河北省興隆縣太平村鉬礦礦化體分布特征及成因探討

聶衛(wèi)東，楊玉山，劉劍波，蔡永紅，孫金龍

河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066001

太平村鉬礦區(qū)處于華北板塊與西伯利亞板塊、太平洋板塊接合部位的燕遼鉬（銅）成礦帶[1]。該帶目前已發(fā)現(xiàn)鉬（銅）礦床（點(diǎn)）26 余處，礦床類型主要為斑巖型、斑巖—矽卡巖型、熱液脈型。成礦帶內(nèi)獨(dú)特的地質(zhì)背景和豐富的礦產(chǎn)資源引起了許多專家學(xué)者的關(guān)注[2,3]。區(qū)內(nèi)太古界變質(zhì)基底構(gòu)成馬蘭峪復(fù)背斜軸部。中上元古界及其以后的沉積蓋層構(gòu)成背斜南北兩翼。

本區(qū)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化，區(qū)域構(gòu)造十分復(fù)雜?？傮w構(gòu)造格架以東西向構(gòu)造與北東向構(gòu)造為主[4,5]。區(qū)域燕山期巖漿活動(dòng)，自地殼深處由北西向南東侵位，沿新華夏系構(gòu)造斷裂形成一系列規(guī)模不等的侵入體。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

太古界遷西群馬蘭峪組第二段（Arm2），巖性主要有：角閃斜長(zhǎng)片麻巖、石榴輝石角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃巖、含磁鐵片麻巖以及混合巖化斜長(zhǎng)片麻巖?？傮w輪廓為單斜構(gòu)造，走向北東，傾向北西，傾角40°～60°。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，由多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成，成礦前斷裂、成礦期斷裂和成礦后斷裂相互交織、相互疊加。目前見(jiàn)到的斷裂主要表現(xiàn)為成礦以后的斷裂活動(dòng)，對(duì)礦體破壞影響較大，主要斷裂構(gòu)造有F1、 F2 斷裂，還有2 條斷裂規(guī)模較?。‵3、 F4）。

由于受區(qū)域應(yīng)力和巖漿侵入作用影響，區(qū)內(nèi)常發(fā)育不規(guī)則密集分布的細(xì)小同成礦張性裂隙，規(guī)模較小，延長(zhǎng)一般數(shù)米至數(shù)十米，但數(shù)量很多，分布比較密集。大多走向北西，傾向北東，傾角較緩，5°～30°，深部產(chǎn)狀變陡，局部近于直立（ZK31-2鉆孔400 m 以下）。近巖體周圍的片麻巖中見(jiàn)有少量北東向裂隙，多被石英細(xì)脈、含黃鐵礦輝鉬礦石英細(xì)脈、輝鉬礦微細(xì)脈及閃長(zhǎng)巖脈充填。這些大量的同成礦張性裂隙，是本區(qū)鉬礦形成的重要成礦地質(zhì)條件，它們?yōu)槌傻V熱液提供了良好的運(yùn)移通道及儲(chǔ)礦空間。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)出露規(guī)模較大的巖體為茨山花崗巖，位于礦區(qū)北東側(cè)，出露面積為7.23 km2，該巖體為兩期侵入。早期花崗閃長(zhǎng)巖分布于后期黑云母二長(zhǎng)花崗巖的邊緣，二者呈脈動(dòng)接觸，巖性突變，界線明顯。ZK0-1 鉆孔772.43 m 至終孔852.52 m 見(jiàn)到該花崗巖，其內(nèi)見(jiàn)有少量黃鐵礦呈星點(diǎn)狀稀疏分布，偶見(jiàn)少量星點(diǎn)狀輝鉬礦顆粒。

區(qū)內(nèi)另出露有8 個(gè)小巖株，大多分布在礦區(qū)中部，其中兩個(gè)為花崗斑巖、兩個(gè)為花崗閃長(zhǎng)巖、兩個(gè)為石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（圖1）。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 鉬礦化分布特征

鉬礦化體主要賦存于硅化片麻巖中。輝鉬礦以三種形式賦存：

第一種：輝鉬礦呈細(xì)脈狀、浸染狀分布于不規(guī)則的石英細(xì)脈中及兩側(cè)（圖2a），輝鉬礦石英脈分布比較普遍，以礦區(qū)中西部分布比較密集，且厚度較大，最厚30 cm，其內(nèi)輝鉬礦含量也較高，礦區(qū)南東側(cè)布相對(duì)稀疏，厚度較小，一般0.5～5 cm，其內(nèi)輝鉬礦含量也較少。

圖1 太平村鉬礦地質(zhì)草圖Fig.1 Geological sketch map of Taiping Villege molybdenum deposit

第二種：輝鉬礦呈微細(xì)脈、薄膜狀沿片麻巖裂隙分布，主要見(jiàn)于礦區(qū)南東側(cè)鉆孔中（圖2b）。

第三種：輝鉬礦呈浸染狀賦存在硅化片麻巖中， 粒度細(xì)小，一般小于0.1 mm。主要分布在礦區(qū)的中西部。

大量的輝鉬礦石英脈、輝鉬礦微細(xì)脈及浸染狀輝鉬礦密集、不均勻的賦存于片麻巖中，構(gòu)成了太平村鉬礦化體，在太平村十幾平方公里范圍內(nèi)是一個(gè)礦化不均勻的大礦化體，由于輝鉬礦分布的不均勻性，造成礦體呈不規(guī)則狀產(chǎn)出，沒(méi)有固定的形態(tài)和產(chǎn)狀。

2.2 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)巖石蝕變較強(qiáng)，巖石中普遍出現(xiàn)不同程度的退色和蝕變現(xiàn)象，并有選擇性的交代，主要蝕變有硅化、黃鐵礦化，其次有黝簾石化、綠簾石化、綠泥石化、絹云母化、鉀化、碳酸鹽化、螢石化等。

（1）硅化∶主要分布在礦區(qū)中北部，近巖體附近硅化較強(qiáng)，主要以面性交代蝕變和線性充填交代兩種形式為主。面性硅化蝕變主要分布于淺色斜長(zhǎng)片麻巖中，巖石普遍褪色，硬度加大，硅質(zhì)增高，主要見(jiàn)于礦區(qū)中北部地表和中西部的鉆孔中。線性硅質(zhì)充填交代現(xiàn)象分布于片麻巖的張性裂隙構(gòu)造中，多以細(xì)脈狀出現(xiàn)，分布于片麻巖的裂隙中的石英脈一般斜交片麻理分布，延長(zhǎng)一般較小，數(shù)米至數(shù)十米。地表石英脈總體走向300°～330°，傾向北東，傾角較緩，5°～30°。深部較陡，局部直立。分布于角礫巖中的石英脈呈網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，時(shí)見(jiàn)有晶洞、晶簇出現(xiàn)。鉬礦化與硅化關(guān)系密切，硅化強(qiáng)時(shí)一般鉬品位高。硅化可作為礦區(qū)主要的找礦標(biāo)志，尤以交代蝕變最為明顯。

通過(guò)對(duì)鉆孔巖心觀察，石英脈與輝鉬礦礦化大致可分為3 種類型：

圖2 鉬礦體賦存特征Fig.2 Occurrence characteristics of molybdenum deposit

早期：石英脈形成于輝鉬礦化之前，石英脈呈純白色，不透明，局部見(jiàn)含輝鉬礦石英脈切穿該期石英脈，常與團(tuán)塊狀黃鐵礦、磁黃鐵礦共生出現(xiàn)。

中期：石英脈與輝鉬礦化同時(shí)形成，該期石英脈呈灰白色、煙灰色，半透明，常與輝鉬礦、半自形-他形細(xì)粒狀黃鐵礦及少量綠柱石共生產(chǎn)出。

晚期：石英脈形成于輝鉬礦化之后，石英脈呈純白色，不透明—半透明狀，局部見(jiàn)該石英脈穿切早起含輝鉬礦石英脈。

（2）黃鐵礦化：在區(qū)內(nèi)各類巖石中普遍具有黃鐵礦化現(xiàn)象，其中以片麻巖的裂隙中分布較多，主要呈細(xì)脈狀、浸染狀分布。礦區(qū)東南部巖石中黃鐵礦化最強(qiáng)，地表往往具“火燒皮”現(xiàn)象，鉆孔中亦見(jiàn)有較多的黃鐵礦，該區(qū)段極化率一般在20%以上，與黃鐵礦化強(qiáng)度有主要關(guān)系。

根據(jù)黃鐵礦化與輝鉬礦的關(guān)系，將該蝕變可分為4 種類型：

第一種：細(xì)粒稀疏浸染狀黃鐵礦：半自形—他形晶，細(xì)粒狀，形成于早期面性蝕變作用，與輝鉬礦化無(wú)關(guān)。

第二種：脈狀、團(tuán)塊狀黃鐵礦、磁黃鐵礦：自形、半自形晶，粗粒狀，亮黃色，形成于輝鉬礦化之前，與本區(qū)蝕變輝綠巖關(guān)系密切，與輝鉬礦化關(guān)系不大。

第三種：細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀黃鐵礦：半自形—他形晶，細(xì)粒狀，亮黃色、綠黃色，主要分布于輝鉬礦石英脈中，與輝鉬礦關(guān)系密切。

第四種：細(xì)脈狀黃鐵礦：半自形—他形晶，細(xì)粒狀，亮黃色，局部切穿輝鉬礦石英脈，形成于輝鉬礦化之后。

3 成因探討

由于應(yīng)力作用和巖漿活動(dòng)對(duì)圍巖產(chǎn)生破壞，形成大量不規(guī)則密集分布的細(xì)小張性裂隙，這些張性裂隙為巖漿氣液上升提供了運(yùn)移通道以及儲(chǔ)礦空間。巖漿上升侵位之后，由于巖漿分布范圍較廣（重力解譯在區(qū)域上王坪石巖體、茨山巖體、茅山巖體深部為一體，有數(shù)千平方千米）并且埋藏深度大，巖漿緩慢結(jié)晶，經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。在巖漿緩慢冷卻結(jié)晶過(guò)程中，含礦流體從巖漿中析出分散并向外運(yùn)移，持續(xù)地進(jìn)入到圍巖，這些成礦熱液沿構(gòu)造裂隙持續(xù)充填、交代圍巖，致使其發(fā)生了熱液蝕變作用，在溫度、壓力、pH、Eh 值等物理化學(xué)條件適宜的環(huán)境中，輝鉬礦發(fā)生結(jié)晶形成鉬礦（化）體。

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