn)生了氣液作用[3]，導(dǎo)致了橄欖石、輝石的蛇紋石化、綠泥石化，使原來堆晶或被包裹的磁鐵礦析出或在原來礦物中出溶磁鐵礦，最終以浸染狀分布于斜長(zhǎng)石裂隙中，因而晚期斜長(zhǎng)巖是巖體中礦化性最佳的巖石。

2.3.6 礦石特征

區(qū)內(nèi)礦石主要結(jié)構(gòu)為海綿晶鐵結(jié)構(gòu)，主要構(gòu)造為塊狀構(gòu)造，以浸染狀為主，浸染程度分為稀疏浸染、中等浸染2類。礦石礦物主要為磁鐵礦，含少量鈦鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及微量鎳黃鐵礦、黃銅礦。礦石類型主要有斜長(zhǎng)巖型、輝長(zhǎng)巖型，其次為輝石閃長(zhǎng)巖型。礦石中磁鐵礦產(chǎn)出形式：①堆晶粒狀、粒狀包含于變輝石、輝石及斜長(zhǎng)石顆粒中；②出溶于斜長(zhǎng)石、輝石中；③以浸染狀分布于輝石、斜長(zhǎng)石裂隙中或橄欖石蛇紋石化裂隙中；④后期脈狀穿插輝石或斜長(zhǎng)石中。

3 找礦標(biāo)志

(1)巖性標(biāo)志。望江山超單元為主要的賦礦層位，尤其是該超單元中磁鐵礦化蝕變帶內(nèi)的磁鐵礦化輝長(zhǎng)巖和后期侵入的斜長(zhǎng)巖脈。

(2)構(gòu)造標(biāo)志。沿中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖與中粒蘇長(zhǎng)巖接觸帶、閃長(zhǎng)巖接觸帶發(fā)育的NEE向斷裂控制了太山廟的銅、磁鐵礦化蝕變帶及礦(化)體，既是含礦巖漿通道又提供了容礦空間，礦體受斷層控制明顯。

(3)異常標(biāo)志。區(qū)內(nèi)主要礦石礦物為磁鐵礦，其次為少量黃銅礦，礦體所產(chǎn)生的物探高精度磁異常、化探原生暈異常對(duì)成礦具有一定的指示作用；XC-3#高精度磁異常和以釩、鈦、銅、鈷、鎳、金元素為主的S-25#水系沉積物組合異常是區(qū)內(nèi)找礦標(biāo)志。

(4)蝕變標(biāo)志。主要蝕變特征為磁鐵礦化、赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化，局部黃銅礦化、孔雀石化；圍巖蝕變有綠簾石化、高嶺土化、綠泥石化、蛇紋石化。

4 結(jié) 論

(1)礦區(qū)巖性均屬于基性巖-超基性巖類，與基性巖-超基性巖相關(guān)的礦種有Cu、Ni、Cr、Ti、Fe等，存在產(chǎn)生銅、鎳、磁鐵礦床的可能性較大。

(2)礦區(qū)1∶25 000水系沉積物測(cè)量成果現(xiàn)實(shí)，Ni、Cu、Co、Au、As、Sb異常套合性好，并有一定規(guī)模，地表已發(fā)現(xiàn)銅鎳礦體，存在尋找銅鎳礦床的有利地質(zhì)條件。

(3)礦區(qū)高精度磁異常較好，異常中心明顯，強(qiáng)度高，梯度變化大，且地表已發(fā)現(xiàn)多條磁體礦體，存在尋找磁鐵礦床的有利條件。 由于多金屬硫化物易于氧化、溶解和淋失，因此氧化露頭中金屬(如銅、鎳、鈷、鉬、鈾等)含量會(huì)降低，地表見銅鎳礦(化)體、磁鐵礦(化)體及其較強(qiáng)的硫化物，預(yù)測(cè)深部可能存在品位較高的銅鎳礦、磁鐵礦。礦區(qū)可能存在巖漿晚期貫入型磁鐵礦、巖漿結(jié)晶分異型鐵礦和熱液改造型銅鎳礦3種礦床。

(4)太山廟地區(qū)巖體物化探異常較好、地表礦化信息明顯，經(jīng)過鉆孔深部驗(yàn)證，銅礦(化)體、磁鐵礦體(MFe-2)深部均有延伸，因此，該地區(qū)中-南部巖相帶中具有尋找銅、鎳、磁鐵等礦種的潛力。

[1] 蘇 犁.中國(guó)中西部幾個(gè)新元古代鎂鐵、超鎂鐵巖體研究及對(duì)Rodinia超大陸裂解事件的制約[D].西安：西北大學(xué)，2004.

[2] 鞏志超，黃廷弼，任有祥，等.陜南洋縣—西鄉(xiāng)—南鄭一帶含鐵基性巖體地質(zhì)礦化特征及今后找礦意見[J]. 地質(zhì)與礦產(chǎn)，1973(1)：1-15.

[3] 孫 靜，杜維河，王德忠，等.河北承德大廟黑山釩鈦磁鐵礦體礦床地質(zhì)特征與成因探討[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào)，2009，83(9)：1345-1362.

2014-11-06)

彭師華(1987—)，男，助理工程師，610000 四川省成都市龍泉驛區(qū)長(zhǎng)柏路108號(hào)。