龐振甲，成歡，冀月飛

(陜西西北有色地質(zhì)調(diào)查院有限公司，陜西 西安 710054)

“勉略寧”三角區(qū)為揚(yáng)子板塊西北緣的一增生地體，南側(cè)以漢江大斷裂為界與揚(yáng)子板塊相鄰，北側(cè)以勉略康構(gòu)造混雜巖帶與秦嶺造山帶相接。略陽(yáng)縣陶家溝地區(qū)位于著名的“勉略寧”三角區(qū)中部(任小華等，2007)，屬勉縣七里溝-寧強(qiáng)鞏家河鐵銅硫成礦帶，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁，復(fù)雜強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和多期次的巖漿活動(dòng)對(duì)成礦極為有利(圖1)。前人從該區(qū)的地球化學(xué)特征、遙感地質(zhì)特征等不同角度進(jìn)行過(guò)較多的研究及成礦預(yù)測(cè)工作，取得了一些重要成果(任小華，2008；祝新友等，2011；馮淳，2014；唐永忠，2018；田順江等，2019)，但傳統(tǒng)的地質(zhì)、地球化學(xué)方法對(duì)深部礦體的找礦預(yù)測(cè)很難實(shí)現(xiàn)，而通過(guò)地球物理方法可以對(duì)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)、分層信息和控礦構(gòu)造進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)，達(dá)到高精度深部探測(cè)的要求(劉光鼎，1995；曹令敏，2011)。筆者在對(duì)陶家溝地區(qū)地、物、化、遙資料綜合研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)地質(zhì)地球物理綜合預(yù)測(cè)方法，提出了與超基性巖有關(guān)的巖漿熔離型硫化物礦床的成礦模式，進(jìn)而開(kāi)展找礦預(yù)測(cè)，為該區(qū)進(jìn)一步找礦工作提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1.第四系；2.灰?guī)r；3.鈣質(zhì)板巖；4.白云質(zhì)灰?guī)r；5.云英巖；6.碳質(zhì)板巖；7.凝灰質(zhì)板巖；8.滑石菱鎂巖；9.菱鎂巖；10.綠泥斜長(zhǎng)巖；11.滑石片巖；12、蛇紋巖；13.磁鐵礦化角礫狀蛇紋巖；14.橄欖蛇紋巖；15.斜輝橄欖巖；16.纖膠蛇紋巖；17.葉蛇紋巖；18.閃長(zhǎng)巖；19.輝綠巖；20.金礦體；21.斷層及編號(hào)；22.勘探線(xiàn)及編號(hào)圖1 陜西陶家溝地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 The regional geological sketch map of Taojiagou area in Shaanxi province

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)位于“勉略寧”礦集區(qū)七里溝-銅廠-徐家壩構(gòu)造巖漿帶中段。出露地層具有“基底+蓋層”的二元結(jié)構(gòu)(任文清等，1999)?；子芍?、新元古界碧口巖群郭家溝巖組中巖段一套中基性-中酸性火山噴發(fā)沉積巖組成；巖性主要為片理化細(xì)碧巖、碎裂狀細(xì)碧巖等；蓋層由震旦系雪花太坪組一套碎屑化學(xué)沉積變質(zhì)巖組成；巖性主要為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、云英巖、鈣質(zhì)板巖、石英絹云母板巖、含碳絹云母板巖、板巖、硅板巖夾凝灰質(zhì)板巖及碳質(zhì)板巖等。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)以斷裂構(gòu)造為主，次為環(huán)形構(gòu)造。斷裂構(gòu)造可分為近東西向、北西向、北東向和近南北向4組。其中，近東西向斷裂最早，北西向次之，近南北向最晚，為區(qū)內(nèi)的破礦構(gòu)造。北東向斷裂為區(qū)內(nèi)的控礦斷裂，控制著區(qū)內(nèi)侵入體的空間展布。遙感解譯在陶家溝以角礫狀蛇紋巖為中心發(fā)育環(huán)形構(gòu)造(馮淳，2014)。在地質(zhì)填圖中亦發(fā)現(xiàn)以陶家溝角礫狀蛇紋巖為中心的放射狀斷裂。線(xiàn)環(huán)構(gòu)造發(fā)育地區(qū)是找礦的有利地段(陳守余等，1999)。

1.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)侵入巖從超基性至中酸性均有出露，時(shí)代為晉寧期和加里東—華力西期。礦區(qū)以超基性巖為主，巖體多呈巖墻、巖脈或巖株產(chǎn)出，其展布與區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)基本一致。礦區(qū)古火山機(jī)構(gòu)非常明顯(吳俞斌等，1994)，以陶家溝為中心超基性巖分為4期，即4個(gè)巖相分帶。第一期巖性主要為菱鎂巖、石英菱鎂巖、滑鎂巖；第二期巖性主要為蛇紋巖、碎裂狀蛇紋巖、蛇紋巖(純橄欖)、纖膠蛇紋巖、葉蛇紋巖、絹云母化蛇紋巖；第三期巖性主要為斜輝輝橄巖、含磁鐵礦蛇紋巖；第四期巖性為角礫狀蛇紋巖、含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖，普遍發(fā)育黃鐵礦化、磁鐵礦化，含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖與銅金礦化關(guān)系密切。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體地質(zhì)特征

陶家溝銅金礦區(qū)含礦蝕變體為灰黑色含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖，蝕變體呈不規(guī)則狀，東西長(zhǎng)約420 m，南北寬約100 m。在蝕變體內(nèi)圈定了Cu1一條銅礦體和Au1、Au2、Au3等3條金礦體。礦體主要分布在角礫狀蛇紋巖與圍巖接觸帶附近含磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦較高的部位；礦石呈灰黑色，致密塊狀，主要礦物有細(xì)小鱗片狀蛇紋石、細(xì)粒磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦等，和周?chē)鷰r石有較明顯的界線(xiàn)，受北東向斷裂控制，礦體走向北東，傾向南東。

Cu1號(hào)礦體為隱伏礦體，Cu品位為0.68×10-2，厚1.0 m。賦存于含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖內(nèi)，上下盤(pán)圍巖均為角礫狀蛇紋巖，礦體和圍巖界限不清楚。

Au1號(hào)礦體長(zhǎng)70 m，控制斜深180 m，厚2.48 m，Au品位為5.48×10-6。賦存于含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖內(nèi)，主要蝕變有黃鐵礦化、褐鐵礦化等，礦石呈致密塊狀。

Au2號(hào)礦體長(zhǎng)50 m，控制斜深30 m，厚2.90 m。Au品位為0.82×10-6～25.8×10-6，Ni品位為0.20×10-2～0.37×10-2,Cu品位為0.2×10-2～0.44×10-2。賦存于含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖內(nèi)，主要蝕變有黃鐵礦化、褐鐵礦化等，礦石呈致密塊狀。

Au3號(hào)礦體為隱伏礦體，厚1.60 m，Au品位為4.24×10-6。賦存于含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖內(nèi)，主要蝕變有黃鐵礦化、褐鐵礦化等。

2.2 找礦標(biāo)志

巖性標(biāo)志為角礫狀蛇紋巖；構(gòu)造標(biāo)志為北東向放射狀斷裂構(gòu)造，賦礦部位為角礫狀蛇紋巖與圍巖接觸面附近，主要為角礫狀蛇紋巖巖性界面轉(zhuǎn)換部位以及巖漿通道下盤(pán)；物探標(biāo)志為視極化率大于4.8%，電阻率小于600 Ω·m，磁法異常正負(fù)異常接觸部位；礦石標(biāo)志為具有角礫狀、細(xì)粒浸染狀、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)的塊狀硫化物礦石；蝕變標(biāo)志為滑石化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化及黃銅礦化。

3 礦區(qū)地球物理特征

3.1 巖礦石物性參數(shù)特征

3.1.1 巖石磁性參數(shù)特征

礦區(qū)中新元古界變質(zhì)巖系的磁鐵石英巖磁性最強(qiáng)，矽卡巖、磁鐵礦次之，與其他巖石有著明顯的差異；蛇紋巖磁性稍弱，磁性為500～1 200 nT，與其他巖石有明顯差異，其他酸性花崗巖、酸性火山熔巖呈弱磁性。礦區(qū)主要巖石、礦石磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 陶家溝地區(qū)巖礦石磁性特征表Tab.1 Magnetic characteristics of rock and ore in Taojiagou area

3.1.2 巖石電性參數(shù)特征

礦區(qū)含黃鐵礦灰?guī)r和碳質(zhì)板巖的極化率值較高，電阻率值較低，呈現(xiàn)低阻高極化特征；滑鎂巖極化率值較低，電阻率值較高，呈現(xiàn)高阻低極化特性；本區(qū)金礦體的極化率值略高，呈現(xiàn)中阻中極化特性，圍巖中含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖和其他巖性均呈現(xiàn)低阻低極化特征。礦區(qū)主要巖、礦石電性特征見(jiàn)表2。

表2 陶家溝地區(qū)巖礦石電性特征表Tab.2 Electrical characteristics of rock and ore in Taojiagou area

3.2 礦區(qū)磁力異常特征

礦區(qū)1∶10 000正規(guī)網(wǎng)磁法測(cè)量表明，陶家溝地區(qū)磁場(chǎng)起伏劇烈,異常強(qiáng)度高,規(guī)模大，梯度分帶明顯，磁異常反映了超基性巖體的變化特征。延拓顯示巖體深部為同一磁性源，深部巖體整體呈北東走向，且自西向東由深厚變?yōu)闇\小。陶家溝礦點(diǎn)位于磁性最強(qiáng)的正異常中，異常呈近等軸狀，異常值為180～2 000 nT，正負(fù)伴生，異常梯度大，磁性強(qiáng)，磁力異常部位巖性為角礫狀蛇紋巖(圖2)。

圖2 陶家溝地區(qū)磁力異常平面圖Fig.2 Magnetic anomaly plane in Taojiagou area

3.3 礦區(qū)激電異常特征

3.3.1 激電中梯剖面異常特征

采用加拿大先達(dá)利(SCRITREX)公司生產(chǎn)的IPR-12儀器對(duì)陶家溝礦點(diǎn)實(shí)施1∶5 000激電中梯剖面測(cè)量18條，測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)960 m。礦區(qū)激電異常發(fā)育，陶家溝銅金礦點(diǎn)J2激電異常帶呈北東走向，近橢圓狀展布，長(zhǎng)大于600 m，寬為100～300 m，視充電率Ms值一般為4%～8%，由J2-1、J2-2和J2-3三個(gè)異常組成(圖3)，Ms值最高達(dá)9.29%～14.48%，具有典型的低阻高極化特征，異常中心與陶家溝礦點(diǎn)吻合，異常地段出露巖性主要為含磁鐵蛇紋巖、角礫狀蛇紋巖。依據(jù)異常推斷礦體有向北東方向側(cè)伏的可能，產(chǎn)狀向北西方向傾斜。

3.3.2 激電測(cè)深異常特征

陶家溝礦點(diǎn)激電測(cè)深視極化率為40‰～50‰，由南西向北東方向視極化率增高。其中,10線(xiàn)剖面(圖4)圈定的CS-M1為一單點(diǎn)異常，與激電中梯J2-1號(hào)異常對(duì)應(yīng)，異常埋深約100 m，峰值為52.96‰，異常部位視電阻率為400～600 Ω·m，出露巖性為含磁鐵礦角礫狀蛇紋巖，為局部富集硫化物引起；14線(xiàn)(圖5)和16線(xiàn)(圖6)剖面圈定的CS-M2和CS-M3號(hào)異常形態(tài)規(guī)整，呈倒立的錐形，向北西方向陡傾，向下未封邊，分別與激電中梯J2-2、J2-3號(hào)異常對(duì)應(yīng)，埋深約50 m，峰值為135.4‰～125.3‰，異常部位視電阻率為100～200 Ω·m，最高為400 Ω·m，出露巖性為凝灰質(zhì)板巖，為局部富集硫化物和礦體引起。

圖4 陶家溝地區(qū)第10勘探線(xiàn)線(xiàn)測(cè)深擬斷面圖Fig.4 Pseudo-section of electrical sounding on line 10 in Taojiagou area

圖5 陶家溝地區(qū)14線(xiàn)測(cè)深擬斷面圖Fig.5 Pseudo-section of electrical sounding on line 14 in Taojiagou area

圖6 陶家溝地區(qū)16線(xiàn)測(cè)深擬斷面圖Fig.6 Pseudo-section of Electrical sounding on line 16 in Taojiagou area

4 找礦預(yù)測(cè)分析

根據(jù)對(duì)區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)、地球物理及遙感資料的綜合研究，結(jié)合巖漿熔離型硫化物礦床成礦理論進(jìn)行了找礦預(yù)測(cè)。

(1)礦區(qū)大面積出露的超基性巖體由中心向外分為4個(gè)巖相分帶，巖體中心為最晚一期侵入的磁鐵礦化角礫狀蛇紋巖，以角礫狀蛇紋巖為中心發(fā)育環(huán)形構(gòu)造，分異良好的超基性巖更具有形成銅鎳礦的潛力(張照偉等，2019)。陶家溝地表探槽所見(jiàn)礦體為細(xì)粒浸染狀金銅礦，向下部的坑道內(nèi)礦體為具有海綿隕鐵結(jié)構(gòu)的中粗粒狀黃銅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等多金屬塊狀硫化物，說(shuō)明礦體的形成是晚期殘余巖漿融熔作用的結(jié)果，在垂向上礦體有一定的分帶性，具有形成巖漿熔離型銅多金屬塊狀硫化物礦的有利條件(袁見(jiàn)齊等，1985；劉月星，1997；高亞林，2020)。

a.視充電率；b.視電阻率圖3 陶家溝地區(qū)激電中梯剖面測(cè)量異常圖Fig.3 Abnormal profile of induced polarization intermediate gradient survey in Taojiagou area

(2)礦區(qū)激電中梯異常具有典型的低阻高極化特征，異常中心位置位于陶家溝礦點(diǎn)，異常形態(tài)顯示異常體呈北東走向；激電測(cè)深圈出與地表激電中梯異常對(duì)應(yīng)的低阻高極化異常體，異常體形態(tài)與地質(zhì)、磁法異常結(jié)果吻合，總體呈北東走向，傾向北西，異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，呈上大下小的桶狀特征。

(3)陶家溝礦點(diǎn)近等軸狀的局部強(qiáng)磁異常呈上小下大穹窿狀，其形態(tài)與以陶家溝為中心的環(huán)形構(gòu)造和激電測(cè)深異常相吻合。穹窿內(nèi)巖性為角礫狀蛇紋巖，揭示陶家溝可能存在一個(gè)由西南向北東向上貫通的角礫巖筒(夏林圻，1975)，類(lèi)似于蘇尚國(guó)等(2014)提出的巖漿通道，陶家溝金礦化帶就賦存于角礫巖筒內(nèi)。

(4)陳毓川等(2015)認(rèn)為，與基性-超基性巖有關(guān)的巖漿型礦床其礦體賦存于巖體中，并且不同礦種的礦石與不同的巖相有關(guān)。世界重要的鎳-銅硫化物礦床幾乎無(wú)例外地產(chǎn)出在所伴生的火成巖底部(李文淵等，2013)；袁見(jiàn)齊等(1985)認(rèn)為在角礫狀蛇紋巖底部、巖性界面附近及巖性界面轉(zhuǎn)換的港灣部位是成礦的最有利部位。

5 結(jié)論

綜上所述，礦區(qū)超基性巖巖相分帶清楚，以往探礦在地表角礫狀蛇紋巖中發(fā)現(xiàn)金礦體，向深部在采礦民坑中見(jiàn)有海綿隕鐵結(jié)構(gòu)的塊狀硫化物銅、金礦，顯示成礦元素組合由地表向深部溫度增高。礦區(qū)以角礫狀蛇紋巖為中心的環(huán)形構(gòu)造發(fā)育，激電低阻高極化異常、局部強(qiáng)磁異常與角礫狀蛇紋巖分布范圍基本吻合，據(jù)此推測(cè)陶家溝礦點(diǎn)存在由角礫狀蛇紋巖組成的角礫巖筒，由角礫巖筒頂部向底部成礦元素具有由低溫向高溫變化的規(guī)律，礦區(qū)有尋找與角礫巖筒有關(guān)的巖漿熔離型銅多金屬塊狀硫化物礦的成礦條件。下一步應(yīng)加強(qiáng)在角礫巖筒底部、正負(fù)磁異常轉(zhuǎn)換部位及電法異常梯度帶附近的鉆探驗(yàn)證工作，有望取得新的找礦成果。