黄水庵钼矿床的地质特征及其成因探讨

 黄水庵钼矿床的地质特征及其成因探讨
王晓辉1
摘要：根据黄水庵钼矿区的勘探资料，初步总结了该矿区的成矿地质条件和矿床地质特征。运用矿床学、成矿规律学等基本理论和方法，分析了该矿床的形成与演化过程以及含矿构造带、矿体、围岩、矿石特征，得出该矿床大型斑岩型钼矿床，品位较贫，并对下一步找矿提出了建议。结果表明，背斜及其派生构造以及燕山期的岩浆活动是其主要的控矿因素。
关键词：斑岩型钼矿；短轴背斜；花岗斑岩；角砾岩筒；矿石类型
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河南省嵩县黄水庵钼矿床是20世纪80年现的钼矿床，由于矿权设置原因被分成了安沟和大石门沟两个矿区。经近几年勘查证实，该矿床为一大型钼矿床。该矿床的发现、勘查与开发对我省在豫西地区寻找同类型矿床具有重要的指导意义。
1  区域地质概况
本区在大地构造上位于华北地台南缘太古界基底隆起区，熊耳山台穹东南侧，东秦岭-大别山钼矿带西段的北亚带东段，即金堆城-银家沟-雷门沟钼矿带，区内地质构造复杂，断裂构造发育，岩浆活动频繁，是金、钼、铅、锌等多金属成矿的有利区带，具有很大的找矿潜力。
1.1  地层
区域地层可分为基底和盖层两部分，结晶基底由太古界太华群石板沟组（Ar2S）构成，盖层主要为中元古界熊耳群（Pt2xl）。在山前的断陷盆地出露有新生界沉积岩。
矿区内出露地层为太古界太华群片麻岩系的中下部层位，岩性表现为各种片麻岩类，主要有黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩，次要岩性为斜长角闪岩，浅粒岩等。
1.2  构造
1.2.1  褶皱构造  区内的褶皱主要为木头沟—黄水庵短轴背斜，该背斜出露于安沟—黄水庵一带，东南部的螃蟹沟附近为其倾伏端，轴向320°左右，北东翼倾角较陡30～35°，南西翼倾角略缓20～35°，倾伏端处倾角略缓20～25°。核部混合岩化强烈，倾伏端处有爆破角砾岩体，两翼脉岩十分发育。
1.2.2  断裂  区域内的断裂构造发育，断裂走向有北东向，北北东向、北西向、北北西向、近东西向等。充填物为片麻碎裂岩、安山质碎裂岩和混合岩化碎裂岩，还有碳酸盐岩和石英脉，局部被北北西向小断裂错断。
1.3  岩浆岩
区域上岩浆岩广泛分布，主要为中生代酸性侵入岩，以花岗岩类为主，主要有花山岩体和五丈山岩体，另外还有一些小的花岗斑岩体及各种岩脉、爆发角砾岩筒等。其中花山岩体分布于矿区西北部约1.4km处，是区域内最大的岩体，呈岩基产出；五丈山岩体分布于矿区外围西部和南部，呈北西—南东走向，面积较大，呈岩基产出。两者都为多期侵入的复合式岩体。
黄水庵钼矿床位于花山岩体和五丈山岩体的夹持部位。
1.4  角砾岩筒
区域上分布有大量角砾岩筒，具有成群、成带分布的特点。其中本区已查明3个角砾岩筒，分别位于木头沟西部、螃蟹沟中部和黄水庵竹园沟的东部，出露面积约0.148～0.251km2。

图1  黄水庵钼矿区区域地质示意图
Fig. 1  regional geological map of Huang shuian Minefiled
2  矿床地质特征
2.1  含矿构造带特征
本区为一大型斑岩型钼矿，主要赋存于太古界太华群片麻岩中，钼矿与片麻岩以及各种原生和派生构造共同构成了含矿构造带。含矿构造带从螃蟹沟沿北西280°～315°方向延伸到安沟一带，延长2400多米，宽度260～600多米。含矿构造带走向与木头沟—黄水庵短轴背斜的展布方向基本一致。
2.2  矿体特征
勘查区共圈定出钼矿体9个，其中大石门沟3个，安沟6个。矿体主要赋存在木头沟—黄水庵短轴背斜轴部的三个爆破角砾岩筒及围岩中的方解石石英脉中。矿体总体倾向北东，倾角70～82°。矿体与围岩关系不明显，与附近的中酸性侵入岩有空间和成因上的联系，主要与侵入围岩的石英方解石脉有关少量也与石英脉有关。
通过对主勘探线87个钻孔（图2），57590.62米样长的统计，得出该区矿体Mo的算术平均品
位为0.062%，其中大石门沟矿区
为0.059%，安沟矿区为0.067%。
从图3可以看出，矿体Mo品位沿走向从南东到北西有逐渐增高的趋势，但在安沟的107线又有所降低。其中7线—15线，15线—103线的品位较高，17线钻孔的平均品位达到了0.077%。

图3 矿石品位沿矿体走向变化图
Fig.3  variation of ore grade along the direction of orebody

图4  矿石品位沿勘探线方向变化图
Fig.4  variation of ore grade along the direction of exploration lines
从矿体沿勘探线方向的品位变化情况可以看出（图4），总体上距矿体中心部位较近的钻孔平均品位较高，其中ZK1102钻孔的平均品位达0.102%。此外，17线、112线、108线、100线的钻孔单孔平均品位有向北上扬的趋势，预示了矿体在这些部位沿勘探线方向存在向北东延伸的可能性，并且地表探槽已经有矿化显示。
总体来看，该矿体在中心部位品位较高，沿走向上有由南东向北西增高的趋势，矿体形态膨缩的现象比较明显。
2.3  蚀变及矿化
本区的围岩蚀变多为热液蚀变，具有蚀变范围广泛、蚀变种类多、多期次多阶段、各期蚀变叠加的特点。硅化是热液作用由早期到晚期均可见到的蚀变，也是与该矿区矿化关系最密切的蚀变。
2.4  主要矿物特征
辉钼矿为主要的含钼矿物，主要见于原生矿中，约占金属硫化物的45%左右，氧化带主要为钼华；方铅矿为主要的含铅矿物，常呈粒状或粒状集合体分布在脉石中，少量与辉钼矿伴生；石英是矿石中含量最多的脉石矿物，约占脉石矿物的50%以上，多与辉钼矿、黄铁矿、方铅矿、方解石伴生。
2.5 矿石结构与构造
2.5.1  矿石结构  辉钼矿多呈鳞片状、叶片状或弯曲叶片状集合体分布在角砾岩或方解石、石英脉中，为高中温矿化阶段的产物。
方铅矿多为他形粒状结构，交代并包裹黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿等矿物，为中低温矿化阶段的产物。
黄铁矿多为自形—半自形粒状结构，在成矿的早期到晚期均可产生。
2.5.2  矿石构造  ①、浸染状构造：辉钼矿呈浸染状产在钾长石、方解石脉中。②、脉状构造：辉钼矿呈脉状产在爆破角砾岩中，及方解石、石英脉中。③、角砾状构造：方铅矿与辉钼矿产于角砾与胶结物结合处。
2.6  矿石类型
根据以上分析并结合现今钼的市场价格，得出该区钼矿石的工业类型为钼矿石和含铅钼矿石；
根据岩矿鉴定结果，结合本区矿石的结构构造和矿物成分，将矿石自然类型确定为浸染状、细脉状矿石。
3  矿床成因分析
3.1  区域构造格架
黄水庵钼矿床主要分布在木头沟—黄水庵短轴背斜的轴部，因此该背斜及其轴部派生的裂隙为主要的控矿构造。
该矿床位于花山岩体和五丈山岩体的夹持部位，矿区内存在的角砾岩筒及部分深钻孔打到的燕山期花岗斑岩充分说明该矿床与燕山期的钙碱性岩浆活动有直接关系。
3.2  矿床的形成与演化
在前燕山期，受北东—南西向应力场的影响，矿区内太华群形成了北西向的褶皱—木头沟脑背斜，在褶皱作用后期，沿背斜构造轴部伴生了北西向纵向断层，造成了北西走向的构造线；随着岩浆的多期脉动作用，含矿热液浸至角砾岩体中，胶结了早期的角砾形成了离原岩较近的斑岩—角砾岩体，同时成矿物质沿角砾空隙或构造裂隙运移并沉淀，形成了以斑岩—角砾岩型钼—铅为主的钼、铅、钨、锌、金多金属矿床系列。成矿后形成的石英斑岩脉对矿体有破坏作用。
总之，木头沟—黄水庵短轴背斜及其派生构造为主要的控矿构造，燕山期钙碱性岩浆的侵入引起了小斑岩体和角砾岩筒的形成，同时成矿物质沿角砾空隙和构造裂隙运移沉淀，最终导致了矿体的形成。
4  主要结论及建议
1、综合以上分析我们可以得出黄水庵钼矿床为一个与燕山期岩浆活动有关受背斜及其派生构造控制的特大型斑岩型钼矿床，该矿床属于贫矿，在目前的经济技术条件下，单一回收钼是不合算的。
2、在17线以西矿体还有向北延伸的趋势，可以结合槽探和钻探继续进行验证。
3、对矿区外围获得的与铅和铁有关的物探异常进行工程验证，以铅、铁资源的开发利用来提升矿床的价值，提高经济效益。


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