小秦岭金矿田航磁异常特征及找矿潜力分析

小秦岭作为我国第二大金矿田,随着浅部资源的消耗殆尽,探矿工作进入攻深找盲阶段。虽然开采历史悠久,但中深部勘查工作程度仍较低。笔者基于2020年小秦岭地区开展的1∶2.5万高精度航磁测量工作,在对航磁测量资料分析处理、数据反演和调查验证的基础上,结合区域成矿地质条件,分析总结了(隐伏)岩体、构造的航磁异常特征,建立了航磁异常推断解译标志,并对构造、隐伏岩体进行推断解译,为该区成矿预测及深部矿产资源勘查提供了地球物理依据。

陕西小秦岭地区碳酸岩时空分布、地球化学特征及其与铀稀土成矿作用的关系

碳酸岩作为一种岩浆成因的岩石类型,是铀、稀土等矿产的重要含矿母岩。陕西小秦岭地区广泛分布着碳酸岩,呈大脉状、群脉状、网脉状沿断裂构造侵入太古代变质基底、长城系熊耳群火山沉积岩及蓟县系高山河群碎屑岩中。基于野外穿插关系,结合碳酸岩主要矿物组合特征,将小秦岭碳酸岩划分为5个阶段,由老到新分别为:霓辉石正长岩阶段、霓辉石碳酸岩阶段、钾长石碳酸岩阶段、石英碳酸岩阶段和含沸石碳酸岩阶段,碳酸岩由早期铁碳酸岩向晚期钙碳酸岩演化。在空间上碳酸岩大致以近东西向小河断裂为界,南北部碳酸岩脉的主要类型存在明显的差异;在时间上碳酸岩总体形成于晚三叠世,但不同地段不同类型碳酸岩存在较为明显的时间差异性。碳酸岩地球化学特征显示高硅、富碱、低镁、高钡锶−稀土元素的特征,以及异常高的钾钠比值;CaO含量、TiO_(2)含量、Al_(2)O_(3)含量、铁镁质含量、全碱含量、稀土元素总量及分馏程度均有自早期碳酸岩到晚期碳酸岩逐渐降低的趋势;MnO含量与重稀土元素含量变化相反,且两者呈线性相关特征;与国内其他地区碳酸岩地球化学特征具有明显的差异性。不同类型碳酸岩具有显著的成矿专属性:早期的霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩主要富集铀(铌),钾长石碳酸岩还富集钼;晚期的石英碳酸岩主要富集钼、重稀土元素。碳酸岩的侵入致使围岩发生了普遍的霓长岩化作用,由此导致的钾钠元素的迁移可能是碳酸岩成矿专属特征的重要指标和原因。研究结果为小秦岭地区碳酸岩型铀、稀土等多金属矿的区域勘探提供了有价值的信息。

豫西小秦岭地区大湖金(钼)矿床Re–Os和Ar–Ar同位素定年:对成矿期次的限定

【研究目的】位于华北克拉通南缘的东秦岭钼矿带是全球第二大钼矿带,其北缘蕴含有著名的小秦岭造山型金矿田。近年来通过地质调查工程的实施,在小秦岭大湖金(钼)矿区深部发现具有工业意义的钼矿化,并已开始开采钼矿,限定其成矿期次,有助于研究金钼成矿规律。【研究方法】本文基于小秦岭地区危机矿山深部找矿工作,研究了金钼深部成矿模式,分析了辉钼矿Re–Os和钾长石^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年在划分成矿期次中的作用。【研究结果】来自S35矿脉的6件辉钼矿样品Re–Os模式年龄介于(192.3±2.9)~(223.4±3.2)Ma,等时线年龄为(214.9±5.2)Ma(MSWD=0.77),来自F5矿脉中钾长石晶体^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为(95.22±1.16)Ma,其等时线年龄为(95.10±4.57)Ma。【结论】辉钼矿年龄代表了印支期钼矿化事件,钾长石年龄反映存在燕山中期新的构造-岩浆-热事件,这期热事件对于金钼矿床的成矿活动可能有积极意义,叠加改造了印支期的钼矿化事件。结合手标本和BSE图像分析结果,认为大湖金(钼)矿区与金钼矿化相关的热事件应不低于两期。

小秦岭金矿区地质灾害分析及治理

随着小秦岭金矿区坑口逐渐关闭,开展矿山地质灾害调查和治理工作势在必行。基于矿区地质环境,分析了区域内的地质灾害类型,并采取废渣清运,修筑防护堤、拦渣坝、挡渣墙,沟道整治与道路修复、植被恢复等针对性措施进行治理。小秦岭金矿区修建挡渣墙2.88万m^(3),固定矿渣2002万t,清运矿渣584万t,平整渣坡143.5万m^(2),修建渣坡排水渠21.2 km,清理疏通河道15.5 km,栽植各类苗木80.7万株,撒播草种14.6 t,环境效益显著,可为类似地质灾害治理提供借鉴和参考。

小秦岭金矿田杨砦峪-樊岔矿段黄铁矿LA-ICP-MS微量元素特征及其指示意义

小秦岭金矿田位于华北克拉通南缘,目前探明金储量611 t。前人对该区金矿床做了大量科研工作,但区内金矿的成矿地质背景与成矿物质来源仍存在较大的争议。笔者以小秦岭金矿田南中矿带杨砦峪、樊岔金矿床S60矿脉中黄铁矿为研究对象,通过细致的野外观察与镜下鉴定,将黄铁矿从早到晚分为3个世代,并对不同世代的黄铁矿进行LA-ICP-MS微量元素分析,取得认识如下:不同世代黄铁矿中Au、Ag、Te、As、Co、Ni等微量元素的含量及其分布特征具有较显著的差异性,各个世代黄铁矿中As的含量均很低,暗示该区金矿床的形成与As无关;第2世代黄铁矿中Au与Te尤为富集且两者存在显著和稳定的线性正相关关系,指示该世代为金矿床形成重要阶段,并且Te元素在成矿过程中对Au的搬运、富集、沉淀等过程具有重要作用;S60矿脉中普遍发育Te-Au-Ag矿物,并且黄铁矿中呈现低As、高Te特征,暗示小秦岭金矿床的成矿流体、成矿物质可能来自深部岩浆的脱挥发分或地幔脱气作用,小秦岭地区成矿地质背景与早白垩世华北克拉通破坏有关。

小秦岭地区樊岔金矿基性岩脉年代学特征及地质意义

小秦岭地区位于华北克拉通南缘秦岭造山带的北部,是区域构造运动、岩浆活动及成矿作用的典型区域。该区自太古代以来经历了长期、复杂的岩浆-构造演化过程,形成了多种基性岩脉。这些基性岩脉在时间上及空间上与区内花岗岩体及金矿脉表现出一定的穿插或伴生关系,这对于探讨区域岩浆活动、成矿作用等具有十分重要的指示意义。本文对小秦岭东部樊岔金矿区内的基性岩脉开展了锆石U-Pb同位素年代学研究工作,结果表明:基性岩脉的锆石分为岩浆锆石与继承锆石两类,其中继承锆石的同位素年龄为2430 Ma—2029 Ma,与区内基底太华群的形成年代近于一致,指示其形成过程中捕获了部分太古代太华群的锆石;岩浆锆石同位素年龄集中在1866 Ma—1803 Ma,属中元古代,与区内广泛发育的熊耳群火山岩及部分花岗岩(桂家峪岩体、小河岩体)形成时代近于一致,是中元古代时期华北克拉通发生拉张、裂解等构造背景下的产物;区内发育的基性岩脉集中于元古代时期,而区内大规模成矿作用发生在中生代,因此,在时间上基性岩脉与区内中生代成矿事件的成因联系较弱。

小秦岭义寺山金矿S402矿脉找矿前景分析

义寺山金矿床位于小秦岭金矿田最东端,属典型的糜棱岩型金矿床。对矿床地质特征、主矿脉地质特征、矿床成因进行了分析、总结,并基于GIS空间分析功能对矿体趋势进行了预测,认为矿脉深部及走向上仍有一定找矿前景,指出了有利的成矿区域:第0勘探线-100~-50 m标高、第4勘探线-100~100 m标高、第8勘探线-100~200 m标高、第12勘探线-100~550 m标高。

构造叠加晕法在陕西小秦岭陈耳金矿床深部找矿中的应用——以Q507号金矿脉为例

陈耳金矿床位于华北地块南缘,是陕西小秦岭金矿田最具代表性的石英脉型金矿床之一,矿体主要赋存于太古宇太华群区域变质片麻岩中,矿床目前已探明金资源量累计达20 t以上,其中Q507号金矿脉是矿山主要开采的矿脉。本文在研究矿床地球化学背景的基础上,对Q507号金矿脉开展了构造叠加晕研究,结果表明矿床存在明显的原生晕轴向分带规律,在此基础上运用已有的构造叠加晕法找矿预测标志在深部圈定两处找矿靶区,经工程验证揭露到了工业矿体,初步证明“构造叠加晕法”在深部盲陈耳金矿床矿体预测方面具有一定的指导作用。

广域电磁法在小秦岭地区的方法试验

小秦岭地区是我国著名的金矿矿集区,矿产资源潜力大,矿区浅部资源现已基本枯竭,深部探测刻不容缓。为探讨物探方法在该区的深部勘探效果,在该区开展了不同时段的广域电磁法测深剖面试验,同时开展了可控源音频大地电磁法作为对比。通过视电阻曲线和反演结果分析对比分析,显示广域电磁法具有抗干扰能力强,探测深度大等优点。试验结果表明,广域电磁法在小秦岭地区不同时段观测重复性好、效果佳,揭示了断裂带的深部延伸情况,探测深度超过4 km。最后总结了广域电磁法在山区工作的经验及注意事项。

小秦岭峪道口金矿地质环境问题及恢复治理探讨

矿山开采活动大多会引发地质环境问题,如崩塌、滑坡、地面塌陷地质灾害和土地资源、地貌景观破坏及水体污染等,严重影响区域生态环境。本文通过小秦岭峪道口金矿矿区地质环境问题分析,提出“清运废渣(资源利用+集中堆放+回填路基)+固化废渣+排水措施+修复道路+绿化工程”的治理方案,采取河道清理、修筑挡渣墙和防护堤等措施消除地质灾害隐患,采取废渣平整、植树造林等措施恢复土地资源,改善地质环境现状,促进资源环境的可持续发展。

小秦岭地区车仓峪钼矿中黄铁矿微量元素原位LA-ICP-MS分析及其对矿床成因的指示意义

位于河南和陕西交界的小秦岭金矿矿集区是我国仅次于胶东金矿的第二大黄金产地,大地构造位置上位于华北地台的南部边缘,属于秦岭造山带的边缘组成部分,近东西向展布。该地区金矿类型主要是石英脉型,少量蚀变岩型。已发现1200多条石英脉,据估计金储量达800t,目前探明储量390吨。受中生代秦岭(T1-2全面碰撞,据张国伟等,1996;或主碰撞发生于晚三叠世,据Meng et al.,2000)

小秦岭金(钼)矿床辉钼矿铼-锇定年及其地质意义

最近在河南灵宝小秦岭地区大湖金矿及其附近的泉家峪含金石英脉中发现了具有工业价值的钼矿化。为了研究小秦岭金矿集中区钼矿的成矿时代,笔者选取大湖金(钼)矿床及泉家峪石英脉型金钼矿体中的辉钼矿进行了Re-Os法同位素定年,在大湖钼金矿石中获得3个辉钼矿样品的Re-Os模式年龄,分别为(223.0±2.8)Ma、(223.7±2.6)Ma和(232.9±2.7)Ma;泉家峪钼金矿石中2个辉钼矿样品的Re-Os模式年龄分别为(129.1±1.6)Ma和(130.8±1.5)Ma。这些年龄数据表明,该区的成矿作用不仅发生于燕山期,而且还发生在印支期。与金堆城、黄龙铺等典型钼矿床不同,大湖和泉家峪矿床中辉钼矿含铼很低,可能表明它们的成矿物质来自壳源。

胶东和小秦岭:两类不同构造环境中的造山型金矿省

胶东和小秦岭是我国排名前两位的金矿产地,根据对这两个地区的实地野外考察、室内研究及对已有大量研究成果的总结,我们认为胶东与小秦岭地区的金矿床均可归入造山型金矿的范畴,它们分别形成于增生型造山体制和碰撞型造山体制。胶东金矿床形成于早白垩世(130～120Ma左右)与洋壳俯冲(增生)造山相关的活动大陆边缘环境,矿床主要产于中生代花岗岩岩体中,严格受断裂带(NNE向或NE向为主)控制,成矿流体具有低盐度高CO_2含量的特征,He-Ar同位素研究显示成矿过程有幔源物质的加入。综合金矿床及中生代岩浆岩(特别是与成矿近同时的早白垩世郭家岭花岗岩及基性岩脉)的地质地球化学特征与成岩成矿动力学,我们提出在俯冲的太平洋板块后退的背景下,胶东地区增厚地壳中的榴辉岩相下地壳及下伏岩石圈地幔发生两阶段拆沉,强烈的壳幔相互作用最终导致了早白垩世普遍的岩浆活动及金的爆发成矿的模式。小秦岭地区金矿床主要以大型含金石英脉的形式产出于太华群变质基底的脆性-韧性剪切带(EW向为主)中,而与区域内燕山期大型花岗岩岩基没有直接联系,矿床地质特征(如低盐度高CO_2,以变质流体为主的成矿热液)与造山型金矿吻合,He-Ar同位素特征表明金矿床形成时有幔源物质的加入。小秦岭地区脉状Au-Mo矿床印支期成矿年龄(215～256Ma,辉钼矿Re-Os)表明印支期是小秦岭地区金成矿的主要时期,小秦岭金矿属于陆陆(华北与扬子)碰撞造山过程中形成的造山型金矿。

豫陕小秦岭脉状金矿床三期流体运移成矿作用

位于豫陕交界处的小秦岭脉状金矿是我国第二大黄金产出集中地。流体包裹体研究表明,脉状金矿床石英及碳酸盐矿物中流体包裹体主要有富CO_2包裹体、CO_2-H_2O包裹体和H_2O溶液包裹体等三种类型,各热液阶段形成的脉体内有不同的流体包裹体组合。脉状金矿体的形成经历了三期流体成矿作用,第一期形成乳白色石英大脉,它构成了矿脉的主体,流体的性质为富H_2O热液,但无金的成矿;第二期(成矿期)流体为中低盐度CO_2-H_2O-NaCl热液,它叠加在了石英大脉之上,形成(块状)黄铁矿-浅色石英矿体和(网脉状)多金属硫化物-烟灰色石英矿体,成矿期内热液的温度、压力及流体组成的变化是金沉淀成矿的原因;第三期热液又转成低盐度的富水流体,形成石英-碳酸盐脉体,金矿化微弱。

小秦岭大湖金钼矿床辉钼矿铼锇同位素年龄及印支期成矿事件

东秦岭北部存在世界最大的钼矿带,并蕴涵著名的小秦岭造山型金矿田,金、钼矿床成矿时代和构造背景一直存在争议。河南小秦岭金矿田大湖金矿床深部新发现了石英脉型钼矿床,查明钼资源储量已达中型。6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄介于215.4±5.4～255.6±9.6Ma,等时线年龄为218±41Ma(2σ误差,MSWD=38),加权平均年龄为234±18Ma(2σ误差,MSWD=23),表明钼矿化发生在印支期。结合对已有年龄资料的归纳和分析,认为秦岭造山带曾在印支期发生重要的岩浆-成矿事件,但被燕山期造山作用所改造或破坏,在秦岭造山带北缘尚有明显保留或记录。

河南小秦岭金矿田大湖金-钼矿床流体包裹体特征及矿床成因

河南灵宝大湖金-钼矿床位于小秦岭金矿田,属典型的断控脉状矿床。成矿过程经历3个阶段:早阶段为黄铁矿—石英脉,遭受变形、破碎,应形成于挤压或压剪过程;中阶段为细粒的辉钼矿—黄铁矿—石英网脉,贯入到早阶段黄铁矿或石英矿物的裂隙(可呈共轭状),应形成于剪切环境;晚阶段石英—碳酸盐细脉具梳状构造,充填于张性或张扭性裂隙。即,流体成矿作用发生在赋矿断裂由挤压或压扭转向伸展或张扭性的过程中。早阶段只发育 CO_2-H_2O 型流体包裹体;中阶段流体包裹体类型复杂,有纯 CO_2型、CO_2-H_2O 型、H_2O-NaCl 型和含子晶包裹体,指示流体沸腾作用强烈;而晚阶段只发育水溶液包裹体。早、中、晚3个阶段的流体包裹体均一温度分别集中在400～500℃、290～470℃、220～260℃;估计的早、中阶段流体的最低捕获压力分别为138～331MPa和78～237MPa,对应于成矿深度分别为13.8km～11.0km和7.8km～8.0km。因此,成矿流体具中-高温、中-深成、低盐度、富 CO_2的特征,与中-深成造山型矿床一致。大湖金-钼矿床的成矿流体形成和演化及其成矿作用可利用 CMF 模式进行合理解释。

小秦岭文峪金矿床流体包裹体研究及矿床成因

文峪金矿位于小秦岭矿田南部,其产出受脆-韧性剪切带控制,赋矿围岩为太华群变质杂岩。根据脉体穿切关系和矿物交代关系,可以将文峪金矿流体成矿过程分为早、中、晚三个阶段,其热液石英中发育CO2-H2O型、纯CO2型和H2O溶液型三种类型流体包裹体。早阶段石英中原生包裹体主要是CO2-H2O型和纯CO2型,其成分为CO2+H2O±N2±CH4,均一温度集中在290～330℃,盐度为1.02%～9.59%NaCleqv;中阶段为主成矿阶段,该阶段石英中包含了所有3种类型的包裹体,其中以CO2-H2O型包裹体为主,获得CO2-H2O和水溶液包裹体均一温度集中在250～290℃,盐度为0.02%～12.81%NaCleqv;晚阶段石英仅发育水溶液型包裹体,具有较低的均一温度(114～239℃)和盐度(4.18%～8.95%NaCleqv)。根据CO2-H2O型包裹体计算早、中阶段压力分别为130～178MPa和85～150MPa,对应的成矿深度分别为4.7～6.5km和3.1～5.5km。总体而言,文峪金矿的初始流体具有中高温、富CO2、低盐度的变质流体特征,晚成矿阶段流体演化为低温、低盐度水溶液流体,流体的不混溶导致了主成矿期矿质的大量沉淀,文峪金矿为中浅成的造山型矿床。

基于人工模拟试验的小秦岭金矿区矿渣型泥石流起动研究

遵循相似性原理,采用缩尺结构,以小秦岭金矿区采矿堆排的废渣作为物源进行直斜式模拟起动试验,探讨影响和控制矿渣型泥石流起动的颗粒级配、底床坡度、临界水量等主要因子之间的定量关系。初步试验表明,颗粒级配一定时,底床坡度愈大,其起动的临界水量值愈小。含有一定水份的湿渣比干渣更易起动。对于坡面上的矿渣堆,在饱和度一定的情况下,底床坡度愈大,愈易起动。当试验中细粒物质含量占到总量的28%时,起动所需水量最小。废渣堆质量愈大,渣堆高度愈高,矿渣愈易起动。三角形断面较其他形态断面易起动。

小秦岭地区太华群锆石U-Pb年龄及华北克拉通南缘地壳演化

以小秦岭地区太华群二长片麻岩为研究对象，分析其地球化学、锆石U-Pb年龄和 Hf同位素特征。地球化学分析显示其原岩为高钾钙碱性花岗质岩石，稀土元素总含量较高（229×10^-6），轻、重稀土元素分馏明显（w（La）N/w（Yb）N＝45．39），有明显的 Eu负异常（0．43）。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示其富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素。锆石U-Pb定年结果显示，其原岩的形成时代为古元古代早期（2.47 Ga）。锆石 Hf同位素分析结果显示：初始N（^176 Hf）/N（^177 Hf）值变化范围很小，为0．281284～0．281328，εHf（t）值均为正值（0．93～5．18）；二阶段 Hf模式年龄为2．70～2．89 Ga，新生地壳（现代岛弧火山）Hf模式年龄为2．54～2．73 Ga，接近于锆石结晶年龄（2.47 Ga），指示华北克拉通南缘在这一时期有明显的新生地壳生长。华北克拉通南缘在新太古代早期（2．7～2．9 Ga）、新太古代晚期-古元古代早期（2．2～2．5 Ga）和古元古代中期（1．8～2．1 Ga）有3期重要的构造热事件。新太古代早期及晚期有明显的新生地壳生长（εHf（t）＞0），新太古代晚期-古元古代早期和古元古代中期的岩浆活动有明显的新生地壳生长，同时还伴随有古老地壳物质的再循环和改造（εHf（t）＞0或εHf（t）＜0）。