王義天，毛景文，胡喬青，魏 然，陳紹聰

(中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037)

0 引 言

近十幾年來(lái)，西秦嶺地區(qū)的找礦勘查和成礦研究工作取得了許多重要進(jìn)展：新發(fā)現(xiàn)了一批金、鉛鋅、銅、鉬等礦床，同時(shí)圍繞一些老礦山深部和外圍的勘查工作成果使儲(chǔ)量不斷增加；對(duì)新老礦床研究工作的不斷深入，在礦床成因、控礦因素、成礦環(huán)境和成礦規(guī)律等方面獲得了許多新認(rèn)識(shí)和新成果。尤其是在西秦嶺地區(qū)陸續(xù)開(kāi)展的同位素年代學(xué)研究，獲得了許多精細(xì)的成巖成礦年齡數(shù)據(jù)，逐漸揭開(kāi)了西秦嶺三疊紀(jì)多金屬成礦作用的面紗，顯示出三疊紀(jì)成礦作用的普遍性和多樣性，指示了巨大的成礦潛力。本文以西秦嶺東段西成(西和—成縣)和鳳太(鳳縣—太白)礦集區(qū)為例，基于最新研究進(jìn)展，系統(tǒng)地總結(jié)了這一地區(qū)三疊紀(jì)多金屬成礦作用的主要特征，厘清成礦規(guī)律，進(jìn)而初步提出進(jìn)一步找礦方向，以期助推區(qū)內(nèi)的深部找礦勘查工作取得新突破。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

秦嶺造山帶位于華北克拉通與揚(yáng)子克拉通之間，是中國(guó)中央造山帶(系)的重要組成部分，為一條經(jīng)歷長(zhǎng)期構(gòu)造演化的復(fù)合造山帶，其北以寶雞—洛南—欒川斷裂與華北克拉通分界，南以勉略縫合帶與揚(yáng)子克拉通分界，在內(nèi)部商丹縫合帶將其分為北秦嶺地塊與南秦嶺地塊[1-4]。

西秦嶺作為秦嶺造山帶的組成部分，其東與東秦嶺相連，西與祁連山構(gòu)造帶和東昆侖構(gòu)造帶相接，北鄰華北克拉通，南接揚(yáng)子克拉通和松潘—甘孜構(gòu)造帶。西秦嶺地層建造表現(xiàn)為前寒武紀(jì)結(jié)晶基底和中新元古代以來(lái)沉積蓋層的雙層結(jié)構(gòu)特征，其中，東段的南秦嶺地塊基底具有揚(yáng)子克拉通的構(gòu)造屬性[5-6]，在泥盆紀(jì)之前屬揚(yáng)子克拉通北緣[7]。西秦嶺經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，各類(lèi)構(gòu)造極其發(fā)育，構(gòu)造線方向總體呈NWW向。印支期是秦嶺造山帶最重要的演化時(shí)期，期間揚(yáng)子克拉通沿勉略縫合帶與南秦嶺地塊發(fā)生碰撞，引發(fā)強(qiáng)烈的變形、變質(zhì)作用和大規(guī)模巖漿活動(dòng)，最終奠定了秦嶺造山帶的基本構(gòu)造格架[1-3,8-11]。

西成和鳳太礦集區(qū)位于西秦嶺東段的南秦嶺地塊。其中，西成礦集區(qū)位于商丹縫合帶和勉略縫合帶之間的中部，而鳳太礦集區(qū)緊鄰北側(cè)的商丹縫合帶。兩個(gè)礦集區(qū)之間發(fā)育NEE向太白—鳳縣—石峽斷裂帶(或稱(chēng)鳳縣—太白斷裂、徽縣—鳳縣斷裂)，該斷裂帶同時(shí)也是西成礦集區(qū)的南界(圖1)。

西成和鳳太礦集區(qū)出露的地層主體為一套泥盆紀(jì)碎屑巖-碳酸鹽巖建造，部分經(jīng)歷了變質(zhì)作用。主要巖性包括未變質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r、生物灰?guī)r，淺變質(zhì)板巖、千枚巖、片巖、大理巖、大理巖化泥灰?guī)r和變質(zhì)石英砂巖等，泥盆系是區(qū)內(nèi)的主要賦礦地層(圖1)。兩個(gè)礦集區(qū)的南側(cè)發(fā)育三疊紀(jì)復(fù)理石建造，北側(cè)靠近商丹縫合帶一帶出露前寒武紀(jì)深變質(zhì)巖系；兩個(gè)礦集區(qū)之間沿徽成(徽縣—成縣)盆地一帶發(fā)育斷陷盆地，發(fā)育白堊紀(jì)砂礫巖沉積組合。此外，礦集區(qū)的周邊還出露少量的石炭系、二疊系和侏羅系。

西秦嶺東段三疊紀(jì)巖漿巖非常發(fā)育，以中酸性侵入巖體為主，形成許多大面積巖基，比如北秦嶺地塊中發(fā)育的寶雞、黨川巖體，南秦嶺地塊中發(fā)育的糜署嶺、光頭山、華陽(yáng)、五龍巖體等(圖1)。兩個(gè)礦集區(qū)中三疊紀(jì)巖漿巖主要以小巖體和巖脈等形式產(chǎn)出，尤其是中酸性巖脈大量發(fā)育。

三疊紀(jì)花崗巖類(lèi)：1為火炎山；2為秦嶺大堡；3為方山源；4為黨川；5為寶雞；6為八卦山；7為天子山；8為草關(guān)；9為黃渚關(guān)；10為糜署嶺；11為太白牙；12為何家莊；13為花紅樹(shù)坪；14為太白；15為西壩和五龍；16為老城；17為華陽(yáng)；18為留壩；19為光頭山；20為張家壩；21為姜家坪；22為新院；23為迷壩。圖件引自文獻(xiàn)[12]，有所修改圖1 西秦嶺西成和鳳太礦集區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Regional Geological Schematic Map of Xicheng and Fengtai Ore Cluster Zones in West Qinling

2 三疊紀(jì)礦產(chǎn)概況

西秦嶺西成和鳳太礦集區(qū)及周邊多金屬成礦作用廣泛發(fā)育，主要礦種包括鉛鋅、金、銅、銀，其次還有鎢、鉬、鐵等，其中鉛鋅和金是區(qū)內(nèi)優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)。

西成礦集區(qū)多金屬礦床(點(diǎn))星羅棋布，已發(fā)現(xiàn)的數(shù)量多達(dá)50余個(gè)(圖2)。區(qū)內(nèi)產(chǎn)出許多鉛鋅礦床，目前是整個(gè)秦嶺成礦帶中最大的鉛鋅資源產(chǎn)地，發(fā)育有廠壩—李家溝和郭家溝2個(gè)超大型鉛鋅礦床，畢家山、鄧家山、洛壩和尖崖溝等4個(gè)大型鉛鋅礦床，以及十余個(gè)中小型鉛鋅礦床。其中，廠壩—李家溝鉛鋅礦床已探明鉛鋅儲(chǔ)量超過(guò)1.0×107t，是秦嶺成礦帶中最大的鉛鋅礦床。畢家山等一些鉛鋅礦床中的伴生銅具有一定工業(yè)意義，此外還見(jiàn)有細(xì)脈狀含銅石英脈，沿地層中的斷裂、裂隙產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)還發(fā)育小溝里、三羊壩、三華嘴、小東溝、見(jiàn)千山、安家岔等中小型金礦床和一些砂金礦點(diǎn)。在印支期中酸性侵入巖的接觸帶中，局部發(fā)育小范圍的矽卡巖化和角巖化。例如，黃渚關(guān)巖體西部輝石閃長(zhǎng)巖接觸帶透輝石矽卡巖中發(fā)育Cu、Ba、Fe礦化，南部花崗閃長(zhǎng)巖的派生巖脈中有Pb-Zn-Cu礦化(龍洞灣礦床)；廠壩花崗巖體外接觸帶中發(fā)育W、Mo、Be等礦化(圖2)。另外，位于西成礦集區(qū)東北側(cè)的天水娘娘壩至兩當(dāng)縣北部一帶，近十幾年來(lái)的找礦勘查工作發(fā)現(xiàn)了一批金、鉛鋅等礦床(點(diǎn))。其中，金礦床(點(diǎn))較多，主要為構(gòu)造蝕變巖型、石英脈型和斑巖型，由剪切構(gòu)造帶控制，如李子園、柴家莊、大店溝、湘潭子、白崖溝、太陽(yáng)寺、花崖溝等中小型金礦床。此外，區(qū)內(nèi)還發(fā)育分水嶺和上廠鉛鋅銀、碎石子金銀等銀多金屬礦床(點(diǎn))。

鳳太礦集區(qū)多金屬礦床(點(diǎn))已發(fā)現(xiàn)的數(shù)量近30個(gè)，成群產(chǎn)出(圖3)。區(qū)內(nèi)發(fā)育鉛硐山—東塘子、八方山—二里河、銀洞梁3個(gè)大型鉛鋅礦床，銀母寺、手搬崖、峰崖、黑崖4個(gè)中型鉛鋅礦床，以及銀硐山、大黑溝、寺溝、崖房灣、尖端山等近20個(gè)小型鉛鋅礦床(點(diǎn))。鉛鋅礦床中多伴生有Cu、Ag、Au、Hg、Sb等元素，其中八方山—二里河鉛鋅礦床中可圈出單獨(dú)銅礦體。區(qū)內(nèi)還發(fā)育八卦廟超大型、雙王大型金礦床，以及柴螞、絲毛嶺、沈家灣、小梨園、譚家溝等10余個(gè)中小型金礦床和礦點(diǎn)。另外，礦集區(qū)西北側(cè)的鳳縣北部一帶發(fā)育龐家河、馬蹄溝—廟溝、左家莊、老灣溝、草灘溝等中小型金礦床。區(qū)內(nèi)近年來(lái)還發(fā)現(xiàn)九子溝、太山廟、銅牌溝等多個(gè)小型銅礦床(點(diǎn))。

斷裂：F1為黃渚關(guān)斷裂；F2為人土山—江洛斷裂；F3為剡家河斷裂。三疊紀(jì)巖體：①為草關(guān)；②為黃渚關(guān)；③為廠壩；④為糜署嶺；⑤為大山；⑥為沙坡里。礦床(點(diǎn))：1為剡家河；2為程家大山；3為見(jiàn)千山；4為大溝里；5為北關(guān)山；6為草關(guān)；7為小東溝；8為安家莊；9為安家岔；10為朱安溝；11為菜子坪；12為杜家營(yíng)；13為水貫子；14為頁(yè)水河；15為頁(yè)水河?xùn)|南；16為鄧家山；17為焦家臺(tái)；18為趙家溝；19為土家臺(tái)；20為三華嘴；21為尖崖溝；22為三羊壩；23為銀子崖；24為負(fù)家架；25為小溝里；26為焦溝；27為唐家溝；28為羅家溝；29為廟溝；30為甘山上；31為高松溝；32為黑潭溝；33為老洞上；34為南溝；35為龍洞灣；36為小清水溝；37為茨壩后溝；38為官子溝；39為七架溝；40為廠壩；41為李家溝；42為徐明山；43為向陽(yáng)山；44為三架山；45為甘蔗溝；46為畢家山；47為吊溝；48為石頭坪；49為元壩子；50為洛壩；51為郭家溝。圖件引自文獻(xiàn)[13]，有所修改；礦床/點(diǎn)圖例大小不一表示不同規(guī)模圖2 西成礦集區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖Fig.2 Schematic Map of Geology and Minerals in Xicheng Ore Cluster Zone

斷裂：F1為湘子河—黃柏塬斷裂(商丹縫合帶的組成部分)；F2為核桃壩—修石巖—觀音峽斷裂；F3為白楊溝—王家楞—二郎壩斷裂；F4為紙房壩—興隆寺—柘梨園斷裂；F5為酒奠梁—江口斷裂。二級(jí)復(fù)背斜：A1為湘子河—蘇家溝—將軍臺(tái)復(fù)背斜；A2為馬槽溝—桐麻溝復(fù)背斜；A3為尖端山—白楊溝—石地溝—雙王—觀音峽口復(fù)背斜；A4為梯子崖—銀母寺—大黑溝—張家坡復(fù)背斜；A5為譚家莊—鉛硐山—銅牌溝—水柏溝腦復(fù)背斜。三疊紀(jì)巖體：①為何家莊；②為花紅樹(shù)坪；③為太白；④為西壩。礦床(點(diǎn))：1為譚家溝；2為銀洞梁；3為峰崖；4為手搬崖；5為鉛硐山—東塘子；6為太山廟；7為葦子坪；8為尖端山；9為八方山—二里河；10為絲毛嶺；11為長(zhǎng)溝；12為銀洞山；13為柴螞；14為八卦廟；15為銀母寺；16為大黑溝；17為崖房灣；18為雙王；19為馬槽溝；20為古跡；21為老鐵廠；22為紅水河。圖件引自文獻(xiàn)[14]，有所修改；礦床圖例大小不一表示不同規(guī)模圖3 鳳太礦集區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖Fig.3 Schematic Map of Geology and Minerals in Fengtai Ore Cluster Zone

3 西成礦集區(qū)成礦作用特征

3.1 礦集區(qū)地質(zhì)特征

西秦嶺西成礦集區(qū)呈近EW向展布，北側(cè)以近EW向黃渚關(guān)斷裂(F1)為界，南側(cè)以NEE向人土山—江洛斷裂(F2)為界，西側(cè)以NNE向剡家河斷裂(F3)為界；這些邊界斷裂帶將西成礦集區(qū)圍限成為一個(gè)楔形構(gòu)造地質(zhì)體(圖2)。軸向近EW的吳家山復(fù)式背斜奠定了西成礦集區(qū)的基本構(gòu)造格架，核部出露地層為下泥盆統(tǒng)吳家山組，兩翼主要為中泥盆統(tǒng)安家岔組。復(fù)式背斜兩翼發(fā)育一系列次級(jí)褶皺，如白劍石向斜、廟溝向斜、鄧家山背斜、畢家山背斜等；鉛鋅礦床多產(chǎn)于次級(jí)背斜內(nèi)，如鄧家山背斜、畢家山背斜和洛壩—郭家溝背斜。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以近EW向?yàn)橹?，NE、NW向次之。南界人土山—江洛斷裂是太白—鳳縣—石峽斷裂帶的組成部分，為橫貫東西的區(qū)域性深大斷裂，泥盆系大體沿此帶以北分布(圖2)。北界黃渚關(guān)斷裂規(guī)模相對(duì)較小，黃渚關(guān)巖體沿?cái)嗔褞秩?，斷裂向東延伸與人土山—江洛斷裂逐漸靠近、合并(圖2)。NE向和NW向斷裂形成稍晚，多為走滑斷層，如洛峪—姚家河斷裂、四兒溝門(mén)斷裂、流水溝斷裂等，對(duì)地層和褶皺有破壞作用，部分?jǐn)嗔彦e(cuò)斷礦體[15]。

礦集區(qū)內(nèi)出露地層主要為泥盆系變質(zhì)碎屑巖和碳酸鹽巖(圖2)，中—新生界零星分布。泥盆系由老到新依次為下泥盆統(tǒng)吳家山組(D1w)、中泥盆統(tǒng)安家岔組(D2a)、中泥盆統(tǒng)西漢水組(D2x)和上泥盆統(tǒng)洞山組(D3d)。吳家山組石英片巖、變質(zhì)石英砂巖及大理巖分布于吳家山復(fù)式背斜核部(圖2)。安家岔組變質(zhì)碎屑巖-碳酸鹽巖建造分為上、下兩段：下段(D2a1)為灰色、灰綠色片巖、千枚巖夾少量粉砂巖及大理巖化泥灰?guī)r，局部夾生物灰?guī)r；上段(D2a2)為黑云石英片巖、二云石英片巖夾大理巖，東部相變?yōu)榫G泥絹云千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖夾砂巖、條帶狀泥灰?guī)r夾生物灰?guī)r。西漢水組主要為生物微晶灰?guī)r及千枚巖夾砂巖。安家岔組和西漢水組是區(qū)內(nèi)主要的賦礦圍巖。洞山組為鈣質(zhì)砂巖、板巖、灰?guī)r、千枚巖、長(zhǎng)石石英砂巖等，也發(fā)現(xiàn)Pb-Zn礦化[16]。三疊系主要分布在礦集區(qū)南部(圖2)，為一套復(fù)理石建造，巖性主要為鈣質(zhì)板巖、細(xì)粒巖屑砂巖、細(xì)粒雜砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖夾薄層灰?guī)r，與下伏泥盆系和上覆侏羅系呈斷層接觸。侏羅系出露于礦集區(qū)南部(圖2)，巖性主要為含礫粗砂巖、花崗質(zhì)砂礫巖、粉砂巖和細(xì)砂巖。

礦集區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要發(fā)育各種中酸性巖體和巖脈。巖體主要出露于礦集區(qū)的北部和中東部。北部自西向東依次分布有草關(guān)石英閃長(zhǎng)巖體、黃渚關(guān)花崗閃長(zhǎng)巖體、廠壩二長(zhǎng)花崗巖體、糜署嶺花崗閃長(zhǎng)巖體；中東部分布有大山二長(zhǎng)花崗巖體、沙坡里二長(zhǎng)花崗巖-閃長(zhǎng)巖體(圖2)。巖脈包括閃長(zhǎng)巖脈、花崗閃長(zhǎng)巖脈和花崗細(xì)晶巖脈等，在礦集區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育。

3.2 鉛鋅礦床

西成礦集區(qū)鉛鋅礦體賦存于泥盆系片巖、千枚巖、大理巖、灰?guī)r和白云巖中，主要發(fā)育在碳酸鹽巖的內(nèi)部、碳酸鹽巖與變質(zhì)碎屑巖的接觸部位及其附近，與圍巖界線清晰(圖4)。礦體產(chǎn)出直接受到各類(lèi)構(gòu)造的控制。例如，廠壩—李家溝鉛鋅礦床產(chǎn)于吳家山復(fù)式背斜東北翼的二級(jí)褶皺干漁廊向斜的北翼(圖4)；鄧家山(圖5)和畢家山[17]等鉛鋅礦床產(chǎn)于背斜轉(zhuǎn)折端和附近兩翼、以及核部灰?guī)r的斷層和裂隙；洛壩[18]和郭家溝[19]等鉛鋅礦床產(chǎn)于層間斷裂破碎帶；朱安溝和小峪河石英脈型鉛鋅礦床產(chǎn)于斷裂構(gòu)造中[20]。

鉛鋅礦體主要呈條帶狀、似層狀、塊狀、脈狀和透鏡狀產(chǎn)出，主要發(fā)育條帶狀、塊狀、角礫狀、脈狀和浸染狀礦石(圖6)；礦石礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂等；脈石礦物主要有石英、白云母、方解石、白云石、黑云母、微斜長(zhǎng)石，一些礦床中還發(fā)育透輝石、透閃石、電氣石、角閃石、石榴子石等。礦體兩側(cè)圍巖均發(fā)育蝕變，因圍巖的巖性不同而形成不同的蝕變類(lèi)型，在不同礦床中的蝕變強(qiáng)度和范圍也會(huì)有所不同。一般在灰?guī)r和大理巖中主要發(fā)育硅化、碳酸鹽化(方解石化、鐵白云石化、菱鐵礦化)、黃鐵礦化、矽卡巖化(黑云母化、透閃石化、透輝石化)，在片巖和千枚巖中主要發(fā)育絹云母化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化等。

廠壩—李家溝鉛鋅礦床的成礦流體為NaCl-H2O-CH4-CO2體系，溫度為220 ℃～380 ℃，鹽度為2%～9% NaCleq[21-23]。王天剛等認(rèn)為富含CH4和CO2的碳質(zhì)流體是印支期造山過(guò)程中變質(zhì)作用的產(chǎn)物[21-22]。鉛鋅礦石中石英的H同位素組成比較接近，略低于原生巖漿水的H同位素組成，O同位素組成總體處于原生巖漿水和變質(zhì)水的范圍，暗示成礦流體可能為巖漿水和變質(zhì)水的混合[24]。方解石和白云石的C-O同位素組成顯示，其主體來(lái)源于海相碳酸鹽巖的溶解，含有少量深源組分[25]。黃鐵礦的流體包裹體He-Ar同位素研究表明，成礦流體主要來(lái)源于地殼[26]?？傊黧w包裹體研究結(jié)果表明，廠壩—李家溝鉛鋅礦床的成礦流體主要來(lái)源于印支期造山過(guò)程中的巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用。

施俊法等對(duì)廠壩—李家溝、畢家山和鄧家山鉛鋅礦床以及泥盆系地層和巖漿巖的S同位素組成研究表明，礦石硫化物的δ34S值為9‰～25‰，與地層和巖漿巖的δ34S值都不同，認(rèn)為硫源來(lái)自于基底[27]；俞中輝等測(cè)試了區(qū)內(nèi)多個(gè)鉛鋅礦床的S同位素組成并總結(jié)前人數(shù)據(jù)，顯示δ34S值為6.9‰～26.9‰，以富集重硫?yàn)樘卣鱗20]；竇元杰報(bào)道了廠壩—李家溝鉛鋅礦床的礦石δ34S值為9.0‰～29.3‰[28]；Wei等獲得廠壩—李家溝鉛鋅礦床的礦石δ34S值為13.1‰～29.0‰，通過(guò)對(duì)不同階段、不同硫化物的數(shù)據(jù)特征分析，認(rèn)為S來(lái)自于巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用兩種過(guò)程不同硫源的混合[25]。施俊法等對(duì)區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床的Pb同位素組成及模式年齡研究顯示，Pb來(lái)自于殼源或以殼源為主的殼幔混合，即成礦物質(zhì)主要來(lái)源于基底地層[27-30]；Wei等對(duì)獲得的廠壩—李家溝鉛鋅礦床的礦石Pb同位素組成特征進(jìn)行分析，并與印支期巖漿巖、泥盆系和新元古界碧口群等進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為礦石Pb來(lái)源于殼幔相互作用的巖漿活動(dòng)[25]，即古老地殼發(fā)生重熔并與幔源巖漿巖按一定比例混合。

圖件引自文獻(xiàn)[31]圖4 廠壩—李家溝鉛鋅礦床地質(zhì)圖及剖面圖Fig.4 Geological Map and Exploratory Profile of Changba-Lijiagou Pb-Zn Deposit

圖件引自文獻(xiàn)[32]、[33]，有所修改圖5 鄧家山鉛鋅礦床地質(zhì)圖及剖面圖Fig.5 Geological Map and Exploratory Profile of Dengjiashan Pb-Zn Deposit

Sp為閃鋅礦；Gn為方鉛礦；Py為黃鐵礦；Cc為方解石；Qz為石英；Chl為綠泥石圖6 廠壩—李家溝鉛鋅礦床礦體產(chǎn)出特征Fig.6 Occurrence Characteristics of Orebody in Changba-Lijiagou Pb-Zn Deposit

3.3 金礦床

西成礦集區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)的金礦床(點(diǎn))主要分布于中西部，包括小溝里、三羊壩、三華嘴、安家岔、大溝里、小東溝、見(jiàn)千山等中小型含金石英脈型和蝕變巖型金礦床(圖2)。在鄧家山—廟溝一帶，東西長(zhǎng)近5 km的范圍內(nèi)斷續(xù)分布大量含金石英脈，產(chǎn)于近EW向順層剪切構(gòu)造帶中，圍巖主要為千枚巖。區(qū)內(nèi)發(fā)育許多印支期花崗斑巖、花崗巖和閃長(zhǎng)巖巖脈，多順層侵入，構(gòu)成祁壩—三羊壩巖脈群，與含金石英脈基本平行分布。在小溝里金礦床南約2 km處發(fā)育大山花崗巖體，在草關(guān)金礦床北約1 km處發(fā)育草關(guān)花崗閃長(zhǎng)巖體(圖2)。

小溝里金礦床是西成礦集區(qū)內(nèi)最大的一個(gè)金礦床，達(dá)到中型規(guī)模，已發(fā)現(xiàn)40余條大小不等的含金石英脈，同時(shí)在石英脈兩側(cè)圍巖中發(fā)育細(xì)脈浸染型Au礦化。金礦體由含金石英脈、網(wǎng)脈和其間的蝕變巖組成。礦體呈脈狀、似層狀和透鏡狀，在走向和傾向上具有膨大縮小、尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合及斜列等現(xiàn)象，主要產(chǎn)于近EW向千枚巖層間斷裂破碎帶和裂隙中，與圍巖小角度相交。礦石礦物含量較少，主要為黃鐵礦、毒砂，及少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦；脈石礦物主要有石英、絹云母、鐵白云石、方解石、鈉長(zhǎng)石、綠泥石等。圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、鈉長(zhǎng)石化、毒砂化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化等。此外，因熱液蝕變引起的圍巖褪色化現(xiàn)象普遍，表現(xiàn)為灰—深灰色千枚巖變?yōu)闇\灰綠色或灰白色等。同時(shí)，該礦床還廣泛發(fā)育斑點(diǎn)狀蝕變千枚巖，斑點(diǎn)成分主要為鐵白云石、黃鐵礦、鐵方解石、石英、毒砂、綠泥石等。該礦床成礦流體為NaCl-KCl-H2O-CO2體系，均一溫度為115 ℃～205 ℃，鹽度為7.2%～11.5% NaCleq[34]，H-O同位素組成接近于巖漿水和變質(zhì)水[35]。硫化物的δ34S值為4.36‰～14.6‰，普遍認(rèn)為S是來(lái)自于圍巖地層和巖漿巖的混合源[20,34-35]；硫化物Pb同位素組成具有殼?；旌蟻?lái)源的特征[34]。流體包裹體和同位素地球化學(xué)特征都指示了成礦物質(zhì)的來(lái)源與巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用密切相關(guān)。

在西成礦集區(qū)東北側(cè)、商丹縫合帶以南的娘娘壩—兩當(dāng)一帶廣泛發(fā)育印支期中酸性巖漿巖(圖1)，已發(fā)現(xiàn)了許多與之密切相關(guān)的中小型金礦床，如李子園、柴家莊、西安河、大店溝、吊壩子、白崖溝、湘潭子、太陽(yáng)寺、花崖溝等。與西成礦集區(qū)內(nèi)金礦床的成礦特征類(lèi)似，主要金礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于斷裂構(gòu)造破碎帶中，發(fā)育石英脈型和蝕變巖型礦化。在湘潭子金礦床中還發(fā)育角礫巖型礦石，在白崖溝金礦床中發(fā)育隱爆角礫巖型礦石。另外，碎石子金礦床產(chǎn)于天子山二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)部的閃長(zhǎng)玢巖脈中或玢巖脈附近的斷裂破碎帶內(nèi)。劉云華等認(rèn)為碎石子金礦床屬于斑巖型金礦床[36]；陳冬等認(rèn)為其是早期形成與剪切構(gòu)造作用有關(guān)的蝕變巖型金礦化，晚期形成與閃長(zhǎng)玢巖有關(guān)的斑巖型金礦化[37]。柴家莊金礦床成礦流體均一溫度為134 ℃～218 ℃，鹽度為2.6%～7.3% NaCleq，硫化物的δ34S值為4.90‰～7.82‰，S來(lái)源于巖漿巖[38]。

3.4 其他礦種

西成礦集區(qū)內(nèi)還發(fā)育銅、鎢、鉬等礦床(點(diǎn))，它們的成因直接與三疊紀(jì)巖漿巖相關(guān)。在黃渚關(guān)巖體南側(cè)的外接觸帶中產(chǎn)出龍洞灣銅鉛鋅多金屬礦床(圖2)，礦體主要由大理巖層間破碎帶中的條帶狀、塊狀、浸染狀矽卡巖型礦化組成，此外在角巖化帶中亦發(fā)育類(lèi)似礦化，主要礦石礦物為黃銅礦、方鉛礦、黃鐵礦和閃鋅礦[39]。在廠壩巖體南側(cè)的內(nèi)接觸帶中發(fā)育茨壩后溝鎢鉬礦點(diǎn)，W-Mo礦化賦存于花崗閃長(zhǎng)巖邊部的云英巖化帶以及大理巖圍巖的矽卡巖化和角巖化帶中，礦體主要以裂隙石英脈和蝕變巖形式產(chǎn)出，礦石礦物主要為白鎢礦、輝鉬礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦[40-41]。礦集區(qū)西南部發(fā)育一些石英脈型銅礦床(點(diǎn))，如銅廠里銅礦床，其石英脈中產(chǎn)出有團(tuán)塊狀、浸染狀的黃銅礦、藍(lán)銅礦和黃鐵礦等。

在西成礦集區(qū)東北側(cè)的娘娘壩—兩當(dāng)一帶發(fā)育斑巖型鉬礦床(點(diǎn))，如產(chǎn)于柴家莊巖體中的太陽(yáng)山鉬銅礦床、產(chǎn)于天子山巖體中的楊家莊鉬礦點(diǎn)、產(chǎn)于磨扇溝巖體的磨扇溝鉬礦點(diǎn)等。此外，該區(qū)域還發(fā)育有熱液脈型分水嶺鉛鋅銀礦床。

4 鳳太礦集區(qū)成礦作用特征

4.1 礦集區(qū)地質(zhì)特征

西秦嶺鳳太礦集區(qū)位于南秦嶺北緣商丹縫合帶南側(cè)，呈NWW向展布(圖3)[42-44]。其北側(cè)以湘子河—黃柏塬斷裂(F1)為界，是商丹縫合帶的組成部分；南側(cè)為酒奠梁—江口斷裂(F5)，是南秦嶺地塊次級(jí)構(gòu)造單元分界線江口—鎮(zhèn)安—板巖鎮(zhèn)區(qū)域斷裂帶的一部分；這些邊界斷裂帶將鳳太礦集區(qū)圍限成為一個(gè)菱形構(gòu)造地質(zhì)體[45](圖3)。礦集區(qū)的整體構(gòu)造格架為一個(gè)隔檔式復(fù)式褶皺，由一組NWW向緊閉復(fù)背斜和相對(duì)寬緩的復(fù)向斜相間分布組成。5個(gè)二級(jí)復(fù)背斜(隔檔)自北向南依次為湘子河—蘇家溝—將軍臺(tái)復(fù)背斜(A1)、馬槽溝—桐麻溝復(fù)背斜(A2)、尖端山—白楊溝—石地溝—雙王—觀音峽口復(fù)背斜(A3)、梯子崖—銀母寺—大黑溝—張家坡復(fù)背斜(A4)、譚家莊—鉛硐山—銅牌溝—水柏溝腦復(fù)背斜(A5)(圖3)。三級(jí)褶皺普遍發(fā)育，如譚家莊—鉛硐山—銅牌溝—水柏溝腦復(fù)背斜由南向北依次發(fā)育的三級(jí)褶皺包括鉛硐山背斜、東塘子—鉛硐山向斜、銀洞梁—手搬崖背斜、譚家溝—手搬崖向斜、大山—尖尖山背斜、葡萄架—星紅鋪向斜、喬頂山—閻家橋背斜。三級(jí)褶皺多呈短軸狀，長(zhǎng)寬比約為3∶1；從橫截面上看，多為頂厚褶皺和等厚褶皺。礦集區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造廣泛發(fā)育，其中最為發(fā)育的是NWW向和NE向兩組斷裂。NWW向斷裂包括修石巖—觀音峽斷裂(F2)、王家楞—二郎壩斷裂(F3)和倒回溝—柘梨園斷裂(F4)等3條主斷裂(圖3)，以及許多次級(jí)斷層，斷裂性質(zhì)多為壓扭性。NE向斷裂的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于NWW向斷裂，但數(shù)量大、成群發(fā)育。斷裂性質(zhì)多為張扭性，穿切NWW向褶皺和斷裂，常被巖脈所充填。通過(guò)系統(tǒng)比較礦集區(qū)尺度構(gòu)造測(cè)量和解析，王義天等提出鳳太礦集區(qū)是在南秦嶺晚三疊世碰撞造山過(guò)程中，南、北兩條邊界斷裂帶左行走滑運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致區(qū)內(nèi)衍生了NNE—SSW向主壓應(yīng)力場(chǎng)，隨著構(gòu)造層次不斷抬升，脆-韌性和脆性遞進(jìn)變形疊加，從而形成NWW向復(fù)式褶皺、脆-韌性剪切帶、斷裂和節(jié)理(縱向破裂)、B型線理，以及NNE向斷裂和節(jié)理(橫向破裂)、劈理、張裂隙等一系列變形產(chǎn)物，共同構(gòu)成了一個(gè)大型壓扭性走滑雙重構(gòu)造變形系統(tǒng)[24,41]。

鳳太礦集區(qū)內(nèi)主要出露中—上泥盆統(tǒng)，為一套低綠片巖相淺變質(zhì)濱-淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造。其由老到新依次為中泥盆統(tǒng)馬槽溝組(D2m)中厚層-塊狀變長(zhǎng)石石英雜砂巖、石英雜砂巖夾變質(zhì)粉砂巖、薄層砂質(zhì)灰?guī)r，中泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2g)深灰色中厚層-塊狀結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r(發(fā)育比較豐富的腕足、珊瑚、層孔蟲(chóng)等生物化石)，上泥盆統(tǒng)星紅鋪組(D3x)碳質(zhì)千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖、鐵白云質(zhì)千枚巖、綠泥石千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖夾粉砂巖、薄層灰?guī)r，上泥盆統(tǒng)九里坪組(D3j)灰白色中厚—厚層狀變長(zhǎng)石石英砂巖、中厚—中薄層變細(xì)砂巖、深灰色粉砂質(zhì)板巖。在礦集區(qū)外圍，北側(cè)湘子河—黃柏塬斷裂以北出露前寒武系秦嶺群變質(zhì)巖，中—下石炭統(tǒng)碳酸鹽巖夾碎屑巖，下白堊統(tǒng)東河群(K1d)礫巖夾粉砂巖；南側(cè)酒奠梁—江口斷裂以南出露石炭系海相碳酸鹽巖夾陸相碎屑巖，二疊系石英砂巖及砂質(zhì)板巖，三疊系留鳳關(guān)群砂巖、板巖及灰?guī)r(圖3)。

鳳太礦集區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育中酸性巖體和巖脈，主要有：NW向呈巖基產(chǎn)出的西壩巖體，巖性為花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖；NW向呈小巖株產(chǎn)出的花紅樹(shù)坪花崗閃長(zhǎng)巖體。這兩個(gè)巖體展布于礦集區(qū)的中部，與區(qū)內(nèi)主構(gòu)造線方向基本一致(圖3)。同時(shí)，區(qū)內(nèi)各類(lèi)巖脈廣泛發(fā)育，以單條巖脈或巖脈群的形式出現(xiàn)，侵位于NWW向和NE向斷層中，寬度幾十厘米至幾米，長(zhǎng)度幾十米到三四千米不等。巖性主要有花崗斑巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、石英鈉長(zhǎng)巖、煌斑巖等。此外，在礦集區(qū)外圍的西北側(cè)發(fā)育何家莊巖體，東北側(cè)發(fā)育太白巖體(圖3)。

4.2 鉛鋅礦床

鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床賦存于泥盆系灰?guī)r和千枚巖中，礦體呈似層狀、脈狀和透鏡狀產(chǎn)出，與圍巖界線清晰，成礦特征與西成礦集區(qū)類(lèi)似[10]。主要鉛鋅礦體的產(chǎn)出受背斜構(gòu)造控制，次要礦體產(chǎn)于斷層和裂隙中。產(chǎn)于背斜核部古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶虛脫空間中的似層狀、脈狀主礦體(圖7、8)，如八方山—二里河、鉛硐山—東塘子、銀洞梁、銀母寺等，是礦集區(qū)的主要鉛鋅礦資源。另外，鉛鋅礦資源還有：古道嶺組下段灰?guī)r內(nèi)部斷層和裂隙中的脈狀、網(wǎng)脈狀礦體，如鉛硐山—東塘子灰?guī)r中的小規(guī)模礦體；星紅鋪組下段千枚巖內(nèi)部層間裂隙中的細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀礦體，如八方山—二里河千枚巖中的少量礦體；星紅鋪組中段灰?guī)r透鏡體中的脈狀、似層狀礦體，如崖房灣小型鉛鋅礦床；星紅鋪組上段灰?guī)r透鏡體與千枚巖接觸部位中的脈狀、透鏡狀礦體，如水晶溝小型鉛鋅礦床[46]。鉛鋅礦體主要發(fā)育塊狀、團(tuán)塊狀、透鏡狀、浸染狀、角礫狀和脈狀礦石(圖8)；礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝銻礦；脈石礦物主要為石英、含鐵白云石、鐵白云石、絹云母；另外，在崖房灣小型鉛鋅礦床中還發(fā)育透閃石、綠泥石、黑云母等矽卡巖化礦物。主要礦體的頂、底板圍巖中均發(fā)育蝕變，蝕變類(lèi)型主要有硅化、鐵白云石化、(鐵)方解石化、黃鐵礦化、大理巖化、絹云母化和褪色化等；另外，在崖房灣鉛鋅礦床中還發(fā)育矽卡巖化。

八方山—二里河鉛鋅礦床的成礦流體屬于NaCl-H2O-CO2-CH4體系，均一溫度集中于110 ℃～330 ℃，鹽度集中于3%～16% NaCleq，溫度和鹽度隨成礦階段由早到晚具有逐漸降低的趨勢(shì)[47-49]。前人基于H-O同位素?cái)?shù)據(jù)對(duì)成礦流體的來(lái)源進(jìn)行了研究。王瑞廷等認(rèn)為八方山—二里河鉛鋅礦床的成礦流體是巖漿水與大氣水的混合[47]；任鵬等則認(rèn)為是變質(zhì)水與大氣水的混合[50]；Hu等對(duì)不同成礦階段石英樣品的測(cè)試分析結(jié)果表明，八方山—二里河鉛鋅礦床成礦流體是巖漿水、含有機(jī)質(zhì)的變質(zhì)水或盆地鹵水為主導(dǎo)的混合流體，成礦晚期有大氣水的參與，流體混合與不混溶作用是硫化物沉淀的主要機(jī)制[48-49]。張革利等認(rèn)為鉛硐山—東塘子鉛鋅礦床的成礦流體早期主要來(lái)源于巖漿水，晚期有地層水和大氣水的混入[51]。劉必政等認(rèn)為崖房灣小型鉛鋅礦床的成礦流體為中低鹽度、中低溫度，且含CO2、N2和CH4等氣體的還原性流體體系，是巖漿水與變質(zhì)水的混合產(chǎn)物[52]。胡喬青對(duì)區(qū)內(nèi)代表性鉛鋅礦床硫化物的S同位素測(cè)試顯示，δ34S值為3.7‰～12.9‰，總體上具有富集重硫同位素的特征[49]，指示了S主要來(lái)自于泥盆紀(jì)海水硫酸鹽的還原硫[53]；王瑞廷等認(rèn)為八方山—二里河鉛鋅礦床S同位素組成既不同于巖漿熱液礦床，也有別于沉積礦床，顯示出混合硫源特征[47]。對(duì)區(qū)內(nèi)代表性鉛鋅礦床硫化物的Pb同位素測(cè)試顯示，Pb同位素組成主要分布在造山帶和上地殼范圍內(nèi)，表明Pb主要來(lái)源于基底，由殼幔相互作用引發(fā)的巖漿活動(dòng)可能提供了部分成礦元素[49,53]?？傊姸嗔黧w包裹體和同位素地球化學(xué)數(shù)據(jù)均指示了鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床中成礦流體和成礦元素的來(lái)源與巖漿活動(dòng)及變質(zhì)作用密切相關(guān)，與區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育的印支期巖漿巖及熱動(dòng)力變質(zhì)作用相吻合。

4.3 金礦床

鳳太礦集區(qū)發(fā)育的大中型金礦床包括八卦廟、雙王、龐家河、馬蹄溝—廟溝，主要發(fā)育蝕變巖型和石英脈型兩種礦化，此外還有雙王金礦床的角礫巖型礦化。金礦體皆產(chǎn)于千枚巖內(nèi)部受脆-韌性剪切帶控制的構(gòu)造蝕變帶中，為造山型金礦床[8]。

八卦廟與龐家河[54-55]、馬蹄溝—廟溝[56-57]金礦床的成礦特征基本類(lèi)似。八卦廟金礦床產(chǎn)于礦集區(qū)北部(圖2)的NWW向脆-韌性剪切帶中(圖9)，金礦體主體為NWW向揉皺狀含金石英脈及兩側(cè)蝕變巖，在礦體中部還疊加有NE向平直含金石英脈。礦石礦物主要為黃鐵礦和磁黃鐵礦，及少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦；脈石礦物主要為石英、鐵白云石、含鐵白云石、鈉長(zhǎng)石、白云母、絹云母、含鐵方解石等。圍巖蝕變普遍發(fā)育，主要類(lèi)型包括硅化、鐵白云石化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化。此外，在石英脈體兩側(cè)圍巖常發(fā)育褪色化蝕變；在蝕變千枚巖中發(fā)育斑點(diǎn)狀構(gòu)造，斑點(diǎn)成分主要為石英、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黑云母、綠泥石、鐵白云石等，斑點(diǎn)的密度和變形程度與Au品位整體上成正相關(guān)關(guān)系[58]。

圖件引自文獻(xiàn)[64]圖7 八方山—二里河鉛鋅(銅)礦床地質(zhì)圖及剖面圖Fig.7 Geological Map and Exploratory Profiles of Bafangshan-Erlihe Pb-Zn(-Cu) Deposit

Sp為閃鋅礦；Gn為方鉛礦；Ccp為黃銅礦；Ank為鐵白云石；Qz為石英圖8 八方山—二里河鉛鋅礦床礦體產(chǎn)出特征Fig.8 Occurrence Characteristics of Orebody in Bafangshan-Erlihe Pb-Zn Deposit

八卦廟金礦床的成礦流體為CaCl2-NaCl-H2O-CO2-CH4體系，均一溫度為200 ℃～400 ℃，鹽度為2%～21% NaCleq，溫度和鹽度隨成礦階段由早到晚具有逐漸降低的趨勢(shì)[58]。根據(jù)H-O同位素的組成特征，馮建忠等認(rèn)為八卦廟金礦床的成礦流體為巖漿水和被巖體加熱的地下水[59]；張娟認(rèn)為是以變質(zhì)水為主體，有巖漿水加入，并由于水巖反應(yīng)而加入了沉積巖系流體，在后期開(kāi)放體系環(huán)境下或有大氣水參與的混合流體[58]。八卦廟金礦床西側(cè)附近的柴螞金礦床(圖3、9)表現(xiàn)出類(lèi)似的成礦流體來(lái)源特征[60]。陳丹玲等認(rèn)為金礦石中的S主要由地層提供[61-62]；鄭作平等則認(rèn)為來(lái)自于深源及殼源[63]；張娟系統(tǒng)研究了不同階段、不同礦化類(lèi)型的硫化物S同位素組成，并綜合前人研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)δ34S峰值隨著成礦作用的進(jìn)行逐漸降低，指示早期的S主要來(lái)自地層，晚期有巖漿硫的加入[58]。

雙王金礦床產(chǎn)于礦集區(qū)中部(圖2)由NWW向脆-韌性剪切帶控制的角礫巖帶中，含金角礫巖帶斷續(xù)長(zhǎng)度11.5 km，延深700 m以上。角礫成分主要為鈉長(zhǎng)石化板巖、絹云粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)粉砂巖和少量結(jié)晶灰?guī)r，角礫形狀不規(guī)則，棱角分明，大小不一。膠結(jié)物的成分主要為鐵白云石、鈉長(zhǎng)石、方解石、石英、黃鐵礦，金礦化以微細(xì)粒自然金的形式發(fā)育在膠結(jié)物中，還有少量的碲金礦。礦石礦物主要為黃鐵礦，以及微量的磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等；脈石礦物主要為鈉長(zhǎng)石、鐵白云石、方解石、石英、絹云母。在角礫巖帶內(nèi)部及兩側(cè)發(fā)育鈉長(zhǎng)石化、鐵白云石化、絹云母化等熱液蝕變。

雙王金礦床的成礦流體為NaCl-H2O-CO2體系，均一溫度為186 ℃～400 ℃，鹽度為2.1%～22.7% NaCleq[52,65]。對(duì)于成礦流體的來(lái)源，前人普遍認(rèn)為是多源的，但是其主次認(rèn)識(shí)不一：劉必政等認(rèn)為是以巖漿水和變質(zhì)水為主的混合水[52,66]；炎金才認(rèn)為主要由變質(zhì)結(jié)晶水組成，其次才是巖漿水和少量大氣水[67]；張作衡等認(rèn)為是以巖漿水為主，晚期有變質(zhì)水和大氣水的參與[65]；王可新等認(rèn)為是由早期巖漿水和建造水的混合向晚期巖漿水、大氣水的演化[68]。雙王金礦床的C同位素組成顯示其可能主要來(lái)自于深部[62,68]。關(guān)于S的來(lái)源，除了靳西祥認(rèn)為主要來(lái)自于地層[69]之外，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是地層硫與巖漿硫的混合來(lái)源[52,62,66,68]。

4.4 其他礦種

圖件引自文獻(xiàn)[14]圖9 八卦廟金礦床地質(zhì)圖及剖面圖Fig.9 Geological Map and Exploratory Profiles of Baguamiao Au Deposit

鳳太礦集區(qū)西南部發(fā)育九子溝、葦子坪、太山廟、銅牌溝等多個(gè)小型銅礦床(點(diǎn))(圖3)，另外在八方山—二里河鉛鋅礦床中發(fā)育石英脈型銅礦體(圖7)。九子溝銅礦床的礦體呈脈狀、似層狀和透鏡狀順層產(chǎn)于灰?guī)r與千枚巖的接觸帶內(nèi)及兩側(cè)，主要發(fā)育石英脈型和硅化灰?guī)r型兩種Cu礦化。礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等；脈石礦物主要為石英、方解石、鐵白云石、絹云母、鐵方解石等。圍巖蝕變比較強(qiáng)烈，主要為硅化、碳酸鹽化、絹云母化和綠泥石化，還有灰?guī)r的褪色化。九子溝銅礦床的成礦流體為NaCl-H2O-CO2體系，均一溫度為111 ℃～339 ℃，集中于180 ℃～240 ℃；鹽度為0.4%～10.0% NaCleq，集中于2%～6% NaCleq；硫化物的δ34S值為6.21‰～9.37‰，顯示S主要來(lái)源于地殼[70-71]。

5 成礦規(guī)律

5.1 成巖成礦時(shí)代

近十年來(lái)，在西秦嶺陸續(xù)開(kāi)展了許多高精度的同位素年代學(xué)研究工作。巖漿巖年齡測(cè)定主要采用鋯石LA-ICP-MS U-Pb法，成礦年齡測(cè)定主要采用的方法包括云母40Ar-39Ar法、硫化物Rb-Sr法、輝鉬礦Re-Os法和碳酸鹽礦物Sm-Nd法等，從而獲得了一批精細(xì)的成巖成礦年齡數(shù)據(jù)(表1)，為深入認(rèn)識(shí)多金屬礦床成因和成礦規(guī)律提供了重要依據(jù)。例如，在對(duì)廠壩—李家溝鉛鋅礦床開(kāi)展的成礦年代學(xué)研究[13]中，從塊狀和條帶狀鉛鋅礦體(圖6)中采集了8件閃鋅礦和4件黃鐵礦樣品分別用于Rb-Sr定年，分析結(jié)果計(jì)算獲得閃鋅礦的等時(shí)線年齡為(222.3±2.2)Ma，閃鋅礦+黃鐵礦的等時(shí)線年齡為(222±3)Ma，二者在誤差范圍內(nèi)完全一致，表明這一成礦年齡數(shù)據(jù)的可靠性，為認(rèn)識(shí)該礦床成因提供了關(guān)鍵證據(jù)。總體上，西成和鳳太礦集區(qū)及周邊巖漿巖和礦床的同位素年齡數(shù)據(jù)顯示：巖漿巖的年齡為248～195 Ma，集中于230～200 Ma；多金屬礦床的年齡為231～197 Ma，集中于220～200 Ma(表1、圖10)。顯然，多金屬成礦作用與巖漿活動(dòng)在時(shí)間上相耦合，二者的峰期為220～210 Ma(圖10)。同時(shí)，結(jié)合前述的鉛鋅礦床和金礦床流體包裹體及H、O、S、Pb同位素組成的研究結(jié)果表明，晚三疊世中酸性巖漿活動(dòng)不僅為成礦提供了熱源，同時(shí)也提供了部分成礦流體和成礦元素，即在物質(zhì)上成礦作用與巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，當(dāng)然同位素組成特征也指示了變質(zhì)作用的參與。而對(duì)于斑巖型、矽卡巖型和云英巖型金、銅、鎢、鉬等其他礦種來(lái)說(shuō)，它們則是三疊紀(jì)巖漿熱液成礦系統(tǒng)的直接產(chǎn)物。

表1 西成和鳳太礦集區(qū)及周邊三疊紀(jì)巖漿巖和礦床同位素年齡統(tǒng)計(jì)結(jié)果Tab.1 Statistical Results of Isotopic Ages of Triassic Magmatic Rocks and Ore Deposits in Xicheng and Fengtai Ore Cluster Zones and Their Adjacent Areas

圖10 西成和鳳太礦集區(qū)及周邊三疊紀(jì)巖漿巖與礦床年齡直方圖Fig.10 Age Histogram of Triassic Magmatic Rocks and Ore Deposits in Xicheng and Fengtai Ore Cluster Zones and Their Adjacent Areas

5.2 礦床產(chǎn)出分布特征

鉛鋅和金是西成和鳳太礦集區(qū)的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)。鉛鋅礦床和金礦床的產(chǎn)出分布表現(xiàn)出不同的特征和規(guī)律，但是同種礦床在不同礦集區(qū)中的特征類(lèi)似。整體上，所有礦床的產(chǎn)出都受各類(lèi)構(gòu)造的控制，其分布呈現(xiàn)出東西成帶的特征，與區(qū)域NWW向構(gòu)造線基本一致。因此，構(gòu)造是一個(gè)關(guān)鍵控礦因素，不同類(lèi)型、不同尺度的構(gòu)造直接控制了礦床的產(chǎn)出分布。

鉛鋅礦床的產(chǎn)出主要受NWW向背斜構(gòu)造的控制，斷裂控礦為輔。從礦帶、礦床到礦體，不同級(jí)次的背斜構(gòu)造控制了鉛鋅礦床的產(chǎn)出分布，其中礦帶受二級(jí)復(fù)背斜的控制[24]。大中型鉛鋅礦床都產(chǎn)于背斜核部虛脫空間及附近的兩翼中，因而現(xiàn)今保存完整的礦體在剖面上呈“鞍狀”(圖5、7)。在鳳太礦集區(qū)中，由于背斜的核部已被剝蝕，銀洞山鉛鋅礦床(圖3)只保留了賦存于近EW向長(zhǎng)溝—打柴溝背斜兩翼中的礦體。西成礦集區(qū)中的廠壩—李家溝鉛鋅礦床的礦體主要賦存于褶皺的翼部(圖4)，可能是由于吳家山隆起在晚印支期的顯著抬升[72]而遭受的剝蝕程度強(qiáng)，使核部的礦體沒(méi)有被保存下來(lái)。此外，在背斜核部虛脫空間下部的碳酸鹽巖(灰?guī)r、大理巖)(圖5)和上部的淺變質(zhì)碎屑巖(片巖、千枚巖、板巖)中發(fā)育少量產(chǎn)于斷裂或裂隙的小規(guī)模鉛鋅礦體。鉛鋅礦床在西成和鳳太礦集區(qū)的南、北部都有分布，分別形成南、北兩個(gè)近平行的鉛鋅礦帶(圖2、3)。

金礦床的產(chǎn)出主要受NWW向脆-韌性剪切構(gòu)造帶的控制，如八卦廟(圖8)、雙王、龐家河、馬蹄溝—廟溝等大中型金礦床，石英脈型和蝕變巖型兩種礦化都發(fā)育；小型金礦床或礦點(diǎn)則主要產(chǎn)于斷裂構(gòu)造破碎帶或斷層、裂隙中，主要發(fā)育石英脈型礦化。與鉛鋅礦床類(lèi)似，不同級(jí)次的剪切構(gòu)造帶亦表現(xiàn)出多級(jí)控制金礦床產(chǎn)出分布的特征。大中型金礦床主要分布在鳳太礦集區(qū)的北部(圖3)，靠近商丹縫合帶，并沿NWW向延伸至李子園金礦床，構(gòu)成了一條規(guī)模可觀的金礦帶，整體上呈現(xiàn)出相對(duì)強(qiáng)烈的脆-韌性剪切變形。而在鳳太礦集區(qū)南側(cè)則以脆性變形為主，主要發(fā)育小型金礦床或礦點(diǎn)，西成礦集區(qū)中西部的金礦床(點(diǎn))也具有類(lèi)似特征。

續(xù)表1

在賦礦地層層位上，鉛鋅礦床主要發(fā)育在泥盆系下部，主體產(chǎn)于下部灰?guī)r或大理巖，與上部片巖、千枚巖或板巖的接觸帶及附近；金礦床則主要發(fā)育在上部片巖、千枚巖或板巖中。在時(shí)間上，廠壩—李家溝、八方山—二里河等鉛鋅礦床的年齡為220 Ma左右，八卦廟、雙王等金礦床的年齡為210 Ma左右，鉛鋅礦床的形成略早于金礦床(表1)，整體上表現(xiàn)出“鉛鋅礦早、在下，金礦晚、在上”的時(shí)空分布特征。這樣的特征規(guī)律與區(qū)域控礦構(gòu)造系統(tǒng)的形成演化相吻合：早期在縱彎褶皺作用下，泥盆系于深部脆-韌性構(gòu)造域中形成NWW向復(fù)式褶皺，在褶皺變形后期，次級(jí)背斜核部形成虛脫空間，鉛鋅礦體就位；隨著遞進(jìn)變形作用的發(fā)展，在褶皺的兩翼發(fā)育NWW向脆-韌性剪切帶，在易于剪切變形的淺變質(zhì)碎屑巖中形成了金礦體就位的擴(kuò)容空間；晚期在構(gòu)造層次抬升至淺部脆性域后，疊加斷層和節(jié)理等脆性變形形跡[24]。

在西成和鳳太礦集區(qū)及其北部地區(qū)，銅、鎢、鉬等其他礦種的類(lèi)型主要為熱液脈型、斑巖型和矽卡巖型，成因上直接與三疊紀(jì)巖漿巖有關(guān)。因此，它們的產(chǎn)出或在巖體的內(nèi)外接觸帶中，或與巖脈相伴而生，即巖漿巖也是一個(gè)重要的控礦因素。同時(shí)，巖體、巖脈的侵位也受區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的制約，其整體分布也與區(qū)域NWW向構(gòu)造線基本一致。

5.3 成礦動(dòng)力學(xué)背景

三疊紀(jì)是秦嶺造山帶最重要的地質(zhì)演化時(shí)期，揚(yáng)子克拉通向北俯沖，最終與南秦嶺地塊沿勉略縫合帶匯聚碰撞聯(lián)為一體[1-3,9-11]。對(duì)于這一造山過(guò)程中不同構(gòu)造演化階段的時(shí)限還存在不同認(rèn)識(shí)。張成立等認(rèn)為西秦嶺225～210 Ma的花崗巖類(lèi)是后碰撞階段巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物[106]。陳衍景等認(rèn)為揚(yáng)子陸塊與華北—秦嶺聯(lián)合大陸之間的碰撞始于230～200 Ma，勉略洋作為古特提斯洋的一部分自東向西呈拉鏈?zhǔn)娇p合逐漸變晚[107-108]。Dong等提出碰撞發(fā)生在228～210 Ma期間，210～200 Ma進(jìn)入后碰撞階段[9,11]。王曉霞等認(rèn)為具環(huán)斑結(jié)構(gòu)的高分異花崗巖指示了217～209 Ma為后碰撞階段[75,109-110]。Dong等提出248～224 Ma為俯沖階段，223～218 Ma為碰撞階段，隨后進(jìn)入后碰撞階段[11]。Geng等提出240 Ma的黑云二長(zhǎng)花崗巖是俯沖階段的產(chǎn)物，228 Ma的二長(zhǎng)花崗巖形成于同碰撞階段[73]。盧欣祥等提出西秦嶺的花崗巖類(lèi)形成于220～216 Ma后碰撞階段[110-111]。Chen等通過(guò)對(duì)鳳太礦集區(qū)花崗巖類(lèi)比較系統(tǒng)的研究[12]，并結(jié)合南秦嶺中段的花崗巖類(lèi)[94,112]，提出西秦嶺早中生代造山作用的階段劃分為：248～235 Ma，揚(yáng)子克拉通向北俯沖；235～225 Ma，揚(yáng)子克拉通與南秦嶺地塊碰撞；225～195 Ma，后碰撞階段俯沖板片斷離，強(qiáng)烈的殼幔相互作用引發(fā)大規(guī)模巖漿活動(dòng)，之后進(jìn)入陸內(nèi)演化階段。毛景文等指出秦嶺造山帶內(nèi)大多數(shù)三疊紀(jì)礦產(chǎn)形成于碰撞造山和后碰撞構(gòu)造環(huán)境[113]。西成和鳳太礦集區(qū)及周邊巖漿巖年齡為248～195 Ma(表1)，在上述3個(gè)構(gòu)造演化階段中都有發(fā)育，集中形成于同碰撞和后碰撞階段；多金屬礦床的年齡為231～197 Ma，發(fā)育在同碰撞和后碰撞階段，集中形成于后碰撞階段。

總之，西成和鳳太礦集區(qū)的大規(guī)模多金屬成礦作用發(fā)育在印支期秦嶺造山作用的后碰撞階段，是晚三疊世廣泛而強(qiáng)烈的變形變質(zhì)-巖漿活動(dòng)-流體耦合作用的產(chǎn)物，其中的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)(鉛鋅和金)是受構(gòu)造控制的、與巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用有關(guān)的后生流體充填交代型礦床，同時(shí)還發(fā)育斑巖型、矽卡巖型和云英巖型等巖漿熱液型金、銅、鉬、鎢等礦床。

6 找礦方向

根據(jù)西秦嶺西成和鳳太礦集區(qū)及周邊三疊紀(jì)多金屬礦床的成礦地質(zhì)條件、成礦作用特征、礦床成因、控礦因素和成礦規(guī)律，結(jié)合前人在成礦理論方面的研究新進(jìn)展，初步提出幾個(gè)新的找礦方向，以期為區(qū)內(nèi)今后的找礦勘查工作提供新思路和理論支撐。

(1)區(qū)內(nèi)大中型鉛鋅礦床的背斜控礦特征已成為共識(shí)，在已知鉛鋅礦床的深部沿背斜軸向的就礦找礦，以及在其兩側(cè)平行的隱伏背斜中的找礦勘查依然是具有前景的找礦目標(biāo)[46]。雖然目前已知在泥盆系下部碳酸鹽巖地層內(nèi)部的斷層和裂隙中發(fā)育的鉛鋅礦體規(guī)模小，但是由于灰?guī)r在構(gòu)造變形中易于形成較大的張性或張剪性擴(kuò)容空間，同時(shí)是深部成礦流體向上運(yùn)移的所經(jīng)之地，所以具有一定的找礦潛力。

(2)在西成和鳳太礦集區(qū)之間發(fā)育NEE向太白—鳳縣—石峽斷裂帶(圖1)，其左行走滑運(yùn)動(dòng)發(fā)生在早白堊世，控制了徽成走滑斷陷盆地的發(fā)育[114-118]，將原來(lái)連為一體的西成和鳳太礦集區(qū)左行錯(cuò)開(kāi)。兩個(gè)礦集區(qū)及周邊的多金屬礦床主要形成于晚三疊世，因此，在徽成盆地中東部及其東延的兩當(dāng)、鳳縣斷陷及北部地區(qū)，下伏三疊系以前的地層中可能發(fā)育多金屬礦床。位于西成礦集區(qū)東端的郭家溝鉛鋅礦床是洛壩鉛鋅礦床的東延部分，礦體深埋地下300～800 m，地表多為新近紀(jì)砂礫巖和第四系黃土所覆蓋[19]，暗示了礦帶或礦體可能繼續(xù)向東延伸至斷陷盆地的下部。

(3)在西成礦集區(qū)中西部和兩當(dāng)縣北部地區(qū)，發(fā)育受脆性斷裂或破碎帶控制的、以石英脈型為主、含少量蝕變巖型的中小型金礦床(點(diǎn))。它們可能屬于造山型金礦床上部脆性構(gòu)造域中的金礦體，由于剝蝕深度淺而保留下來(lái)，推測(cè)這一帶的深部在脆-韌性構(gòu)造域中可能發(fā)育同八卦廟、龐家河、馬蹄溝—廟溝等金礦床類(lèi)似的，以構(gòu)造蝕變巖型、石英細(xì)脈型為主的成規(guī)模金礦體。

(4)在區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖的內(nèi)、外接觸帶及外圍，發(fā)育包括斑巖型、矽卡巖型、遠(yuǎn)端矽卡巖型、蝕變巖型及熱液脈型的銅、鉛、鋅、鎢、鉬等小型礦床或礦點(diǎn)，顯示出巖漿熱液成礦系統(tǒng)的特征，具有良好的成礦潛力。因此，以巖漿熱液成礦系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，統(tǒng)一認(rèn)識(shí)巖體和不同礦化類(lèi)型、不同礦種之間的內(nèi)在聯(lián)系，并互為找礦標(biāo)志或線索，是今后區(qū)內(nèi)深部找礦的一個(gè)新方向。同時(shí)，注意隱伏巖體的尋找，可采用物探和鉆探相結(jié)合的方法確定隱伏巖體和相關(guān)的成礦系統(tǒng)。

構(gòu)造活動(dòng)及其產(chǎn)物是西成和鳳太礦集區(qū)多金屬成礦作用的主導(dǎo)控礦因素，各種類(lèi)型、不同尺度的構(gòu)造直接控制了各類(lèi)礦體的產(chǎn)出位置、形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模大小等。因此，通過(guò)系統(tǒng)的構(gòu)造解析，并結(jié)合物探數(shù)據(jù)信息解譯，開(kāi)展系統(tǒng)的三維礦田構(gòu)造和找礦預(yù)測(cè)研究，將達(dá)到事半功倍的效果，直接為深部找礦勘查工作提供可靠支撐。

毛景文：十分榮幸被邀請(qǐng)撰寫(xiě)這篇題為“西秦嶺西成和鳳太礦集區(qū)三疊紀(jì)多金屬成礦作用特征、規(guī)律及找礦方向”的論文以慶賀長(zhǎng)安大學(xué)七十華誕！我的科研團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期在秦嶺地區(qū)開(kāi)展研究工作，發(fā)現(xiàn)以廠壩—李家溝為代表的鉛鋅礦床具有明顯的后生成礦之特點(diǎn)，多種方法測(cè)定其成礦時(shí)代為晚三疊世，而不是過(guò)去推測(cè)的泥盆紀(jì)。我們深知這一研究成果仍然存在爭(zhēng)議，進(jìn)一步深入研究正在路上！正是在秦嶺地區(qū)的研究工作，我有更多機(jī)會(huì)接觸長(zhǎng)安大學(xué)，七十年的歷程飽經(jīng)風(fēng)雨，自強(qiáng)不息，奮發(fā)有為，人才輩出！驀然回首，長(zhǎng)安大學(xué)的地質(zhì)資源與地質(zhì)工程無(wú)限接近“雙一流”，地質(zhì)學(xué)跨越式發(fā)展，各個(gè)學(xué)科均有國(guó)家級(jí)領(lǐng)軍人才，青年才俊不斷涌現(xiàn)！在湯中立和李佩成兩位大師之后，彭建兵教授當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士，彰顯新的高度和新的開(kāi)端！過(guò)去七十年，長(zhǎng)安大學(xué)培養(yǎng)了一批又一批杰出人才，為我國(guó)地質(zhì)事業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。我也有幸在長(zhǎng)安大學(xué)建立了一個(gè)院士工作站，由此也融入這一光榮的集體。盡管時(shí)間較短，團(tuán)隊(duì)幾位年輕新秀在這一卓越平臺(tái)獲益匪淺，進(jìn)步明顯，成果頗豐。我和團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人梁婷教授有信心，與大家同心同德，開(kāi)拓進(jìn)取，為礦床學(xué)和地質(zhì)資源科學(xué)發(fā)展做出新貢獻(xiàn)！

王義天：我于1987～1991年在西安地質(zhì)學(xué)院攻讀地質(zhì)礦產(chǎn)與勘查專(zhuān)業(yè)學(xué)士學(xué)位，母校樸實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)令人如沐春風(fēng)，讓我打下了扎實(shí)的地質(zhì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，并在野外地質(zhì)工作環(huán)節(jié)上得到了系統(tǒng)訓(xùn)練。大學(xué)畢業(yè)在地勘單位工作兩年之后，我又于1993～1996年回到母校攻讀構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的碩士學(xué)位，師從博學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精的胡正國(guó)教授，正是胡老師的諄諄教誨帶我走上了地質(zhì)科研之路并受益終身！如今回首，一切歷歷在目！真誠(chéng)感謝母校在我的成長(zhǎng)之路上所給予的關(guān)愛(ài)、知識(shí)和力量！衷心祝愿母校人才輩出、桃李芬芳！再鑄輝煌、前程似錦！此外，野外工作得到了西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司、寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司、甘肅省地質(zhì)調(diào)查院和白銀有色集團(tuán)股份有限公司及所屬礦山企業(yè)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的大力支持和協(xié)助，在此深表謝意！