栾川县黑家庄钼矿区矿床地质特征及成因探讨

1、栾川县黑家庄钼矿区矿床地质特征及成因探讨卢克学1,程相恩2,王夏1,郑中毅1,罗明强1(1.河南有色地矿局第四地质大队,河南郑州450000;2河南有色地矿局第六地质大队,河南洛阳471000摘要:河南省栾川县为我国有名的钼产地,黑家庄钼矿为豫该区较典型的钼矿床,论述了该矿床的地质特征、矿石特征、围岩蚀变、矿化阶段及矿物生成顺序,总结其成矿规律,并探讨了矿床成因。与同内矿床具有一定的可比性,对矿区的深部找矿和该区的找矿实践具有一定的指导意义。关键词:钼矿床;矽卡岩;矿床地质特征;河南栾川中图分类号:TD1文献标识码:B文章编号:10045716(2008100144031成矿地质背景黑家庄矿区

2、位于华北地台南缘华熊台缘坳陷南缘的洛南-栾川台缘凹陷。矿区属于华熊台缘坳陷小秦岭崤山熊耳山外方山与中生代构造岩浆活动有关的金、银、钼、钨、硫、铁、多金属矿床成矿系列中的卢氏-栾川台缘凹陷与燕山期浅成中浅成花岗斑岩有关的钼、钨、硫、铁、多金属矿床成矿亚系列,所属成矿单元为华北地台南缘成矿带华熊台缘坳陷成矿亚带的卢氏-栾川台缘坳陷矿带1。该区分布有南泥湖、上房沟等大型矿床。2矿区地质概况区域上出露的地层有中元古界官道口群,新元古界栾川群、震旦系三岔口组和鱼库组、古元古界秦岭群等。由于受槽台分界深断裂和秦岭地槽长期活动影响,构造形态复杂,断裂与褶皱比较发育,构造线方向近东西向。区内侵入岩发育,主要为

3、晋宁期辉长岩、正长斑岩粗面岩及燕山期花岗斑岩、斑状花岗岩等。矿区内出露地层为上元古界青白口系栾川群三川组、南泥湖组、煤窑沟组及新生界第四系全新统。于成矿密切相关的为三川组(Qns分布于矿区南部及东北部地区,下段(Qns1岩性为变质石英砂岩、变质石英细砂岩夹黑色千枚岩,上段(Qns2岩性为绢云母钙质片岩、绢云大理岩、石英大理岩、条带状大理岩。矿区位于栾川坳褶断束西部、石家沟火神庙背斜北翼,在三川组中、下段发育北西西近东西向断裂构造,对钼、锌、铅等多金属矿产的富集提供了有利的空间条件。矿区内出露有二长斑岩、石英二长岩、闪长岩、闪长玢岩小岩体和变辉长岩脉。3矿床地质特征3.1矿体地质特征勘查区内共发

4、现2个矿体,分别编号为M1、M2。属隐伏矿体,位于岩体边部及岩体周围的矽卡岩内,属矽卡岩型钼矿床,两个矿体被F2所分割,F2断层以北为M1矿体,以南为M2矿体(图1。矿体其特征如下: M1矿体:位于岩体西部,F2断裂北部,在1350、1300、1250m中段均由巷道控制,但在其北东部控制程度较低,总体呈不规则圆柱状,其半径在100m左右,近直立。其深部已控制至1000m标高(图2,矿体东部围岩为二长斑岩、石英二长岩,西部围岩为大理岩,南部为F2,围岩与矿体界线较为明显。矿体内蚀变现象主要为矽卡岩化,主要有益组分为钼。Mo品位最高0.42%,最低0.032%,平均品位0.16%。M2矿体:位于岩

5、体南部,F2断裂以南,在各个中段均由巷道揭露控制,矿体总体呈带状,包围在岩体周围。带宽50100m,长约350m,向东部延出区外,矿体在1200m标高以上近直立。其深部已由巷道控制至1200m标高,矿体南部围岩为大理岩,北部为F2或二长斑岩、石英二长岩,围岩与矿体界线较为明显。矿体内蚀变现象主要为矽卡岩化,主要有益组分为钼。Mo 品位最高0.98%,最低0.039%,平均品位0.21%。3.2矿石特征3.2.1矿石类型该区矿石可分二种类型:矽卡岩型和黄铁矿化二长斑岩、二长岩、二长闪长岩矿石类型。矽卡岩中主要特征矿物为透辉石,主要金属矿物为黄铁矿、少量磁铁矿、微量辉钼矿。黄铁矿化二长斑岩、二长岩

6、、二长闪长岩主要金属矿物有黄铁矿、少量磁铁矿、微量辉钼矿。3.2.2矿物成分矿石的矿物成分如表1。主要矿石矿物为辉钼矿。主要非金属矿物为方解石,次要矿物为石英。矿体的有用组分以钼为主、钨次之,铅、锌和铜都很低。441西部探矿工程2008年第10期 图1黑家庄矿区1350中段平面示意图1三山组大理岩;2燕山期岩体(二长斑岩、石英二长岩;3钼矿体;4断层及编号;5勘探线及编号;6 矿区边界图2黑家庄矿区0勘探线剖面图1三川组大理岩;2岩体(二长斑岩、石英二长岩;3钼矿体;4断层及编号;5施工钻孔及编号;6巷道及编号3.2.3矿石结构构造矿石结构以粒状、鳞片状变晶结构为主。矿石构造较为简单,有星点浸

7、染状、细网脉浸染状,其中以浸染状为主。3.3围岩蚀变矿体及近矿围岩的围岩蚀变主要为矽卡岩化、石英化、钾长石化、黑云母化、方解石化等。同时伴有黄铁矿化、辉钼矿化、闪锌矿化、磁黄铁矿化等。表1黑家庄钼矿矿石的矿物成分矿物主要次要微量金属矿物磁黄铁矿、黄铁矿辉钼矿、磁铁矿黄铜矿、方铅矿、闪锌矿非金属矿物透辉石透闪石、绿帘石方解石、石英4矿床成因4.1地层控矿作用我国钼矿床成矿岩体主要成矿时代为100160Ma ,本区成矿时代为104161Ma ,成矿年龄略晚于成矿岩体年龄3,反映我国燕山期构造岩浆活化强烈和成矿作用出现高峰的特点。从华北地台南缘基底变质岩系和熊耳群火山岩系钼含量来看,小秦岭、崤山、熊

8、耳山、鲁山基底太华群和古元古界平均含钼(24.1×5412008年第10期西部探矿工程10-6,熊耳群安山岩类平均含钼(3.86.5×10-6,均高于地壳钼克拉克值(1.1×10-6,说明基底变质岩系和熊耳群火山岩系具有富含钼的特点。官道口群钼含量(1.133.60×10-6,栾川群钼含量(5.0519.50×10-6,栾川群钼含量高于官道口群,栾川群中又以三川群最高(19.50×10-64。本区钼矿形成的矿源层是栾川群三川组。4.2构造控矿作用我国主要的钼矿床基本都集中于相对隆起区与坳陷区交接地带附近的地台区内,主要产于具古老基底的

9、地台边缘活动地带,本区位于华北地台南缘活动地带。本区强烈的构造活动,深部应力带局部逸散增温和释放的构造摩擦热以及在构造低压区聚集大量挥发分,促使硅、铝、钾的交换,即成矿围岩夕卡岩化的发生;同时促使Mo 、W 、Fe 、Mg 、Cu 、Pb 、Zn 等金属离子的活化、迁移和富集。4.3岩浆控矿作用该区与钼矿化有关的燕山期岩体,一方面是随着岩浆演化由多次侵入的不同岩石组成的复式岩体早期形成岩石相对基性,晚期形成岩石相对酸性,另一方面成钼岩体的分异指数(DI 较高,在9095之间,说明分异程度较好有利于钼矿的形成。本区岩体呈岩株产出,矿化与蚀变均围绕岩体发育。岩体的SiO 2含量较高(76.33%、

10、K 2O +Na 2O 含量亦较高(9.10%、K 2O/Na 2O 较大(1.54,均高于我国的以成铜岩体和戴里岩体。综上所述,黑家庄钼矿床是与燕山期浅成中浅成花岗斑岩斑状花岗岩热液有关的斑岩-矽卡岩型矿床。矿体赋存岩石主要为碳酸盐岩石,次为硅铝质岩石,同时存在矽卡岩型矿体和斑岩型细脉浸染状矿体。5结论黑家庄矿床成矿物质来源于栾川群三川组和燕山期浅成中浅成花岗斑岩;钼矿体的产出位置与燕山期花岗岩株产出位置密切相关;主成矿期为中生代燕山期;矿床成因类型属斑岩-夕卡岩型矿床。矿区已探明资源量钼金属量超过1.5×104t ,对矿床地质特征及成因的研究,具有一定的实用性,对矿区的深部和该区周边找矿具有指导意义。参考文献:1罗铬玖,黎世美,卢欣祥,等.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列M .北京:地质出版社,2000.2罗铬玖,董群英,等.河南栾川南泥湖-三道庄钼矿床地质特征及矿床类型J .河南地质,1985(增刊.3罗铭玖,等.中国钼矿床.郑州:河南科学技术出版社,1991.4盛忠烈,罗铭玖,等.豫西斑岩钼矿带的控矿条件及矿床地