小秦嶺礦田北帶鉬礦床地質(zhì)特征及成礦預(yù)測(cè)

張漸漸，陳少偉，黃傳計(jì)，許 波，楊 凱，?？嗣?/p>

(1.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450016)(2.靈寶金源礦業(yè)股份有限公司，河南 靈寶 472500)(3.河南金渠黃金股份有限公司，河南 靈寶 472500)

0 前 言

小秦嶺成礦帶是我國(guó)第二大金礦礦藏地質(zhì)體，自上世紀(jì)五十年代以來(lái)，先后發(fā)現(xiàn)含金石英脈數(shù)千條，探明了一批如東闖、楊砦峪、大湖等超大型金礦床，金渠、文峪、靈湖等大型金礦床，另有28個(gè)小型金礦。日前，各礦山企業(yè)為解決接替資源危機(jī)，對(duì)礦區(qū)加大了深邊部找礦工作力度。其中，在大湖金礦邊采邊探過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)鉬金礦體的存在后，小秦嶺地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了秦南鉬礦、馬家凹鉬礦、泉家峪鉬礦及車倉(cāng)峪鉬礦。此外，金渠金礦在近兩年的探邊摸底工作中亦有新的金礦體發(fā)現(xiàn)。上述突破為整個(gè)小秦嶺地區(qū)礦山企業(yè)開采年限的延續(xù)提供了可能。因此總結(jié)已查明的鉬礦成礦條件并拓寬找鉬思路，對(duì)小秦嶺北礦帶的就礦找礦工作具有重要指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

小秦嶺橫跨豫陜邊界，位于華北克拉通南緣。金礦帶則屬于次一級(jí)構(gòu)造單元太華臺(tái)拱，北鄰渭河斷凹，以太要斷裂為界，南鄰金堆—盧氏臺(tái)凹，以小河斷裂為界，南北區(qū)域性斷裂帶中間夾有復(fù)式褶皺。該復(fù)式褶皺自北向南由五里村背斜、七里坪向斜、老鴉岔背斜組成。

區(qū)內(nèi)地層有太華群變質(zhì)巖系，第四系。前者地層自下而上分為煥池峪組、閭家峪組、觀音堂組及槍馬峪組，各組之間呈整合接觸關(guān)系。

該區(qū)巖漿活動(dòng)十分發(fā)育，出露巖體有太古代桂家峪巖體，元古代小河巖體，中生代的華山、文峪和娘娘山巖體(見圖1)。

圖1 小秦嶺礦田區(qū)域地質(zhì)及鉬礦床分布圖(據(jù)強(qiáng)山峰等[1]，2013；趙海香等[2]，2015修編)

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

小秦嶺礦田的北礦帶位于五里村背斜軸部附近及中生代巖體內(nèi)?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并開采的鉬礦區(qū)自西向東依次為泉家峪鉬金礦區(qū)、秦南鉬金礦區(qū)、馬家凹鉬金礦區(qū)、大湖鉬金礦區(qū)及車倉(cāng)峪鉬礦區(qū)。

2.1 泉家峪鉬金礦區(qū)

泉家峪石英脈型鉬金礦床位于文峪黑云二長(zhǎng)花崗巖體內(nèi)，礦脈嚴(yán)格受構(gòu)造控制，其規(guī)模與裂隙發(fā)育成正比，剖面形態(tài)多呈薄脈狀或透鏡狀，脈寬1 m左右，局部大于2 m。走向近東西，北傾，輝鉬礦呈浸染狀分布于順裂隙充填的白色石英脈中，近脈圍巖蝕變以硅化、絹云母化、黃鐵絹英巖化為主。

2.2 秦南鉬金礦區(qū)

秦南鉬金礦區(qū)出露地層為煥池峪組，組內(nèi)主要為灰色斜長(zhǎng)角閃巖和黑云斜長(zhǎng)片麻巖，局部有侵入體分布。主要構(gòu)造為從礦區(qū)北東部穿過(guò)的五里村背斜，樞紐走向自礦區(qū)西部至東部，由北北西向轉(zhuǎn)變?yōu)榻鼥|西向。在軸部?jī)蓚?cè)發(fā)育一系列高密度的韌脆性斷裂，其中近東西向的斷裂延伸程度高。如控礦斷裂F3位于背斜的北翼，長(zhǎng)1 500 m左右，兩端延出區(qū)外。斷裂寬度沿走向不穩(wěn)定，最寬處有100 m左右，最窄處1 m左右，呈中間膨大，兩端收縮的紡錘形，帶內(nèi)賦存3條透鏡狀石英脈型鉬礦體，平均品位0.11%～0.21%。具有復(fù)合分枝及尖滅再現(xiàn)等特點(diǎn)。礦脈走向近東西，傾角26°～60°，局部?jī)A角可達(dá)60°以上。礦脈的圍巖為大理巖、混合花崗巖，且具有明顯的蝕變特征，主要蝕變類型有：硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、黃鐵絹英巖化、鉀長(zhǎng)石化。

2.3 馬家凹鉬金礦區(qū)

馬家凹鉬金礦區(qū)東鄰大湖鉬金礦區(qū)，西接秦南鉬金礦區(qū)。礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)含有工業(yè)鉬礦體的斷裂帶4條。其中規(guī)模最大的斷裂帶位于礦區(qū)的北側(cè)，走向近東西，延伸1.5 km，傾角30°～80°，斷裂帶平面形態(tài)為紡錘形，寬度變化較大，30～340 m不等，其中9條礦脈鉬品位達(dá)到邊界品位，平均為0.034%。礦脈在傾向和走向均呈波狀產(chǎn)出。

2.4 大湖鉬金礦區(qū)

大湖鉬金礦區(qū)位于馬家凹礦區(qū)東側(cè)，是整個(gè)小秦嶺礦田發(fā)現(xiàn)的首個(gè)鉬金共生礦床。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為太華群閭家峪組，巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖和混合片麻巖。區(qū)內(nèi)的構(gòu)造主要是近平行排列的韌性剪切帶及斷層，北傾，呈近東西向展布。自北向南依次為 F1、F8、F7、F35、F5、F6。其中F6在礦區(qū)西部交匯并入F5區(qū)域性深大斷裂。在探采過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)上述斷裂帶內(nèi)均有鉬礦化現(xiàn)象。后期經(jīng)過(guò)坑探及鉆探工程控制，發(fā)現(xiàn)F35和F5為控礦斷裂帶。其中F35斷裂帶已控制的礦體長(zhǎng)530 m左右，賦存在標(biāo)高415～700 m之間，礦體厚度自2.18～38 m不等，平均厚度為9.4 m，鉬平均品位0.164%。F5斷裂帶內(nèi)鉬礦體長(zhǎng)約1.9 km，賦存在標(biāo)高64～700 m之間，礦體厚度自0.4～23 m不等，平均厚度為6.2 m，鉬平均品位0.131%，在該斷裂帶內(nèi)不單單存在鉬金共生礦體，還發(fā)現(xiàn)有獨(dú)立的輝鉬礦石英脈。區(qū)內(nèi)熱液蝕變主要呈線狀分布，沿構(gòu)造帶及其兩側(cè)圍巖發(fā)育，主要類型包括碳酸鹽化、綠泥石化、鉀化、黃鐵礦化、硅化、絹英巖化等。

2.5 車倉(cāng)峪鉬礦區(qū)

車倉(cāng)峪鉬礦是一小型的石英脈型鉬礦，與泉家峪鉬礦相似，礦區(qū)地層無(wú)太華群變質(zhì)巖系，而是產(chǎn)在娘娘山花崗巖體與太古代圍巖接觸帶內(nèi)帶。該礦區(qū)的控礦構(gòu)造為兩組共軛節(jié)理控制。據(jù)當(dāng)?shù)孛癫煽拥澜衣叮⒚}有膨大到變細(xì)并逐漸消失的趨勢(shì)，長(zhǎng)不足10 m，石英脈中局部含結(jié)晶片狀的輝鉬礦。石英脈中還含有磁鐵礦，黃銅礦，鉀長(zhǎng)石，赤鐵礦和團(tuán)斑狀，不規(guī)則細(xì)脈黃鐵礦等。此外，石英脈旁鉀化的花崗巖中也可見粗晶鱗片狀輝鉬礦，而太古代片麻巖內(nèi)的裂隙中見有放射狀集合體形態(tài)或細(xì)脈狀的輝鉬礦。圍巖蝕變有綠簾石化、黃鐵礦化、鉀化、輝鉬礦化。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體空間特征

研究區(qū)的含鉬石英脈多為單脈型，有時(shí)出現(xiàn)分支、復(fù)合現(xiàn)象。礦體多賦存在相對(duì)引張部位，特別是走向發(fā)生偏轉(zhuǎn)及傾向上由陡變緩部位，均是礦體賦存的有利部位。礦體以單脈為主，石英脈往往呈單脈充填于糜棱巖帶中，呈尖滅再現(xiàn)斷續(xù)分布，石英脈尖滅處，一般為糜棱巖及少量碎裂巖所代替。礦體形態(tài)為透鏡體狀、不規(guī)則條帶狀，部分礦體出現(xiàn)較大地扭曲、波狀彎曲，且石英脈厚度增大處，糜棱巖往往變薄。石英脈總體平行構(gòu)造帶產(chǎn)出，但局部有不一致現(xiàn)象，在走向上有小角度相交，但總不出構(gòu)造帶范圍(見圖2)，而且鉬礦體多位于構(gòu)造帶的深部和邊部。

圖2 大湖鉬金礦區(qū)0號(hào)勘探線剖面圖(據(jù)孫衛(wèi)志等[3]，2012)

在北礦帶的鉬礦區(qū)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)礦體的賦存空間與花崗巖密切聯(lián)系。如泉家峪礦區(qū)、車倉(cāng)峪礦區(qū)內(nèi)的礦體產(chǎn)于巖體內(nèi)部或者巖體與太華群接觸部位；其他3個(gè)礦區(qū)的含鉬石英脈多位于侵入太華群斜長(zhǎng)變質(zhì)巖中的花崗質(zhì)巖脈內(nèi)(見圖3)。

圖3 鉬礦體與花崗巖的空間關(guān)系(據(jù)張?jiān)竦龋?012[4])K—鉀化；Ser—絹云母化；Py—黃鐵礦化；Si—硅化；Chl—高嶺土化；Cc—碳酸鹽化，I/S—條帶狀伊利石和蒙脫石

3.2 礦床成礦時(shí)期

小秦嶺金礦田內(nèi)金礦床的形成時(shí)代為燕山期，一直以來(lái)有著大量的數(shù)據(jù)支撐。盡管學(xué)者們?cè)聹y(cè)印支期巖漿活動(dòng)應(yīng)與燕山期巖漿活動(dòng)一樣，存在成礦事件，但一直沒(méi)有新的證據(jù)來(lái)支撐這一論點(diǎn)。直至大湖金礦區(qū)中發(fā)現(xiàn)鉬礦體后，李厚民等[5]和李諾等[6]對(duì)大湖含鉬石英脈中的輝鉬礦進(jìn)行了Re-Os同位素定年分析，得出該礦區(qū)的鉬礦化發(fā)生在印支期。與此同時(shí)，李厚民等[5]對(duì)泉家峪礦區(qū)內(nèi)的輝鉬礦亦進(jìn)行了分析，數(shù)據(jù)顯示該礦區(qū)鉬礦化發(fā)生在燕山期，與區(qū)內(nèi)金礦化時(shí)間吻合，稍晚于文峪巖體侵位之后。此后，又有王義天等[7]，趙海香等[2]分別對(duì)馬家凹鉬金礦區(qū)和車倉(cāng)峪礦區(qū)內(nèi)含鉬石英脈中的輝鉬礦進(jìn)行Re-Os同位素定年分析，結(jié)果顯示馬家凹輝鉬礦形成于印支期，而車倉(cāng)峪鉬礦則形成于燕山期，與娘娘山花崗巖體的侵入時(shí)代數(shù)據(jù)吻合。小秦嶺礦田北帶含鉬石英脈中輝鉬礦Re-Os分析定年數(shù)據(jù)見表1。據(jù)以上分析，可以肯定小秦嶺礦田的鉬礦成礦有兩期：印支期和燕山期。

表1 小秦嶺礦田北帶含鉬石英脈中輝鉬礦Re-Os分析定年數(shù)據(jù)

3.3 成礦物質(zhì)來(lái)源

前人對(duì)小秦嶺礦田北礦帶中探明的鉬礦成礦物質(zhì)來(lái)源的研究方法多樣。趙海香等[8]通過(guò)對(duì)車倉(cāng)峪鉬礦區(qū)輝鉬礦共生礦物黃鐵礦中的Ni含量進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示Ni含量低，從而表明鉬礦成礦與該礦區(qū)的燕山期娘娘山花崗巖體有關(guān)。孫衛(wèi)志等[3]通過(guò)對(duì)大湖含鉬石英脈中的石英流體包裹體中的氫氧同位素進(jìn)行分析，并運(yùn)用Taylor的δD-δ18O水關(guān)系圖進(jìn)行了投點(diǎn)，反映出鉬礦體的成礦流體主要來(lái)自巖漿，且流體在上升過(guò)程中有大氣降水參與進(jìn)來(lái)。張?jiān)竦萚4]通過(guò)含鉬石英脈與玉髓狀含金石英脈的空間關(guān)系、高嶺土化蝕變特征、硫同位素、氫氧同位素及包裹體特征，推斷鉬礦形成環(huán)境為潛水面附近的淺成環(huán)境；據(jù)上述證據(jù)推測(cè)含鉬石英脈的形成是由于熱液沸騰，揮發(fā)組分上逸，與地表水結(jié)合后向下淋濾圍巖及先期形成的斑巖型鉬礦床，帶出其中的有用組分聚集成礦?？傊?，前人們認(rèn)為鉬礦成礦物質(zhì)來(lái)源與巖漿巖有關(guān)。

4 成礦預(yù)測(cè)

根據(jù)上述鉬礦體的形成特征及條件，可對(duì)小秦嶺礦田北礦帶的鉬礦成礦優(yōu)勢(shì)部位進(jìn)行預(yù)測(cè)并為以后的勘探工作提供思路。

(1)加大對(duì)北帶區(qū)域性大斷裂F5的深部勘探力度，現(xiàn)已施工的深鉆于北礦帶的靈湖金礦區(qū)標(biāo)高-290 m左右的位置發(fā)現(xiàn)金礦體，結(jié)合淺部含金鉬石英脈共存現(xiàn)象，從側(cè)面說(shuō)明深部亦有鉬礦成礦可能。

(2)因秦南、馬家凹及大湖鉬金礦區(qū)內(nèi)含鉬石英脈均位于五里村背斜北翼的斷裂帶中，結(jié)合當(dāng)前已探明礦體的賦存標(biāo)高，對(duì)背斜南翼的構(gòu)造帶成礦有利部位進(jìn)行查探。

(3)泉家峪、車倉(cāng)峪的鉬礦體與酸性花崗巖體有關(guān)，可對(duì)北帶內(nèi)的酸性巖體與太華群接觸部位的接觸部位及巖體內(nèi)部斷裂帶進(jìn)行排查。

(4)對(duì)小秦嶺礦田北礦帶及以北區(qū)域進(jìn)行隱伏巖體的勘查，通過(guò)巖體追索鉬礦。現(xiàn)已有物探成果顯示于文峪巖體及娘娘山巖體中間位置的北側(cè)有一隱伏巖體，并有金礦化線索。