欒川老定溝鉬礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

呂偉慶，劉建軍，吳 飛，張 衡

(河南省地礦局第二地質(zhì)勘查院，河南許昌 461000)

老定溝鉬礦區(qū)位于東秦嶺-大別山多金屬成礦帶內(nèi)，該帶是我國重要的鉬成礦帶，已發(fā)現(xiàn)和探明了5個(gè)特大型和多個(gè)大中型鉬礦床。礦區(qū)位于河南省欒川縣西北部白土鄉(xiāng)馬莊村的老定溝。礦區(qū)距欒川縣城約65 km，有簡易公路通往白土鄉(xiāng)，白土鄉(xiāng)有通往欒川縣城、盧氏縣城和洛陽市的柏油路，礦區(qū)面積約 4.98 km2(見圖1)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北地臺南緣-欒川臺緣褶帶欒川凹褶斷束內(nèi)，區(qū)域巖漿活動頻繁強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造發(fā)育。

1.1 地 層

出露地層主要有中元古界長城系熊耳群、官道口群及新元古界欒川群、下古生界震旦系陶灣群，在潭頭-大章盆地發(fā)育第三系，簡述如下:

中元古界官道口群:分布于該區(qū)域北東部，主要為濱淺海相陸源碎屑巖～碳酸鹽巖建造，上部有少量有機(jī)質(zhì)。是本區(qū)層控型鉬鉛鋅銀礦的主要賦礦層位。

欒川群:出露于區(qū)域中部，呈北西向狹長帶狀展布。自下而上組成5個(gè)從陸源碎屑巖-碳酸鹽巖沉積旋回，代表5次大規(guī)模海侵過程。

陶灣群:分布于馬陰嶺根、陶灣、石廟一帶。為一套陸源碎屑巖-碳酸鹽巖沉積建造。

1.2 構(gòu) 造

區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列產(chǎn)狀相近、向南逆沖的推覆斷層，逆沖斷層之間為一系列軸面近東西、向北陡傾的倒轉(zhuǎn)褶皺。

1.2.1 褶 皺

主要為三川-欒川陷褶斷帶中褶皺，其褶皺形態(tài)復(fù)雜，緊密褶曲軸面向北傾，呈歪斜褶曲或倒轉(zhuǎn)褶曲，由于斷層破壞而殘缺不全。褶皺構(gòu)造對侏羅紀(jì)酸性侵入體有明顯的控制作用，一般巖體分布在背斜、向斜核部或傾伏端，同時(shí)控制內(nèi)生金屬礦產(chǎn)分布。

1.2.2 斷 裂

本區(qū)經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動，不同時(shí)期、不同性質(zhì)、不同規(guī)模、不同方向的斷裂極為發(fā)育，欒川斷裂及馬超營斷裂為區(qū)域性深大斷裂，控制了全區(qū)主體構(gòu)造輪廓。

1.3 巖漿巖

長期和多階段的地殼運(yùn)動，使區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，延續(xù)時(shí)間長，既有侵入活動，又有噴發(fā)作用，巖石類型從基性到堿性均有分布。該區(qū)可分為中元古代、晚元古代及侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)4個(gè)構(gòu)造巖漿旋回。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地 層

老定溝礦區(qū)內(nèi)出露地層為中元古界長城系熊耳群馬家河組(Pt2m)、薊縣系高山河群(Pt2g)、官道口群杜關(guān)組(Pt2d)、巡檢司組(Pt2x)、龍家園組(Pt2l)及第四系全新統(tǒng)(Q)，現(xiàn)分述如下:

(1)中元古界長城系熊耳群馬家河組(Pt2m):以安山巖、輝石安山巖為主，夾流紋巖、英安巖、火山碎屑巖、疊層石灰?guī)r等。該地層分布于礦區(qū)北部邊緣。

(2)中元古界薊縣系高山河組(Pt2g):下部以含礫石英砂巖為主，夾紫紅色頁巖、堿性火山巖;中部以紫紅色泥巖為主，夾薄層石英砂巖;上部以灰白色、紫紅色石英砂巖為主，夾紫紅色泥巖與下伏熊耳群馬家河組呈不整合接觸，出露于礦區(qū)北西部邊緣。

圖2 老定溝礦區(qū)地質(zhì)略圖

(3)中元古界官道口群

①龍家園組(Pt2l):主要由灰白色硅質(zhì)條紋白云石大理巖組成，局部夾片巖。地層總體傾向15°～35°。傾角50°～60°。與下伏的高山河群地層呈平行不整合接觸。分布于礦區(qū)的北部，出露厚度為40 m左右。

②巡檢司組(Pt2x):主要為灰白色深灰色硅質(zhì)條帶細(xì)晶白云石大理巖組成。地層傾向205°～225°，傾角 50°～55°，與龍家園組連續(xù)沉積，分布于馬壯礦區(qū)西南部，出露厚度200 m左右。

③杜關(guān)組(Pt2d):淺灰色板狀絹云母白云石片巖，結(jié)晶白云巖、角巖組成。傾向215°～235°，傾角37°～45°。與巡檢司組連續(xù)沉積，分布于馬壯礦區(qū)北中部，出露厚度約300 m左右。杜關(guān)組是礦區(qū)主要的賦礦層位。

2.2 構(gòu) 造

2.2.1 褶 皺

本區(qū)褶皺構(gòu)造主要有:三道溝及老定溝背斜。此兩種褶皺由同一構(gòu)造應(yīng)力作用下形成，以背形式出現(xiàn)，對礦區(qū)地層產(chǎn)狀變化有較為明顯的影響。

2.2.2 斷 裂

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為北西西向。(1)F3斷層分布于礦區(qū)北部，呈北西西向，為區(qū)內(nèi)較大的斷裂構(gòu)造。斷裂破碎帶出露長度1 500余米，礦區(qū)內(nèi)長約150 m，寬度2.00 m 左右，傾向 350°～20°，傾角 40°～50°。該斷層為龍家園組與杜關(guān)組地層分界;(2)F4斷層分布于礦區(qū)中部，呈北西向，斷裂破碎帶區(qū)內(nèi)出露長度約800 m，寬度1.0 m左右，傾向220°～230°，傾角 70°左右。

2.3 巖漿巖

老定溝礦區(qū)巖漿活動較發(fā)育，在礦區(qū)西側(cè)和南部分別有花崗斑巖、正長斑巖、及輝長巖脈出露。

花崗斑巖出露于礦區(qū)西側(cè)，巖體呈巖株，產(chǎn)狀近于直立，出露南北長280 m，東西寬約250 m，面積約0.48 km2。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體的分布范圍

該礦床剝蝕程度淺，地表局部可看到輝鉬礦化。經(jīng)深部工程揭露，礦區(qū)大小礦體共有13個(gè)，編號分別為I-ⅩⅢ，Ⅰ礦體為礦區(qū)的主要礦體。現(xiàn)主要介紹I礦體:平面上西延伸至相鄰的老廟溝礦區(qū)，現(xiàn)已控制東西方向?qū)捈s350～550 m，南北方向長約700 m，面積約 0.3 km2。

圖3 老定溝礦區(qū)橫06線剖面圖

3.2 鉬礦體特征

3.2.1 賦礦巖石

賦礦巖石主要為透輝石角巖、硅灰石角巖，次為矽卡巖、白云石大理巖等。礦化的強(qiáng)弱與巖性關(guān)系不太明顯，但在碎屑巖中易形成細(xì)脈充填型礦床，當(dāng)圍巖為碳酸鹽巖時(shí)，易形成矽卡巖型礦石，在礦區(qū)僅有一小部分此類型。

3.2.2 空間位置

礦體空間上與花崗斑巖體緊密相依，賦存于斑巖體外接觸帶。從整體看礦(化)體形態(tài)總體呈不規(guī)則筒狀分布于老定溝巖體周圍，本礦區(qū)只是其中一部分，呈半月型分布于本區(qū)東側(cè)，出露于縱00～07線之間的橫08～03線間。礦體賦存標(biāo)高:815～1 345 m?？刂频V體埋深:10.00(ZK0603)～403.30 m，大部分礦體埋藏淺，適于露采。

3.2.3 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀

通過工程控制及資料綜合研究，證實(shí)礦體整體平面形態(tài)為不規(guī)則橢圓體。礦體整體呈筒狀，產(chǎn)狀與巖體一致，外傾。

3.2.4 礦體規(guī)模

已控制礦體面積約0.30 km2，礦證內(nèi)單工程見礦最大厚度427.90 m(ZK0403)，最小厚度12.78 m(ZK0407)，厚度變化系數(shù)89%。

3.2.5 礦體品位

礦體品位較均勻，鉬品位一般為0.031% ～0.85%，最高可達(dá)6.87%，單工程鉬品位0.068% ～0.152%，礦床平均0.121%。礦體的品位變化與厚度變化關(guān)系密切，厚度越大品位相應(yīng)越高。

3.2.6 礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)

礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，低品位礦體和夾石斷續(xù)出現(xiàn)在主礦體頂?shù)缀瓦叢?。礦體、夾石之間呈明顯的漸變過渡關(guān)系，二者相互出現(xiàn)呈犬牙交錯(cuò)狀。

3.2.7 斷裂構(gòu)造對礦體的影響

礦體分布范圍內(nèi)的斷裂構(gòu)造為成礦前，對礦體沒有破壞作用。該區(qū)成礦后構(gòu)造活動不強(qiáng)烈，僅局部后期構(gòu)造特征明顯，對礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、完整性沒有明顯的影響。坑道工程觀察，礦體內(nèi)尚見成礦后期的方解石細(xì)脈切截含輝鉬礦細(xì)脈，錯(cuò)動距離一般1～10 cm，最大錯(cuò)動距離小于0.5 m。

3.3 礦體空間分布規(guī)律

礦體主要分布于巖體外接觸帶40～400 m之間，礦體為厚度較大的筒狀，鉬礦體東界位于07縱線以東，西界尖滅于00縱線西，南界位于橫10線以南，北界至橫03線，礦體賦存于815～1 362 m標(biāo)高之間，主礦體的邊部分枝尖滅明顯，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單。

3.4 礦石特征

3.4.1 礦石結(jié)構(gòu)

輝鉬礦呈自形～它形晶片狀、葉片狀、鱗片狀集合體常聚積呈架狀、束狀、放射狀。

3.4.2 礦石構(gòu)造

礦石構(gòu)造主要有:細(xì)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、星散浸染狀構(gòu)造。

3.4.3 礦石礦物成分

主要礦石礦物為輝鉬礦、黃鐵礦、磁鐵礦，局部見有褐鐵礦、黃銅礦等;脈石礦物有:石榴子石、透輝石、硅灰石、石英、黑云母、綠簾石、綠泥石、白云石、方解石、鉀長石等。

3.4.4 礦石的有用組分變化規(guī)律

鉬的品位變化與不同礦石類型之間稍有變化，但無明顯的變化規(guī)律。矽卡巖類和頂部透輝長石角巖中的鉬品位略高之外，其他礦石類型無明顯變化，其原因主要是上述2種礦石類型屬鈣質(zhì)巖石，化學(xué)上性質(zhì)活潑，且礦物顆粒較粗，礦物顆粒間易于礦液流動，交代、沉淀之結(jié)果。

3.5 礦石類型

根據(jù)含礦巖石主要可劃分為透輝石角巖型輝鉬礦石、硅灰石角巖型輝鉬礦石、矽卡巖型輝鉬礦石3種礦石類型。

根據(jù)有用組分含量及其變化和礦物成分及含量變化等因素，礦區(qū)礦石為單鉬型硫化物礦石。

3.6 礦床的氧化特征

該礦床剝蝕程度淺，地表局部可看到輝鉬礦化，氧化作用并不強(qiáng)烈。通過鉆孔的物相分析證明礦區(qū)沒有明顯的氧化帶和混合帶。

4 礦床成因

4.1 構(gòu)造控礦特征

老定溝鉬礦床是馬壯-老定溝礦床的一部分，在成因上受構(gòu)造、巖體、圍巖及其蝕變的明顯控制。構(gòu)造對礦區(qū)的成礦作用十分明顯，礦區(qū)內(nèi)成礦前的北西向構(gòu)造帶和成礦期微構(gòu)造節(jié)理、裂隙發(fā)育程度控制了礦化的富集部位。

4.2 巖體控礦特征

4.2.1 礦化與巖體的時(shí)空關(guān)系

老定溝鉬礦床與燕山中期侵入的斑狀二長花崗關(guān)系十分密切，是成礦母巖。據(jù)礦田內(nèi)1∶5萬巖石地球化學(xué)測量結(jié)果，成礦元素的水平分帶十分明顯，Mo異常的濃集區(qū)與東魚庫巖體及其熱變質(zhì)帶范圍十分吻合，鉆探工作證實(shí):礦體、巖體及其熱變質(zhì)帶分布的一致性，充分說明礦化與巖體侵入的時(shí)、空關(guān)系十分密切。

4.2.2 巖體產(chǎn)狀與礦體的關(guān)系

老定溝鉬礦體分布于巖體的外接觸帶外約40～400 m的范圍內(nèi)，平面上呈不規(guī)則橢圓狀，礦體產(chǎn)狀與巖體一致，外傾。

4.2.3 圍巖蝕變與礦化的一致性

由于巖體產(chǎn)狀的影響，礦區(qū)的熱變質(zhì)與熱液蝕變圍繞巖體四周。鉬化強(qiáng)度與圍巖的熱液蝕變類型之間的關(guān)系較為明顯，礦化較好部位，多位于鉀、硅化帶分布范圍，其礦化強(qiáng)度主要與蝕變強(qiáng)度成正相關(guān)關(guān)系，即蝕變較甚部位，礦化相應(yīng)也較好。

4.2.4 圍巖巖性差異與礦化的關(guān)系

從礦區(qū)的野外觀察和各種測試結(jié)果來看，礦化對巖性沒有嚴(yán)格的選擇作用，只要構(gòu)造有利均可礦化成礦，但由于含礦巖石的化學(xué)成分、礦物顆粒有所差異，反映出來的礦化強(qiáng)度亦有所不同，由透輝石、硅灰石角巖類和矽卡巖類3種鉬礦體可以看出，前者主要是受微構(gòu)造節(jié)理、裂隙控制為主，構(gòu)成細(xì)脈狀輔以細(xì)脈浸染狀，后者則為浸染型為主。須說明的是，礦區(qū)所有矽卡巖并非全部礦化成礦，仍與微構(gòu)造節(jié)理、裂隙發(fā)育程度和埋深有關(guān)。

綜前所述，主要礦體賦存于老定溝花崗斑巖體外接觸帶中，礦化對圍巖沒有明顯的選擇性，與多期次構(gòu)造活動所形成的次級裂隙的密集程度有關(guān)。蝕變與礦化同期形成，與礦化有關(guān)的熱液蝕變主要是硅化和鉀化，有用礦物為單一輝鉬礦。礦石主要構(gòu)造為細(xì)脈狀(充填脈狀)、交錯(cuò)脈狀和星散浸染狀。總體特征與斑巖型鉬礦相似，故該礦床為矽卡巖-斑巖型鉬礦床。

4.2.5 找礦標(biāo)志

(1)1∶5萬水系沉積物和重砂測量成果表明，該區(qū)Mo元素異常面積大、強(qiáng)度高、濃集中心明顯，并與白鎢礦、輝鉬礦、錳族、銅族等高溫重砂礦物組合異常相重疊，因此，化探異常是找礦的有利靶區(qū)。

(2)在異常區(qū)內(nèi)，有出露的花崗斑巖體，特別是花崗斑巖體內(nèi)外接觸帶是礦體賦存的有利空間。巖體中的鉬含量高達(dá)40～100 mg/kg，即高于維氏花崗巖的40～100倍。

(3)多組斷裂交匯處、背斜的近軸部位、層間裂隙密集發(fā)育的部位，是成礦的有利部位。

(4)在以脈狀分布的黃鐵礦化、螢石化、硅化、綠泥石化蝕變中，伴隨有高、中溫白鎢礦、黃銅礦、閃鋅礦等金屬礦物的蝕變帶是找礦的間接標(biāo)志;矽卡巖帶及石英脈、石英-鉀長石脈蝕變帶是找礦的直接標(biāo)志。

［1］羅明玖，張輔民，董群英，等.中國鉬礦床［M］.鄭州:河南科學(xué)出版社，1986.

［2］喬懷棟，黃任遠(yuǎn)，劉良才，等.洛南—豫西南燕山期中酸性小巖體與鉬礦成礦關(guān)系的研究［R］.許昌:河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局科研所，1985.

［3］張燕平，趙榮軍，陳金鐸.豫西南地區(qū)水系沉積物測量報(bào)告［R］.許昌:河南省地質(zhì)調(diào)查院，2000.

［4］呂偉慶，付治國.綜合信息找鉬-東溝鉬礦找礦實(shí)例分析［J］.中國鉬業(yè)，2005，29(4):10-13.