凤太矿集区航空地球物理异常特征及找矿方向

凤太矿集区是秦岭造山带中部重要的铅锌矿和金矿产地,发育有铅硐山—东塘子、八方山—二里河、八卦庙、双王等多个大型—超大型矿床,随着矿床开发,储量大幅度下降,地表找矿也转入深部找矿,但矿床赋存的地球物理场背景不清楚,严重制约了矿床成矿规律研究及外围的找矿勘查工作。本文运用最新完成的1∶5万航空物探(磁、放)数据,结合重力数据,开展区域、矿集区、矿床3个尺度的多源地球物理场特征研究,旨在总结不同尺度地球物理异常分布规律,为成矿规律研究和找矿预测提供依据。结果表明,凤太矿集区与西成矿集区具有相似的磁性结构,二者被徽成盆地结晶基底产生的强磁异常带所分隔。重力垂向一阶导数显示凤太、西成矿集区与徽成盆地具有相似的密度结构,推断浅部为一个统一的盆地,2个矿集区之间有较大的找矿空间。凤太矿集区发育大量NW向线性磁异常带,与断裂构造的位置十分吻合,受后期改造明显,被NE向构造错断,重力垂向二阶导数推断深部发育大量中酸性侵入岩株或岩脉。通过航磁垂向一阶导数、0°方向水平导数、小波变换等方法可以有效识别构造边界,矿体大都沿构造带呈NW向分布,对找矿勘探有重要指导作用。

西秦岭凤太矿集区八方山-二里河铅锌(铜)矿床成矿地质特征与矿床成因探讨

八方山-二里河铅锌(铜)矿床位于西秦岭凤县-太白(简称凤太)矿集区西北部。本次工作详细研究了该矿床成矿地质特征,依据矿石的矿物组合、结构构造、围岩蚀变,以及矿脉的相互穿插关系等特征,将成矿阶段划分为早期富闪锌矿硫化物阶段、中期石英-多金属硫化物阶段和晚期石英-碳酸盐阶段。结合前人在成矿时代、构造样式和演化、岩浆活动等方面的研究成果,认为八方山-二里河铅锌(铜)矿床是印支期构造-岩浆-热液活动的产物,是一个后生的流体充填交代矿床。这一认识对理解西秦岭凤太矿集区中发育的成矿地质特征与八方山-二里河铅锌(铜)矿床相似的其它铅锌矿床具有一定的借鉴意义。

秦岭凤太矿集区喷流沉积型铅锌矿床S、Pb同位素地球化学特征

凤太矿集区位于秦岭泥盆系铅锌等多金属成矿带的中段，铅锌矿床主要产于中泥盆统古道岭组和上泥盆统星红铺组之间的硅质岩中。对区内三个典型铅锌矿床中S、Pb同位素组成研究表明，铅硐山、八方山、银母寺3个铅锌矿床金属硫化物的δ34S值变化范围较小，均不超过10‰。区内硫化物的δ34S值总体变化于4.3‰-13.2‰，指示S主要来自海水硫酸盐的还原作用。3个矿床矿石矿物的Pb同位素中206Pb/204Pb变化于17.775-18.180，207Pb/204Pb变化于15.457-15.805，208Pb/204Pb变化于37.977-38.670。各个矿床之间Pb同位素组成均有较大的重叠，暗示3个铅锌矿床具有相似的铅源。通过Pb同位素构造模式图解以及Δβ-Δγ分类图解分析表明，矿石铅来源于早古生代中期到末期扬子板块向华北板块之下俯冲以及晚古生代扬子板块、秦岭微板块向华北板块俯冲的历程中。

陕西凤太矿集区丝毛岭金矿床成矿时代的Ar-Ar年龄证据

丝毛岭金矿床位于陕西凤太多金属矿集区的西北部,产于NWW向脆-韧性剪切构造带中,矿体赋存于丝毛岭向斜北翼上泥盆统星红铺组的斑点状铁白云质粉砂质千枚岩。金矿化类型包括蚀变岩型和石英脉型两种,成矿过程可划分为早、中、晚3个阶段。对其早期成矿阶段热液蚀变形成的绢云母开展40 Ar/39 Ar测年研究,获得其坪年龄为(211.9±1.5)Ma,指示其成矿作用始于211.9Ma左右,即晚三叠世。结合前人有关区域地质与多金属成矿作用的研究成果,认为丝毛岭金矿床与凤太矿集区中的八卦庙-柴蚂、双王等金矿床一样,都属于造山型金矿床,它们是中、晚三叠世—早侏罗世时期位于东古特提斯构造域中的南秦岭碰撞造山带大规模构造-岩浆-流体活动的产物。

西秦岭西成和凤太矿集区三叠纪多金属成矿作用特征、规律及找矿方向

近十几年来,在西秦岭地区陆续开展的找矿勘查、成矿研究和同位素年龄精测等工作,取得了许多找矿新发现和成矿理论新认识,尤其是获得了一批精细的成岩成矿年龄数据,逐渐揭开了区内三叠纪多金属成矿作用的面纱,显示出三叠纪成矿作用的普遍性和多样性,并指示了巨大的成矿潜力。在西秦岭东段的西成和凤太矿集区中,三叠纪发育的矿种主要包括铅锌、金、银、铜,其次还有钨、钼、铁等,其中铅锌和金是区内的优势矿产。最新的研究进展表明:区内多金属矿床的年龄为231~197 Ma,集中于220~200 Ma;岩浆岩的年龄为248~195 Ma,集中于230~200 Ma。多金属成矿作用与岩浆活动在时间上相耦合,二者的峰期为220~210 Ma。矿床类型主要有与岩浆活动和变质作用有关的热液充填交代型,与岩浆热液成矿系统有关的斑岩型、矽卡岩型和云英岩型等。构造活动及其产物是多金属成矿作用的主导控矿因素,各种类型、不同尺度的构造直接控制了各类矿体的产出位置、形态、产状和规模大小等。区内的多金属成矿作用形成于秦岭造山带印支期造山过程的后碰撞阶段,是晚三叠世区域广泛而强烈的变形变质-岩浆活动-流体耦合作用的产物。基于研究区的成矿地质条件、成矿作用特征、矿床成因、控矿因素和成矿规律,初步提出进一步的找矿方向,以期助推区内今后的深部找矿勘查工作取得新突破。

陕西省凤太矿集区二里河铅锌矿床的成矿时代：来自闪锌矿Rb-Sr同位素年龄的证据

八方山-二里河铅锌矿床位于陕西凤县-太白(简称凤太)矿集区西北部,矿体主要产于中泥盆统古道岭组与上泥盆统星红铺组接触带中,受NWW向八方山-二里河背斜控制。本次工作对二里河铅锌矿床主成矿阶段的闪锌矿进行了Rb-Sr同位素测年研究,获得了等时线年龄为220.7±7.3Ma,表明矿床形成于晚三叠世,该年龄对于整个凤太矿集区的铅锌成矿时代具有同样约束意义。闪锌矿的87Sr/86Sri值为0.714145±0.000031,指示成矿物质可能主要来源于大陆壳。结合前人的研究成果分析认为,二里河铅锌矿床是凤太矿集区在印支期区域性强烈的构造-岩浆-成矿作用过程中的产物。

陕西凤太矿集区铅锌矿的矿体定位规律研究

文章从凤太矿集区铅锌矿床分布特征、地层岩性和构造对成矿的控制、矿体的空间产出特征等方面入手,运用定性和定量方法对凤太矿集区铅锌矿的矿体定位规律进行了系统研究。区内铅锌矿的形成明显受控于地层、岩性、同生断裂、同沉积背斜等致矿地质因素,矿体赋存于特定的地层-岩性-构造组合,空间展布具有规律性侧伏。

陕西凤太矿集区铅锌矿床的成矿模型及其找矿意义

陕西凤太(凤县-太白)矿集区是南秦岭铅锌金多金属成矿带的重要组成部分,区内发育7个大中型铅锌矿床以及许多小型矿床(点)。关于铅锌矿床成因前人提出了多种观点,这些成因认识的根本分歧在于是同生成矿还是后生成矿,是一期成矿还是两期成矿。多年来笔者在凤太矿集区开展了比较全面的研究工作,文章综合这些研究成果,并结合近十年来有关的区域地质、矿产研究和找矿勘查工作等方面的新进展,系统论述了铅锌成矿地质特征、控矿因素、成矿流体和成矿元素来源,厘定成岩成矿时代和成矿动力学背景,建立成矿模型,并提出新的找矿方向。笔者认为凤太矿集区铅锌矿床形成于晚三叠世秦岭造山运动的后碰撞阶段,是区域大规模构造变形变质-岩浆作用-流体活动的产物,是同一期成矿事件中后生成矿流体在不同构造扩容空间充填交代形成不同矿化类型铅锌矿体,共同组成了一个多源流体成矿系统。根据成矿模型,提出了中泥盆世古道岭组灰岩的内部及灰岩与中酸性岩体接触带附近是今后深部找矿勘查的新目标。

西秦岭凤太矿集区丝毛岭金矿床地质地球化学特征

西秦岭凤太矿集区丝毛岭金矿床位于八卦庙造山型金矿床西侧5km左右,是一个新探明的剪切带型金矿。其成矿作用过程可分为早期石英-绢云母-硫化物阶段、中期多金属-硫化物阶段和晚期碳酸盐阶段。对早、中期的石英流体包裹体测试结果表明,丝毛岭金矿床成矿流体以富CO2、中温、低盐度为特征,总体上属于中温低盐度CO2-H2O体系,流体包裹体类型的多样性是流体不混溶性的产物。从早阶段到主成矿阶段成矿流体的温度、压力和盐度均有降低,硫逸度增高,有利于金的沉淀富集。H、O、S、C同位素研究结果,以及与八卦庙金矿床的对比分析表明,二者的成矿流体具有相似性和同源性,都是以深部来源为主的多源流体。由于丝毛岭金矿床产出的层位高于八卦庙金矿床,其成矿环境相对开放。

陕西凤太矿集区多金属成矿作用的构造控制

陕西凤县-太白(简称凤太)矿集区铅、锌、金、银、铜多金属资源丰富,已发现二十余个大中小型矿床。在大地构造位置上,凤太矿集区位于南秦岭造山带北缘,紧邻商丹缝合带。以往的工作缺乏对矿集区整体的构造研究,本次工作通过比较系统的构造测量和解析,提出在南秦岭晚三叠世碰撞造山过程中,凤太矿集区南北两条边界断裂带的左行走滑运动导致在区内衍生了NNE向主压应力场,从而形成了NWW向复式褶皱、脆韧性剪切带、断裂和节理(纵向破裂)、B型线理,以及NNE向断裂和节理(横向破裂)、劈理、张裂隙等一系列构造组合,所有构造形迹都是在统一构造应力场下随着构造层次不断抬升,脆韧性和脆性递进变形叠加的产物,共同构成了一个大型压扭性走滑双重构造变形系统。在构造几何学上,凤太矿集区整体上表现为一个隔档式复式褶皱,由一组NWW向紧闭复背斜和一组相对宽缓复向斜组成。区内的多金属成矿作用、岩浆活动、动力变质变形作用的同位素年龄数据集中于230~190Ma。综合地质演化和成矿作用的研究成果,提出在南秦岭碰撞造山过程中引发的动力变质变形作用和岩浆活动提供了成矿元素和成矿流体,在温压梯度以及浮力效应的驱动下向上运移至走滑双重构造变形系统中的有利扩容空间中发生充填型和交代型矿化,即凤太矿集区多金属矿床是区域大规模变形变质-岩浆活动-流体作用的产物,是在构造作用这一主导因素控制下形成的一个多金属后生热液成矿系统。

陕西凤太矿集区柴蚂金矿床脉状闪锌矿Rb-Sr同位素测年及意义

柴蚂金矿床位于陕西省凤太矿集区西北部八卦庙超大型金矿床的西侧约0.5km处,二者在成矿地质背景和控矿条件等方面均相似。该矿床共划分出5个含矿带,其产出位置受地层和构造联合控制。本次工作对柴蚂金矿床中发育的脉状闪锌矿进行了Rb-Sr同位素测年研究,获得了等时线年龄为(210.8±2.4)Ma,即晚三叠世;闪锌矿的^(87)Sr/^(86)Sr_i值为0.710 55±0.000 11,指示铅锌矿化的成矿物质可能主要来源于大陆壳。结合前人的研究成果分析认为,凤太矿集区内的铅锌矿化和金矿化是在秦岭造山带印支期碰撞-后碰撞过程中同一时代同一成矿作用的产物。

西秦岭凤太矿集区二里河铅锌矿床成矿流体特征

1矿区地质概况陕西省凤县-太白矿集区(简称凤太矿集区)位于西秦岭的东部,是秦岭铅锌金成矿带的重要组成部分。该区探明铅锌金属储量超500万吨,金储量200吨以上(王瑞廷等,2007)。二里河铅锌矿床位于凤太矿集区的西北部,是凤太矿集区中具有代表性的大型铅锌矿床之一。矿区出露地层为中泥盆统古道岭组碳酸盐岩,以生物碎屑灰岩为主。

基于RAGA的PPC模型在化探异常分析中的应用——以凤太矿集区为例

化探数据处理的核心内容是地球化学背景与地球化学异常的合理区分,找矿信息提取将直接影响到成矿预测的结果。文章采用基于RAGA的PPC模型对凤太矿集区1:5万水系沉积物化探数据进行处理,初步探讨了投影寻踪聚类方法在地球化学异常识别与元素共生组合方面的应用,以及投影方向值所代表的地质意义。结果表明,PPC模型的化探异常识别效果优于传统方法,为多维化探数据的处理提供了一种新的思路和途径。

西秦岭凤太矿集区银洞山铅锌矿床成矿地质特征及成因探讨

银洞山铅锌矿床位于西秦岭凤太矿集区的北部,为小型铅锌矿床,主要有用组分为Pb(平均品位1.00%)、Zn(平均品位3.08%),伴生组分有Cu、Au、Ag、Hg。铅锌矿体主要赋存于下部中泥盆统古道岭组生物碎屑灰岩与上部泥盆统星红铺组千枚岩接触带中,少量赋存于接触带下部的古道岭组生物碎屑灰岩中。依据矿石的矿物组合、结构构造、矿脉间的穿插关系及围岩蚀变等特征,将成矿阶段划分为早期碳酸盐—多金属硫化物阶段和晚期石英—多金属硫化物阶段。早期成矿阶段主要特征是形成富闪锌矿的矿脉,构成主要的工业矿体;晚期成矿阶段以石英—多金属硫化物脉为主,规模较小。根据对银洞山铅锌矿床成矿地质特征的分析,认为矿区的褶皱构造是在印支期造山作用过程中形成的,成矿流体沿着断裂和裂隙运移,到达背斜翼部的虚脱空间,最终在背斜翼部沉淀并富集成矿。因此,认为银洞山铅锌矿床是一个热液流体充填交代矿床。

陕西省凤太矿集区柴蚂金矿床碳酸盐矿物的Sm-Nd同位素测年及意义

柴蚂金矿床位于陕西省凤太矿集区西北部,八卦庙超大型金矿床西侧约0.5km处,二者在成矿地质背景和控矿条件等方面均较为相似。该矿床共划分出5个含矿带,其产出位置受地层和构造联合控制。矿石类型有石英脉型和蚀变岩型,以石英脉型为主。成矿过程可划分为早期石英-碳酸盐阶段、主成矿期石英-碳酸盐-硫化物阶段和晚期石英阶段。本次工作对主成矿阶段的白云石、方解石等碳酸盐矿物进行了Sm-Nd同位素测年研究,获得等时线年龄为203.2±1.6Ma,表明矿床形成于晚三叠世。结合前人对区内金矿、岩浆岩和构造活动的研究认为,柴蚂金矿床是印支末期后碰撞过程中形成的造山型金矿床。

西秦岭凤太矿集区花岗闪长斑岩脉的成因类型和年龄及其地质意义

凤太矿集区是西秦岭最重要的金、铅锌、铜多金属成矿区之一。本次工作对产于矿集区中北部NWW向断裂带内的孔棺和金铜沟花岗闪长斑岩脉进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得(230.7±1.8)Ma和(230.4±1.8)Ma的年龄,属中三叠世。两岩脉稀土元素配分呈右倾型,轻、重稀土强烈分馏,无明显Eu异常,亏损高场强元素,Nb/Ta比值接近陆壳;87Sr/86Sr同位素比值分别为0.712 833±0.000 017和0.712 365±0.000 016。地球化学分析表明成岩物质以壳源为主,岩浆可能主要来自扬子板块北缘碧口群的部分熔融,源区存在石榴子石等矿物残留,无斜长石残留,形成于同碰撞初始阶段。结合区域构造和岩浆特征,认为凤太矿集区经历了250 Ma左右的洋壳俯冲阶段、230 Ma左右的同碰撞阶段以及220—200 Ma的后碰撞阶段。岩脉230 Ma的年龄限定了区内NWW向断裂带活动的时间上限。区内NWW向构造约形成于中三叠世,NE向构造发育于晚三叠世。区域构造、岩浆及金、铅锌多金属成矿的时空耦合,暗示了三者都是印支期秦岭造山作用过程的产物。

西秦岭凤太矿集区柴蚂金矿床成因的流体包裹体和稳定同位素证据

柴蚂金矿床位于西秦岭凤太矿集区西北部,其成矿作用过程可分为早期石英-碳酸盐阶段、主成矿期石英-碳酸盐-金属硫化物阶段和晚期石英阶段。各阶段流体包裹体测试结果表明,成矿流体为中温（240～300℃）、中低盐度（4%～10%NaCl）的富CO2流体,从早阶段到晚阶段,成矿温度和盐度均逐渐降低,主成矿阶段流体包裹体类型的多样性是流体不混溶的结果。与相邻的八卦庙、丝毛岭金矿床的稳定同位素对比分析表明,三者的成矿流体具有相似性,均具有深部来源的特征。柴蚂金矿床的成矿过程与脆韧性剪切带的演化密切相关,来自深部的流体沿剪切系统向上运移过程中与浅部流体混合,并与围岩发生交代蚀变作用,由于物理化学条件的改变,成矿物质最终在构造扩容空间中富集成矿。

陕西凤太矿集区东塘子铅锌矿床地质-地球化学特征与成因

东塘子铅锌矿床位于南秦岭凤太矿集区南部,铅锌矿体产于中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩接触界面,受背斜构造与硅钙岩性界面控制。热液成矿作用过程可划分为脉状硫化物-铁碳酸盐-石英(Ⅰ)、块状硫化物-碳酸盐(Ⅱ)、方解石石英脉-贫硫化物(Ⅲ)、厚大石英碳酸盐脉-贫硫化物(Ⅳ)4个阶段,其中,Ⅰ、Ⅱ阶段为主成矿阶段。东塘子乃至整个凤太矿集区内铅锌矿床成因认识的分歧主要集中在沉积成因和热液成因之争,进一步研究矿床成因是凤太矿集区深部找矿预测的基础。通过矿石的结构构造、黄铁矿成分、H-O同位素组成、微量元素地球化学特征等研究,对东塘子铅锌矿床成因进行探讨。结果表明:东塘子铅锌矿床脉状与块状矿石中的黄铁矿w(Co)/w(Ni)平均值分别为18.70与8.56,为热液成因;矿石δDV-SMOW值为-94.9‰^-83.3‰,平均值为-87.0‰,δ18OH2O值为8.0‰~11.1‰,平均值为9.8‰,成矿流体早期主要来源于岩浆水,晚期有地层水与大气降水混入。综合矿床地质、地球化学、H-O同位素等特征,认为东塘子铅锌矿床属于受中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩之间"硅钙面"控制的岩浆热液型矿床,矿床深部可能存在隐伏岩体与成矿作用中心,深部找矿潜力较大。

西秦岭凤太矿集区西部铅锌成矿特征及找矿方向

凤太矿集区是秦岭铅锌金成矿的重要组成部分,铅锌矿主要集中分布在矿集区的西部,可划分为南部的铅硐山―水柏沟铅锌(铜)矿带和北部的八方山―八卦庙―银母寺铜铅锌金矿带。目前区内发现的大、中型铅锌矿床均具有"沉积相+层位+构造"的"三位一体"的成矿规律,即热水喷流沉积是成矿的必备条件,古道岭组灰岩与星红铺组千枚岩接触面及附近是赋矿的主要层位,NWW向褶皱和断裂是控矿的重要因素。根据区域成矿规律、前人经验和野外总结,提出已知铅锌矿床的走向延伸部位、已发现矿体但勘查程度低的控矿背斜倾伏部位、受同一背斜控制的两个铅锌矿床之间的构造凹陷部位、与已知控矿背斜平行的次级隐伏背斜、白垩纪东河群下部、已知矿床两翼深部等部位是重要的找矿靶区和方向,应引起足够的重视。

西秦岭凤太矿集区铅锌矿床硅钙面控矿作用--以铅硐山铅锌矿床为例

【研究目的】西秦岭凤太矿集区是秦岭铅锌金多金属成矿带重要组成部分,但对矿集区铅锌矿的矿床类型和控矿因素一直存在争议。【研究方法】通过对凤太矿集区内具有代表性的铅硐山铅锌矿进行详细的野外调查和资料梳理,论述了该矿床的硅钙面控矿特征。【研究结果】认为作为凤太盆地铅锌矿底板的古道岭组灰岩,为偏碱性的Ca质岩石,顶板星红铺组千枚岩为Si质的岩石,形成了一个完美的Si/Ca界面。地层中初始富集的成矿物质在三叠纪岩浆热液作用下再次富集,并沿盆地内NWW向的一系列褶皱构造及同生断裂运移,在大型褶皱转折端、层间滑脱带等部位的Si/Ca界面聚集成矿。【结论】据此认为区域上复式背斜转折端附近和其翼部的层间滑脱带、复式背斜的鞍部、层间滑脱带是成矿的有利部位。同时西秦岭印支期铅锌矿成矿作用与大规模的构造-岩浆活动在空间和时间上相耦合,矿集区内铅锌矿床类型为与岩浆活动有关的热液矿床。