秦岭地槽汞锑资源成矿探讨

表1　秦岭地槽汞锑成矿带(田)简表

    秦岭汞锑矿呈NWW向展布，西起青海省的同德县，向东经甘肃省的碌曲县、临 潭县、宕昌县、西和县、舟曲县、徽县，陕西省的凤县、山阳县、旬阳县、商州市、丹凤县 ，东至河南省的卢氏县，共跨4省12县。分布范围长达1 100 km以上，宽60～210 km(图1)。
　　整个秦岭的汞、锑成矿共有两个矿带和两个矿田，由西而东容矿地层，从新到老，现分述于后。
    1.1　三叠系砷钨—汞锑矿带
　　汞、锑矿产于三叠系复理石建造中，自东而西：宕昌大草滩—崖湾地区以锑矿为 主，其中西和县的崖湾大型锑矿闻名全国，是甘肃省的重点矿山，该矿还伴生 银、硒；临潭县口子下一岷县鹿尔坝地区以汞矿为主，如西沟河汞矿，锑呈矿点产出；西部 的同德县有穆黑沟及沙尔诺汞矿，还产砷、钨、金矿，含矿岩层为远源和近源斜坡相中三叠 统四岩段砂岩、含砾砂岩和板岩。[next]

 图1　秦岭汞锑矿成矿地质图
1.大地构造单元分界域　2.区域 性 深大断裂带　3.地质界线　4.汞矿床　5.锑矿床　6.汞锑矿床
Ⅰ.华北地台　Ⅱ.秦岭褶皱 系　Ⅲ.扬子准地台　qlyd.秦岭优地槽　qlmd.秦岭冒地槽
Hld.华北陆缘地槽　TFld.同德 —凤县多金属汞锑成矿域　Pt.元古宙变质岩
矿床及编号：1.穆黑沟　2.沙尔诺　3.马家 山　4.西沟河　5.崖湾　6.高岭沟　7.蔡凹　8.大河沟
9.水眼头　10.掌耳沟　11.公馆　 12.青铜沟　13.西坡岭　14.丁家山　15.大槽
16.砂铜沟　17.拉尔玛　18.铅硐山　19.九 塬

    1.2　下石炭统铅锌—汞锑矿带
　　矿产于铁厂铺—板岩镇断裂南侧的下石炭统袁家沟组燧石条带灰岩中，其东段以 汞锑矿化为主，西段以锑矿化为主。该成矿带中有山阳县西坡岭中型汞锑矿、丁家山小型汞 锑矿。
    1.3　泥盆系公馆—回龙锑汞矿田
　　矿赋存于南羊山(红河—双河)断裂两侧，容矿岩石为泻湖相白云岩及构造岩 。该矿田由公馆及青铜沟大型汞矿、中型锑矿，大槽及沙铜沟等小型汞锑矿床组成。本矿田 为陕西省的骨干矿山，也是我国三个特大型矿山之一。
    1.4　元古界商州—丹凤—卢氏锑矿田
　　矿产于秦岭群大理岩、片麻岩、云母石英片岩、角砾岩及构造岩中，矿床分布在 商州—官坡EW向深大断裂带之南侧，有高岭沟、蔡凹及大河沟中型锑矿床，还有掌耳沟小型 锑矿床。本矿田属于单锑成矿类型，锑的工业价值在秦岭地区名列第二。
　　秦岭地区的汞矿集中分布于陕南的旬阳县和青海省东部的同德县镜内，其中前者汞储量占整 个秦岭的85.2%，后者占总储量的13.2%，其他地区的汞矿储量仅占1.6%。
　　秦岭地区锑矿集中分布于三个地段：西和县崖湾—宕昌县水眼头锑矿，探明储量占秦岭锑矿 总储量的57.8%；商州—丹凤—卢氏锑矿区，探明储量占秦岭总储量的24%；旬阳地区锑储量 占秦岭锑矿总储量的18.2%。
　　赋存于下泥盆统地层中的汞储量占总量的84.4%，三叠系地层汞储量占总量的12.4%，下石炭 统地层汞储量占总量的3.2%。锑矿储量有57.8%赋存于三叠系地层中，有24%赋存于元古界地 层中，有16.1%赋存于下泥盆统地层里，而下石炭统地层中仅占2.1%。[next]
    2　秦岭地槽汞锑成矿类型及地质特征
    2.1　沉积再造型
　　本类矿床的成因是指矿源层历经断裂构造改造，又有新的矿源与之叠加富集后成 矿。包括崖湾、水眼头、西沟河、西坡岭、丁家山、马家沟、铅硐山、公馆、青铜沟、砂 铜沟、大槽等矿，计11处，占秦岭地区矿床总数的57.89%。现以崖湾锑矿、公馆汞锑矿、马家山汞矿为例。
    2.1.1　崖湾锑矿　本矿位于甘肃省南部的西和县境内，在县城的SW方向38 km处(东经105°08′00″，北纬33 °42′27″)。矿产于中三叠统灰岩、板岩中，近矿蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、萤 石化；矿石金属矿物有辉锑矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁铁矿、辉银矿等；由 42个工业矿体组成，一般长50～200 m，厚2.28～9.03 m，6号主矿体长达1 000 m，厚5.96 m，斜深515 m，矿体呈似层状、串珠状、透镜状；金属品位w(Sb)2.86%，伴生Ag、Se等 ，本矿经勘探查明为大型锑矿，它是我国五大锑矿之一(另四处为湖南锡矿山、渣滓溪，贵 州半坡和云南木利锑矿)。
    2.1.2　公馆汞锑矿　该矿位于陕西省旬阳县城北30 km处，(东经109°20′21″，北纬33°05′51″)  。锑汞矿主要赋存于下泥盆统公馆组白云岩中，其次是中泥盆统石家沟组生物灰岩夹白云岩 里，矿体成群产生于构造带内，受公馆—回龙背斜、罗家沟—柳树沟断裂及竹简河断裂控制 ，矿体大致呈等距充填于主干断裂与次级断裂交汇部位(图2)，呈不规则脉状、透镜状，延 深大于延长，从浅部向深部锑含量有增加趋势，背斜北翼为单汞矿石、南翼为汞锑矿石，陈 家湾—塌洞沟和板凳坡—大青沟构造变形强烈的地段以锑矿石为主，近矿蚀变有硅化、碳酸 盐化及重晶石化；矿石矿物以辰砂和辉锑矿为主，次要矿物有黄锑矿、红锑矿、硫铜锑矿等 ，金属矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等；石英液体包裹体的盐度w(NaCl)eq 为5.6%～12.3%，阳离子以钙、镁、钠、钾为主，阴离子以硫酸根、氟、氯为主；气体包 裹体的均一温度集中于80℃～105℃及145℃～175℃的两个区间；碳、氧、硫同位素的组成 显示脉石矿物组分和成矿硫源以含矿地层为主；方铅矿的同位素年龄值为1～1.22亿年，这 与控矿断裂形成于燕山期是一致的；本矿床有数百个小盲矿体，较大矿体有58个，延深为延 长的2～3倍，矿体长数米至800m以上，厚0.5～5m，矿石类型以单汞矿石和汞锑混合矿 石为主，单锑矿石次之；金属元素含量w(Hg)0.3%～0.4%，w(Sb)1.44%～1.62% ，w(Au)0.14×10^-6～20×10^-6；矿源经研究认为，一是优地槽古火山岩 为地层提供初始富集，二为燕山期地壳运动深部矿源经断裂运移至理想部位而富集成矿；本 矿床经勘探查明汞为大型、锑为中型成矿规模，向东6.4 km为青铜沟汞锑矿床，其成矿规模 二者相差无几，再向东6 km还有大槽等3处小矿床，本矿南侧还有大寨子、砂铜沟等小型矿 床；周围还分布有13个矿点。公馆—回龙汞锑矿田简称“旬阳汞锑矿田”(又称“公馆特大 型汞矿田”)，是我国四大汞矿基地之一(另三处为贵州万山、务川木油厂及青海穆黑沟)。 本矿田现今成为陕西省的骨干矿山基地。

 图2　旬阳汞锑矿田成矿地质图
1.地质界线　2.断裂系统　3.锑汞矿床及矿点　P.二叠系　C.石炭系　D3.上泥 盆统
D2.中泥盆统　D3.下泥盆统　S2.中志留统[next]

    2.1.3　马家山汞矿　此矿床位于甘肃省南部徽县SSW12 km处(东经106°05′，北纬33°39′05＂)。汞 矿产于中泥盆统灰岩中，由17个矿体构成，长度50～106 m，宽2～13.75 m，延深30 m左右 ，单汞矿石类型，品位w(Hg)0.502%，历经详查为中型规模。

表2　秦岭地槽汞锑矿床特征简表

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    2.2　变质型
　　该类矿床包含高岭沟、蔡凹、大河沟及掌耳沟矿，它们均属单锑型，现以高岭沟 及大河沟矿床为例叙述该类型矿床地质特征。
    2.2.1　高岭沟锑矿　位于陕西省商州市城区SEE15 km处(东经110°06′15＂，北纬33°52′06＂)。 锑矿产于元古宙秦岭群含石墨大理岩顶、底部的层间裂隙与横向断裂交汇处，近矿围岩蚀变 有硅化，锑矿化；矿化带长达2 000 m以上，由两个工业矿体组成，长度155～286 m，厚度0 .76～4.47 m，矿体形态呈似层状；矿石矿物以辉锑矿为主，自然金次之；矿石品位w(S b)5.58%～11.55%，w(Au)0.1×10^-6～1.6×10^-6；经详查，锑为中型 规模，伴生Au矿。
    2.2.2　大河沟锑矿　位于豫西卢氏县城南33 km处(东经111°01′，北纬33°46′07＂)。锑矿产于元 古宙秦岭群云母石英片岩及钙质片岩、角砾岩、浅粒岩的构造破碎带中，矿化岩石以构造角 砾岩为主，碎裂岩次之；由11个矿体组成，长度60～640 m，厚度1～7 m，矿体形态呈透镜 状；矿石矿物为辉锑矿，呈角砾状、晶簇状、浸染状，金属品位w(Sb)1.04%～9.33%。 经勘查，为中型规模。
    2.3　断裂带型
　　秦岭地槽区断裂带型汞矿床，有穆黑沟及沙尔诺矿。现以穆黑沟大型汞矿床为例 ：该矿位于青海省东部的同德县城南32km处(东经100°36′31＂，北纬34°58′18＂)。本 矿床处在穆黑沟EW向断裂带上，汞矿赋存于中三叠统轻微变质的角砾化砂岩及板岩组成的韵 律层中，汞矿化受陡立的SN向及NW向张扭断裂带控制，矿体形态呈脉状、长条状，所以有 的学者将其划入断裂汞矿类型。由5个含矿带组成，其中1号带长达625 m，一般矿带长100～ 200 m；共有6个汞矿体，长度15～85 m，厚度0.58～5.95 m；矿石矿物有辰砂、辉锑矿、白 钨矿和少量黄铁矿，金属含量w(Hg)0.186%，w(Sb)0.1%，w(WO3)0.01%～0.5 %；历经详勘查 明为大型规模，它是我国四大汞矿基地之一。此矿向东9km为沙尔诺中型汞矿床，二者同处 一条断裂带上，成矿特征一致且共同组成为青海省的骨干矿山。
    2.4　微细浸染型
　　该类汞锑矿是金矿的伴生产物，包括九塬汞金矿及拉尔玛铀硒汞锑金矿床，其显 著特征是各种金属矿物均呈浸染状产出。现以拉尔玛矿床为例：该矿位于甘南的碌曲县城SS E48km处(东经100°41′45＂，北纬34°12′51＂)。矿体产于下志留统砂质板岩、硅质板岩 及碳质板岩的断裂破碎带中，成矿受小型帚状构造制约，其特点是以南缘的俄都—牙相断裂 为内旋面，以寒武系拉尔玛组板岩及下志留统的下地组碳质绢云母板岩为旋涡，北缘的俄都 —白依沟压扭带为外旋面，断裂系统及各种矿体均向西收敛于俄都，向东的温泉撒开。成矿 构造破碎带全长近3km，宽100～250m，各种矿体均呈似层状、透镜状，但由于成矿后构造的 破坏，使矿体失去连续性，导致矿体多达55个，一般长36～52m，厚1.71～31.57m，主矿体 长720m，以金矿体、硒矿体为主，锑矿体仅有2个，汞矿体4个；蚀变种类有硅化、重晶石化 等；矿石矿物有自然金、辉锑矿、硒汞矿、辰砂、重晶石、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、硒硫 锑矿、沥青铀矿、钒钙铀矿、硅钙铀矿等；金属含量w(Au)2.1×10^-6(最高达63 ×10^-6)，w(Se)29.436×10^-6，w(Cu)0.n%，w(V)0.056%，( 最高达0.41%)；Zn，P，W，Pt，Sb，Hg等含量也较高；本矿经勘探查明，金为大型规模，铀 、硒、 汞、锑均为小型。
    3　秦岭地槽汞锑资源的成矿规律
    3.1　秦岭地槽汞成矿条件
　　根据上述汞锑的成矿地质特征，显示出成矿的条件：层控矿床应具备矿源层，如 泥盆系的灰岩及白云岩层，三叠系的变质砂岩、板岩、砂质灰岩层，元古宙的大理岩、石英 片岩、硅质板岩及片麻岩层等，秦岭地槽大多数汞锑矿床均以矿源层为成矿的基础，其矿质 来自元古宙火山岩，迁移距离达百余公里；第二个条件是伴随地壳运动其切层深大断裂构造 ，从地幔融熔体中捕获矿源，于地壳产生汞锑矿化的中—低温热液作用，形成脉状矿群，秦 岭地槽区内以充填型为主、交代型次之。研究区内汞锑的成矿可概括为：既有层控类型，也 有断裂类型，还有综合类型。简而言之，秦岭汞锑成矿带，不仅长逾千公里，而且，成矿类 型齐全，其成矿规模也可观，成矿潜力亦很大。[next]
    3.2　矿田及成矿带规律明显
　　宏观整个秦岭地槽，汞锑矿的成矿具矿源层和断裂双重因素，所有矿床附近均未 见与成矿相关的火成岩，由此可判定矿源为远源(如灰岩的矿源来自蚀源区)和深源(矿脉型 者，矿源均来自地下深处)。所以矿田必然定位于多断裂体系的联合或复合地域，如旬阳矿 田成矿受宁陕—旬阳—山阳大型帚状构造制约，其特点是向北西收敛，向南东撒开，成为汞 、锑、金、铅、锌、钒成矿地域；商州—丹凤—卢氏矿田成矿受商丹卢大型帚状构造控制 ， 其特征也是西敛东撒，成为锑、铜、钼、钨、铀、铬成矿地域；成矿带空间是位于矿源层发 育地带，如下石炭统及三叠系展布区，成矿明显地呈层状，其成矿规模有限，仅有穆黑沟汞 矿为大型矿床。
    3.3　汞锑成矿的相关矿产
　　依据前述，汞锑的成矿，其单汞单锑者较少，二者多为共生关系，还常与其他金 属相伴生或共生。与汞锑成矿关系密切的相关矿产有：金、铅、锌、铜、钼、钨、铀、钒、 铬、硒等。
    3.4　汞锑资源成矿的地质模式
　　秦岭地槽汞锑资源的成矿地质模式有三种。第一为矿源层(含矿层)，这是再造型 的成矿模式；二是断裂型脉状式，这乃微细浸染型的成矿模式；三由矿源层+断裂热，这是 形成沉积再造型及变质型矿床的成矿模式。据统计，本研究区以第三种成矿模式居主导地位 ，不仅矿床数量多，而且成矿规模大，所以，立足长远看问题，应以重视用本模式查找汞锑 成矿区段。
    4　秦岭地槽汞锑资源成矿预测
　　根据上述资料，秦岭地区汞锑资源全部展布于地槽区内，既有汞锑共生矿床，也 有汞矿床，还有单锑矿床，其矿床成因可分为沉积再造型、变质型、微细浸染型和断裂带 型，成矿条件为矿源层和断裂导矿热蚀变双因素，且以双重控矿地域成矿最佳，所以今后 查找汞锑的方向应选择在古生界碳酸盐建造区、叠加多断裂体系联合地域。
　　秦岭地区以地槽区汞锑成矿潜力较大，具有广阔的成矿远景，按成矿条件可分为Ⅲ个级别： Ⅰ级成矿远景区可勘探出特大型矿床；Ⅱ级成矿远景区可查勘到大型—特大型矿床；Ⅲ级远 景区能查找出中型—大型矿床。有关成矿依据，请参阅表3。

表3　秦岭地槽汞锑资源成矿预测表