河南欒川卡房鉬礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦潛力

譚和勇 葉 萍 孫 丹 彭江濤 蘇永峰

（1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南鄭州450001；2.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州450001；3.河南省地質(zhì)科學(xué)研究所，河南鄭州450001）

卡房鉬礦區(qū)位于欒川縣廟子鄉(xiāng)卡房一帶，礦區(qū)隸屬于秦嶺—大別成礦省東秦嶺鉬鎢鉛鋅多金屬礦集區(qū)［1-4］。前人在華北陸塊南緣的欒川礦集區(qū)內(nèi)開展了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)研究工作［5-9］；近十多年來，河南省地質(zhì)調(diào)查院在該地區(qū)陸續(xù)開展了中大比例尺的基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查工作，在區(qū)內(nèi)提交了一批找礦靶區(qū)和成礦遠(yuǎn)景區(qū)［10-11］。該類成果系統(tǒng)地總結(jié)了區(qū)內(nèi)斑巖體與礦床的關(guān)系，分析了區(qū)內(nèi)構(gòu)造對(duì)礦體的控制作用，深化了對(duì)礦集區(qū)成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)。但是，學(xué)術(shù)界對(duì)老君山巖體與鉬礦床關(guān)系的研究相對(duì)不足，對(duì)其關(guān)注度不高，僅在老君山周圍發(fā)現(xiàn)零星的鉬礦點(diǎn)［12-16］?？ǚ裤f礦床為課題組開展礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，位于碾道口—卡房鉬成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，礦床沿著老君山巖體與寬坪群地層接觸部位近EW向展布，區(qū)內(nèi)斷裂、揉皺發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁，物化探異常發(fā)育，礦化蝕變強(qiáng)，具備良好的成礦地質(zhì)條件。本研究通過對(duì)卡房鉬礦區(qū)開展一系列找礦工作，對(duì)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、物探、化探特征及礦體特征進(jìn)行分析，認(rèn)為該礦區(qū)具備良好的找礦潛力，分析成果可為今后研究老君山巖體與鉬礦床的成礦作用提供參考。

1 成礦地質(zhì)背景

卡房礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于秦嶺造山帶內(nèi)、華北陸塊南緣的銜接部位，即東秦嶺—大別山多金屬成礦帶內(nèi)的欒川縣境內(nèi)、欒川—方城斷裂帶以南［1-3］。區(qū)域地層與主構(gòu)造線方向基本一致，呈NWW向展布，主要出露地質(zhì)體為中元古統(tǒng)寬坪群、晚泥盆世郭條坪巖體及早白堊世老君山巖體。寬坪群原巖為一套碎屑巖夾碳酸鹽巖、火山巖為主的沉積建造，經(jīng)過多期地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)影響，形成了一套變質(zhì)程度為高綠片巖相—低角閃巖相的中淺變質(zhì)巖系（圖1）。區(qū)域上褶皺、斷裂非常發(fā)育，構(gòu)造總體方向以NWW—SEE向及NNE向?yàn)橹鳎瑓^(qū)內(nèi)不同期次、方向的次級(jí)斷裂及褶皺為W、Mo、Pb、Zn等金屬礦提供了良好的貯礦空間。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，具有多期次、多旋回的特征，燕山期巖漿活動(dòng)對(duì)成礦作用造成了巨大影響。

碾道口—卡房鉬礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于欒川斷裂與瓦穴子斷裂之間，物理場(chǎng)形態(tài)和構(gòu)造形跡復(fù)雜，經(jīng)研究認(rèn)為該區(qū)域經(jīng)歷了多期構(gòu)造熱液活動(dòng)。前人研究認(rèn)為［6-7］，區(qū)域上SE向斷裂與NE向斷裂將區(qū)內(nèi)地質(zhì)體斷裂呈不規(guī)則的塊狀，含礦熱液沿著斷裂運(yùn)移，隨著溫度、壓力等條件的變化，成礦元素在合適的場(chǎng)所沉淀富集成礦；以老君山巖體為中心形成了W、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au等元素的高—中—低溫環(huán)帶狀礦化異常，具備良好的找礦空間。

2 礦區(qū)地質(zhì)及物化探異常特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為中元古界寬坪群四岔口組（圖2），地層呈NWW向展布，傾向160°～200°，傾角35°～80°。根據(jù)巖性組合大致可以劃分為片巖段、石英巖段、硅質(zhì)大理巖段等3個(gè)巖性段。區(qū)內(nèi)發(fā)育3條走向NWW的大型斷裂，受區(qū)域構(gòu)造影響，層間發(fā)育斜外褶皺或揉皺。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，巖體呈面狀侵入礦區(qū)南部和北部，巖性為中粒二長(zhǎng)花崗巖、粗粒斑狀二長(zhǎng)花崗巖，在鉆孔中見石英閃長(zhǎng)斑巖。在巖體侵入地層兩側(cè)見沿片理貫入的含輝鉬礦、方鉛礦石英脈，該接觸帶附近為區(qū)內(nèi)鉬礦化發(fā)育的有利地段。

地球化學(xué)原始數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)及異常分帶對(duì)該區(qū)成礦元素組合、富集狀態(tài)及成礦預(yù)測(cè)具有重要指示。因此，在區(qū)內(nèi)開展中大比例尺的地球化學(xué)測(cè)量圈定化探異常，可以快速地定位、追索礦化信息；同時(shí)高精度磁法測(cè)量在尋找隱伏巖體和構(gòu)造方面具有很好的效果；在綜合地質(zhì)、化探、高磁測(cè)量等成果的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)開展EH-4剖面測(cè)量，可以清晰地反映深部含礦構(gòu)造帶以及礦化異常在空間上的展布［17-20］。通過該類地質(zhì)測(cè)量方法確定的綜合異常可為鉆探施工提供重要的地質(zhì)依據(jù)。

2.2 地球物理異常特征

2.2.1 1∶5萬地面高精度磁法異常特征

通過在礦區(qū)開展1∶5萬地面高精度磁法工作，反映出礦區(qū)分布于正負(fù)高磁異常交匯部位，異常范圍為-300～120 nT，負(fù)極值點(diǎn)為-453 nT，正極值點(diǎn)565 nT。在礦區(qū)南部為一帶狀正磁異常，異常峰值可達(dá)1 000 nT，正負(fù)值異常的梯度帶在礦區(qū)表現(xiàn)得異常明顯。區(qū)域上鉬鎢鉛鋅銀多金屬礦床（點(diǎn)）多位于正負(fù)磁異常的陡變帶附近［8-9］。綜合分析區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、化探及物探異?，F(xiàn)象，本研究推斷該磁異常為礦致異常（圖3）。

2.2.2 EH4剖面特征

在礦區(qū)洛溝布設(shè)了大地電磁測(cè)深（EH4）剖面，獲得的視電阻率斷面如圖4所示。分析圖4可知：在8號(hào)點(diǎn)有一低阻體，地表視電阻率最低，低阻體向下延深膨大，最大可延深約500 m，產(chǎn)狀向北中傾，可能由礦體或礦化體引起?？傮w來看，剖面南部視電阻率低（17號(hào)點(diǎn)以南），北部視電阻率相對(duì)較高，在17號(hào)點(diǎn)處向下有一向南陡傾的界面，是否是巖體與地層的接觸界面有待進(jìn)一步驗(yàn)證。在12～16號(hào)點(diǎn)之間存在一方向?yàn)?00°、寬約200 m的含閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦等金屬礦物的礦化蝕變帶；其中撿塊樣鉛品位最高20.3%，平均鉛品位7.2%，銅品位為0.2%～0.4%，推斷該異常為礦化蝕變帶引起的礦致異常。

2.3 地球化學(xué)異常特征

2.3.1 1∶5萬地球化學(xué)異常特征

礦區(qū)見有以Cu、W、Mo、Bi等元素為主的1∶5萬水系沉積物甲級(jí)綜合異常（圖5），該異常呈橢圓狀近EW向展布，Cu、W、Mo、Bi等元素的異常分帶很明顯，水平分帶由內(nèi)至外為W—Mo—Bi—Cu—Pb—Zn—Ag—Au。綜合異常向東延伸至區(qū)外未封閉，礦區(qū)外圍東部已發(fā)現(xiàn)在四岔口組與老君山巖體接觸帶附近發(fā)育鉬礦化。W異常呈長(zhǎng)帶狀展布，最高含量123×10-6，平均23×10-6；Mo異常呈橢圓狀、近圓狀分布，最高含量66.9×10-6，平均15.4×10-6；Cu異常呈近圓狀分布，最高含量155×10-6，平均84.6×10-6。該異常元素組合顯示出了酸性巖漿巖與高、中溫元素金屬礦化的關(guān)系。

2.3.2 1∶1萬土壤地球化學(xué)異常特征

為進(jìn)一步縮小找礦范圍，在區(qū)內(nèi)開展了基本垂直于1∶5萬水系沉積物化探異常長(zhǎng)軸方向的大比例尺土壤化探剖面測(cè)量，采樣網(wǎng)度為200 m×40 m，以5～10 m為1個(gè)樣點(diǎn)，4～8個(gè)樣點(diǎn)組合成1件樣品，過-60目樣篩。篩后樣品送至河南省地質(zhì)調(diào)查院化驗(yàn)室定量分析12項(xiàng)元素。根據(jù)分析結(jié)果，按照成礦元素的土壤異常下限圈定了鎢、鉬、銅等單元素異常（圖6）。礦區(qū)異常元素以Mo、W為主，伴生Pb、Zn、Ag、Au等。W元素異常平均值為13.68×10-6，最大值為261×10-6；Mo元素異常平均值為11.72×10-6，最大值為316×10-6；二者具有異常強(qiáng)度高、規(guī)模大、異常套合好的特點(diǎn)。Pb最高值1 756×10-6，Ag最高值1.82×10-6，Zn 最高值 2 180×10-6，Cu最高值662×10-6，Au最高值25.7×10-9。Pb、Zn、Cu異常面積較大但強(qiáng)度相對(duì)偏低，主要位于礦區(qū)中、北部，其異常濃度部位分布于W、Mo異常的外帶；Ag、Au等異常沿?cái)嗔殉示€條狀集中分布在W異常外側(cè)。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體規(guī)模與產(chǎn)狀

本研究在礦區(qū)地表發(fā)現(xiàn)了4條礦體（圖2），通過鉆孔KZK0301（圖4中15號(hào)點(diǎn)處施工）揭露老君山巖體邊部存在花崗閃長(zhǎng)斑巖體，發(fā)現(xiàn)巖體中賦存鉬礦化體。根據(jù)礦石類型，將區(qū)內(nèi)礦體分為細(xì)脈型和斑巖型兩個(gè)類型。其中地表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)5條礦體平行排列，Ⅰ～Ⅳ號(hào)礦體賦存于二云石英片巖中，Ⅴ號(hào)礦體賦存在大理巖中，區(qū)內(nèi)礦體產(chǎn)狀為（190°～205°）∠（48°～74°），礦體形態(tài)與巖體接觸面基本一致，Ⅰ號(hào)礦體為主礦體。礦體新鮮面見黃鐵礦呈細(xì)脈狀（1～2 mm）、薄膜狀（0.3～0.5 mm）或團(tuán)塊狀（3～14 mm）分布，風(fēng)化形成的蜂窩狀孔洞，孔洞多被鐵硅質(zhì)充填。輝鉬礦沿片理和石英脈呈薄膜狀（1～3 mm）分布，局部具有團(tuán)塊狀（4～6 mm），礦體總體礦化均勻，褐鐵礦、黃鐵礦、硅化強(qiáng)烈，伴有弱的綠泥石化，輝鉬礦化與褐鐵礦（黃鐵礦）化呈正相關(guān)關(guān)系，即蝕變強(qiáng)礦化亦強(qiáng)。Ⅰ號(hào)礦體厚度為2.20～4.90 m，平均厚度2.85 m，Mo品位為0.1%～0.50%，平均品位0.133%，長(zhǎng)度約1 500 m；Ⅱ號(hào)礦體厚度為2.20～4.90 m，平均厚度1.68 m，Mo平均品位0.140%，長(zhǎng)約470 m；Ⅲ號(hào)礦體厚度為0.69～2.15 m，平均厚度0.89 m，Mo平均品位0.118%，長(zhǎng)度約450 m；Ⅳ號(hào)礦體厚度為3.30～6.40 m，平均厚度4.10 m，平均品位Mo 0.133%，長(zhǎng)度約460 m；Ⅴ號(hào)礦體厚度由探槽KTC01控制，厚度5.30 m，Mo品位0.138%，控制長(zhǎng)度80 m；鉆孔KZK0301在進(jìn)尺619 m處揭露有斑巖型（花崗閃長(zhǎng)斑巖）鉬礦化體，礦化體厚度9.16 m，Mo品位為0.028%～0.034%，平均品位0.030%，礦化體形態(tài)呈脈狀。

3.2 礦石特征與圍巖蝕變

礦石結(jié)構(gòu)主要為放射狀、片狀、束狀結(jié)構(gòu)，呈半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，其次為鑲嵌結(jié)構(gòu)和充填結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造。礦石礦物主要有白鎢礦、輝鉬礦、磁鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦和孔雀石等，脈石礦物主要有石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、云母類、綠泥石等。在礦體附近見有硅化、褐鐵礦化等蝕變，自礦體兩側(cè)向外蝕變逐漸變?nèi)?。在巖體的接觸帶兩側(cè)見有輝鉬礦化、硅化、鉀長(zhǎng)石化、云母化和黃鐵礦化，自接觸帶向外同樣礦化蝕變逐漸變?nèi)酢?/p>

4 成礦條件

（1）地層、構(gòu)造、巖漿巖的成礦專屬性。1∶5萬水系沉積物測(cè)量表明，四岔口組W、Mo含量明顯高于區(qū)域背景值，且Au、W、Mo、Bi呈極強(qiáng)分異型分布；燕山期斑巖體是區(qū)內(nèi)斑巖型Mo、W、Au、Ag、Cu、Fe及Pb、Zn礦的主要成礦母巖。同時(shí)欒川斷裂是華北陸塊南緣與北秦嶺的分界斷裂，控制著華北陸塊南緣兩側(cè)中—新元古代被動(dòng)大陸邊緣成礦系統(tǒng)的形成和展布［10］。

（2）物探異常特征。北秦嶺造山帶內(nèi)磁異常顯示為低背景，在有巖體侵入的部位因侵入體期次不同往往形成磁正高值或負(fù)高值。區(qū)內(nèi)低磁特征可能反映了隱伏花崗斑巖體的分布范圍，同時(shí)（半）隱伏巖體和線性構(gòu)造處于正負(fù)磁異常的過渡部位或線性正負(fù)伴生磁異常的結(jié)合部位，礦區(qū)高磁異常值為-300～120 nT，礦區(qū)南部為一正負(fù)值異常的梯度帶，表明礦區(qū)存在一線性斷裂。利用大地電磁測(cè)深（EH4）方法對(duì)礦區(qū)進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)判讀出地表以淺500 m處可能存在含礦地質(zhì)體。

（3）地球化學(xué)異常特征。通過開展中大比例尺地球化學(xué)測(cè)量，均反映出區(qū)內(nèi)存在以Mo、W、Cu、Pb、Zn等元素為主的綜合異常，該異常范圍大、強(qiáng)度高、濃集中心明顯、異常元素套合好，形成以高溫元素（Mo、W）異常為中心—中低溫元素（Cu、Pb、Zn）為中帶—低溫元素（Au、As、Ag）為外帶的環(huán)狀異常組合。在異常中心實(shí)施鉆探揭露，在深部發(fā)現(xiàn)了含輝鉬礦的花崗閃長(zhǎng)斑巖體，證實(shí)了巖體、礦化與異常分帶的一致性，證明老君山巖體與寬坪群的接觸帶附近可作為區(qū)內(nèi)找礦的有利地段。

（4）成礦物質(zhì)來源。礦區(qū)位于華北陸塊南緣與秦嶺造山帶的結(jié)合部位，受區(qū)域構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了一系列次級(jí)構(gòu)造裂隙。在燕山期巖漿活動(dòng)過程中，含礦熱液沿著區(qū)內(nèi)次級(jí)構(gòu)造裂隙運(yùn)移，成礦物質(zhì)在斷裂的膨大部位或褶皺轉(zhuǎn)折端因溫度、壓力條件變化而發(fā)生沉淀富集成礦。通過對(duì)礦區(qū)鎢鉬礦體類型、熱液運(yùn)移、構(gòu)造地質(zhì)條件進(jìn)行分析，對(duì)比附近地區(qū)與中酸性小斑巖體有關(guān)的鉬礦床［8-15］，認(rèn)為卡房鉬礦床應(yīng)屬于與小巖體有關(guān)的斑巖型鉬礦。礦體在空間上與斑巖體具有緊密聯(lián)系，礦化類型與圍巖性質(zhì)有關(guān)，當(dāng)含礦熱液侵入碳酸鹽巖段地層時(shí)，通過物質(zhì)交換蝕變形成矽卡巖型礦床；當(dāng)含礦熱液途經(jīng)碎屑巖地層時(shí)，易形成細(xì)脈狀、浸染狀或角巖型礦床，在巖體內(nèi)形成斑巖型礦床。

5 成礦預(yù)測(cè)

根據(jù)區(qū)域成礦地質(zhì)條件、成礦物質(zhì)來源、鉆探等資料的分析，認(rèn)為該區(qū)及外圍在區(qū)域上為鉬鎢礦成礦的有利地段?；?∶5萬水系沉積物地球化學(xué)異常、1∶1萬土壤地球化學(xué)異常、高磁異常、礦化蝕變特征等，在該地區(qū)圈定了2處找礦靶區(qū)（A、B靶區(qū)）（圖7）。

5.1 A找礦靶區(qū)

A靶區(qū)位于卡房村—灰柴溝一帶，靶區(qū)內(nèi)發(fā)育4條鉬礦體（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體）和1個(gè)鉬礦點(diǎn)，2處1∶5萬高磁異常、1處1∶5萬水系沉積物異常及2處1∶1萬土壤地球化學(xué)異常。1∶5萬水系沉積物異常與高磁異常部分吻合，1∶1萬土壤化探異常區(qū)位于老君山巖體與四岔口組地層的接觸帶附近，其中Mo、W、Pb、Zn套合較好，分帶明顯。靶區(qū)內(nèi)4條鉬礦體平行排列（圖8），礦體走向SEE，傾向190°～205°，傾角 48°～74°。Mo品位0.118%～0.140%，礦體厚度0.89～4.10 m，長(zhǎng)度為460～1 500 m，（334）？Mo金屬量9 620 t，接近小型礦床規(guī)模；灰柴溝鉬礦點(diǎn)控制長(zhǎng)度80 m，平均寬度1.12 m，礦石最高品位：鉬0.1%，鉛0.52%，鋅1.5%?；也駵香f礦點(diǎn)與4條礦體位于1條礦化帶上。通過對(duì)比靶區(qū)內(nèi)異常特征與礦體的關(guān)系，推斷在該靶區(qū)具有進(jìn)一步找礦的潛力。

5.2 B號(hào)找礦靶區(qū)

B靶區(qū)位于卡房村—洛溝一帶，靶區(qū)內(nèi)1處1∶5萬高磁異常、1處1∶5萬水系沉積物異常（36-甲2）以及1處1∶1萬土壤地球化學(xué)異常。靶區(qū)內(nèi)發(fā)育1∶5萬M52-10號(hào)正磁異常，異常極大值為600 nT，與1∶5萬36-甲2號(hào)地球化學(xué)異常南側(cè)部位相吻合。1∶5萬水系測(cè)量成果表明：W異常呈橢圓狀，濃集中心明顯，在蠻子營處W異常極大值為128.3×10-6；靶區(qū)內(nèi)Mo異常強(qiáng)度較弱，以中、外帶為主。地表礦化點(diǎn)多分布于巖體引起的次級(jí)斷層及層間構(gòu)造內(nèi)，1∶1萬土壤化探異常區(qū)位于老君山巖體與四岔口組地層的接觸帶外圍，其中Mo、W、Pb、Zn異常套合較好，分帶明顯。

B靶區(qū)內(nèi)通過淺鉆、探槽以及鉆孔揭露發(fā)現(xiàn)了較好的鉬礦化線索，地表發(fā)現(xiàn)有Ⅴ號(hào)細(xì)脈型鉬礦體（圖9），Mo品位0.138%，雖然工程控制程度不足，但顯示出較強(qiáng)的找礦潛力。通過鉆孔驗(yàn)證，在鉆孔中見到3層鉬礦化，其中在標(biāo)高619～632 m處的斑狀石英閃長(zhǎng)巖內(nèi)見團(tuán)塊狀輝鉬礦，品位為0.028%～0.032%（圖10）。

類比區(qū)域上該類型礦床［12-16］的成礦地質(zhì)特征，認(rèn)為B靶區(qū)內(nèi)鉬礦化體為花崗斑巖所提供的含礦熱液形成的產(chǎn)物，推斷靶區(qū)中深部具有較好的找礦前景。通過與臨近礦區(qū)對(duì)比，該靶區(qū)鉬礦形成的構(gòu)造、巖漿、時(shí)代背景與石寶溝、魚庫等鉬礦床［20-24］基本一致，為在該地區(qū)實(shí)現(xiàn)鉬礦找礦突破提供了依據(jù)。

6 結(jié) 論

（1）卡房鉬礦床處于欒川鎢鉬礦集區(qū)的外圍老君山地區(qū)，從區(qū)域成礦地質(zhì)背景角度分析，具備形成大型鉬礦床的基礎(chǔ)物質(zhì)條件。

（2）卡房鉬礦區(qū)存在高溫—中低溫—低溫元素環(huán)帶狀異常組合，礦區(qū)高磁異常值為-300～120 nT，礦區(qū)南部存在一正負(fù)值異常的梯度帶，礦區(qū)地表以淺500 m處見有含礦斑狀花崗閃長(zhǎng)巖體。通過分析礦區(qū)成礦地質(zhì)條件，對(duì)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的5條鉬礦體進(jìn)行評(píng)價(jià)和成礦預(yù)測(cè)，認(rèn)為該礦區(qū)具有進(jìn)一步工作的潛力。

（3）礦區(qū)內(nèi)鉬礦（化）體的賦礦巖性分別為斑狀花崗閃長(zhǎng)巖、石英片巖及大理巖，該發(fā)現(xiàn)顛覆了“在老君山地區(qū)僅產(chǎn)出石英脈型或蝕變巖型鉬礦”的認(rèn)知，為下一步在老君山巖體周圍找礦提供了基礎(chǔ)性研究資料和新的研究方向。