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[摘要]本文深入研究夜长坪钼矿床地质特征,进行控矿因素分析、总结成矿规律,为该区下一步详查工作布署及实现找矿突破将有着重大意义,为进一步大规模开发建设奠定坚实的资源基础。
[关键词]夜长坪 钼矿 地质特征 资源潜力
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-57-2
1引言
夜长坪钼矿床处于豫西地区夜长坪-八宝山铁、钼、银成矿带内,是东秦岭地区大型矽卡岩型钼矿床之一。夜长坪钼矿床于1971年发现后,由于种种原因,其地质勘查程度仍处于普查阶段, 前人仅在夜长坪钼钨矿床成矿控制条件及找矿远景分析方面进行过初步研究(肖中军等,2007)。本文通过对夜长坪矿床地质特征、成矿物质来源、控矿因素、岩浆作用的研究,理清控矿因素,总结了成矿规律,对于研究矿床的成因和指导矿区进一步勘查,均具有重要意义。
2成矿地质背景
卢氏县夜长坪钼矿床位于华北地台南缘洛南-栾川推覆带近东西向构造带与北东向构造带的交汇部位,夹于南侧洛南-栾川断裂带与北侧潘河-马超营断裂带之间。基底为太华群变质岩系,盖层为中元古界熊耳群火山岩系、官道口群变质碎屑-碳酸盐岩系及新元古界栾川群变质碎屑-碳酸盐岩系等。区内构造岩浆活动极其复杂,构造体系以秦岭东西向构造带为基础格架,新华夏构造体系复合其上。岩浆岩广泛发育,岩浆活动贯穿本区整个地质演化历史,具有多期次侵入,演化复杂等特点。其中燕山期岩浆活动最为强烈。
3矿床成矿特征
3.1矿区地质
矿区范围内构造以纬向系为基础,褶皱呈东西宽缓的背斜,断裂甚为发育,新华夏系断裂迭加在纬向系构造之上,形成北北东向和一些弧形断裂,从而形成了区内复杂的构造体系,最终控制着不同时期侵入的岩浆岩的空间分布及形态。
印支-燕山早期的正长脉岩类沿纬向系构造侵入,并出露地表,矿区内表现为沿F3等近EW断裂侵入充填的正长岩脉;燕山期的超浅成的中酸性斑岩体,沿着NE-NNE向与近EW向断裂的交汇处上侵,于深部侵位处形成花岗斑岩株,于浅部沿弧形断裂侵入,形成花岗斑岩枝,并在局部及弧形断裂与纬向系、新华夏系断裂构造复合处,形成岩瘤。
龙家园组占矿区面积四分之三左右,出露为中段上部和上段地层,钼矿床即赋存于该组地层中;巡检司组分布于鸡笼山-贺家洼一线及其两侧,占矿区面积四分之一左右,本区出露不完整,与下伏龙家园组呈整合关系;第四系为冲积的黄土、亚粘土和坡积、残积及河床砂砾石等。
夜长坪钼矿床赋存于震旦亚界蓟县系龙家园组(Pt2l)地层与燕山期侵入的隐伏中酸性花岗斑岩体的内外接触带及岩体中,以钼为主,并伴生钨的隐伏斑岩-矽卡岩型矿床。区内自上而下可圈定3个隐伏大透镜状矽卡岩型钼矿层和2个似层状斑岩型钼矿层,编号依次为Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅲ-1及Ⅱ-2、Ⅲ-2。
3.2矿石类型
辉钼矿包裹于白钨矿颗粒中,或星散状与白钨矿和钨钼矿呈半规则连生关系,辉钼矿较少的分布于黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、含铋方铅矿和黄铜矿中。
矿石中矿物由金属和非金属矿物组成。主要金属矿物为辉钼矿、钼钨矿、磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿,其次为白钨矿、闪锌矿、方铅矿(铋铅矿)、黃铜矿、钛铁矿、磁黄铁矿等;非金属矿物主要为透辉石、透闪石、白云石、方解石、长石、石英等,其次为玉髓、蛇纹石、绿泥石、云母(黑、白)、滑石、萤石、伊利石、蒙脱石、高岭石、磷灰石和其他碳酸盐矿物等。矿区不同岩性矿石中矿石矿物成分及含量不尽相同。
3.3围岩蚀变
本区钼矿层中发育有相同的矿化蚀变作用,其中早期矿化蚀变以黄铁矿化、钼钨矿化、弱透闪石矽卡岩化为特征;中期矿化蚀变以黄铁矿化、黄铜矿化、强透闪石和透辉石矽卡岩化,伴随强硅化,往往呈网脉状产出;晚期矿化蚀变以粗晶黄铁矿化为特征,同时伴随强烈的高龄土化、绿泥石化、方解石化、重晶石化和少量的石膏矿化,多呈脉状产出。其中早、中期矿化蚀变作用与钼矿化关系密切。矿化蚀变发育地段在花岗斑岩体与白云岩围岩接触带、钾长花岗斑岩体内,矿化蚀变在空间上具有一定的分带性。上述矿化蚀变特征及分布规律,对区内找矿预测具有指导意义,是寻找钼矿的直接标志。
4控矿因素分析
通过对本区大地构造背景、含矿岩系岩石学、岩相古地理、岩石地球化学及物探工作等方面的研究,区内隐伏花岗斑岩体的侵入,是形成矿区隐伏钼矿床的重要前提。
4.1大地构造环境
前已述及,矿区构造以纬向系为基础,褶皱呈东西宽缓的背斜,断裂甚为发育,新华夏系断裂迭加在纬向系构造之上,形成北北东向和一些弧形断裂,从而形成了区内复杂的构造体系,最终控制着不同时期侵入的岩浆岩的空间分布及形态。龙家园组占矿区面积四分之三左右,出露为中段上部和上段地层,钼矿床即赋存于该组地层中。
4.2岩体岩性特征
东秦岭钼矿带上,与斑岩、斑岩-矽卡岩型钼矿有关的岩体具有高硅、高钾、富碱的特征,属于钙碱性系列的I型花岗岩;而夜长坪钼矿床深部含矿的花岗斑岩与上述特征十分吻合,浅部无矿花岗斑岩与上述特征不是特别吻合,再结合野外的地质特征以及实际的钻孔剖面图,可以推断,本区深部含矿花岗斑岩体与成矿有关,应为成矿母岩,而浅部无矿花岗斑岩与成矿无关。
4.3物质来源
坑探工程用刻槽法取样,钻探岩心用金刚石锯片劈开取样。样品的加工、分析由河南省有色金属地质矿产局第三地质大队化验室承担,化验室测定允许误差执行2007年11月1日国家标准化管理委员会颁布的《钼矿石化学分析方法:第2部分金量的测定》。
5讨论与结论
5..1多期次岩浆侵入活动、成矿热液多次叠加是本区钼矿床形成的重要成矿机理
通过对本区大地构造背景、含矿岩系岩石学、岩相古地理、岩石地球化学及物探工作等方面的研究,区内隐伏花岗斑岩体的侵入,是形成矿区隐伏钼矿体的重要前提。 燕山期钾长花斑岩为本区钼矿床形成的成矿母岩。随着该期次岩浆的侵入、分异演化过程,岩浆热液携带的高温含矿流体,进入岩体外接触带矽卡岩化区,形成矽卡岩型钼矿层;同时随着岩浆岩的冷凝,含矿流体在岩体内局部形成斑岩型钼矿层。
稍晚阶段的钾化石英花岗斑岩的分异演化过程,虽破坏了区内矽卡岩型钼矿层的原始形态,但期间占据、溶蚀、重新活化矽卡岩型钼矿层中的钼及其它成矿元素的作用过程,是形成区内重溶活化斑岩型钼矿层的关键因素。
5.2含矿热液来源
夜长坪矿区成矿热液直接来源为:燕山期幔源岩浆在壳幔边界附近发生底侵作用时,诱发碰撞加厚的下地壳部分熔融,而形成的富含钼钨等成矿元素的花岗质岩浆。岩浆热液即为区内钼矿床的形成提供了热源,又提供了丰富的中高温含矿流体。
5.3褶皱、断裂构造的多期次复合运动为多期次岩浆侵入就位提供了空间构造以纬向系为基础,褶皱呈东西宽缓的背斜,断裂甚为发育,新华夏系断裂迭加在纬向系构造之上,形成北北东向和一些弧形断裂,从而形成了区内复杂的构造体系,最终控制着不同时期侵入的岩浆岩的空间分布及形态。
参考文献
[1]Jingwen Mao, Richard J. Goldfarb, Zhengwei Zhang, et al. 2002. Gold deposits in the Xiaoqinling-Xiong' ershan region, Qinling Mountains, central China[J]. Mineralium Deposita, 37(3-4): 306-325.
[2]Mao Jingwen, Yang Jianmin, Qu Wenjun, et al. 2003. Re-Os Age of Cu-Ni Ores from the Huangshandong Cu-Ni Sulfide Deposit in the East Tianshan Mountains and Its Implication for Geodynamic Process [J]. Acta Geologic Sinica ( English Edition), 77(2): 220-226.
[3]李永峰, 毛景文, 胡華斌, 郭保健, 白凤军. 2005. 东秦岭钼矿类型、特征、成矿时代及其地球动力学背景.矿床地质, 24(3): 292-304.
[4]黄典豪, 聂凤军, 王义昌, 江秀杰. 1984. 东秦岭地区钼矿床铅同位素组成特征及成矿物质来源初探.矿床地质, 3(4): 20-28.
[5]朱赖民, 张国伟, 郭波, 李犇. 2009. 华北地块南缘钼矿床黄铁矿流体包裹体氦、氩同位素体系及其对成矿动力学背景的示踪.科学通报, 54(12): 1725-1735.
[关键词]夜长坪 钼矿 地质特征 资源潜力
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-57-2
1引言
夜长坪钼矿床处于豫西地区夜长坪-八宝山铁、钼、银成矿带内,是东秦岭地区大型矽卡岩型钼矿床之一。夜长坪钼矿床于1971年发现后,由于种种原因,其地质勘查程度仍处于普查阶段, 前人仅在夜长坪钼钨矿床成矿控制条件及找矿远景分析方面进行过初步研究(肖中军等,2007)。本文通过对夜长坪矿床地质特征、成矿物质来源、控矿因素、岩浆作用的研究,理清控矿因素,总结了成矿规律,对于研究矿床的成因和指导矿区进一步勘查,均具有重要意义。
2成矿地质背景
卢氏县夜长坪钼矿床位于华北地台南缘洛南-栾川推覆带近东西向构造带与北东向构造带的交汇部位,夹于南侧洛南-栾川断裂带与北侧潘河-马超营断裂带之间。基底为太华群变质岩系,盖层为中元古界熊耳群火山岩系、官道口群变质碎屑-碳酸盐岩系及新元古界栾川群变质碎屑-碳酸盐岩系等。区内构造岩浆活动极其复杂,构造体系以秦岭东西向构造带为基础格架,新华夏构造体系复合其上。岩浆岩广泛发育,岩浆活动贯穿本区整个地质演化历史,具有多期次侵入,演化复杂等特点。其中燕山期岩浆活动最为强烈。
3矿床成矿特征
3.1矿区地质
矿区范围内构造以纬向系为基础,褶皱呈东西宽缓的背斜,断裂甚为发育,新华夏系断裂迭加在纬向系构造之上,形成北北东向和一些弧形断裂,从而形成了区内复杂的构造体系,最终控制着不同时期侵入的岩浆岩的空间分布及形态。
印支-燕山早期的正长脉岩类沿纬向系构造侵入,并出露地表,矿区内表现为沿F3等近EW断裂侵入充填的正长岩脉;燕山期的超浅成的中酸性斑岩体,沿着NE-NNE向与近EW向断裂的交汇处上侵,于深部侵位处形成花岗斑岩株,于浅部沿弧形断裂侵入,形成花岗斑岩枝,并在局部及弧形断裂与纬向系、新华夏系断裂构造复合处,形成岩瘤。
龙家园组占矿区面积四分之三左右,出露为中段上部和上段地层,钼矿床即赋存于该组地层中;巡检司组分布于鸡笼山-贺家洼一线及其两侧,占矿区面积四分之一左右,本区出露不完整,与下伏龙家园组呈整合关系;第四系为冲积的黄土、亚粘土和坡积、残积及河床砂砾石等。
夜长坪钼矿床赋存于震旦亚界蓟县系龙家园组(Pt2l)地层与燕山期侵入的隐伏中酸性花岗斑岩体的内外接触带及岩体中,以钼为主,并伴生钨的隐伏斑岩-矽卡岩型矿床。区内自上而下可圈定3个隐伏大透镜状矽卡岩型钼矿层和2个似层状斑岩型钼矿层,编号依次为Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅲ-1及Ⅱ-2、Ⅲ-2。
3.2矿石类型
辉钼矿包裹于白钨矿颗粒中,或星散状与白钨矿和钨钼矿呈半规则连生关系,辉钼矿较少的分布于黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、含铋方铅矿和黄铜矿中。
矿石中矿物由金属和非金属矿物组成。主要金属矿物为辉钼矿、钼钨矿、磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿,其次为白钨矿、闪锌矿、方铅矿(铋铅矿)、黃铜矿、钛铁矿、磁黄铁矿等;非金属矿物主要为透辉石、透闪石、白云石、方解石、长石、石英等,其次为玉髓、蛇纹石、绿泥石、云母(黑、白)、滑石、萤石、伊利石、蒙脱石、高岭石、磷灰石和其他碳酸盐矿物等。矿区不同岩性矿石中矿石矿物成分及含量不尽相同。
3.3围岩蚀变
本区钼矿层中发育有相同的矿化蚀变作用,其中早期矿化蚀变以黄铁矿化、钼钨矿化、弱透闪石矽卡岩化为特征;中期矿化蚀变以黄铁矿化、黄铜矿化、强透闪石和透辉石矽卡岩化,伴随强硅化,往往呈网脉状产出;晚期矿化蚀变以粗晶黄铁矿化为特征,同时伴随强烈的高龄土化、绿泥石化、方解石化、重晶石化和少量的石膏矿化,多呈脉状产出。其中早、中期矿化蚀变作用与钼矿化关系密切。矿化蚀变发育地段在花岗斑岩体与白云岩围岩接触带、钾长花岗斑岩体内,矿化蚀变在空间上具有一定的分带性。上述矿化蚀变特征及分布规律,对区内找矿预测具有指导意义,是寻找钼矿的直接标志。
4控矿因素分析
通过对本区大地构造背景、含矿岩系岩石学、岩相古地理、岩石地球化学及物探工作等方面的研究,区内隐伏花岗斑岩体的侵入,是形成矿区隐伏钼矿床的重要前提。
4.1大地构造环境
前已述及,矿区构造以纬向系为基础,褶皱呈东西宽缓的背斜,断裂甚为发育,新华夏系断裂迭加在纬向系构造之上,形成北北东向和一些弧形断裂,从而形成了区内复杂的构造体系,最终控制着不同时期侵入的岩浆岩的空间分布及形态。龙家园组占矿区面积四分之三左右,出露为中段上部和上段地层,钼矿床即赋存于该组地层中。
4.2岩体岩性特征
东秦岭钼矿带上,与斑岩、斑岩-矽卡岩型钼矿有关的岩体具有高硅、高钾、富碱的特征,属于钙碱性系列的I型花岗岩;而夜长坪钼矿床深部含矿的花岗斑岩与上述特征十分吻合,浅部无矿花岗斑岩与上述特征不是特别吻合,再结合野外的地质特征以及实际的钻孔剖面图,可以推断,本区深部含矿花岗斑岩体与成矿有关,应为成矿母岩,而浅部无矿花岗斑岩与成矿无关。
4.3物质来源
坑探工程用刻槽法取样,钻探岩心用金刚石锯片劈开取样。样品的加工、分析由河南省有色金属地质矿产局第三地质大队化验室承担,化验室测定允许误差执行2007年11月1日国家标准化管理委员会颁布的《钼矿石化学分析方法:第2部分金量的测定》。
5讨论与结论
5..1多期次岩浆侵入活动、成矿热液多次叠加是本区钼矿床形成的重要成矿机理
通过对本区大地构造背景、含矿岩系岩石学、岩相古地理、岩石地球化学及物探工作等方面的研究,区内隐伏花岗斑岩体的侵入,是形成矿区隐伏钼矿体的重要前提。 燕山期钾长花斑岩为本区钼矿床形成的成矿母岩。随着该期次岩浆的侵入、分异演化过程,岩浆热液携带的高温含矿流体,进入岩体外接触带矽卡岩化区,形成矽卡岩型钼矿层;同时随着岩浆岩的冷凝,含矿流体在岩体内局部形成斑岩型钼矿层。
稍晚阶段的钾化石英花岗斑岩的分异演化过程,虽破坏了区内矽卡岩型钼矿层的原始形态,但期间占据、溶蚀、重新活化矽卡岩型钼矿层中的钼及其它成矿元素的作用过程,是形成区内重溶活化斑岩型钼矿层的关键因素。
5.2含矿热液来源
夜长坪矿区成矿热液直接来源为:燕山期幔源岩浆在壳幔边界附近发生底侵作用时,诱发碰撞加厚的下地壳部分熔融,而形成的富含钼钨等成矿元素的花岗质岩浆。岩浆热液即为区内钼矿床的形成提供了热源,又提供了丰富的中高温含矿流体。
5.3褶皱、断裂构造的多期次复合运动为多期次岩浆侵入就位提供了空间构造以纬向系为基础,褶皱呈东西宽缓的背斜,断裂甚为发育,新华夏系断裂迭加在纬向系构造之上,形成北北东向和一些弧形断裂,从而形成了区内复杂的构造体系,最终控制着不同时期侵入的岩浆岩的空间分布及形态。
参考文献
[1]Jingwen Mao, Richard J. Goldfarb, Zhengwei Zhang, et al. 2002. Gold deposits in the Xiaoqinling-Xiong' ershan region, Qinling Mountains, central China[J]. Mineralium Deposita, 37(3-4): 306-325.
[2]Mao Jingwen, Yang Jianmin, Qu Wenjun, et al. 2003. Re-Os Age of Cu-Ni Ores from the Huangshandong Cu-Ni Sulfide Deposit in the East Tianshan Mountains and Its Implication for Geodynamic Process [J]. Acta Geologic Sinica ( English Edition), 77(2): 220-226.
[3]李永峰, 毛景文, 胡華斌, 郭保健, 白凤军. 2005. 东秦岭钼矿类型、特征、成矿时代及其地球动力学背景.矿床地质, 24(3): 292-304.
[4]黄典豪, 聂凤军, 王义昌, 江秀杰. 1984. 东秦岭地区钼矿床铅同位素组成特征及成矿物质来源初探.矿床地质, 3(4): 20-28.
[5]朱赖民, 张国伟, 郭波, 李犇. 2009. 华北地块南缘钼矿床黄铁矿流体包裹体氦、氩同位素体系及其对成矿动力学背景的示踪.科学通报, 54(12): 1725-1735.