爆破角礫巖型鉬礦床成礦特征及其富集規律

摘 要:筆者以河南省嵩縣大石門溝金礦外圍鉬礦床為例，全面總結了爆破角礫巖型鉬礦床的地質特征、礦床成因及鉬富集規律，將對今后尋找同類型鉬礦床具有一定的借鑒指導作用。

關鍵詞:爆破角礫巖成礦特征富集規律嵩縣大石門溝金礦

中圖分類號:P61文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(a)-0063-02

河南省嵩縣大石門溝金礦外圍鉬礦床位于嵩縣德亭鄉西北約20公里處，是河南省核工業地質局在20世紀80年代開展金礦詳查時發現的，后在河南省地勘基金的資助下，河南省核工業地質局開始在該區開展了大量的槽探、坑探、鉆探等野外工作，并通過綜合整理地質資料取得了很好的找礦成果，已達到了大型鉬礦床規模。

1區域地質背景

鉬礦床位于為華北地臺南緣，華山-熊耳山臺穹中段南側，與小秦嶺和崤山基地隆起區成島鏈狀列布，緊鄰北秦嶺加里東褶皺系。區內地層屬華北地層區豫西分區熊耳山小區，出露單一的太華群地層，片麻理產狀傾向向東，傾角20°～30°。

褶皺構造表現為次級單斜構造，與鉬成礦關系密切的褶皺有栗子園-黃水庵背形褶皺；與鉬成礦關系密切的斷裂有河東-上河逆斷層、陶村-馬元斷裂和安溝-秀竹嶺斷裂。其中黃水庵背斜和螃蟹溝角礫巖筒以及不同方向的方解石石英脈對鉬礦床的形成起到了重要的控礦作用。

區內出露主要地層為太古界太華群，中元古界熊耳群，新生界古近系和新近系。

太古界太華群為一套中深變質巖系，歷經多期次變質變形作用的改造，原貌已無法恢復。主要巖性有黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖，次要巖性為斜長角閃巖、淺粒巖等。

中元古界熊耳群以斷層或角度不整合與下伏太華群接觸，為以基性-中酸性巖為主的火山巖系，區內自下而上為許山組(Pt2xL2)、雞蛋坪組(Pt2xL3)、馬家河組(Pt2xL4)。

新生界為古近系上部為礫巖、含礫砂巖及砂質粘土巖，下部為紫紅色砂礫巖；新生界新近系為灰白色厚層狀砂礫巖、砂巖、砂質粘土巖。

區內出露的巖漿巖主要為灰白色中粒角閃二長花崗巖、二長花崗巖、石英二長巖、花崗斑巖、石英斑巖。中粒角閃二長花崗巖形成于早白堊世侵入，以基巖形式產出，是多次侵入的復式巖體，主要分布于區域的西部和南部。

2 礦床地質特征

大石門溝金礦外圍鉬礦床鉬礦體賦存于大螃蟹溝爆破角礫巖體內，屬爆破角礫巖型鉬礦床，走向310°，巖體長2000m，寬800～1000m，在2005年至2009年的勘查工作的基礎上，筆者通過綜合整理在礦區內圈出了鉬礦體4個，其中Ⅰ號鉬礦體規模最大，其余3個礦體規模均較小。

2.1 鉬礦體特征及空間分布

經過綜合整理后，筆者認為Ⅰ號鉬礦體總體呈似層狀或大脈狀，夾石常呈透鏡狀，礦體深部有分支，且主要分布在角礫巖體沿走向的中心部位上。該礦體縱貫全區，主礦體全長1500m，地表出露面積為0.21km2、出露寬度一般為130m，最寬200m，最窄也達到了11m。受礦化和剝蝕的影響，地表礦體在橫向上出現不連續現象。礦體走向北西西290°～300°，傾向78°～82°，礦體出露最低標高為-190m、最高標高為890m。礦體的最大垂深1080m，最大傾斜延伸880m，工業礦體主要分布在400m標高以上。

該鉬礦體見礦厚度變化范圍在1.4m 至192m之間，礦體平均厚度為150m，均方差為69.63%，礦體厚度變化系數為46.42%，屬穩定型。礦體品位變化區間為0.002%～1.136%，平均品位為0.062%，其有用組分較均勻。爆破中心地段，鉬礦體厚度大，品位高。

礦體基本無后期斷裂破壞及脈巖穿插，成礦后基本無斷裂活動，且與圍巖無明顯的界線，呈漸變過渡關系。礦體400m標高以上多為鉬工業礦，下部及邊布常見低品位礦。礦床氧化帶深度15-60m，一般40m，山脊處較大，山溝處較小。

經過對Ⅰ號礦體原生礦資源儲量估算，工業礦(333)鉬資源量達196226噸，平均品位為0.072%；低品位礦(333)鉬資源量達39803噸，平均品位為0.039%。(333)鉬資源量總計已達到10479t，平均品位為0.064%，具有大型鉬礦床規模。

2.2 鉬礦體組合特征及成礦期劃分

根據光、薄片鑒定結果，結合野外實地觀察，礦石主要礦物組合有:石英-輝鉬礦-鉀長石、石英-黃鐵礦-輝鉬礦、石英-方解石-黃鐵礦-輝鉬礦-重晶石、石英-螢石-黃鐵礦-輝鉬礦和石英-褐鐵礦-鉬華-彩鉬鉛礦等5種組合類型。

筆者根據礦石礦物的結晶特點、礦物間的交代穿插、溶蝕等結構特征及表生作用的產出特點，將成礦作用初步劃分為三期五個成礦階段，各成礦期主要礦化特征如下。

巖漿晚氣液成礦期:氣液中部分金屬硫化物沉淀下來，形成面形或線形硅化、鉀化帶、伴有鉬礦化。

巖漿期后熱液成礦期:該成礦期分為高溫熱液、高中溫熱液和中低溫熱液三個成礦階段。

高溫熱液階段是爆破角礫巖形成階段，片麻巖、方解石脈、石英脈、閃長巖脈破碎成角礫巖，出現黃鐵礦化、方鉛礦化和弱鉬礦化。高中溫熱液階段是爆破角礫巖形成后的主要成礦階段，形成石英-黃鐵礦-輝鉬礦組合和石英-方解石-黃鐵礦-輝鉬礦組合。中低溫熱液階段是成礦作用的尾聲，礦物組合簡單，主要為石英細脈和螢石脈，伴有黃鐵礦、輝鉬礦。

表生成礦期:該成礦期地表礦石經風化淋濾作用，原生硫化物礦石氧化為褐鐵礦、鉬華等氧化礦物。

2.3 鉬礦體主要礦物特征

筆者經過系統整理礦區資料發現該鉬礦床主要礦物只有輝鉬礦、黃鐵礦和石英三種類型，其主要特征如下。

輝鉬礦:主要見于原生礦中，為主要的含鉬礦物，呈銀灰色，金屬光澤，具撓性，有滑感，硬度為1，易染手。常呈自形的六邊形鱗片集合體產出，集合體最大片徑為8mm。輝鉬礦磨光性差，反射率低，反射色為灰棕黃色，鏡下見輝鉬礦的絕大部分結晶良好。礦石中輝鉬礦以兩種形式產出，一種是呈自形-半自形鱗片狀集合體浸染狀分布于爆破角礫巖中，另一種則與石英、黃鐵礦、方解石、鉀長石、螢石組成脈狀和網脈狀充填于爆破角礫巖中。

黃鐵礦:為半生的主要硫化物，占金屬硫化物40%，局部含量較高，成為黃鐵礦、輝鉬礦礦石，呈塊狀和脈狀產出。黃鐵礦常呈自形-半自形粒狀，力度一般為0.1～0.5mm，最大達3mm。礦石中，黃鐵礦多與石英、方解石、輝鉬礦交互連生組成細脈、網脈狀穿插于爆破角礫巖中。區內黃鐵礦的形成分為兩期，早期為巖漿氣液期，黃鐵礦呈系數浸染狀，晶形完好；第二期為成礦熱液期，多為石英、硫化物脈的形式充填于爆破角礫巖中，為主要成礦期。

石英:礦石中含量最多的脈石礦物，約占脈石礦物的50%以上。石英粒度較粗，一般為0.1～0.5mm，最粗達5mm。礦石中石英的形成可分為兩期，第一期(早期)，石英顆粒粗大，形成的石英脈破碎成角礫，與片麻巖角礫、方解石角礫共存于爆破角礫巖體內；第二期為熱液成礦期，形成的石英-硫化物細脈充填在角礫巖體內，石英粒度較細，與輝鉬礦密切共生。

2.4 礦石結構構造及礦石類型

該鉬礦床礦石結構分不等粒變晶結構、粒狀變晶結構、自形-半自形晶粒狀結構，礦石構造分脈狀構造、稀疏浸染構造、浸染狀構造。

按礦石結構、構造特征劃分為浸染狀礦石、細脈狀礦石兩類礦石。

浸染狀礦石:輝鉬礦呈星散狀均勻分布在爆破角礫巖中，礦石中主要由輝鉬礦、黃鐵礦和爆破角礫巖中的礦物組成。

細脈狀礦石:為礦區內的主要礦石類型，常見的細脈有石英-輝鉬礦脈、石英-黃鐵礦-輝鉬礦脈、石英-方解石-黃鐵礦-輝鉬礦脈等。

按礦石氧化程度可分為氧化礦石和原生礦石兩類。

氧化礦石:氧化礦石分布在地表氧化帶，其氧化率≥30%，由褐鐵礦、鉬華、輝鉬礦、黃鐵礦等金屬礦物和石英、方解石、鉀長石、斜長石等脈石礦物組成。

原生礦石:其氧化率≤30%，多分布在地表潛水面以下，礦石礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦、方鉛礦，脈石礦石有石英、方解石、黑云母、角閃石、鉀長石、螢石、重晶石。

按礦石的礦物組合分可分為一個大類即爆破角礫巖型鉬礦石。

爆破角礫巖鉬礦石:可細分成以片麻巖角礫為主的爆破角礫巖型鉬礦石；以石英、方解石角礫為主的爆破角礫巖型鉬礦石和以片麻巖、方解石、石英角礫為主的多成分爆破角礫巖型鉬礦石等三個小類型。

3鉬礦床成因及礦化富集規律

大石門溝金礦外圍鉬礦床為中溫熱液型礦床，是典型的爆破角礫巖型鉬礦床。其成礦方式主要為充填方式，圍巖蝕變主要為硅化、鉀長石化、碳酸化、重晶石化、螢石化。鉬礦體與圍巖是在不同的地質作用過程中形成的，且礦體的形成明顯晚于圍巖，含礦熱液沿斷裂、裂隙、層理充填、富集、結晶、沉淀、富集而成，應屬后生礦床。

該鉬礦床在高中溫熱液階段，表現為無礦石英脈或弱礦化石英脈順片麻理和構造薄弱帶侵入，礦物主要是石英、黃鐵礦及原巖礦物的絹云母化、綠泥石化、綠簾石化。蝕變礦物為石英、絹云母化、綠泥石化、綠泥石、綠簾石、黝簾石等。該期石英脈多被其它脈體穿插和被后期次的礦化疊加。

在中溫熱液階段，表現為含礦的石英方解石脈和含礦熱液的侵入、充填和疊加使得鉬礦化形成了有的呈浸染狀礦石、稀疏浸染狀礦石和充填脈狀礦石的具有開發利用價值的鉬礦體；有的則呈星散浸染狀、星點狀礦化而沒有開發利用價值的礦體。礦物組合為石英脈-黃鐵礦-輝鉬礦、石英脈-黃鐵礦-輝鉬礦-方解石、石英脈-黃鐵礦-輝鉬礦-方解石-重晶石。蝕變礦物為石英、黃鐵礦、微斜長石、鉀長石、方解石、重晶石等。

在后期的中低溫熱液階段則是成礦的尾聲，主要表現為螢石脈、石英脈、螢石-石英脈的脈體。該階段以螢石化為特征，弱礦化和無礦化，形成螢石脈沿裂隙產出，是中低溫熱液作用的直接表現，也是該區成礦階段的結束。礦物組合為螢石-石英、黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦磁鐵礦、方解石和重晶石。