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【摘 要】白果树钼矿区位于河南信阳境内,产出在东秦岭-大别钼矿带的东端。文章从研究矿区的成矿地质背景,矿床地质特征研究入手,分析矿床的成矿条件,总结矿化蚀变特征,提出找矿标志,为今后在本区的地质勘查工作提供参考依据。
【关键词】钼矿;白果树;新县;地质特征;找矿标志
河南省新县白果树钼矿区位于新县城北东8km处,行政区划隶属河南省新县新集镇。矿区处于母山-汤家坪钼、铜、多金属矿床成矿亚系列的中部,成矿条件与中生代燕山期花岗斑岩有关。已发现有Mo、Cu、W、Pb、Zn等多金属化探异常,具有较好的成矿远景。
1.区域地质背景
矿区位于秦岭褶皱系之桐柏大别山褶皱的北部,区内构造主要为近东西向区域韧性剪切带,岩浆活动发育,地层发育不全,主要为一套区域变质岩和火山碎屑岩。基本构造格架表现为高压超高压变质带被低缓伸展滑脱片麻理带所改造的片麻岩穹窿带,后期岩浆活动及混合岩化作用强烈,地质构造比较复杂。
早古生代—三叠纪,华北陆块和杨子陆块相向俯冲挤压碰撞造山[2],陆块俯冲楔断离重熔,Mo元素随之富集而形成含钼花岗岩浆;燕山期,秦岭造山带褶皱回返,在伸展机制下,富钼花岗岩浆沿北西西向断裂与近南北向断裂交汇处侵入,形成了一系列深源浅成成型花岗斑岩体[3]。含钼斑岩体多沿区域性桐柏—商城深大断裂带及其两侧分别,构成东秦岭—大别钼矿成矿带东段[4]。
2.矿区地质特征
2.1地层
区内出露地层有太古宇大别岩群变质表壳岩和第四系。
2.1.1太古宇大别岩群(ArDb)
主要呈残留包体分布于大别片麻杂岩(变形侵入体)、四面山含榴混合花岗岩及早白垩世新县序列之中。包体大小不等,形态各异。在大别片麻杂岩中,包体与围岩一般呈谐和接触关系,包体与围岩岩性呈渐变过渡,并表现为由内向外的退变质特征。少数与围岩呈突变接触关系,并见包体与围岩片麻理高角度斜交的侵入接触关系。在早白垩世花岗岩中,包体多呈棱角状、不规则状或浑圆状,与围岩的接触界限清晰。岩石组合主要由黑云斜长片麻岩、含榴白云斜长片(麻)岩、斜长角闪(片)岩、白云石英片岩(构造片岩)及榴辉(闪)岩等组成。
2.1.2第四系(Q)
主要分布在沟谷及山坡之上,岩性主要为亚粘土、亚砂土夹砾石、粗砂等。
2.2构造
根据断层的形成与成矿时间先后关系可分为成矿前,成矿期断层和成矿后断层。矿区内存在着多期断层,其中一期断层反映的应力场对矿区的脉岩及节理的发育及分布起着重要控制作用。
2.3岩浆岩
新县序列花岗岩(k1xηγ):分布于矿区西部边缘。岩石类型为细粒、中粒、(中)粗粒二长花岗岩。包体主要为闪长岩及斜长角闪岩(变质表壳岩)捕虏体。
榴辉、榴闪岩(ec):在矿区南东侧及矿区北侧呈小岩体状零星分布。 形成于新元古代。
花岗斑岩脉(γπ):区内广泛发育,走向多呈北西西向-东西向,呈群呈带产出。规模一般长数百米,长的延伸至区外,宽数米。岩石呈淡红色,细粒花岗结构,块状构造。主要矿物斜长石、钾长石、石英。次要矿物有绿帘石、黑云母和金属矿物。与钼矿化关系密切。
2.4地球化学异常特征
矿区内有3个Mo异常,其中Mo-2异常呈较规则的椭圆形,面积最大,约10km2,强度高,最高含量16×10-6,浓集中心明显,异常中、内带发育。通过异常检查,该异常已发现多条含钼矿(化)的花岗斑岩脉,已发现的钼矿化体也在异常上,表明这些异常为矿致异常。
3.矿体特征
矿区初步圈定5个矿体。矿体主要赋存围岩为二云二长片麻岩和花岗闪长质片麻岩。矿体规模属小型矿体,矿体形态呈似层状~透镜状(见图1),矿体内夹石及分枝复合现象较多,凡分枝尖灭明显和内部结构较复杂地段,多位于工业矿体的边部,即矿化减弱部位。也即低品位矿体的赋存部位,低品位矿同样以分枝尖灭形式尖灭于围岩中。
图1 矿区00号勘探线剖面图
本工作区内的钼矿主要受裂隙控制,钼矿主要产于石英细脉的两侧及石英细脉内,与围岩的关系不太密切。
4.矿石特征
根据野外观察及参考邻区部分资料总结矿石特征如下:
矿石结构:辉钼矿呈自形—他形晶片状、叶片状、鳞片状集合体常聚积呈架状、束状、放射状。辉钼矿内部,黄铁矿与脉石矿物,以及辉钼矿与黄铁矿彼此相镶嵌构成。
矿石构造:细脉状构造,以辉钼矿、黄铁矿分别构成细脉(钼膜或条线),以及辉钼矿与黄铁矿和脉石矿物共同构成各种细脉状和脉状。细脉浸染状构造,辉钼矿与脉石矿物构成的细脉脉壁外侧有时有少数辉钼矿呈零星散布。
5.围岩及蚀变特征
矿区内矿体的围岩亦可分为二长花岗片麻岩、云英闪长质片麻岩和花岗闪长质片麻岩类,其基本特征和矿石很接近,主要区别就在于钼的含量;与主要矿体呈锯齿状渐变接触关系。
围岩蚀变比较发育,常见的有硅化、钾化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化等。蚀变一般呈弥散状,分布于整个矿体内或其近矿围岩之中,蚀变强度一般与矿化强度呈正相关关系。
6.成矿分析及找矿标志
6.1成矿分析
6.1.1矿床形成的地球动力学背景
矿区位于秦岭—大别造山带东段,桐柏—大别变质核杂岩隆起带北部。大别造山带是由多个形成于不同构造环境,有着各自独立的建造特征和构造演化序列的构造地层地体经多次聚合拼贴而成的复杂构造带。早古生代—三叠纪,华北陆块和扬子陆块相向俯冲挤压碰撞造山,陆块俯冲楔断离重熔,Mo元素随之富集而形成含钼花岗岩浆,燕山期,秦岭造山带褶皱回返,在伸展机制下,富钼花岗岩浆沿北西西向断裂带与近南北向断裂交汇处侵入,形成了一系列深源浅成型花岗斑岩体。在大别山北麓这些含钼斑岩体多沿区域性桐(柏)—商(城)深大断裂带及其两侧分布,构成东秦岭—大别钼成矿带东段。
6.1.2区域构造对成矿的控制作用
区域性地壳厚度和凹陷是控制含钼斑岩形成和分布的重要因素,研究表明,东秦岭~大别山含钼斑岩主要分布于地壳厚度较大的莫霍面凹陷处(罗铭玖,1992)。东秦岭地区地壳厚度为35~45千米,向西逐渐加深,在30千米处有一个不连续界面,地球化学研究表明,这个不连续界面地壳整个富钼(张本仁,1989),这个界面即是含钼斑岩的岩浆源。
东秦岭~大别山钼成矿带内含钼斑岩侵入与定位主要受构造控制。区域性北西西向深大断裂对钼成矿带的形成和发展起重要作用。主要表现为岩体直接产于断裂带中,所有的小斑岩体均沿断裂带成群成带分布,各岩体群在空间上呈东西西向展布,而单一成矿岩体大多侵位于北西西向和北北东向两组断裂交汇处,从而决定了岩体露头形态呈东西向或南北向拉长,岩体群与其中的岩体分布都表现出明显的等距性。
白果树-姚冲钼矿床直接受北北西向区域性桐~商断裂和近南北向小河断裂的控制。
由于工作区覆盖严重,岩浆热液沿断裂带上侵形成出露地表的大量岩枝和岩脉,热液上侵时携带矿液主要沿北东向和近东西向断裂充填,且结晶分异较好。
6.1.3岩浆岩对成矿的控制作用
新县序列二长花岗岩可能为姚冲钼矿的含矿母岩。钼矿体虽然没有明显受花岗斑岩体控制,但根据区域成矿背景,结合野外地质填图成果,预测该工作区应属典型斑岩型矿床。从地表来看,矿化较强部位主要分布在岩枝和岩脉接触带。花岗斑岩脉(枝)主要呈现北东向和近东西向展布,少量为北西向(主要分布在大庙岗一带)。岩脉(枝)控制了地表矿化蚀变带,在岩脉(枝)接触带多见绢云母化、钾化、硅化和黄铁矿化。地表矿化带也主要为北东向和近东西向呈现面状分布,受岩体展布控制。在深部,这些斑岩脉(枝)可能汇积在大的斑岩体上,即可能存在隐伏岩体,也应是大矿体和富矿体的存在部位。
6.1.4围岩蚀变与成矿的关系
白果树-姚冲单元花岗斑岩体呈现出明显蚀变分带现象,从内向外大致可分为钾长石化—硅化带、石英—绢英岩化带和青盘化带。钾长石化和网脉状硅化与成矿关系密切;青盘岩化不太发育,矿化较弱。
6.2找矿标志
由上述矿床地质特征和类比领区姚冲矿区的资料,总结白果树钼矿有以下几项找矿标志:
(1)环形构造:在遥感影像上表现为小型的环形构造,沟谷多呈月牙形弯曲,转折非常明显,这是最直观的区域找矿标志。NE向与NNW向区域深大断裂交汇处。
(2)岩浆岩为早白垩世燕山期花岗斑岩或似斑状花岗岩。
(3)以硅化、钾化、绿泥石化为主的强烈的面型热液蚀变,是矿区内直接的找矿标志。
(4)矿化主要为黄铁矿化、辉钼矿化。
【参考文献】
[1]程广国,杨继兵,等.河南省新县白果树钼矿预查报告[R].河南省有色金属地质矿产局第七地质大队,2010.
[2]钟增球,索书田,等.桐柏—大别山碰撞造山带的基本组成与结构[J].地球科学,2001,(06):560-567.
[3]罗铭玖,张辅民,董群英,等.中国钼矿[M].郑州:河南科学技术出版社,1991.
[4]杨泽强.河南省商城县汤家坪钼矿围岩蚀变与成矿[J].地质与勘探,2007,(09):17-22.
【关键词】钼矿;白果树;新县;地质特征;找矿标志
河南省新县白果树钼矿区位于新县城北东8km处,行政区划隶属河南省新县新集镇。矿区处于母山-汤家坪钼、铜、多金属矿床成矿亚系列的中部,成矿条件与中生代燕山期花岗斑岩有关。已发现有Mo、Cu、W、Pb、Zn等多金属化探异常,具有较好的成矿远景。
1.区域地质背景
矿区位于秦岭褶皱系之桐柏大别山褶皱的北部,区内构造主要为近东西向区域韧性剪切带,岩浆活动发育,地层发育不全,主要为一套区域变质岩和火山碎屑岩。基本构造格架表现为高压超高压变质带被低缓伸展滑脱片麻理带所改造的片麻岩穹窿带,后期岩浆活动及混合岩化作用强烈,地质构造比较复杂。
早古生代—三叠纪,华北陆块和杨子陆块相向俯冲挤压碰撞造山[2],陆块俯冲楔断离重熔,Mo元素随之富集而形成含钼花岗岩浆;燕山期,秦岭造山带褶皱回返,在伸展机制下,富钼花岗岩浆沿北西西向断裂与近南北向断裂交汇处侵入,形成了一系列深源浅成成型花岗斑岩体[3]。含钼斑岩体多沿区域性桐柏—商城深大断裂带及其两侧分别,构成东秦岭—大别钼矿成矿带东段[4]。
2.矿区地质特征
2.1地层
区内出露地层有太古宇大别岩群变质表壳岩和第四系。
2.1.1太古宇大别岩群(ArDb)
主要呈残留包体分布于大别片麻杂岩(变形侵入体)、四面山含榴混合花岗岩及早白垩世新县序列之中。包体大小不等,形态各异。在大别片麻杂岩中,包体与围岩一般呈谐和接触关系,包体与围岩岩性呈渐变过渡,并表现为由内向外的退变质特征。少数与围岩呈突变接触关系,并见包体与围岩片麻理高角度斜交的侵入接触关系。在早白垩世花岗岩中,包体多呈棱角状、不规则状或浑圆状,与围岩的接触界限清晰。岩石组合主要由黑云斜长片麻岩、含榴白云斜长片(麻)岩、斜长角闪(片)岩、白云石英片岩(构造片岩)及榴辉(闪)岩等组成。
2.1.2第四系(Q)
主要分布在沟谷及山坡之上,岩性主要为亚粘土、亚砂土夹砾石、粗砂等。
2.2构造
根据断层的形成与成矿时间先后关系可分为成矿前,成矿期断层和成矿后断层。矿区内存在着多期断层,其中一期断层反映的应力场对矿区的脉岩及节理的发育及分布起着重要控制作用。
2.3岩浆岩
新县序列花岗岩(k1xηγ):分布于矿区西部边缘。岩石类型为细粒、中粒、(中)粗粒二长花岗岩。包体主要为闪长岩及斜长角闪岩(变质表壳岩)捕虏体。
榴辉、榴闪岩(ec):在矿区南东侧及矿区北侧呈小岩体状零星分布。 形成于新元古代。
花岗斑岩脉(γπ):区内广泛发育,走向多呈北西西向-东西向,呈群呈带产出。规模一般长数百米,长的延伸至区外,宽数米。岩石呈淡红色,细粒花岗结构,块状构造。主要矿物斜长石、钾长石、石英。次要矿物有绿帘石、黑云母和金属矿物。与钼矿化关系密切。
2.4地球化学异常特征
矿区内有3个Mo异常,其中Mo-2异常呈较规则的椭圆形,面积最大,约10km2,强度高,最高含量16×10-6,浓集中心明显,异常中、内带发育。通过异常检查,该异常已发现多条含钼矿(化)的花岗斑岩脉,已发现的钼矿化体也在异常上,表明这些异常为矿致异常。
3.矿体特征
矿区初步圈定5个矿体。矿体主要赋存围岩为二云二长片麻岩和花岗闪长质片麻岩。矿体规模属小型矿体,矿体形态呈似层状~透镜状(见图1),矿体内夹石及分枝复合现象较多,凡分枝尖灭明显和内部结构较复杂地段,多位于工业矿体的边部,即矿化减弱部位。也即低品位矿体的赋存部位,低品位矿同样以分枝尖灭形式尖灭于围岩中。
图1 矿区00号勘探线剖面图
本工作区内的钼矿主要受裂隙控制,钼矿主要产于石英细脉的两侧及石英细脉内,与围岩的关系不太密切。
4.矿石特征
根据野外观察及参考邻区部分资料总结矿石特征如下:
矿石结构:辉钼矿呈自形—他形晶片状、叶片状、鳞片状集合体常聚积呈架状、束状、放射状。辉钼矿内部,黄铁矿与脉石矿物,以及辉钼矿与黄铁矿彼此相镶嵌构成。
矿石构造:细脉状构造,以辉钼矿、黄铁矿分别构成细脉(钼膜或条线),以及辉钼矿与黄铁矿和脉石矿物共同构成各种细脉状和脉状。细脉浸染状构造,辉钼矿与脉石矿物构成的细脉脉壁外侧有时有少数辉钼矿呈零星散布。
5.围岩及蚀变特征
矿区内矿体的围岩亦可分为二长花岗片麻岩、云英闪长质片麻岩和花岗闪长质片麻岩类,其基本特征和矿石很接近,主要区别就在于钼的含量;与主要矿体呈锯齿状渐变接触关系。
围岩蚀变比较发育,常见的有硅化、钾化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化等。蚀变一般呈弥散状,分布于整个矿体内或其近矿围岩之中,蚀变强度一般与矿化强度呈正相关关系。
6.成矿分析及找矿标志
6.1成矿分析
6.1.1矿床形成的地球动力学背景
矿区位于秦岭—大别造山带东段,桐柏—大别变质核杂岩隆起带北部。大别造山带是由多个形成于不同构造环境,有着各自独立的建造特征和构造演化序列的构造地层地体经多次聚合拼贴而成的复杂构造带。早古生代—三叠纪,华北陆块和扬子陆块相向俯冲挤压碰撞造山,陆块俯冲楔断离重熔,Mo元素随之富集而形成含钼花岗岩浆,燕山期,秦岭造山带褶皱回返,在伸展机制下,富钼花岗岩浆沿北西西向断裂带与近南北向断裂交汇处侵入,形成了一系列深源浅成型花岗斑岩体。在大别山北麓这些含钼斑岩体多沿区域性桐(柏)—商(城)深大断裂带及其两侧分布,构成东秦岭—大别钼成矿带东段。
6.1.2区域构造对成矿的控制作用
区域性地壳厚度和凹陷是控制含钼斑岩形成和分布的重要因素,研究表明,东秦岭~大别山含钼斑岩主要分布于地壳厚度较大的莫霍面凹陷处(罗铭玖,1992)。东秦岭地区地壳厚度为35~45千米,向西逐渐加深,在30千米处有一个不连续界面,地球化学研究表明,这个不连续界面地壳整个富钼(张本仁,1989),这个界面即是含钼斑岩的岩浆源。
东秦岭~大别山钼成矿带内含钼斑岩侵入与定位主要受构造控制。区域性北西西向深大断裂对钼成矿带的形成和发展起重要作用。主要表现为岩体直接产于断裂带中,所有的小斑岩体均沿断裂带成群成带分布,各岩体群在空间上呈东西西向展布,而单一成矿岩体大多侵位于北西西向和北北东向两组断裂交汇处,从而决定了岩体露头形态呈东西向或南北向拉长,岩体群与其中的岩体分布都表现出明显的等距性。
白果树-姚冲钼矿床直接受北北西向区域性桐~商断裂和近南北向小河断裂的控制。
由于工作区覆盖严重,岩浆热液沿断裂带上侵形成出露地表的大量岩枝和岩脉,热液上侵时携带矿液主要沿北东向和近东西向断裂充填,且结晶分异较好。
6.1.3岩浆岩对成矿的控制作用
新县序列二长花岗岩可能为姚冲钼矿的含矿母岩。钼矿体虽然没有明显受花岗斑岩体控制,但根据区域成矿背景,结合野外地质填图成果,预测该工作区应属典型斑岩型矿床。从地表来看,矿化较强部位主要分布在岩枝和岩脉接触带。花岗斑岩脉(枝)主要呈现北东向和近东西向展布,少量为北西向(主要分布在大庙岗一带)。岩脉(枝)控制了地表矿化蚀变带,在岩脉(枝)接触带多见绢云母化、钾化、硅化和黄铁矿化。地表矿化带也主要为北东向和近东西向呈现面状分布,受岩体展布控制。在深部,这些斑岩脉(枝)可能汇积在大的斑岩体上,即可能存在隐伏岩体,也应是大矿体和富矿体的存在部位。
6.1.4围岩蚀变与成矿的关系
白果树-姚冲单元花岗斑岩体呈现出明显蚀变分带现象,从内向外大致可分为钾长石化—硅化带、石英—绢英岩化带和青盘化带。钾长石化和网脉状硅化与成矿关系密切;青盘岩化不太发育,矿化较弱。
6.2找矿标志
由上述矿床地质特征和类比领区姚冲矿区的资料,总结白果树钼矿有以下几项找矿标志:
(1)环形构造:在遥感影像上表现为小型的环形构造,沟谷多呈月牙形弯曲,转折非常明显,这是最直观的区域找矿标志。NE向与NNW向区域深大断裂交汇处。
(2)岩浆岩为早白垩世燕山期花岗斑岩或似斑状花岗岩。
(3)以硅化、钾化、绿泥石化为主的强烈的面型热液蚀变,是矿区内直接的找矿标志。
(4)矿化主要为黄铁矿化、辉钼矿化。
【参考文献】
[1]程广国,杨继兵,等.河南省新县白果树钼矿预查报告[R].河南省有色金属地质矿产局第七地质大队,2010.
[2]钟增球,索书田,等.桐柏—大别山碰撞造山带的基本组成与结构[J].地球科学,2001,(06):560-567.
[3]罗铭玖,张辅民,董群英,等.中国钼矿[M].郑州:河南科学技术出版社,1991.
[4]杨泽强.河南省商城县汤家坪钼矿围岩蚀变与成矿[J].地质与勘探,2007,(09):17-22.