豫西馬超營斷裂帶中段石窯溝鉬礦地質(zhì)特征

趙瑞峰，徐濤

1.武警黃金第二總隊(duì)，河北廊坊065000；2.武警黃金地質(zhì)研究所，河北廊坊065000

豫西馬超營斷裂帶中段石窯溝鉬礦地質(zhì)特征

趙瑞峰1，徐濤2

1.武警黃金第二總隊(duì)，河北廊坊065000；2.武警黃金地質(zhì)研究所，河北廊坊065000

石窯溝鉬礦位于豫西馬超營斷裂帶中段，區(qū)內(nèi)北西西向、北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育，深部有隱伏斑巖體侵入.鉬礦體賦存于隱伏花崗斑巖與圍巖的內(nèi)外接觸帶上，其成礦作用與燕山期中酸性巖漿活動密切相關(guān).獨(dú)特的構(gòu)造背景、豐富的礦質(zhì)來源、強(qiáng)烈的流體作用、適宜的礦體定位空間等諸多因素結(jié)合，形成了隱伏斑巖體控制的大型斑巖型鉬礦.

馬超營斷裂帶；斑巖型；鉬礦；燕山期中酸性巖體；河南省

1 成礦地質(zhì)背景

華北陸塊南緣熊耳山地區(qū)是我國重要的金及多金屬成礦帶，該區(qū)先后發(fā)現(xiàn)了南泥湖、三道莊、上房溝、雷門溝、東溝等大中型鉬（鎢）礦床以及上宮、祁雨溝、店房、前河等大中型金礦床.受區(qū)域構(gòu)造控制的燕山期小型斑巖體明顯控制著鉬礦床的產(chǎn)出.石窯溝鉬礦產(chǎn)于該區(qū)著名的馬超營斷裂帶上，經(jīng)詳查工作，（332+333）鉬資源量已超過30×104t，成為該區(qū)又一個大型斑巖型鉬礦床.

區(qū)域地層主體為太古宙太華群變質(zhì)基底和中元古界熊耳群中酸性火山巖系.近東西向的馬超營斷裂帶具有長期多次活動特點(diǎn)，是區(qū)域最重要的控巖控礦構(gòu)造.該斷裂帶總體寬度達(dá)4 km以上，走向270～300°，斷層面總體北傾，傾角50～80°，局部反傾，由北向南由康山－南坪斷裂、鐵嶺－石窯溝斷裂、馬超營－紅莊斷裂及其南側(cè)數(shù)千米寬的片理化帶組成.石窯溝鉬礦即產(chǎn)于該斷裂帶中段之鐵嶺－石窯溝斷裂與北東向焦園斷裂的交接復(fù)合部位（圖1）.近東西向與北北東向兩組斷裂構(gòu)造的交切點(diǎn)控制了中酸性小巖體的空間侵位.

區(qū)域巖漿活動強(qiáng)烈，尤以燕山期中酸性巖漿活動與成礦關(guān)系密切，規(guī)模較大的有花山、合峪等花崗巖體，金屬礦床多產(chǎn)于這些巖體周邊.石窯溝鉬礦地表未見巖體出露，但重磁、遙感資料及深部鉆孔驗(yàn)證均顯示石窯溝一帶深部亦存在巨型隱伏花崗巖巖基，并在鉬礦體中心深部見有小型花崗斑巖體.

圖1 欒川縣北部區(qū)域地質(zhì)略圖??武警黃金第六支隊(duì).河南省欒川縣紅莊-元嶺鉬金礦詳查報告.2012.Fig.1 Geological sketch of North Luanchuan County

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)通過普查、詳查工作，圈定一個鉬礦體.礦體位于鐵嶺－石窯溝斷裂北側(cè)上盤附近，賦存于隱伏花崗斑巖與中元古界熊耳群火山巖接觸帶附近，主體在外接觸帶熊耳群安山巖、流紋巖、英安巖中.

鉬礦體東西長1100 m，南北寬700 m，但垂厚差異較大.中心區(qū)厚度大，控制垂厚309.58～1239.13 m.受目前勘查程度所限，除ZK599、ZK5507兩孔孔深大于1500 m外，其他鉆孔孔深大多為500～1000 m，未能穿透中心區(qū)鉬礦體（圖2）.邊緣區(qū)厚度相對較小，控制垂厚一般小于200 m.礦體賦存標(biāo)高最高962 m，最低為-693.82 m，氧化帶深28.48～297.30 m.經(jīng)地表、深部工程系統(tǒng)揭露控制顯示，礦體形態(tài)較復(fù)雜，中心區(qū)夾石不多，邊緣區(qū)向內(nèi)復(fù)合，向外分支呈透鏡狀，夾石增多，整體形態(tài)形似中心相連、周圍不規(guī)則參差狀的“上水石”狀，由中心向四周逐漸埋藏變深、礦體逐漸變薄.礦體北部有許多分支，且品位低于南部.

厚度等值線研究表明，礦化中心分布在橫57～47線東80 m，縱Ⅴ線北50 m至Ⅻ線南50 m范圍之內(nèi).工業(yè)礦主體在中心區(qū)，其中心與礦體中心吻合，鉬品位0.030%～1.30%，平均0.083%.總體品位不高，統(tǒng)計變化系數(shù)為51%，屬均勻型.工業(yè)礦與低品位礦垂厚具有消長關(guān)系，斑巖體外接觸帶附近鉬礦化最強(qiáng)，遠(yuǎn)離巖體礦化減弱.在中心區(qū)以工業(yè)礦為主，在邊緣區(qū)礦體以低品位礦為主.礦體厚度與平均品位具較好的正相關(guān)性，礦體越厚，品位就會有偏高的趨勢.

圖2 石窯溝鉬礦橫51號勘探線剖面圖Fig.2 Profile along No.51 exploration line in the Shiyaogou Mo deposit

組成礦體的巖石主要有硅鉀化蝕變安山巖、英安巖、花崗斑巖，礦石礦物成分較為簡單.金屬礦物主要為黃鐵礦、輝鉬礦、磁鐵礦，少量黃銅礦、金紅石、重晶石等；脈石礦物主要為石英、綠泥石、透閃石、透輝石，其次為絹云母、白云石、鉀長石，微量螢石、磷灰石、電氣石等.根據(jù)原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分、蝕變強(qiáng)度、礦化種類可將礦石分為4種：蝕變安山巖型、蝕變流紋巖型、蝕變粗面巖型和花崗斑巖型.輝鉬礦多呈浸染狀嵌布于石英集合體中，追隨石英細(xì)脈分布于礦石中，較少分布于由石英-綠泥石-絹云母-透輝石-透閃石等脈石礦物集合體中.輝鉬礦有時嵌布于石英裂隙中，或于石英脈與其他脈石礦物集合體的接觸面間呈細(xì)脈狀分布，礦化較強(qiáng)部位輝鉬礦細(xì)脈厚度可達(dá)數(shù)厘米.

礦區(qū)圍巖蝕變分帶現(xiàn)象明顯，具有較典型的斑巖鉬礦蝕變特征.近礦部位鉀長石化、硅化、黃鐵礦化、絹英巖化、絹云母化較強(qiáng)，其中鉀長石化、硅化與鉬礦化關(guān)系密切，一般表現(xiàn)為石英－鉀長石脈或滲透型交代現(xiàn)象發(fā)育，脈寬幾毫米至2 cm不等.在礦石中常見石英－鉀長石脈被石英－輝鉬礦脈所切割，說明鉀長石化蝕變應(yīng)早于鉬礦化.滲透型鉀化蝕變以大量鱗片狀黑云母、細(xì)粒鉀長石以及絹云母交代原巖為特征，可導(dǎo)致巖石呈暗紅色.遠(yuǎn)礦部位青磐巖化廣泛分布，以綠泥石化和綠簾石化為主，火山巖原巖暗色礦物均發(fā)生綠泥石化，斜長石多發(fā)生綠簾石化，但原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造通常得以保存，仍可見交織結(jié)構(gòu)或者杏仁構(gòu)造.鏡下可見碳酸鹽化，主要表現(xiàn)為方解石脈或面狀碳酸鹽礦物的發(fā)育，碳酸鹽細(xì)脈充填于巖石裂隙中.一般情況下碳酸鹽脈切割早期各類脈體，應(yīng)形成于成礦期后.

3 斑巖體特征

礦區(qū)地表未見巖體出露，但ZK519孔671.35 m（標(biāo)高121.61 m）以下至800.9 m終孔見到二長花崗斑巖體（圖2）.圍繞該孔周邊多個鉆孔見到灌入熊耳山火山巖中的花崗斑巖小枝岔，厚度0.40～31.4m不等.斑巖及其圍巖中鉬礦化明顯，表明石窯溝鉬礦是巖漿活動的直接產(chǎn)物.由于鉆孔未能完全揭露隱伏巖體，其形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀還無法確定，根據(jù)已有鉆孔勘查網(wǎng)度推測，斑巖體水平方向規(guī)模應(yīng)小于200 m×200 m.

二長花崗斑巖呈肉紅色，斑晶主要為自形的板柱狀鉀長石和斜長石，少量石英、黑云母，基質(zhì)為細(xì)粒鑲嵌狀的石英和長石，另有少量黑云母和角閃石，副礦物為榍石、磁鐵礦等.其特征與南泥湖-三道莊、上房溝、雷門溝等鉬礦床小巖體特征基本一致（見表1）.巖石具高硅富堿特征，SiO2為72.74%，K2O+Na2O為7.27%， Na2O/K2O為0.40［1］.對鉆孔中花崗斑巖樣品開展鋯石SHRIMP U-Pb測年工作，所測鋯石為巖漿鋯石，獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡結(jié)果為（131±1）Ma，代表了斑巖體的侵位年齡［2］.

區(qū)域重磁、遙感資料顯示，欒川獅子廟、石窯溝一帶深部存在大型隱伏花崗巖巖基［2］，區(qū)內(nèi)兩個目前最深鉆孔ZK599、ZK5507分別在1326 m（標(biāo)高-559 m）以下和1415 m（標(biāo)高-509 m）以下見二云二長花崗巖體，且鉬礦化很弱，應(yīng)與區(qū)域上花山、合峪等花崗巖體同為燕山期巖漿構(gòu)造旋回產(chǎn)物，可能是成鉬小型斑巖體的母巖.

4 礦床成因

鉬礦產(chǎn)于馬超營大斷裂與焦園-石窯溝斷裂交匯部位附近，隱伏巖體受東西向構(gòu)造帶與北東向斷裂控制，燕山期隱伏花崗斑巖是成礦的主要因素.

4.1 成礦物質(zhì)來源

表1 豫西地區(qū)鉬礦控礦巖體特征對比表Table 1 Geological characteristics of the host intrusive rocks of M o deposits in western Henan Province

對石窯溝鉬礦石英包裹體研究表明，鉬礦成礦流體具有多源性，既有大氣降水，也有深部來源，但主要來源于深部.其δ18O變化范圍為-16.85‰～-19.44‰，表明所測樣品中氧可能來源于大氣降水，說明大氣降水參與了成礦作用.δ13C分布范圍為-0.27‰～-4.97‰，與大氣降水的δ13C分布范圍不一致，而與熱液碳酸鹽、隕石δ13C分布范圍相一致，表明石窯溝礦區(qū)中的碳有可能來源于深部.石英中稀土元素LREE/∑REE比值高達(dá)0.680～0.881，LREE/HREE為2.126～7.401，為輕稀土富集型；（La/Yb）N為1.971～9.31，（La/Sm）N為1.736～3.562，（Gd/Yb）N為1.204～1.908.通過對比研究石窯溝鉬礦稀土元素與鉆孔所見花崗斑巖中石英的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式，二者分布特征相似，都是輕稀土富集，分餾程度高；重稀土相對虧損，分餾程度低［4］.說明二者的演化相似，鉬礦成礦物質(zhì)主要來源于深部巖漿.

4.2 成礦時代

據(jù)郭保健統(tǒng)計，欒川鉬（鎢）礦成礦作用集中于145～131 Ma［5］.對石窯溝鉬礦樣品輝鉬礦的Re-Os同位素年齡測定結(jié)果表明［6］，石窯溝鉬礦床模式年齡變化范圍（131.3±2.4）～（134.3±2.6）Ma，平均模式年齡（133.4±1.0）Ma，等時線年齡為（135.2±1.8）Ma，成礦作用發(fā)生于早白堊世（測試單位為中國地質(zhì)科學(xué)院國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心Re-Os同位素實(shí)驗(yàn)室），與隱伏斑巖體成巖年齡基本一致，推定二者應(yīng)形成于統(tǒng)一的成巖成礦地質(zhì)事件.這一結(jié)果與欒川其他鉬（鎢）礦床一致.

4.3 礦床成因類型

本區(qū)鉬礦受東西向的馬超營斷裂帶與北東向焦園-石窯溝斷裂構(gòu)造所圍限，大斷裂成為巖漿侵位和含礦熱液運(yùn)移的通道.在勘查過程中多個鉆孔深部見到多層花崗斑巖枝，ZK519鉆孔深部見到隱伏花崗斑巖，且具有輝鉬礦化，輝鉬礦呈細(xì)脈-網(wǎng)脈浸染狀賦存于花崗斑巖體和外接觸帶熊耳群火山巖圍巖裂隙中.鉬礦體規(guī)模大，品位低，從礦體向圍巖有鉀長石化、硅化、青磐巖化的蝕變分帶現(xiàn)象，其中硅化、鉀長石化與礦化關(guān)系密切.綜上認(rèn)為石窯溝鉬礦為典型的斑巖型鉬礦床.

秦嶺造山帶形成之后，巖石圈減薄，導(dǎo)致了區(qū)域上大規(guī)模的巖漿活動，形成了花山、合峪等花崗巖體及石窯溝隱伏花崗巖基.經(jīng)高度分異后，攜帶大量成礦物質(zhì)的剩余巖漿沿斷裂等通道繼續(xù)上侵，形成突出巖基的小型斑巖體［7］.斑巖體內(nèi)外接觸帶裂隙密集，是構(gòu)造薄弱部位和相對開放的空間，為礦質(zhì)運(yùn)移、沉淀提供了條件.獨(dú)特的構(gòu)造背景、豐富的礦質(zhì)來源、強(qiáng)烈的流體作用、適宜的礦體定位空間等諸多因素結(jié)合，形成了石窯溝大型斑巖型鉬礦.

［1］張江明.南坪礦區(qū)隱伏巖體特征及其找礦意義［J］.地質(zhì)與勘探, 2010,46（增刊）:1232—1241．

［2］莊光軍，雷時斌，張江明.南坪礦區(qū)隱伏巖體特征及其找礦意義［J］.地質(zhì)與勘探,2010,46（增刊）:1232—1241．

［3］李文輝.河南省欒川縣石窯溝鉬礦區(qū)找礦潛力分析［J］.中國鉬業(yè),2011,35（6）:6—10.

［4］梁海彬.河南省欒川縣石瑤溝鉬礦石英、黃鐵礦成因礦物學(xué)特征及其地質(zhì)意義［J］.地質(zhì)與勘探,2010,46（增刊）:1263—1271.

［5］郭保健，李永峰，王志光，等.熊耳山Au-Ag-Pb-Mo礦集區(qū)成礦模式與找礦方向［J］.地質(zhì)與勘探,2005,41（5）:43—47.

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GEOLOGICAL CHARACTERISTICS OF SHIYAOGOU MOLYBDENUM DEPOSIT IN THE WEST OF HENAN PROVINCE

ZHAO Rui-feng1,XU Tao2

1.No.2 Corps of Gold Geology,CAPF,Langfang 065000,Hebei Province,China;
2.Institute of Gold Geology,CAPF,Langfang 065000,Hebei Province,China

The Shiyaogou molybdenum deposit in Western Henan Province,located in the middle section of Machaoying fault zone,is closely related with the Yanshanian acidic-intermediate granite in metallogenesis.The NWW and NE trending faults are developed in the ore field.The orebodies occur in the contact between buried granite porphyry and its wall rocks. This large-scale buried pluton-controlled porphyry molybdenum deposit is formed by the combination of multiple factors such as unique tectonic setting,plentiful mineral source,intensive fluid process and appropriate host space.

Machaoying fault zone;porphyry type;molybdenum deposit;Yanshanian acidic-intermediate granite; Henan Province

1671-1947（2015）02-0124-04

P618.65

A

2014－05－30；

2014-09-11.編輯：張哲．

趙瑞峰（1969—），男，高級工程師，從事礦產(chǎn)資源勘查工作，通信地址河北省廊坊市廣陽道93號，E-mail//13313067508@189.cn