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[摘要]：冷水沟铜钼矿床为近年来在柞水-山阳矿集区新发现的一斑岩型矿床，为秦岭造山带燕山期构造-岩浆活动的产物。区内岩浆侵入活动频繁而强烈，构造发育，矿体主要赋存于花岗闪长斑岩和其围岩接触带附近，围岩蚀变强烈，由岩体向围岩依次发育斑岩型、矽卡岩型、热液型矿化，构成斑岩型成矿系列。通过对区内地、物、化条件进行综合分析，总结找矿标志，认为冷水沟地区找矿前景广阔，具有形成中-大型铜钼矿床的潜力。
[关键词]： 冷水沟 铜钼矿床 柞水-山阳矿集区 斑岩型 前景广阔
柞水-山阳矿集区是秦岭造山带内一个重要的晚古生代构造—裂陷沉降带和热水沉积盆地，面积 3000 Km2，区内金属矿产丰富，主要产出热水沉积改造-再造型Fe、Ag、Pb、Zn、Cu矿，斑岩型Cu、Mo矿，目前已经发现大中型矿床5个，矿点、异常百余处。20世纪70年代以来，区内的找矿工作不断取得突破，先后发现了大西沟菱铁矿、银洞子银多金属矿等大型矿床，然而区内寻找铜矿的工作却一直未取得突破。最近，在柞水县冷水沟寻找斑岩型铜矿的初步工作获得铜资源量5.10万吨，显示出区内巨大的找矿潜力，有望实现柞水-山阳矿集区寻找斑岩型铜矿床的重大突破。
1.区域地质特征
冷水沟铜钼矿床位于陕西省柞水县城东南约40km处，大地构造位置为南秦岭印支褶皱带凤县-镇安褶皱束东段，山阳-凤镇深大断裂的中段南侧，小茅岭-李家碥链状隆起东段，迷魂阵-玉皇顶近东西向隆起带北侧，构造单元北界为山阳-凤镇断裂，南界为镇安-板岩镇断裂，属基底隆起和多期次构造岩浆强烈活动地区（图1）。
区域出露的地层以泥盆系中、上统和下石炭统（东南部）为主，以山阳-凤镇断裂为界，分为南、北二区，冷水沟矿区位于南区北部。
北区出露地层自下而上依次为中泥盆统牛耳川组（D2n）池沟组（D2c），主要岩性特征为绢云母板岩、绢云母片岩、角岩夹碳酸盐岩及碎屑岩， 反映了近岸及大陆架沉积环境。
南区出露地层自下而上依次为中泥盆统龙洞沟组（D2l）、上泥盆统有古道岭组（D3g）、云镇组（D3y）、火星沟组（D3h）、沙湾组（D3s），下石炭统八善沟组（C1b），主要岩性特征：中泥盆统龙洞沟组（D2l）为复成份砾岩、砂岩夹灰岩；上泥盆统古道岭组（D3g）云镇组（D3y）、火星沟组（D3h）、沙湾组（D3s），总体为一套中-细粒碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组合，下石炭统八善沟组（C1b）为闪长质砾岩花岗质砾岩。下石炭统八善沟组（C1b）与上泥盆统沙湾组（D3s）呈角度不整合接触，反映了水下台地沉积环境。
区内岩浆活动频繁，北部由西向东分布有柞水花岗岩体（224.8Ma，弓虎军等，2009）、曹坪花岗岩体（216.9～224Ma，尚瑞钧等，1988.张宗清等，2006.弓虎军等，2009）、沙河湾花岗岩体（205～213.8Ma，张宗清等，2006.张成立等，2008）等印支期花岗岩基；中部分布有袁家沟、小河口、元子街、下官坊等中酸性小斑岩体群（140～148Ma，牛宝贵等，2006.谢桂青，2011）；南部沿山阳-凤镇大断裂兩侧分布有基-超基性、中-酸性斑岩体：南侧分布有李家砭基性岩体、冷水沟杂岩体和板板山酸性花岗岩体（519Ma、412Ma，卢欣祥等，2001），北侧分布双元沟、土地沟、池沟等燕山期小斑岩体（140～148Ma，谢桂青，2011）。
2.矿区地质特征
冷水沟矿区构造格架由小磨岭-陡岭次级古隆起岩块与泥盆系沉积盖层组成，构成基底与盖层的二元结构，其核部由元古界斜长角闪岩变质岩系组成，四周由泥盆系一套中-细粒碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩地层所覆盖，两者之间为角度不整合或断层接触（图2）。
图2 冷水沟矿区地质简图
1-上泥盆统云镇组；2-上泥盆统古道岭灰岩；3-中泥盆统龙洞沟组；4-斜长角闪岩；5-蚀变斜长角闪岩；6-花岗斑岩；7-花岗闪长斑岩8-斜长花岗岩；9-钠长岩；10-石英闪长岩；11-火山角砾岩；12-矽卡岩；13-角岩；14-铜矿体及编号；15-铜矿化体及编号；16-断层； 17-角度不整合界线；18-黄铜矿、黄铁矿、绢英岩化蚀变范围.
2.1基底
该区基底为新元古界斜长角闪岩，为小磨岭-陡岭基底隆起带的一部分，原岩可能为火山岩或火山熔岩，主要出露于冷水沟地区的洋芋沟以西，面积约0.75Km2，为矿化的主要围岩。
对于该斜长角闪岩存在较大的争议，一种观点认为它为加里东期岩浆岩，另一种观点认为它为区域变质岩（谢桂青，2011），可能形成于早元古代（1727±25Ma），由玄武质岩石变质形成，受到新元古代（800-950Ma、700Ma）和白垩纪早期（140Ma）热液事件的影响，与南秦岭陡岭群和佛坪群地层（张本仁等，2002）相当，为陡岭-小磨岭隆起带中古老的部分。
2.2地层
矿区地层主要为泥盆系古道岭组（D3g），岩性主要为中厚层灰岩，少量大理岩、薄层灰岩夹千枚岩及少量灰黑色铁白云石硅质岩，古道岭组地层按岩性初步划分为三个岩性段。
D3g3（第三岩性段）：灰色-深灰色中厚层灰岩，在矿区出露厚度≥60m；
D3g2（第二岩性段）：浅灰-灰白色中厚层大理岩，在矿区出露厚度≥30m；
D3g1（第一岩性段）：薄层灰岩夹千枚岩及少量灰黑色铁白云石硅质岩，在矿区出露厚度≥50m；
龙洞沟组（D2l），分布面积较小，主要岩性为角砾凝灰质大理岩、凝灰质千枚岩夹透镜状凝灰岩。
2.3构造
冷水沟地区位于陡岭-小磨岭基底琏状隆起带西段，区内构造十分发育，主要体现为断裂构造，褶皱构造均为一些小型的层间褶皱（见图4）。
（1）断裂
工作区断裂构造十分发育，呈NNE向、NW向二组方向断裂，规模大小不等，长数十米至数千米，带宽0.1～10m，成群或斜列分布，具有多期活动性，伴生的次级裂隙十分发育。其中，NW向断裂表现为韧性左行走滑剪切断层，伴生有大量的压扭性构造面、挤压片理、破劈理及拖曳褶皱，局部可见叠瓦状构造；NNE向断裂主体表现为脆性张性滑落，但其早期活动是以逆冲推覆为主，兼有左行走滑的韧-脆性变形。 （2）褶皱
褶皱在古道岭组地层中有所表现，在大洼槽、天河档和南沟寨一带体现为层间褶皱，由大洼槽到天河档其轴线由近南北向转向近东西向，呈弧形展布，地层呈盖层覆于基底斜长角闪岩之上，在徐家湾地段体现为单斜层，被后期岩脉和岩体分割，岩层倾向北东或近南北。
2.4岩浆岩
侵入岩分布较广泛（图2），其出露面积约占总面积的2/5。岩浆侵入活动频繁而强烈，根据岩体锆石U-Pb测年数据及相互穿切关系分析，成岩时代从新元古代→晚侏罗世。岩性从基性→中酸性→酸性，侵入深度从中深度-浅成、超浅成均有出露。岩浆活动具有同空间、多期次、多岩相特点。岩浆侵入活动主要有二期。第一期为中深成相的闪长岩类，主要岩性有斜长角闪岩（辉长岩）、闪长岩、石英闪长岩、钠长岩、斜长花岗岩；第二期为中深成相-浅成相的花岗岩类，主要为中-酸性复式斑岩体，岩石类型主要有主要有花岗闪长斑岩体和花岗斑岩体，为燕山期区内构造-岩浆活动的产物。
3.围岩蚀变特征
冷水沟地区围岩蚀变强烈，与斑岩型铜矿床关系密切的“火烧皮”现象尤为明显，蚀变类型主要有硅化、绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化、矽卡岩化、角岩化，其次有高岭土化、钾化，其中以绢英岩化、矽卡岩化、硅化、绿泥石化与铜钼矿化关系密切。
（1）绢英岩化
矿物组合为石英+绢云母+绿泥石，主要分布于矿区西部斜长花岗岩与斜长角闪岩接触带附近和矿区东部花岗闪长斑岩体的东北部孔雀垭一带斜长花岗岩中，伴有较强的黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化，地表为孔雀石化、褐铁矿化，绢英岩化带在洞子沟一带宽240～500m，长度>1400m。
（2）硅化
本区硅化分布较广，各岩性中均有分布，并以石英脉或网脉状产出，脉幅一般几米。该蚀变与燕山期的花岗闪长斑岩和花岗斑岩有成因联系，是斑岩侵入活动期后的热液活动产物。主要分布在斑岩体、斜长花岗岩体、斜长角闪岩及钠长岩中，蚀变较强，脉体中含有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿金属矿物，并见少量方铅矿，本区中的铜钼矿化均与此蚀变关系密切。
（3）钾化
矿物组合为钾长石+黑云母，主要发育在矿区东部花岗闪长斑岩和花岗斑岩岩体内部，伴有黄铜矿化、辉钼矿化。
（4）绿泥石化
本区绿泥石化主要分布于斜长角闪岩和石英闪长岩中，由角闪石或黑云母蚀变而成，集合体主要呈细脉状，少量呈不规则团块状、条带状，常伴有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿，与铜钼矿化关系密切。
（5）角岩化
本区角岩化主要分布于斜长花岗岩与斜长角闪岩接触带附近，在洞子沟北有小面积分布，岩石呈黑色，显微角岩结构，块状构造。主要由斜长石、黑云母、石英、透闪石组成，有少量绿泥石、磷灰石，蚀变常有透闪石化、绿泥石化。岩石中发育黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿。
其余的蚀变如高岭土化主要发育在斑岩体内鉀长石化较强地段。
（6）矽卡岩化
矽卡岩化主要分布在斜长花岗岩体的外接触带，围岩为中厚层状灰岩，大致可分为北矽卡岩带和南矽卡岩带。
①北矽卡岩带：分布于岩体北部双龙寨一带。长度大于1000m，宽一般为20～38m，蚀变矿物主要为透辉石、石榴石、绿帘石、阳起石，次为透闪石、钠长石；金属硫化物主要为黄铁矿、黄铜矿等。
②南矽卡岩带：主要分布在南部银洞垭一带。长500m，最大宽200m，一般70～80m，矽卡岩矿物主要为钙铁榴石、透辉石、钠长石、阳起石、透闪石、绿帘石和绿泥石，金属硫化物主要为黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等，金属矿物富集与透闪石、阳起石化强弱成正比。
另在斜长花岗岩西接触带的斜长角闪岩中发育少量矽卡岩化，矽卡岩矿物主要为绿泥石、透辉石、绿帘石、透闪石、石榴石、阳起石和方解石，多被金属矿物交代。
4.矿化带及矿体特征
区内铜钼金矿化普遍，按其成因类型可分为斑岩型、矽卡岩型、热液型，构成斑岩体成矿系列。
斑岩型主要分布于岩体内外接触带附近，有孔雀垭铜钼矿点、洞子沟铜钼矿点；矽卡岩型地区主要分布于岩体与泥盆系龙洞沟组灰岩、大理岩接触带附近，有双龙寨铜矿点、银洞垭铜矿点（图2）；热液型主要分布于岩体外围南沟地区，发现了多个低温热液型金（银）矿体。
（1）在斜长花岗岩与斜长角闪岩西接触带两侧，发育一蚀变矿化带，即洞子沟铜钼矿化带（IV号铜钼矿化蚀变带），长约1200m，宽200-430m，Cu品位0.10-7.34×10-2，Mo最高品位0.046×10-2。矿化蚀变较强，主要为硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化及褐铁矿化，属斑岩蚀变类型绢英岩化组合。矿化为黄铜矿化及辉钼矿化，裂隙面或黄铁矿粒间偶见星点状黄铜矿，表面分布薄膜状孔雀石，氧化后呈“火烧皮”现象。矿化分布规律与花岗闪长斑岩关系较为密切，在距花岗闪长斑岩体较近矿化较为富集，远离花岗闪长斑岩体，矿化呈逐渐减弱趋势。该带呈南北向展布，具南宽北窄特征，产状81°-109°∠41°-82°。
Ⅳ-1号铜矿体：矿体赋存于斜长角闪岩、钠长岩中，呈SN向展布，产状：81°～119°∠47°～77°，由9个探槽和4个钻孔控制，局部地段第四系覆盖较厚未控制全，地表长约920m，真厚8.84～31.2m，平均厚13.63m，单工程品位0.20～0.32×10-2；钼矿化弱，不连续，Mo最高品位0.029×10-2；最大控制斜深500m。北部矿体矿体较连续、稳定，向南出现分枝现象。
（2）北矽卡岩铜矿化带：分布于岩体北部与围岩接触带，断续长700余米，宽3.5-28.4米，分为东、西两段，呈“U”型带状分布。主要矿物为石榴石、透辉石、绿帘石等；次之为绿泥石、透闪石、长石、石英、方解石等。矿化蚀变以孔雀石化、褐铁矿化为主；蓝铜矿化、绿帘石化、高岭土化次之。蚀变分布不均匀，其西北侧矿化蚀变较强。 Ⅰ-1号铜矿体：产出于矽卡岩内、矽卡岩与岩体内外接触带附近，控制长度400余米，厚度1.45-10.92m，平均厚度4.31m，单样最高品位2.22×10-2，单工程平均品位0.33-1.32×10-2，矿体平均品位0.93×10-2。矿体呈不规则脉状分布，并有分枝复合现象，总体产状与矽卡岩和岩体接触带产状一致，产状：58°-92°∠45°-65°。
（3）孔雀垭铜矿化带：位于花岗斑岩体北东部外接触带的斜长花岗岩中，长620m，宽100～320m，呈北西向展布，南西倾，倾角70°±；主要蚀变有绢英岩化、绿泥石化、硅化、绿帘石化等，矿化主要有黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化等，呈细脉状、细脉浸染状或浸染状分布，具斑岩铜矿特征；铜（钼）矿化体赋存于斜长花岗岩中，矿化体呈脉状、透镜状、成群平行分布。该铜矿化带工作程度较低，圈定了5个铜矿体，单矿体体长20-250m，厚0.4-3.77m，CU品位0.20-2.40×10-2，最高9.7×10-2，平均品位0.34-1.70×10-2；Mo 0.01-0.097×10-2。
5.矿石特征
（1）矿石矿物成分
矿石矿物成分比较简单，主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和辉钼矿，其次为闪锌矿、方铅矿、斑铜矿；表生矿物有孔雀石、蓝铜矿和褐铁矿。按主要金属硫化物可分为2种共生组合：①黄铁矿-黄铜矿-辉钼矿组合，主要发育于斜长花岗岩、花岗闪长斑岩中；②磁黄铁矿-黄铁矿-黄铜矿-辉钼矿组合，主要发育于蚀变斜长角闪岩、钠长岩、矽卡岩及角岩中。
矿石中主要有益元素为铜、钼，铜一般0.5～0.8×10-2，个别可达2.72×10-2，钼一般含量低，仅少数为0.02～0.05×10-2，个别可达0.123×10-2；银、金、镍、钴、铅、锌等含量极微。
（2）矿石组构
矿石构造主要为脉状、细脉状、斑点状、浸染状和团块状。矿石结构主要为中～细粒它形、半自形、交代残余、胶状和固溶体结构等。黄铜矿除矽卡岩中粒度较粗外，一般均细小，粒径在0.005～0.5mm间；磁黄铁矿、黄铁矿、辉矿颗粒稍粗，且呈集合体产出，黄铁矿粒径0.02～0.5mm，部分达3～5mm。
（3）矿石类型
矿石类型有斑岩型铜钼矿石和矽卡岩型铜钼矿石两大类。两者金属矿物成分大同小异，前者主要为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿和磁铁矿，次为方铅矿、闪锌矿，氧化金属矿物有孔雀石、蓝铜矿等，脉石矿物与赋矿围岩矿物成分基本相同，主要为石英、钠长石、黑云母、绿帘石、绿泥石等；矽卡岩型矿石金属矿物成分与前者基本相同，但磁铁矿、磁黄铁矿含量明显增高，脉石矿物主要为石英、透辉石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等。
（4）矿物生成顺序
本区金属硫化物生成顺序大体为：磁黄铁矿，黄铁矿-黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、辉钼矿-黄铁矿（微脉状、胶状）-方铅矿。黄铁矿可分为三期：早期被稍晚的金属硫化物或脉石交代，呈它形及交代残余结构，斑点状、浸染状构造；中期呈它形、半自形及交代残余结构、浸染状、脉状构造，脉宽0.5～5mm，有时伴有硅化；晚期呈微细脉状、胶状结构。黄铜矿主要与中期的黄铁矿有关。
6.找矿标志
（1）蚀变矿化标志
热液蚀变的规模和类型是热液活动强度和期次的直接标志，决定着矿化强度和矿化类型。冷水沟铜矿床围岩蚀变发育有矽卡岩化、绢英岩化、钾化、高岭土化、硅化等。且具有较好的空间分带性，自斑岩体向外，蚀变类型依次为钾化～绢英岩化～矽卡岩化，与典型斑岩铜（钼）矿床围岩蚀变分带特征相似。以往工作在各蚀变带中均发现有铜（钼）矿化，尤其是在绢英岩化带中发现了较好的铜矿体，显示了较好的成矿远景。
（2）构造标志
侵入体和围岩的接触带构造。矿区侵入体和围岩的接触带构造比较復杂，接触带构造形态有波状、港弯状、锯齿状、平直状。按性质可分为多次侵入接触带、热液蚀变接触带、构造叠加接触带等。这些复杂的接触带构造面及其附近，特别是岩体的凹部，矿液常易于集中，并能与有利围岩进行充分的交代作用而形成富矿。
围岩层理及构造裂隙。这些面状构造为成矿提供了通道和容矿空间，是本区重要的控矿构造，尤其是断裂构造与接触带交汇部位是形成大矿的有利部位。
褶皱构造。背斜对含矿溶液的流通有控制作用，在背斜轴附近、背斜倾伏端有利于成矿。
捕虏体构造。冷水沟岩体内有较多的捕虏体，规模从几十米到百余米，由于其与岩体接触充分，有利于交代作用的发生，可以形成相当规模的矿体，例如孔雀垭一带的斜长角闪岩捕虏体内普遍发育较强的黄铜矿化。
（3）物化探异常标志
矿区物化探异常规模大，浓集中心较明显，围绕斑岩体呈环状分布；次生晕异常自斑岩体向外由Cu、Mo、Au—Au、Ag、As的变化规律，反映斑岩铜矿化学特征，二者叠加部位是成矿有利部位。异常区发现了孔雀垭铜钼矿带、南矽卡岩铜钼矿带、洋芋沟铜钼矿带，说明物化探异常指示性较好，可作为找矿的间接标志。
斑岩型铜矿化体常常产出于低缓磁异常（0-200nT）、中低阻高极化率（大于6%）异常和Cu原生晕异常（大于500×10-6）叠加部位。
7.找矿前景分析
（1）冷水沟铜钼矿床大地构造环境为南秦岭印支褶皱带北缘，迷魂阵-玉皇顶近东西向隆起带北侧与山阳-凤镇深大断裂之间，属基底隆起和多期次构造岩浆强烈活动地区，燕山期强烈的岩浆（岩）侵入作用对多金属成矿提供了充分的矿源和热（液）源；山阳～凤镇断裂和其次级构造二者相交形成贯通式构造，成为重要的导岩、导矿构造，直接控制了携矿岩体、成矿热液的贯入。多期次叠加的北西向及近南北向断裂构造破碎带纵横交错，构成庞大的热液循环、对流、渗透构造体系，为本区大规模成矿提供了有利的成矿构造空间。 （2）区内岩浆活动十分强烈，具有多期次活动的特点，分布有侵入岩和火山岩。目前，在中酸性小岩体及其内外接触带发现有铜钼矿化带；岩体外围发现有金银矿化带。矿化类型为斑岩型铜钼矿、矽卡岩型铜矿、热液脉型金银矿，它们围绕岩体自斑岩型-矽卡岩型-（中低温）热液脉型有规律地分布，这种成矿元素空间分带的完整性显示了其成矿热液体系的演化规律和巨大的成矿远景。
（3）孔雀垭地段目前工作程度较低，地表圈定Ⅱ号铜钼矿化蚀变带规模大，矿化蚀变强，矿化呈细脉状、浸染状分布于花岗斑岩体外接触带的斜长花岗岩中，蚀变矿物组合为钾长石+黑云母，属斑岩型蚀变类型中的钾化带，其特征与斑岩型铜矿特征相似，成矿条件十分优越；且与矿化分布范围相对应的M1-1激电异常长约1300m，连续性较好，中心较明显，经钻孔验证为矿致异常，说明此矿化带深部找矿潜力大，矿体向深部呈数量增多、厚度增大并有连为一体的趋勢，分析认为：在花岗斑岩体中上部外接触带的斜长花岗岩中可能存在厚大的铜矿体，具有寻找斑岩型铜矿良好前景。
根据冷水沟地区所处的成矿地质背景，地质构造部位，成矿地质条件，已有地、物、化特征及前期勘查成果，综合分析认为冷水沟地区找矿前景广阔，具有形成中-大型斑岩铜（钼）矿床的找矿潜力。
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本文得到“十二五”国家科技支撑计划课题（2011BAB04B05）项目资助
第一作者简介 ：
曹广杰（1967-），男，陕西商洛人，地质工程师，主要从事金属矿产勘查工作。
[关键词]： 冷水沟 铜钼矿床 柞水-山阳矿集区 斑岩型 前景广阔
柞水-山阳矿集区是秦岭造山带内一个重要的晚古生代构造—裂陷沉降带和热水沉积盆地，面积 3000 Km2，区内金属矿产丰富，主要产出热水沉积改造-再造型Fe、Ag、Pb、Zn、Cu矿，斑岩型Cu、Mo矿，目前已经发现大中型矿床5个，矿点、异常百余处。20世纪70年代以来，区内的找矿工作不断取得突破，先后发现了大西沟菱铁矿、银洞子银多金属矿等大型矿床，然而区内寻找铜矿的工作却一直未取得突破。最近，在柞水县冷水沟寻找斑岩型铜矿的初步工作获得铜资源量5.10万吨，显示出区内巨大的找矿潜力，有望实现柞水-山阳矿集区寻找斑岩型铜矿床的重大突破。
1.区域地质特征
冷水沟铜钼矿床位于陕西省柞水县城东南约40km处，大地构造位置为南秦岭印支褶皱带凤县-镇安褶皱束东段，山阳-凤镇深大断裂的中段南侧，小茅岭-李家碥链状隆起东段，迷魂阵-玉皇顶近东西向隆起带北侧，构造单元北界为山阳-凤镇断裂，南界为镇安-板岩镇断裂，属基底隆起和多期次构造岩浆强烈活动地区（图1）。
区域出露的地层以泥盆系中、上统和下石炭统（东南部）为主，以山阳-凤镇断裂为界，分为南、北二区，冷水沟矿区位于南区北部。
北区出露地层自下而上依次为中泥盆统牛耳川组（D2n）池沟组（D2c），主要岩性特征为绢云母板岩、绢云母片岩、角岩夹碳酸盐岩及碎屑岩， 反映了近岸及大陆架沉积环境。
南区出露地层自下而上依次为中泥盆统龙洞沟组（D2l）、上泥盆统有古道岭组（D3g）、云镇组（D3y）、火星沟组（D3h）、沙湾组（D3s），下石炭统八善沟组（C1b），主要岩性特征：中泥盆统龙洞沟组（D2l）为复成份砾岩、砂岩夹灰岩；上泥盆统古道岭组（D3g）云镇组（D3y）、火星沟组（D3h）、沙湾组（D3s），总体为一套中-细粒碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组合，下石炭统八善沟组（C1b）为闪长质砾岩花岗质砾岩。下石炭统八善沟组（C1b）与上泥盆统沙湾组（D3s）呈角度不整合接触，反映了水下台地沉积环境。
区内岩浆活动频繁，北部由西向东分布有柞水花岗岩体（224.8Ma，弓虎军等，2009）、曹坪花岗岩体（216.9～224Ma，尚瑞钧等，1988.张宗清等，2006.弓虎军等，2009）、沙河湾花岗岩体（205～213.8Ma，张宗清等，2006.张成立等，2008）等印支期花岗岩基；中部分布有袁家沟、小河口、元子街、下官坊等中酸性小斑岩体群（140～148Ma，牛宝贵等，2006.谢桂青，2011）；南部沿山阳-凤镇大断裂兩侧分布有基-超基性、中-酸性斑岩体：南侧分布有李家砭基性岩体、冷水沟杂岩体和板板山酸性花岗岩体（519Ma、412Ma，卢欣祥等，2001），北侧分布双元沟、土地沟、池沟等燕山期小斑岩体（140～148Ma，谢桂青，2011）。
2.矿区地质特征
冷水沟矿区构造格架由小磨岭-陡岭次级古隆起岩块与泥盆系沉积盖层组成，构成基底与盖层的二元结构，其核部由元古界斜长角闪岩变质岩系组成，四周由泥盆系一套中-细粒碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩地层所覆盖，两者之间为角度不整合或断层接触（图2）。
图2 冷水沟矿区地质简图
1-上泥盆统云镇组；2-上泥盆统古道岭灰岩；3-中泥盆统龙洞沟组；4-斜长角闪岩；5-蚀变斜长角闪岩；6-花岗斑岩；7-花岗闪长斑岩8-斜长花岗岩；9-钠长岩；10-石英闪长岩；11-火山角砾岩；12-矽卡岩；13-角岩；14-铜矿体及编号；15-铜矿化体及编号；16-断层； 17-角度不整合界线；18-黄铜矿、黄铁矿、绢英岩化蚀变范围.
2.1基底
该区基底为新元古界斜长角闪岩，为小磨岭-陡岭基底隆起带的一部分，原岩可能为火山岩或火山熔岩，主要出露于冷水沟地区的洋芋沟以西，面积约0.75Km2，为矿化的主要围岩。
对于该斜长角闪岩存在较大的争议，一种观点认为它为加里东期岩浆岩，另一种观点认为它为区域变质岩（谢桂青，2011），可能形成于早元古代（1727±25Ma），由玄武质岩石变质形成，受到新元古代（800-950Ma、700Ma）和白垩纪早期（140Ma）热液事件的影响，与南秦岭陡岭群和佛坪群地层（张本仁等，2002）相当，为陡岭-小磨岭隆起带中古老的部分。
2.2地层
矿区地层主要为泥盆系古道岭组（D3g），岩性主要为中厚层灰岩，少量大理岩、薄层灰岩夹千枚岩及少量灰黑色铁白云石硅质岩，古道岭组地层按岩性初步划分为三个岩性段。
D3g3（第三岩性段）：灰色-深灰色中厚层灰岩，在矿区出露厚度≥60m；
D3g2（第二岩性段）：浅灰-灰白色中厚层大理岩，在矿区出露厚度≥30m；
D3g1（第一岩性段）：薄层灰岩夹千枚岩及少量灰黑色铁白云石硅质岩，在矿区出露厚度≥50m；
龙洞沟组（D2l），分布面积较小，主要岩性为角砾凝灰质大理岩、凝灰质千枚岩夹透镜状凝灰岩。
2.3构造
冷水沟地区位于陡岭-小磨岭基底琏状隆起带西段，区内构造十分发育，主要体现为断裂构造，褶皱构造均为一些小型的层间褶皱（见图4）。
（1）断裂
工作区断裂构造十分发育，呈NNE向、NW向二组方向断裂，规模大小不等，长数十米至数千米，带宽0.1～10m，成群或斜列分布，具有多期活动性，伴生的次级裂隙十分发育。其中，NW向断裂表现为韧性左行走滑剪切断层，伴生有大量的压扭性构造面、挤压片理、破劈理及拖曳褶皱，局部可见叠瓦状构造；NNE向断裂主体表现为脆性张性滑落，但其早期活动是以逆冲推覆为主，兼有左行走滑的韧-脆性变形。 （2）褶皱
褶皱在古道岭组地层中有所表现，在大洼槽、天河档和南沟寨一带体现为层间褶皱，由大洼槽到天河档其轴线由近南北向转向近东西向，呈弧形展布，地层呈盖层覆于基底斜长角闪岩之上，在徐家湾地段体现为单斜层，被后期岩脉和岩体分割，岩层倾向北东或近南北。
2.4岩浆岩
侵入岩分布较广泛（图2），其出露面积约占总面积的2/5。岩浆侵入活动频繁而强烈，根据岩体锆石U-Pb测年数据及相互穿切关系分析，成岩时代从新元古代→晚侏罗世。岩性从基性→中酸性→酸性，侵入深度从中深度-浅成、超浅成均有出露。岩浆活动具有同空间、多期次、多岩相特点。岩浆侵入活动主要有二期。第一期为中深成相的闪长岩类，主要岩性有斜长角闪岩（辉长岩）、闪长岩、石英闪长岩、钠长岩、斜长花岗岩；第二期为中深成相-浅成相的花岗岩类，主要为中-酸性复式斑岩体，岩石类型主要有主要有花岗闪长斑岩体和花岗斑岩体，为燕山期区内构造-岩浆活动的产物。
3.围岩蚀变特征
冷水沟地区围岩蚀变强烈，与斑岩型铜矿床关系密切的“火烧皮”现象尤为明显，蚀变类型主要有硅化、绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化、矽卡岩化、角岩化，其次有高岭土化、钾化，其中以绢英岩化、矽卡岩化、硅化、绿泥石化与铜钼矿化关系密切。
（1）绢英岩化
矿物组合为石英+绢云母+绿泥石，主要分布于矿区西部斜长花岗岩与斜长角闪岩接触带附近和矿区东部花岗闪长斑岩体的东北部孔雀垭一带斜长花岗岩中，伴有较强的黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化，地表为孔雀石化、褐铁矿化，绢英岩化带在洞子沟一带宽240～500m，长度>1400m。
（2）硅化
本区硅化分布较广，各岩性中均有分布，并以石英脉或网脉状产出，脉幅一般几米。该蚀变与燕山期的花岗闪长斑岩和花岗斑岩有成因联系，是斑岩侵入活动期后的热液活动产物。主要分布在斑岩体、斜长花岗岩体、斜长角闪岩及钠长岩中，蚀变较强，脉体中含有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿金属矿物，并见少量方铅矿，本区中的铜钼矿化均与此蚀变关系密切。
（3）钾化
矿物组合为钾长石+黑云母，主要发育在矿区东部花岗闪长斑岩和花岗斑岩岩体内部，伴有黄铜矿化、辉钼矿化。
（4）绿泥石化
本区绿泥石化主要分布于斜长角闪岩和石英闪长岩中，由角闪石或黑云母蚀变而成，集合体主要呈细脉状，少量呈不规则团块状、条带状，常伴有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿，与铜钼矿化关系密切。
（5）角岩化
本区角岩化主要分布于斜长花岗岩与斜长角闪岩接触带附近，在洞子沟北有小面积分布，岩石呈黑色，显微角岩结构，块状构造。主要由斜长石、黑云母、石英、透闪石组成，有少量绿泥石、磷灰石，蚀变常有透闪石化、绿泥石化。岩石中发育黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿。
其余的蚀变如高岭土化主要发育在斑岩体内鉀长石化较强地段。
（6）矽卡岩化
矽卡岩化主要分布在斜长花岗岩体的外接触带，围岩为中厚层状灰岩，大致可分为北矽卡岩带和南矽卡岩带。
①北矽卡岩带：分布于岩体北部双龙寨一带。长度大于1000m，宽一般为20～38m，蚀变矿物主要为透辉石、石榴石、绿帘石、阳起石，次为透闪石、钠长石；金属硫化物主要为黄铁矿、黄铜矿等。
②南矽卡岩带：主要分布在南部银洞垭一带。长500m，最大宽200m，一般70～80m，矽卡岩矿物主要为钙铁榴石、透辉石、钠长石、阳起石、透闪石、绿帘石和绿泥石，金属硫化物主要为黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等，金属矿物富集与透闪石、阳起石化强弱成正比。
另在斜长花岗岩西接触带的斜长角闪岩中发育少量矽卡岩化，矽卡岩矿物主要为绿泥石、透辉石、绿帘石、透闪石、石榴石、阳起石和方解石，多被金属矿物交代。
4.矿化带及矿体特征
区内铜钼金矿化普遍，按其成因类型可分为斑岩型、矽卡岩型、热液型，构成斑岩体成矿系列。
斑岩型主要分布于岩体内外接触带附近，有孔雀垭铜钼矿点、洞子沟铜钼矿点；矽卡岩型地区主要分布于岩体与泥盆系龙洞沟组灰岩、大理岩接触带附近，有双龙寨铜矿点、银洞垭铜矿点（图2）；热液型主要分布于岩体外围南沟地区，发现了多个低温热液型金（银）矿体。
（1）在斜长花岗岩与斜长角闪岩西接触带两侧，发育一蚀变矿化带，即洞子沟铜钼矿化带（IV号铜钼矿化蚀变带），长约1200m，宽200-430m，Cu品位0.10-7.34×10-2，Mo最高品位0.046×10-2。矿化蚀变较强，主要为硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化及褐铁矿化，属斑岩蚀变类型绢英岩化组合。矿化为黄铜矿化及辉钼矿化，裂隙面或黄铁矿粒间偶见星点状黄铜矿，表面分布薄膜状孔雀石，氧化后呈“火烧皮”现象。矿化分布规律与花岗闪长斑岩关系较为密切，在距花岗闪长斑岩体较近矿化较为富集，远离花岗闪长斑岩体，矿化呈逐渐减弱趋势。该带呈南北向展布，具南宽北窄特征，产状81°-109°∠41°-82°。
Ⅳ-1号铜矿体：矿体赋存于斜长角闪岩、钠长岩中，呈SN向展布，产状：81°～119°∠47°～77°，由9个探槽和4个钻孔控制，局部地段第四系覆盖较厚未控制全，地表长约920m，真厚8.84～31.2m，平均厚13.63m，单工程品位0.20～0.32×10-2；钼矿化弱，不连续，Mo最高品位0.029×10-2；最大控制斜深500m。北部矿体矿体较连续、稳定，向南出现分枝现象。
（2）北矽卡岩铜矿化带：分布于岩体北部与围岩接触带，断续长700余米，宽3.5-28.4米，分为东、西两段，呈“U”型带状分布。主要矿物为石榴石、透辉石、绿帘石等；次之为绿泥石、透闪石、长石、石英、方解石等。矿化蚀变以孔雀石化、褐铁矿化为主；蓝铜矿化、绿帘石化、高岭土化次之。蚀变分布不均匀，其西北侧矿化蚀变较强。 Ⅰ-1号铜矿体：产出于矽卡岩内、矽卡岩与岩体内外接触带附近，控制长度400余米，厚度1.45-10.92m，平均厚度4.31m，单样最高品位2.22×10-2，单工程平均品位0.33-1.32×10-2，矿体平均品位0.93×10-2。矿体呈不规则脉状分布，并有分枝复合现象，总体产状与矽卡岩和岩体接触带产状一致，产状：58°-92°∠45°-65°。
（3）孔雀垭铜矿化带：位于花岗斑岩体北东部外接触带的斜长花岗岩中，长620m，宽100～320m，呈北西向展布，南西倾，倾角70°±；主要蚀变有绢英岩化、绿泥石化、硅化、绿帘石化等，矿化主要有黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化等，呈细脉状、细脉浸染状或浸染状分布，具斑岩铜矿特征；铜（钼）矿化体赋存于斜长花岗岩中，矿化体呈脉状、透镜状、成群平行分布。该铜矿化带工作程度较低，圈定了5个铜矿体，单矿体体长20-250m，厚0.4-3.77m，CU品位0.20-2.40×10-2，最高9.7×10-2，平均品位0.34-1.70×10-2；Mo 0.01-0.097×10-2。
5.矿石特征
（1）矿石矿物成分
矿石矿物成分比较简单，主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和辉钼矿，其次为闪锌矿、方铅矿、斑铜矿；表生矿物有孔雀石、蓝铜矿和褐铁矿。按主要金属硫化物可分为2种共生组合：①黄铁矿-黄铜矿-辉钼矿组合，主要发育于斜长花岗岩、花岗闪长斑岩中；②磁黄铁矿-黄铁矿-黄铜矿-辉钼矿组合，主要发育于蚀变斜长角闪岩、钠长岩、矽卡岩及角岩中。
矿石中主要有益元素为铜、钼，铜一般0.5～0.8×10-2，个别可达2.72×10-2，钼一般含量低，仅少数为0.02～0.05×10-2，个别可达0.123×10-2；银、金、镍、钴、铅、锌等含量极微。
（2）矿石组构
矿石构造主要为脉状、细脉状、斑点状、浸染状和团块状。矿石结构主要为中～细粒它形、半自形、交代残余、胶状和固溶体结构等。黄铜矿除矽卡岩中粒度较粗外，一般均细小，粒径在0.005～0.5mm间；磁黄铁矿、黄铁矿、辉矿颗粒稍粗，且呈集合体产出，黄铁矿粒径0.02～0.5mm，部分达3～5mm。
（3）矿石类型
矿石类型有斑岩型铜钼矿石和矽卡岩型铜钼矿石两大类。两者金属矿物成分大同小异，前者主要为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿和磁铁矿，次为方铅矿、闪锌矿，氧化金属矿物有孔雀石、蓝铜矿等，脉石矿物与赋矿围岩矿物成分基本相同，主要为石英、钠长石、黑云母、绿帘石、绿泥石等；矽卡岩型矿石金属矿物成分与前者基本相同，但磁铁矿、磁黄铁矿含量明显增高，脉石矿物主要为石英、透辉石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等。
（4）矿物生成顺序
本区金属硫化物生成顺序大体为：磁黄铁矿，黄铁矿-黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、辉钼矿-黄铁矿（微脉状、胶状）-方铅矿。黄铁矿可分为三期：早期被稍晚的金属硫化物或脉石交代，呈它形及交代残余结构，斑点状、浸染状构造；中期呈它形、半自形及交代残余结构、浸染状、脉状构造，脉宽0.5～5mm，有时伴有硅化；晚期呈微细脉状、胶状结构。黄铜矿主要与中期的黄铁矿有关。
6.找矿标志
（1）蚀变矿化标志
热液蚀变的规模和类型是热液活动强度和期次的直接标志，决定着矿化强度和矿化类型。冷水沟铜矿床围岩蚀变发育有矽卡岩化、绢英岩化、钾化、高岭土化、硅化等。且具有较好的空间分带性，自斑岩体向外，蚀变类型依次为钾化～绢英岩化～矽卡岩化，与典型斑岩铜（钼）矿床围岩蚀变分带特征相似。以往工作在各蚀变带中均发现有铜（钼）矿化，尤其是在绢英岩化带中发现了较好的铜矿体，显示了较好的成矿远景。
（2）构造标志
侵入体和围岩的接触带构造。矿区侵入体和围岩的接触带构造比较復杂，接触带构造形态有波状、港弯状、锯齿状、平直状。按性质可分为多次侵入接触带、热液蚀变接触带、构造叠加接触带等。这些复杂的接触带构造面及其附近，特别是岩体的凹部，矿液常易于集中，并能与有利围岩进行充分的交代作用而形成富矿。
围岩层理及构造裂隙。这些面状构造为成矿提供了通道和容矿空间，是本区重要的控矿构造，尤其是断裂构造与接触带交汇部位是形成大矿的有利部位。
褶皱构造。背斜对含矿溶液的流通有控制作用，在背斜轴附近、背斜倾伏端有利于成矿。
捕虏体构造。冷水沟岩体内有较多的捕虏体，规模从几十米到百余米，由于其与岩体接触充分，有利于交代作用的发生，可以形成相当规模的矿体，例如孔雀垭一带的斜长角闪岩捕虏体内普遍发育较强的黄铜矿化。
（3）物化探异常标志
矿区物化探异常规模大，浓集中心较明显，围绕斑岩体呈环状分布；次生晕异常自斑岩体向外由Cu、Mo、Au—Au、Ag、As的变化规律，反映斑岩铜矿化学特征，二者叠加部位是成矿有利部位。异常区发现了孔雀垭铜钼矿带、南矽卡岩铜钼矿带、洋芋沟铜钼矿带，说明物化探异常指示性较好，可作为找矿的间接标志。
斑岩型铜矿化体常常产出于低缓磁异常（0-200nT）、中低阻高极化率（大于6%）异常和Cu原生晕异常（大于500×10-6）叠加部位。
7.找矿前景分析
（1）冷水沟铜钼矿床大地构造环境为南秦岭印支褶皱带北缘，迷魂阵-玉皇顶近东西向隆起带北侧与山阳-凤镇深大断裂之间，属基底隆起和多期次构造岩浆强烈活动地区，燕山期强烈的岩浆（岩）侵入作用对多金属成矿提供了充分的矿源和热（液）源；山阳～凤镇断裂和其次级构造二者相交形成贯通式构造，成为重要的导岩、导矿构造，直接控制了携矿岩体、成矿热液的贯入。多期次叠加的北西向及近南北向断裂构造破碎带纵横交错，构成庞大的热液循环、对流、渗透构造体系，为本区大规模成矿提供了有利的成矿构造空间。 （2）区内岩浆活动十分强烈，具有多期次活动的特点，分布有侵入岩和火山岩。目前，在中酸性小岩体及其内外接触带发现有铜钼矿化带；岩体外围发现有金银矿化带。矿化类型为斑岩型铜钼矿、矽卡岩型铜矿、热液脉型金银矿，它们围绕岩体自斑岩型-矽卡岩型-（中低温）热液脉型有规律地分布，这种成矿元素空间分带的完整性显示了其成矿热液体系的演化规律和巨大的成矿远景。
（3）孔雀垭地段目前工作程度较低，地表圈定Ⅱ号铜钼矿化蚀变带规模大，矿化蚀变强，矿化呈细脉状、浸染状分布于花岗斑岩体外接触带的斜长花岗岩中，蚀变矿物组合为钾长石+黑云母，属斑岩型蚀变类型中的钾化带，其特征与斑岩型铜矿特征相似，成矿条件十分优越；且与矿化分布范围相对应的M1-1激电异常长约1300m，连续性较好，中心较明显，经钻孔验证为矿致异常，说明此矿化带深部找矿潜力大，矿体向深部呈数量增多、厚度增大并有连为一体的趋勢，分析认为：在花岗斑岩体中上部外接触带的斜长花岗岩中可能存在厚大的铜矿体，具有寻找斑岩型铜矿良好前景。
根据冷水沟地区所处的成矿地质背景，地质构造部位，成矿地质条件，已有地、物、化特征及前期勘查成果，综合分析认为冷水沟地区找矿前景广阔，具有形成中-大型斑岩铜（钼）矿床的找矿潜力。
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本文得到“十二五”国家科技支撑计划课题（2011BAB04B05）项目资助
第一作者简介 ：
曹广杰（1967-），男，陕西商洛人，地质工程师，主要从事金属矿产勘查工作。