第63卷第4期 DOI:10.3969/j.issn.1671-4172.2011.04.OO4 有 色 金属(矿山部分) 2011年7月 雷门沟钼矿床地质特征及主要控矿条件分析 褚松涛,陈刚刚 (丰源钼业有限责任公司,河南嵩县471434) 摘要:介绍雷门沟钼矿床的矿床地质特征,分析主要控矿条件,指出区域内寻找钼矿床的主要标志,为今后 找矿指明了方向。 关键词:钼矿床;地质特征;找矿标志;控矿条件 中图分类号:P618.65 文献标识码:A 文章编号:1671-4172(2011)04-0012-05 Analysis on geological characteristics and main ore-controlling condiitons of Leimengou Molybdenum Deposit CHU Songtao,CHEN Ganggang (Fengyuan Molybdenum Co.,Ltd.,Songxian Henan 471434,China) /l ̄traet:In this paper,the geological characteristics of Leimengou Molybdenum Deposit are described,the main ore:・ controlling conditions are analyzed,and the main prospecting criteria are pointed out for the prospecting of molybdenum de・ posit in this area.which can provide reference for the prospecting in future. Key words:molybdenum deposit;geoloicagl characteirstics;prospecting cirteria;ore—controlling condition 1 雷门沟钼矿床矿区地质特征 1.1地层 l0—50 cm范围内。角砾形态各异,混杂交生,多为 棱角状、次棱角状,少量为浑圆状,这些说明角砾在 形成过程中有上迁下移的搬运过程。多数角砾岩体 具有钼矿化,根据钻孔40个光谱样Mo含量的分析 统计,已构成钼矿体(图1)。 1.2构造 雷门沟钼矿床矿区内出露地层主要为新太古界 变绿岩系太华群片麻岩一混合岩系。其主要岩性为 黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和黑云角闪斜长 岩、混合岩,原岩为铁镁质长英质火山岩。斜长角闪 岩常呈透镜体产于以上岩层中,以上岩石受不同程 度混合岩化和花岗岩侵入隐爆影响,形成各种混合 岩化片麻岩、混合岩和爆破角砾岩,且部分成为赋矿 岩石。 雷门沟钼矿床分布于龙脖一花山背斜的南东 翼,矿区内地层呈单斜产出,其片麻理走向与区域片 麻理走向一致,呈北东一南西向,其产状倾向120。 ~135。,倾角25。~35。。区内断裂构造发育,表现出 多期次活动、力学性质多次转变的特点。主要为近 矿区地表出露15个含矿爆破角砾岩体,长度从 几十到几百米不等,形态各异。在垂向上随着深度 增加有规律地收敛变小,呈现为漏斗形、楔形。角砾 东西向张性断裂、北西向压扭性断裂和北东向张扭 性断裂。 1.3岩浆岩 岩体与围岩接触界线比较清楚。 角砾岩体出露在花岗斑岩体的顶部和边部,在 花岗斑岩钵和接触带附近,角砾岩呈环状卫星体展 布。 区内岩浆活动频繁,主要有新太古代略晚于绿 岩系并侵入其中的变质花岗岩类(TrG岩系)。该 岩系已变成各种片麻岩、混合岩。其次为燕山晚期 (99.3~104 Ma,K—Ar)侵入变质花岗岩—绿岩系 的成钼花岗岩复式小岩株,其岩浆演化序列为:石英 斑岩脉一花岗闪长斑岩脉一微一细粒斑状花岗岩、 花岗斑岩一角闪二长花岗斑岩脉。与成矿直接有关 角砾岩体成分复杂,主要为片麻岩类和安山岩 类,次为花岗岩类和脉岩类。角砾大小悬殊,一般在 作者简介:褚松涛(1978一),男,助理工程师,地质找矿专业,主要从 事地质矿产勘查和技术管理工作。 者为微一细粒斑状花岗岩和花岗斑岩。另外还分布 有少量元古宙辉长辉绿岩、中生代正长岩脉、花岗闪 第4期 褚松涛等:雷门沟钼矿床地质特征及主要控矿条件分析 长斑岩脉等。 图1雷门沟钼矿床地质略图 Fig.1 The geological sketch map of Leimengou molybdenum deposit 1一爆破角砾岩;2-花岗斑岩;3-斑状二长花岗岩;4-斑状花岗岩;5-太华群片麻岩 6.地质界线;7-岩相过渡界线;8-推测断裂;9-勘探线及编号 成矿花岗岩体出露面积约1 km ,平面上为不规 和辉钼矿,次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿等, 另有微量白钨矿、辉锑铅矿、斜方辉锑铅矿、自然金、 则的长条状,垂向上为向西侧伏的漏斗状,四周接触 面向内倾斜,倾角45。~80。。岩体以横24线为界,以 东出露地表,以西隐伏于Br8角砾岩体之下。岩体侵 人主要受NWW向断裂控制。该岩体在横线16线以 东,中部为微一细粒斑状花岗岩,边部为细一微粒斑 状二长花岗岩,以西主要为花岗斑岩,三种岩石之间 呈渐变过渡关系。据微一细粒斑状花岗岩和花岗斑 岩采样分析结果,岩石具有高硅富碱高钾的特点,氧 化程度较低。从开采的情况看,花岗岩岩体的矿化规 律为:自接触带向岩体中心矿化由强到弱。 磁黄铁矿等。脉石矿物主要有石英、斜长石、钾长 石、绢云母,次为高岭石、硬石膏、萤石及微量方解 石、角闪石、绿泥石、绿帘石、黑云母及沸石等。 据矿区内27个矿石样品化学全分析,组合分析 及光谱半定量分析结果表明:构成矿石的基本成分 为SiO2、A12O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、K2O、Na20,成 矿元素以MoS:为主,伴生有用组分为Cu、Pb、zn、S 等,S可综合利用。 2.2.2矿石结构构造 2矽养地质特征 2.1矿体特征 矿石中常见有自形一半自形晶粒状结构、他形 晶粒结构、少量的包含结构及交代假象和交代残余 结构等。矿石构造主要有角砾状构造、浸染状一细 脉浸染状构造、脉状一网脉状构造和晶洞构造等。 矿石构造自斑状花岗岩岩体中心向外至蚀变围 岩中,有如下变化规律:以浸染状构造为主一以细脉 浸染状构造为主一以细脉、网脉构造为主一以脉状 构造为主。 2.2.3矿石类型 矿床内主要矿体有两个,其中I号矿体东西长 2 000 m,一般厚250 1"11,呈向南侧伏的板状体;1I号 矿体东西长1 000 m,厚50~250 m,呈向南侧伏的 板状体。全矿床钼平均品位0.071%。矿体呈半环 状产于花岗岩体与片麻岩的内外接触带附近…,局 部可出现在外接触带600 m范围内。 2.2矿石特征 矿区内矿石按自然类型可分为氧化矿、混合矿 和原生矿三种;按矿物成分可分为花岗岩型、角砾岩 型和片麻岩型;按结构构造可分为浸染状、脉状一网 脉状和角砾状钼矿石。 2.2.1矿石物质组成 地表氧化矿中,金属矿物主要是褐铁矿,次为钼 华及孔雀石。原生矿石中,金属矿物主要有黄铁矿 14 2.3围岩蚀变与矿化阶段 有 色 金属(矿山部分) 第63卷 岩中,主要钾长石化带之外从成矿前期到成矿后期 均有出现,是一种与辉钼矿矿化最为密切的近矿围 雷门沟钼矿床的围岩蚀变与矿化特征与一般斑 岩型铝矿基本相似,发生于岩体和硅铝质岩石中。 就其发展进程而言,可分为岩浆晚期溶液的交代蚀 变和岩浆期后气化一热液交代蚀变。前者主要发育 于岩体内部,后者发育于包括岩体在内的所有岩石 中。岩浆晚期的交代蚀变是岩浆冷凝结晶过程中析 出的热液对基本固结的岩石进行的交代,主要为面 型钾长石化、钾长石一石英交代,表现为钾长石、石 岩蚀变,几乎所有的辉铝矿石中均可见石英化现象, 是矿区最主要的蚀变类型,它形成的时间长,蚀变 强,分布广。大致可分为三期,各期石英化的强度, 表现形式及伴生矿物和成矿相关关系均有差异。 1)成矿前期石英化。多呈团块状,局部也可见 无色透明石英,产在花岗岩中心部位,有时在内外接 触带也可看到。常见被成矿期各种硅化石英细脉切 英是不规则状、云雾状、因块状交代斜长石及形成钾 长石斑晶、石英团块和“条纹岩”,无矿化产生。岩 浆期后热液蚀变主要有石英化、绢云母化或绢英岩 化、钾长石化,次为黑云母化、高岭石化、萤石化、绿 泥石化、方解石化等。由于矿床内溶矿岩石的化学 活动性差,相对脆性,而产生裂隙,因此蚀变矿化主 要表现形式为沿多组裂隙充填(为主)细脉和网脉 状,次为脉侧粒向交代和浸染状矿化。与钼矿化最 为密切的蚀变为石英化、钾长石化和黄铁绢英岩化。 根据脉体的矿物组合及其穿插关系可将矿化蚀 变从早到晚分为以下阶段:1)基本无矿化的钾长 石一石英阶段:发生于岩浆晚期,在岩体中表现形式 如上述,在围岩中以石英细脉、钾长石细脉和石英一 钾长石细脉形式出现。2)硫化物一石英阶段:发生 于岩浆期后阶段,以形成基本不含钾长石的硫化物 细脉和硫化物石英细脉为特征。伴有绢云母化。 3)硫化物一萤石一钾长石一石英阶段:发生在岩浆 期后阶段,以形成含钾长石、萤石的各种硫化物一石 英细脉为特征。4)硫化物一方解石一石英阶段:发 生在成矿后期,以形成含方解石的各种硫化物一石 英细脉为特征。5)绿泥石一高岭石阶段:属成矿尾 声,形成不含矿的高岭石、绿泥石。 钼矿化主要形成于2)、3)阶段,其次为4)阶 段。 各种蚀变自岩体中心向外,大致有如下分带现 象:钾长石化带一石英绢云母化带一青盘岩化带。 2.3.1钾长石化带 矿区内钾长石化发育,主要分布在斑岩体内部 靠中间部位,自岩体中部到边部逐渐减弱。钾化系 岩浆晚期自变质作用交代钾长石形成的蚀变,在岩 石中主要呈斑晶产出,在交代生成的钾长石内常可 见斜长石包体及斜长石残余。辉钼矿在钾化强烈的 地方主要呈浸染状产出。 2.3.2石英绢云母化带 矿区内石英化最为发育,主要分布于岩体和围 穿。 2)成矿期硅化石英细脉。脉宽一般在0.8—5 mm,延伸数厘米到数十厘米,常与萤石、方解石、绢 云母及各种硫化物交织共生,其中辉钼矿多呈细小 鳞片状沿脉壁分布,有少量分布在脉体中间。按组 成矿物质不同,可分为辉钼矿绢云母石英细脉、辉钼 矿萤石石英细脉、多金属硫化物石英细脉和矿化方 解石石英细脉等。 3)成矿后期硅化石英细脉。多呈乳白色半透 明石英脉,脉宽多为0.5~3 mm,未见与其它矿物共 生,切穿各种矿化石英细脉。 2.3.3青盘岩化带 青盘岩化主要分布在外接触带的角闪质类岩石 和西部顶盖角砾岩体中,包括绿泥石化、高岭石化、 碳酸盐化和黄铁矿化等。 2.4矿化的富集规律 从矿区内各钻孑L内主要矿体的平均品位来看, 花岗岩体中间部位为0.065%~0.069%;内外接 触带处为0.061%~0.94%;蚀变围岩中为 0.063%~0.079%;从揭露的实际情况看,与钻孔 内的品位变化基本一致,在花岗岩体的内外接触带 处矿层增厚品位较富,因此确定花岗岩体的内外接 触带为矿区的矿化富集地段。 从矿区内各横勘探线剖面中主矿体之平均品位 看,矿体的品位有自中间向东西两端逐渐变贫的变 化规律,其表现为中间部分的第16横线、第8横线 和第24横线的平均品位为0.074%~0.076%;其 两侧的第1横线和第32横线的平均品位为 0.069%~0.070%;而东西两端的第9横线和第 40横线的平均品位为0.066%。 3主要控矿条件分析 3.1地层控矿作用 豫西华熊台缘坳陷目前发现的1O个钼矿床全 部分布于太古宙和元古宙地层中,钼矿成矿时代为 第4期 褚松涛等:雷门沟钼矿床地质特征及主要控矿条件分析 l5 燕山期,与赋矿地层时代相差甚远,反映了我国燕山 期构造岩浆活动强烈和成矿作用出现高峰的特点。 小秦岭、崤山、熊耳山、鲁山地区太华群和古元 古界基底地层平均含钼量为2×10。。。~4.1×10 (据400多个样统计),熊耳群安山岩类平均含钼 3.8×10~~6.5 X 10 (据300多个样统计),栾川 群和官道口群各组平均含钼量为1.31×10~~ 19.50 X 10~。其中基底中基性火山岩和盖层栾川 群白术沟组、三川组长石片岩、石英砂岩、千枚岩含 钼较高 一 。表明包括雷门沟钼矿在内的华熊地块 钼钨成矿带的基底和古老盖层具有富钼的特点,导 致东秦岭北部钼的区域地球化学异常带的出现,并 与华南富钨贫钼的地球化学特点呈鲜明对比,这就 为形成包括本区在内的东秦岭成钼岩体的富钼壳幔 质重熔型岩浆提供了丰富的物质来源,成为区内钼 矿成矿的矿源层。 大量研究资料表明,钼矿化对于岩性并无明显的 选择性。不同围岩在物理化学性质上的较大差异只 能导致矿床类型、蚀变、矿石类型即矿化表现形式的 不同。雷门沟矿床的赋矿岩石为硅铝质岩石,相对脆 性,易产生裂隙,化学活动性相对稳定,不易被交代, 故蚀变主要以线型钾化、石英化、绢(云)英岩化为主, 矿化以细脉充填为主,属典型的斑岩型钼矿床。 3.2岩浆活动控矿作用 现有资料表明:区内太古宙和元古宙的岩浆活 动并未形成钼矿床、仅燕山晚期岩浆活动形成了包 括雷门沟钼矿在内的整个成矿带的众多钼矿。在区 域地球化学背景、花岗岩的成因类型有利形成钼矿 的前提下,评价花岗岩是否可能形成有工业价值钼 矿床的指标主要包括岩浆分异演化与岩石系列、岩 体主要化学成分、岩体成矿元素与挥发分含量等。 3.2.1 岩浆分异演化和岩石系列与成矿关系 国内外典型的钼矿床,如享德逊・克来梅克斯、 辽宁岭前、陕西金堆城、豫西三道庄一南泥湖、上房 沟、夜长坪、雷门沟等钼矿,与成矿有关的花岗岩浆 分异演化程度较高,分异指数(DI)均大于90(90.31 ~94.89,雷门沟90.31),而成铜岩体分异指数(DI) 多小于85。因分异程度较高,所以成矿岩体往往为 由多种岩石系列组成的复式岩体(图2)。如吉林大 黑山钼矿床成矿岩体从早到晚岩石系列为:黑云母 斜长花岗岩一黑云母花岗岩长斑岩一花岗岩(划一 者代表与成矿直接有关,下同); 辽宁岭前钼矿床:黑云母花岗岩一粗粒斑状花 岗岩一细粒斑状花岗岩一花岗斑岩(脉);金堆城钼 矿床:黑云母花岗岩_+花岗斑岩一花岗斑岩脉;上房 沟钼矿床:斑状黑云母二长花岗岩一花岗斑岩一花 岗斑岩脉;三道庄一南泥湖钼矿床:斑状黑云母花岗 岩一斑状花岗岩;雷门沟钼矿床:石英斑岩脉一花岗 闪长斑岩脉一微一细粒斑状花岗岩、花岗斑岩一角 闪二长花岗斑岩脉。近年来,在河南燕山期大花岗 岩体(岩基、岩株)中发现许多与岩浆演化晚期形成 的细一中粒斑状花岗岩有关的大型、超大型钼矿床, 引起了人们的关注,这是钼矿找矿的新方向。 3.2.2岩石化学成分与成矿的关系 我国和世界主要钼钨矿床成矿岩体和复式岩体 中直接与矿化有关的花岗岩石SiO:含量多为71% ~76.33%,其中矿化强度大者SiO 含量多大于 73%,明显高于戴里花岗岩SiO 含量(70.18%),远 高于我国主要以铜为主的成矿岩体(62.94%一 67.23%) 一1o],雷门沟岩体SiO2含量为73.13%, 表明钼(钨)成矿岩体具有高硅的特点。 我国成钼岩体与成矿直接有关的花岗岩K 0+ Na20含量多为7.51%~10.16%,K2O/Na20比值 多为1.40~3.75。雷门沟岩体K 0+Na 0含量为 8.4l%,K O/Na20比值为3.00,远高于成铜岩体和 非成钼岩体,具有富碱高钾特点。因此高硅富碱高 钾的燕山期花岗岩对成钼有利。 3.2.3岩体富含成矿元素 我国多数成矿岩体含Mo(10~328)×10一,含 F>300×10~,含C1>30×10‘。。;雷门沟岩体含Mo 57.9×10一。,含F(831~1 020)X 10一。,含C1 30× 10~。这些元素都对成矿有利。 3.3构造控矿作用 燕山晚期强烈的构造活动,深部应力带局部逸 散增温和释放构造摩擦热,以及在构造低压区聚集 大量挥发分,促使断裂重熔发生,从而使深部富钼矿 源层重熔形成与成矿有关的壳幔重熔花岗岩浆,并 在有利的构造部位侵入就位,形成成矿花岗岩体。 在岩浆侵入和成矿期构造活动产生的接触带构造和 断裂、裂隙系统,控制了蚀变、矿化的空间分布和细 脉、网脉的具体产出。 4 区域找矿标志 1)存在古老陆块基底和盖层富钼的矿源层; 2)具有高硅富碱高钾、分异程度较好、富含成 矿元素和挥发分的燕山晚期花岗岩岩体; 3)岩体内及其围岩中发育有以硅化和钾化为 主的强烈的面型和线型热液蚀变,并具有一定的蚀 16 有 色 金属(矿山部分) 第63卷 变分带; 图2东秦岭钼矿带区域地质图 (据李诺等,2007,略有修改) Fig.2 Regional geological map of molybdenum mineralization belt in east Qinling 1一自垩纪一新生代冲积物;2-三叠纪海相地层;3一嵩箕地块盖层;4-华北陆块(1.4~0.5Ga);5-华北地块熊耳群 (1.85—1.4Ga);6.华北地块变质岩基底;7一北秦岭早古生代地层;8一北秦岭二郎坪群(1、0~0.4Ga);9一北秦岭宽坪 群(1.8—1.4Ga);10一北秦岭秦岭群(>1.4Ga);11-南秦岭地层(1.0~0.25Ga);12一南秦岭基底(>1.0Ca);13冲 生代花岗岩;l4-前中生代花岗岩;l5-中生代中酸性斑岩类;16一断裂及推测断裂;17一浆控高温热碎钼矿床;18一断控 脉热液钼矿床 矿床编号及名称:①.黄龙铺;②一石家湾;③.金堆城;④一木龙沟;⑤-夜长坪;⑥一银家沟;⑦一石宝沟;⑧一上房沟; ⑨.南泥湖;⑩.三道庄;⑩.马圈;⑥.黄水庵;⑩一雷门沟;⑩一鱼池岭;⑩一东沟;⑩一秋树湾;⑩・大湖;⑩-龙门店;⑩一坻 房;④一太平镇;⑨.土门;◎一土岭村;⑦一大西沟;①一凡台沟 4)从雷门沟钼矿产出的隐爆角砾岩特征来看,与 [2] 罗铭玖,黎世美,卢欣祥,等.河南省主要矿产的成矿作用及矿 毗邻的祁雨沟爆破角砾岩型金矿床的角砾岩十分相 床成矿系列[M].北京:地质出版社,2000:56-81. 似,应为相同机制下的产物。不同的是,雷门沟斑岩体 [3] 罗铭玖,张辅民,董群英,等.中国钼矿床[M].郑州:河南科 学技术出版社,1991:329-440. 侵位可能更浅,剥蚀程度高,顶部主要含金角砾岩已被 [4] 秦正永,林晓辉,郭鹏志.天津蓟县东山隐爆角砾岩型金矿地 剥蚀掉;而祁雨沟金矿形成有关的岩体可能侵位较深, 质特征[j].地质调查与研究,2003,26(3):169・176. 目前尚未见及。加上剥蚀程度低,其上部含金角砾岩 (5] 自凤军,肖荣阁.东秦岭铝矿的主要类型、成矿特征和成矿时 体大都得以保留。如果该认识正确,在祁雨沟金矿深 代(J].矿产与地质,2009,23(6):500-506. 部的斑岩体中可能找到有价值的钼矿床。 [6] 李永峰,毛景文,胡华斌,等.东秦岭铝矿类型、特征、成矿时代 及其地球动力学背景[J].矿床地质,2005,24(3):292-304. 5 结语 [7j 黄典豪,吴澄字,聂凤军.陕西金堆城斑岩钼矿床地质特征及 成因探讨[J].矿床地质,1987,6(3):22-34. 通过对该矿床地质特征的研究和主要控矿条件 [8] 河南有色地勘局第五地质队.外方山一熊耳山一崤山钼金多 的分析,概略总结了该类型钼矿的基本特征和成矿 金属成矿规律与找矿预测[R].2008. 规律,正确合理地指导了矿山生产,同时也为今后区 [9] 李云,王文娟,郭锐,等.河南省钼矿床赋存特征[J].中 国钼业,2007,31(3) 】O・13。 域内找寻该类型矿床指明了方向。 [1O] 郭保健,李永峰,叶会寿,等.熊耳山Au、Ag、Pb、Mo矿集区成 参考 文 献 矿模式与找矿方向[J].地质与勘探,2005,41(5):43-47. [1]毛磊.河南钼矿成矿规律刍议[J].现代矿业,2009(7): 90-91