论文部分内容阅读
[摘 要]东秦岭钼矿带包含5个世界级超大型、5个大型和一些中小型钼矿床，探明钼金属储量超过5×106 t ，是世界最大的钼矿带。钼矿带的北、南边界分别是三宝断裂和商丹断裂，两条断裂分别为秦岭造山带的反向边界逆冲断裂（RBT） 和主中央滑脱断裂（MCT）。矿床类型有斑岩型、斑岩2夕卡岩型、夕卡岩型和碳酸岩脉型，以前两者为主。含钼岩浆岩主要是富硅、钾而贫铁、镁、钙的花岗斑岩，只有黄龙铺和黄水庵矿床为碳酸岩脉。
[关键词]东秦岭 钼矿床 大陆碰撞 构造背景
中图分类号：P618.65 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0304-01
1 概述
东秦岭是我国最重要的钼矿带，也是世界最重要的钼矿带之一。该钼矿带北以三宝断裂为界，南至商丹断裂，西起陕西省洛南县的金堆城矿床，东至河南省镇平县的秋树湾矿床，钼金属储量达500万吨以上，是世界最大的钼矿带。东秦岭钼矿带的金属储量和潜力巨大，产于大陆内部碰撞造山带，而非大陆边缘岩浆弧，矿床及其含矿岩体的成因无法用国外学者建立的B型俯冲成岩成矿模式所解释。因此， 其成矿地球动力学、地球化学背景和成岩成矿机制等备受学者重视，尽管如此，关于含矿岩体的成因类型、成岩成矿构造模式、地球动力学背景等，仍有认识差异。
2 东秦岭地质演化
秦岭造山带夹持于三宝断裂与龙门山—大巴山断裂之间，经历了中元古代—古生代的长期演化之后， 最终形成于中生代华北与华南古大陆板块之间的碰撞造山作用。自北而南，秦岭造山带可分为华北克拉通南缘、北秦岭造山带、南秦岭造山带和扬子克拉通北缘等4个构造单元，分别相当于碰撞大地构造相的仰冲基底推覆体、增生弧地质体、大洋台地复理石褶冲带和前陆褶冲带，其边界断裂由北向南依次为三门峡—宝丰断裂（RBT）、栾川断裂、商丹断裂、勉略断裂和龙门山—大巴山断裂（MBT）。目前，东秦岭钼矿带的矿床限于前两个构造单元，即华北克拉通南缘和北秦岭造山带，南、北边界断裂分别是三宝断裂和商丹断裂。
3 矿床地质地球化学特征
3.1 赋矿地层
东秦岭钼矿床的赋矿地层具有多时代的特征，从最老的新太古界—古元古界的太华超群，经中元古界下部的熊耳群和宽坪群、中元古界上部的官道口群、新元古界下部的栾川群，变化到新元古界—下古生界的二郎坪群和秦岭群雁岭沟组，均有钼矿床产出，表明成矿不受地层时代和层位限制。从赋矿地层的岩性而言，从中高级变质岩，到弱变质岩，从火山岩到沉积岩，部分含矿斑岩甚至侵入到花岗岩基内。但是，目前发现的大型、超大型钼矿床主要集中在太华超群、熊耳群、官道口群和栾川群。地层岩性对矿床类型、成矿元素组合和矿化强度有显著影响。
3.2 成矿斑岩体特征
除黄龙铺和黄水庵钼矿床以外，东秦岭地区的钼矿床主要受燕山期中酸性浅侵位小岩体控制。这些小岩体形态简单，多呈椭圆形、长条形或不规则状，以小岩株、岩瘤、岩筒或岩枝形式产出，出露面积小于1Km2。岩石类型以二长花岗岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩为主。
3.3 矿床地质特征
在东秦岭钼矿带，除Mo作为最主要成矿元素以外， W是最主要伴生成矿元素， 次为Au、U、REE、Nb、Ta、Fe、Cu等元素。总体而言，W等亲石元素矿化较为强烈和普遍，而Cu等亲铜元素矿化较弱。例如，南泥湖钼矿的伴生钨已达超大型规模，黄龙铺矿床还伴生U和Nb、Ta，只有秋树湾矿床中的铜接近中等规模。杜本臣[1]等认为，这种矿化元素组合特征明显不同于以亲铜元素为主的环太平洋斑岩成矿带，指示东秦岭地区成岩成矿的物源区成熟度较高，至少高于洋壳，应为大陆地壳，而非洋壳或地幔。
4 成岩成矿物质来源
斑岩矿床的成矿物质来源与成矿岩浆的来源具有很大程度的相似性。对于东秦岭钼矿床的成矿物质和成矿岩浆的来源， 前人开展了大量研究和讨论，总体认为成岩成矿物质来源复杂，从地幔变化到地壳。特别指出的是，黄典豪[2]等通过黄龙铺矿床的矿石硫、碳、氧、铅、锶同位素研究，认为其成岩成矿物质主要来自地幔；安三元和卢欣祥认为东秦岭钼矿带的成矿岩体主要来自下地壳，认为两类花岗岩均为碰撞造山过程发育的改造型花岗岩类。但是，成矿岩体与典型改造型花岗岩基相比，岩浆形成深度更大、温度更高，岩浆酸性程度和粘度更低，因而侵位能力更强，易于形成浅侵位的斑岩、爆破角砾岩。显然，改造型的深源浅成小岩体在很大程度上具有同熔型或I型花岗岩类的岩石学特征，使前人多将其归为同熔型或I型。
5 成矿地球动力学背景
上述表明，东秦岭地区的钼矿床形成于2个时期，其一为三叠纪晚期的黄龙铺碳酸岩脉型矿床，时限为220Ma 左右，成岩成矿物质显示较多的幔源特征。其二是东秦岭地区最重要的大规模成矿期，發生于晚侏罗世—早白垩世，成岩成矿年龄集中于160～110Ma ，自西向东略显逐渐变新的趋势；主要形成斑岩型、斑岩2夕卡岩型和夕卡岩型钼矿床，以栾川钼矿田为典型代表，伴生矿化元素以W等亲石元素为主，Re含量较低；成矿岩体高硅富钾，贫钙、镁、铁等基性场元素；钾长石化、绿帘石化强烈， 绿泥石化、绢云母化较弱，萤石化和碳酸盐化常见；成矿岩体主要为碰撞型或改造型花岗岩类。
6 结论
（1）东秦岭钼矿带近东西向展布，西起陕西洛南金堆城，东至河南镇平秋树湾，累计探明钼金属量超过500万吨，是世界最大的钼矿带，也是大陆碰撞带环境斑岩成矿带的典型代表。
（2）东秦岭钼矿带夹持于三宝断裂和商丹断裂之间的北秦岭造山带和华熊地块，赋矿地层从太古宙变化到早古生代，赋矿围岩岩性有变质岩、火山岩、沉积岩和花岗岩体。
（3）东秦岭钼矿带的主要矿化类型有斑岩型、斑岩2夕卡岩型、夕卡岩型和脉状碳酸岩型，矿化类型与赋矿围岩性质受岩浆岩类型控制。
参考文献：
[1] 杜本臣， 陈福根， 武清周， 等. 陕西洛南石家湾钼矿床地质特征[J]. 陕西地质，1986，4（2）：58270
[2] 黄典豪， 吴澄宇， 聂凤军陕西金堆城斑岩钼矿床地质特征及成因探讨[J] 矿床地质，8，6（3）23
[关键词]东秦岭 钼矿床 大陆碰撞 构造背景
中图分类号：P618.65 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0304-01
1 概述
东秦岭是我国最重要的钼矿带，也是世界最重要的钼矿带之一。该钼矿带北以三宝断裂为界，南至商丹断裂，西起陕西省洛南县的金堆城矿床，东至河南省镇平县的秋树湾矿床，钼金属储量达500万吨以上，是世界最大的钼矿带。东秦岭钼矿带的金属储量和潜力巨大，产于大陆内部碰撞造山带，而非大陆边缘岩浆弧，矿床及其含矿岩体的成因无法用国外学者建立的B型俯冲成岩成矿模式所解释。因此， 其成矿地球动力学、地球化学背景和成岩成矿机制等备受学者重视，尽管如此，关于含矿岩体的成因类型、成岩成矿构造模式、地球动力学背景等，仍有认识差异。
2 东秦岭地质演化
秦岭造山带夹持于三宝断裂与龙门山—大巴山断裂之间，经历了中元古代—古生代的长期演化之后， 最终形成于中生代华北与华南古大陆板块之间的碰撞造山作用。自北而南，秦岭造山带可分为华北克拉通南缘、北秦岭造山带、南秦岭造山带和扬子克拉通北缘等4个构造单元，分别相当于碰撞大地构造相的仰冲基底推覆体、增生弧地质体、大洋台地复理石褶冲带和前陆褶冲带，其边界断裂由北向南依次为三门峡—宝丰断裂（RBT）、栾川断裂、商丹断裂、勉略断裂和龙门山—大巴山断裂（MBT）。目前，东秦岭钼矿带的矿床限于前两个构造单元，即华北克拉通南缘和北秦岭造山带，南、北边界断裂分别是三宝断裂和商丹断裂。
3 矿床地质地球化学特征
3.1 赋矿地层
东秦岭钼矿床的赋矿地层具有多时代的特征，从最老的新太古界—古元古界的太华超群，经中元古界下部的熊耳群和宽坪群、中元古界上部的官道口群、新元古界下部的栾川群，变化到新元古界—下古生界的二郎坪群和秦岭群雁岭沟组，均有钼矿床产出，表明成矿不受地层时代和层位限制。从赋矿地层的岩性而言，从中高级变质岩，到弱变质岩，从火山岩到沉积岩，部分含矿斑岩甚至侵入到花岗岩基内。但是，目前发现的大型、超大型钼矿床主要集中在太华超群、熊耳群、官道口群和栾川群。地层岩性对矿床类型、成矿元素组合和矿化强度有显著影响。
3.2 成矿斑岩体特征
除黄龙铺和黄水庵钼矿床以外，东秦岭地区的钼矿床主要受燕山期中酸性浅侵位小岩体控制。这些小岩体形态简单，多呈椭圆形、长条形或不规则状，以小岩株、岩瘤、岩筒或岩枝形式产出，出露面积小于1Km2。岩石类型以二长花岗岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩为主。
3.3 矿床地质特征
在东秦岭钼矿带，除Mo作为最主要成矿元素以外， W是最主要伴生成矿元素， 次为Au、U、REE、Nb、Ta、Fe、Cu等元素。总体而言，W等亲石元素矿化较为强烈和普遍，而Cu等亲铜元素矿化较弱。例如，南泥湖钼矿的伴生钨已达超大型规模，黄龙铺矿床还伴生U和Nb、Ta，只有秋树湾矿床中的铜接近中等规模。杜本臣[1]等认为，这种矿化元素组合特征明显不同于以亲铜元素为主的环太平洋斑岩成矿带，指示东秦岭地区成岩成矿的物源区成熟度较高，至少高于洋壳，应为大陆地壳，而非洋壳或地幔。
4 成岩成矿物质来源
斑岩矿床的成矿物质来源与成矿岩浆的来源具有很大程度的相似性。对于东秦岭钼矿床的成矿物质和成矿岩浆的来源， 前人开展了大量研究和讨论，总体认为成岩成矿物质来源复杂，从地幔变化到地壳。特别指出的是，黄典豪[2]等通过黄龙铺矿床的矿石硫、碳、氧、铅、锶同位素研究，认为其成岩成矿物质主要来自地幔；安三元和卢欣祥认为东秦岭钼矿带的成矿岩体主要来自下地壳，认为两类花岗岩均为碰撞造山过程发育的改造型花岗岩类。但是，成矿岩体与典型改造型花岗岩基相比，岩浆形成深度更大、温度更高，岩浆酸性程度和粘度更低，因而侵位能力更强，易于形成浅侵位的斑岩、爆破角砾岩。显然，改造型的深源浅成小岩体在很大程度上具有同熔型或I型花岗岩类的岩石学特征，使前人多将其归为同熔型或I型。
5 成矿地球动力学背景
上述表明，东秦岭地区的钼矿床形成于2个时期，其一为三叠纪晚期的黄龙铺碳酸岩脉型矿床，时限为220Ma 左右，成岩成矿物质显示较多的幔源特征。其二是东秦岭地区最重要的大规模成矿期，發生于晚侏罗世—早白垩世，成岩成矿年龄集中于160～110Ma ，自西向东略显逐渐变新的趋势；主要形成斑岩型、斑岩2夕卡岩型和夕卡岩型钼矿床，以栾川钼矿田为典型代表，伴生矿化元素以W等亲石元素为主，Re含量较低；成矿岩体高硅富钾，贫钙、镁、铁等基性场元素；钾长石化、绿帘石化强烈， 绿泥石化、绢云母化较弱，萤石化和碳酸盐化常见；成矿岩体主要为碰撞型或改造型花岗岩类。
6 结论
（1）东秦岭钼矿带近东西向展布，西起陕西洛南金堆城，东至河南镇平秋树湾，累计探明钼金属量超过500万吨，是世界最大的钼矿带，也是大陆碰撞带环境斑岩成矿带的典型代表。
（2）东秦岭钼矿带夹持于三宝断裂和商丹断裂之间的北秦岭造山带和华熊地块，赋矿地层从太古宙变化到早古生代，赋矿围岩岩性有变质岩、火山岩、沉积岩和花岗岩体。
（3）东秦岭钼矿带的主要矿化类型有斑岩型、斑岩2夕卡岩型、夕卡岩型和脉状碳酸岩型，矿化类型与赋矿围岩性质受岩浆岩类型控制。
参考文献：
[1] 杜本臣， 陈福根， 武清周， 等. 陕西洛南石家湾钼矿床地质特征[J]. 陕西地质，1986，4（2）：58270
[2] 黄典豪， 吴澄宇， 聂凤军陕西金堆城斑岩钼矿床地质特征及成因探讨[J] 矿床地质，8，6（3）23