山阳矿集区地处柞水—山阳矿集区东部山阳县境内,地理范围西起柴庄镇、东至银花镇、北抵商州杨斜镇、南达南宽坪镇,以盛产金、铜、铅、锌、钒等矿产资源著称。其中,位于秦岭南部且毗邻柞水—山阳盆地的夏家店金矿床属大型矿床,具有显著资源潜力,矿区由刘家峡、苏岭沟、夏家店3个矿段构成。前人研究主要聚焦于矿床地质特征、围岩蚀变、地球化学特征及成矿时代等方面。本文在前人研究基础上,通过处理分析夏家店矿区磁测与地球化学数据,预测找矿靶区并经钻孔验证发现盲矿体,系统总结了适用于该矿区的深部找矿勘查方法及金矿找矿标志,为矿山外围找矿提供了方法支撑,有效降低了勘探风险。
1 地质与地球物理特征
1.1 区域地质背景
柞水—山阳矿集区位于南秦岭造山带北缘泥盆纪断陷带,是秦岭成矿带主要矿集区之一。区域含矿构造具基底+盖层二元结构,基底为新元古界至志留系多类岩石,盖层以泥盆系为主,分南、中、北三带。区内构造发育,多方向断裂交汇处利于成矿。岩浆活动活跃,自太古宙至古生代均有,形成多期花岗岩及斑岩-矽卡岩型多金属矿点。
1.2 矿区地质特征
柞水—山阳矿集区是中国重要铜金多金属矿集区,山阳—凤镇断裂两侧发育两条卡林型金矿成矿带。夏家店金矿床位于山阳县东南部,属典型卡林型金矿,出露震旦系至泥盆系地层,其中下寒武统水沟口组黑色岩系为主矿体直接赋矿层位,控制金矿体分布,泥盆系西岔河组为西南部K号金矿带主要赋矿地层。


研究区构造发育,主要有夏家店背斜、西沟向斜及镇安—板岩镇断裂(F1)、F3断裂。夏家店背斜两翼不对称,西沟向斜位于矿区西北部,镇安—板岩镇断裂横穿矿区西北部,F3断裂展布于矿区中部,二者为重要控矿构造。区内无侵入岩出露,仅见震旦系海相火山变质岩。
1.3 地球物理特征
本次磁测工作使用ACZ-8质子磁力仪在工作区内采集测定磁性标本911件。

参数统计结果见表1。区内耀岭河群细碧岩、含磁铁矿的牛耳川组砂板岩呈现强磁性,下寒武统水沟口组黑色岩石具中等磁性,寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系等碎屑岩与碳酸盐岩建造地层多为弱磁性或无磁性;其中牛耳川组地层可能原始沉积有铁质,经后期改造变质后沿断裂裂隙析出,使岩石局部具强磁性。岩浆岩中,燕山期辉绿岩具强磁性。下寒武统水沟口组(Є1s)及下泥盆统西岔河组(D1xc)是区域主要储矿建造,磁性参数显示水沟口组黑色岩石为中等磁性,西岔河组为弱磁性或无磁性。本文基于ACZ-8质子磁力仪获取的磁测资料,解译深部断裂构造并定位构造交汇部位,将其作为主要成矿有利部位开展地球物理间接找矿工作。

2 异常特征分析
2.1 磁异常特征分析
利用ACZ-8磁测解译深部断裂构造,磁测区域范围大于夏家店矿区,共圈出 5 个磁异常带(C1 - C5):
C1磁异常带:位于测区西北角松林沟,EW 向带状展布,异常强度大、正负伴生且向西未封闭。推测由辉绿岩脉引起,辉绿岩延深较大。
C2磁异常带:位于测区北部高坝店镇东侧倒水沟沟口与洛峪街镇间,NWW 向展布,剖面北高南低,与山凤断裂平行。推测由砂板岩层理间磁铁矿引起,沿异常展布方向或存在与山凤断裂平行的次级断裂,延伸较大。
C3磁异常带:位于测区西北部宽坪沟与寨子沟间,NWW 向展布,属较弱正磁异常带。推测由隐伏耀岭河群地层引起,延深不大。
C4磁异常带:位于测区中西部鹘岭与九棵树南侧,NWW 向展布,属弱正磁异常。推测由沉积或岩浆热液带来磁性物质引起,延深不大。
C5磁异常带:位于测区中东部,带状,东部未封闭,工作区东部 NW 向、向西转 EW 向。推断是耀岭河群地层内中基性火山岩的反映 。

2.2 土壤地球化学异常特征分析
工作区土壤地球化学异常呈东西向带状,沿山阳—凤镇、镇安—板岩镇大断裂分布,异常组合主要为 Au、Ag、As、Hg。选取夏家店矿区 Hs13 异常详细描述:该异常位于刘家峡—老林沟一带,是 Au、As、Hg、Sb 组合异常,呈近 EW 向带状展布,长约 6km、宽约 3km、面积 15km²,属甲级。Hg、Sb 异常最大且向东与 Hs10 部分重合,Au 异常面积约 12km²,As 异常面积约 2.5km²,被其他异常包容,东部与 Ag 异常局部套合,有组合分带特征。Au 异常含量变化梯度大,在刘家峡和老林沟有浓集中心;Sb 异常在崖屋沟脑有浓集中心;Hg 异常含量变化平缓,在崖屋沟有分带。推断 Hs13 为矿致异常,找矿潜力大 。

3 异常解释推断
3.1 磁测资料解译断裂构造
借助化极磁异常 NVDR-THDR 特征及磁测ΔT 化极等值线平面图,划定 11 条断裂构造并编号为 F(w)1~F(w)11,本区断裂方向以 EW 向、近 EW 向为主,其次是 NW 向,NE 向最少,奇数编号为 EW 向、近 EW 向断裂,偶数编号为 NW 向、NE 向断裂,重点介绍了与金矿床密切相关的两条推断断裂:F(w)5 断裂位于工作区中北部,近 EW 向,推断长 20.32km,基本贯穿研究区,沿断裂有串珠状正负磁异常,位置大致与山阳—凤镇断裂吻合,磁异常反映其断层面向南倾斜;F(w)9 断裂位于工作区中东部,走向由 EW 向转 NW 向,推断长 15km,向东延伸出研究区,位置在 C5 化极磁异常带南侧梯级带,在夏家店以东与镇安—板岩镇断裂位置基本吻合,以西比镇板断裂靠北,推断结果需地质工作进一步验证,本区已知断裂多在地表显示,磁测资料可解译深部断裂,能指示已知断裂深部倾向和深部构造线,有助于寻找成矿有利的构造交汇部位,实现间接找矿。

3.2 地球化学异常推断解释
金矿床形成时,矿液中具挥发性的 As、Sb、Hg 元素会聚集在金矿体中部和上部,形成范围比 Au 等元素大的异常,产生特有的矿物与元素异常组合分带,其异常范围叠加处是重点找矿部位。地球化学元素异常多沿断裂或靠近断裂分布,表明热液沿断裂运移并存储,推断断裂与 Au、As、Sb、Hg 元素异常重合部位可作为重点找矿靶区。夏家店矿区 HS13 地球化学异常由 NNE 向含金构造蚀变带引起,该蚀变带与磁测推断的 F(W)4、F(W)6 断裂构造相交成“入”字形系统,是本区成矿有利部位 。
4 综合解释及工程验证
综合磁法勘探成果、地球化学异常及夏家店矿区 Hs13 异常内岩性构造,选定 2 个有利找矿靶位:一是夏家店金矿床Ⅱ号金矿化蚀变带与 F(W)10 推断断裂构造相交部位,该部位位于 C5 磁异常南部,金矿位于耀岭河群南侧,寒武系水沟组炭质层位稳定产出且层间剪切带发育,炭质吸附及剪切带利于成矿,且 F(W)10 与Ⅱ号蚀变带交汇;二是刘家峡金矿区 NNE 向 K7、K8 含金构造蚀变带与 F(W)4 推断断裂相交部位,该部位地球化学 Au、As、Hg 组合异常套合好,含金构造蚀变带与断裂成“入”字形,符合构造成矿条件,且类似构造已发现金矿体。依据有利靶位开展钻孔验证,在夏家店 156 勘探线发现Ⅱ -4 盲矿体,在刘家峡 0 勘探线发现 K7 -1、K8 -1 金矿体。


Ⅱ -4号金矿体受F5断裂控制,呈似板状,由156线两钻孔控制,走向100°~110°,倾向10°~20°,倾角55°,真厚5.12~5.77m、平均5.45m,Au品位0.54×10⁻⁶~2.76×10⁻⁶、平均1.98×10⁻⁶;K7 -1金矿体受K7含金构造蚀变带控制,赋存于特定地层,呈北北东、北东向展布,控制长45m、宽0.24~0.58m,走向6°~30°,倾角65°~83°,金品位0.63×10⁻⁶~13.09×10⁻⁶;K8 -1金矿体受K8含金构造蚀变带控制,呈北北东、北东向展布,控制长约125m、宽0.20~1.00m,Au品位0.81×10⁻⁶~30.57×10⁻⁶。金矿体成功预测,表明综合勘探方法在山阳矿集区应用价值巨大,该区找矿空间大,可据此进一步预测扩大金矿床规模。

5 结论
基于工作区区域地质背景与成矿条件,利用ACZ-8质子磁力仪开展磁法及土壤地球化学测量,经异常分析圈定找矿靶区,结合地质岩性构造解释布置钻探,找到隐伏矿体。夏家店矿区找金矿床标志有三:一是 Au、As、Hg 组合为找成矿构造的土壤地球化学标志,Au 异常是找金矿直接标志;二是磁异常可解译 EW 向与 NNE 向断裂交汇地段,矿体位于正磁异常梯级带上,此为地球物理找矿标志;三是镇安—板岩镇 EW 向区域性大断裂与其次级断裂形成的“入”字形构造部位。因该地区成矿系统复杂,单一方法无法满足找矿需求,需综合多种物化探地质方法找矿,这些标志可指导山阳矿集区同类型金矿床深部找矿。