遼寧灰山屯鉬礦地質特征及找礦標志

劉長純，楊仲杰，王成龍，姜春雨，劉國昊，姚志宏

（遼寧省地質礦產調查院，遼寧沈陽110031）

1 區域成礦地質背景

本區在區域上位于近東西的要路溝-錦西殼斷裂與北東向的西平坡-錦西殼斷裂交匯處附近（圖1）.上述2個斷裂控制了巖漿巖、火山巖及多金屬成礦帶的分布.其中西平坡-錦西殼斷裂由西至東形成了區域上的小孤山-北大山-灰山屯-老虎洞等多金屬成礦帶.本區位于該成礦帶的中東部.

區域出露的主要地層有中元古界長城系常州溝組、大紅峪組、高于莊組及中生界白堊系義縣組.區內巖漿巖較為發育，以酸性巖為主，主要為太古宙、三疊紀及侏羅紀3個時期.其中與鉬礦關系密切的為三疊紀后期的中酸性侵入巖.由于本區處在區域上要路溝-錦西與西平坡-錦西斷裂交匯處附近，區內斷裂構造應分屬上述區域構造體系或次級構造.區內斷裂主要有北東向、北西向及近南北向.其中北東向斷裂最為發育，主要見于灰山屯西北部及三合水庫西南部，走向30～40°，總體傾向北西，傾角 60～75°，部分傾向東南，傾角50～60°.其中三合水庫-季家溝一帶的北東向斷裂控制了區內含鉬隱爆角礫巖帶的分布，也是本礦床的賦存部位［1-2］.

2 礦床地質特征

2.1 地層

研究區出露的地層主要為中元古界長城系常州溝組及高于莊組碎屑巖、碳酸鹽建造，中生界白堊系義縣組基性噴出巖.地層由老到新主要特征簡述如下.

1）常州溝組：最上部為灰色、黃灰色厚層泥質膠結中粗—粗粒長石砂巖、含礫長石砂巖夾灰黑色粉砂質泥巖及灰色薄層粉砂巖；中部為灰—灰黑色粉砂質泥巖，夾薄層粉砂巖及薄層泥硅質膠結細粒長石石英砂巖、長石砂巖、長石雜砂巖，局部夾有透鏡狀碳質板巖；下部為灰、灰白色厚層、中厚層泥硅質膠結含礫粗粒長石砂巖、長石雜砂巖，底部為復成分礫巖.

2）高于莊組：總體為單斜層，不整合于常州溝組之上.其上部為灰白色薄層白云質膠結中細粒石英砂巖—灰色薄—中厚層含砂質礫屑鬣粒白云巖，灰色中厚層含燧石結核、條帶粉屑泥晶白云巖互層；中部為灰色、灰褐色薄層粉砂巖，夾灰色泥巖、粉砂質泥巖；下部為灰色、灰白色泥質、硅質膠結礫巖，長石石英雜砂巖及長石雜砂巖.

3）義縣組：底部為復成分火山角礫巖、集塊巖；中部為沉凝灰巖、凝灰巖、安山巖、安山玢巖［3］.

2.2 巖漿巖

礦區內巖漿巖主要分布于中部及東南部，由老至新簡述如下.

1）花崗閃長巖：為區域上大粟屯單元的一部分，K-Ar同位素年齡為196～214Ma?楊占興，等.遼寧省八家子-吳家屯鉛鋅礦田因素及成礦預測報告.1994.種瑞元，等.遼寧錦西興城一帶中生代花崗巖及其成礦作用.1987.劉陸山.遼寧省興城市灰山屯鉬礦普查報告.2004..灰色—淺肉紅色，中—粗粒結構.以鉀長石、斜長石為主，石英次之，暗色礦物主要為黑云母、角閃石.

2）石英二長閃長巖：是堿廠超單元的寬幫單元的一部分，K-Ar等時線年齡為211Ma?楊占興，等.遼寧省八家子-吳家屯鉛鋅礦田因素及成礦預測報告.1994.種瑞元，等.遼寧錦西興城一帶中生代花崗巖及其成礦作用.1987.劉陸山.遼寧省興城市灰山屯鉬礦普查報告.2004..產于花崗閃長巖與常州溝組的北東向構造接觸帶上，呈巖株及巖枝狀.巖石普遍具碎裂結構，大部分為震碎巖，局部地段形成隱爆角礫巖.

3）中細粒二長花崗巖：為晚侏羅世白塔超單元營盤單元，K-Ar等時線年齡為196Ma?.呈北東向串珠狀小巖株分布于花崗閃長巖中.

4）花崗斑巖：為舊門超單元樣子溝單元的一部分，Rb-Sr同位素年齡為156.3Ma?楊占興，等.遼寧省八家子-吳家屯鉛鋅礦田因素及成礦預測報告.1994.種瑞元，等.遼寧錦西興城一帶中生代花崗巖及其成礦作用.1987.劉陸山.遼寧省興城市灰山屯鉬礦普查報告.2004..呈北東向斷續出露于灰山屯的北部和西部，并以灰山屯北山最發育.產出形態有不規則的脈狀、巖盤狀、巖枝狀，寬10～200m，為與成礦有關的超淺成侵入體.該巖石具硅化、伊利石-水云母化等蝕變，并伴有鉬礦化.

此外，西北部有以脈狀為主的花崗巖脈.

2.3 構造

礦區內構造以斷裂為主，有北東、北西及近南北向，其中北東向最為重要.

北東向斷裂主要為小蓋州-季家溝斷裂，屬西平坡-錦西殼斷裂的一部分，自梁溝進入本礦區，從季家溝延出，區內長近5 km.斷裂帶總體走向北東，傾向北西，傾角60～75°.主要表現為爆破角礫巖及震碎巖帶，為鉬礦體和礦化體的賦存空間.

該斷裂帶縱向上中間為隱爆角礫巖，東北部以震碎砂巖為主，西南部則以震碎白云巖為主.隱爆角礫巖是鉬礦體的主要賦存部位，而震碎巖中偶見鉬礦化.

圖1 灰山屯鉬礦地質略圖Fig.1 Geologicalsketchmap of the Huishantunmolybdenum deposit1—第四系（Quaternary）；2—白堊系義縣組（CretaceousYixian fm.）；3—長城系高于莊組（Changchengian Gaoyuzhuang fm.）；4—震碎砂巖（shattered sandstone）；5—角礫巖（breccia）；6—晚侏羅世二長花崗巖（Late Jurassic monzogranite）；7—三疊紀花崗閃長巖（Triassicgranodiorite）；8—石英閃長巖（quartzdiorite）；9—花崗斑巖（granite porphyry）；10—地質界限（geologicboundary）；11—斷裂（fault）；12—礦體（orebody）

2.4 賦礦部位

鉬礦體主要產于北東向隱爆角礫巖及強硅化蝕變帶中.

1）隱爆角礫巖：分布于礦區中部，產狀與斷裂基本一致.地表斷續出露長度約2 458m，寬一般250～400m，帶內常有花崗斑巖侵入.隱爆角礫巖由圍巖碎屑物與膠結物組成，碎屑物約占巖石總量的50%～60%，以角礫為主，并有少量的晶屑等細碎物.角礫成分一定程度上受原巖控制，橫剖面上北西側多為砂巖、粉砂巖，東南側以石英閃長巖及含鉬石英脈為主.角礫呈棱角、尖棱角及次棱角狀，大小相差懸殊，一般4～15mm，最大200mm以上.晶屑等細碎物主要為鉀長石、斜長石、石英，一般0.5～3mm，充填于角礫間.膠結物主要為花崗質熔巖，穿插于角礫等的孔隙間，呈粒狀鑲嵌結構及花崗結構，礦物顆粒細小，一般0.05～0.1mm，主要成分為鉀長石、斜長石、石英及黑云母.隱爆角礫巖中鉬礦化普遍，含鉬一般0.006%～0.2%，達到工業指標者即為礦體.

隱爆角礫巖產出連續，其頂板多為常州溝組石英砂巖、長石石英砂巖，為漸變關系.底板主要為大栗屯單元花崗閃長巖，接觸關系清楚，總體北傾，傾角較陡.底板接觸面波狀起伏［4］.

2）強硅化蝕變帶：東南部地表的隱爆角礫巖，角礫含量明顯降低，膠結物所占的比例增加.膠結物的成分主要為石英、長石.巖石硅化強烈，早期硅化多為角礫，由粒狀石英組成.晚期硅化呈細脈狀，由他形粒狀石英組成.該強硅化蝕變帶產于隱爆角礫巖帶的中下部，其延長約350m，寬40～50m.其為礦區地表鉬礦化最好地段，有鉬礦體產出.

2.5 圍巖蝕變

角礫巖及震碎巖蝕變普遍，尤其礦體蝕變較強，主要蝕變如下.

1）黑云母化：多呈團塊狀及不規則脈狀集合體.

2）硅化：與鉬礦關系密切，可分為2期.早期硅化經隱爆作用后，以角礫狀為主，含輝鉬礦及星散狀黃鐵礦.晚期硅化多呈不規則的細脈狀、短脈狀及網脈狀、團塊狀，由他形粒狀石英組成.伴有細脈狀、浸染狀輝鉬礦、黃鐵礦，硅化較強者，鉬含量較高.

3）鉀化：多呈不規則的團塊狀，少數為細脈狀.

4）伊利石-水云母化：主要交代長石類，多呈細小鱗片集合體、不規則網脈狀沿裂隙充填.

5）綠泥石化：多為細脈狀，分布普遍.

6）碳酸鹽化-螢石化：為最晚期蝕變，多為脈狀、短脈狀，螢石化可見單晶狀.見有穿切伊利石-水云母化細脈現象.

3 物、化探異常特征

3.1 物探異常

物探工作對圈定控礦隱爆角礫巖具有一定的指導作用，但異常特征顯示不太明顯.物探剖面測量在含礦帶上均發現有呈北東方向展布的高阻-低磁、高極化-低阻帶，并與土壤剖面測量Mo異常相吻合，異常帶寬150～400m.經鉆探驗證在視極化率抬升、高磁ΔT負場或正負交替的范圍內是鉬礦化隱爆角礫巖帶或鉬礦體的賦存部位.

3.2 化探異常

針對隱爆角礫巖的范圍所開展的土壤測量.共發現2處Mo異常.一處位于礦區的西南部8—7線之間.該 Mo異常帶寬 140～400m，Mo含量一般 4×10-6～100×10-6，最高值113×10-6.另一處位于礦區中部12—40線之間.該 Mo異常寬 200～280m，Mo含量一般 4×10-6～10×10-6，最高值 36.8×10-6，與隱爆角礫巖帶吻合較好.

4 礦體特征

礦區鉬礦體主要呈隱伏—半隱伏，賦存于隱爆角礫巖帶中，含鉬達到工業指標即為礦體，礦體與非礦無明顯界線，需用樣品圈定.目前，鉆探沿走向稀疏控制長1800m，圈定了15個礦體.單礦體長度200～660m，厚1.25～34.86m，平均厚度6.78m，厚度變化系數2%～81%.鉬礦體形態為巨餅狀、透鏡狀及脈狀，走向北東,傾向北西，傾角一般 60～70°，部分地段 20～30°.礦體受隱爆角礫巖的含礦性所控制，目前認為西南段好于北東段.主要礦體為Ⅱ、Ⅶ、す、い、こ，其中こ礦體為最大的礦體.礦體特征見表1.

表1 礦體特征表Table1 Characteristicsof orebodies

單礦體鉬品位0.06%～0.18%，局部單樣大于0.3%.礦床平均品位0.091%，總體屬中低品位.品位變化系數9～60，屬穩定型.隱爆角礫巖中大于邊界品位而低于工業品位的礦化體較多，如ZK1251孔幾乎全孔達到邊界品位.

主要有用礦物為輝鉬礦，含少量黃鐵礦，偶見閃鋅礦、黃銅礦.脈石礦物主要有石英、鉀長石、斜長石、黑云母及螢石、方解石.礦石結構有角礫結構.

5 礦床成因及找礦標志

經過對灰山屯鉬礦區域成礦地質背景、礦床地質特征、賦礦部位、含礦圍巖、礦體特征等的詳細研究，最終分析確定礦床類型為斑巖型鉬礦（爆破角礫巖型）［5-7］.

根據灰山屯鉬礦區的成礦條件及地質特征，并與省內和臨區［8-10］的巖漿熱液型鉬礦［11-12］的找礦標志和控礦因素對比，提出灰山屯斑巖型鉬礦的找礦標志如下.

1）1/5萬水系沉積物測量圈定出的高濃度Mo異常區，是找礦基礎標志.

2）隱爆角礫巖帶是控礦、賦礦標志.

3）隱爆角礫巖帶中的化探Mo高值區及物探視極化率抬升、負磁場或正負磁場交替的范圍，是尋找Mo礦體的有利地段.

［1］李友權.遼西南部成礦規律及找礦［J］.有色礦冶,2011,27（5）:1—3.

［2］肖垂斌.楊家杖子鉬礦區燕山期侵入巖巖體含礦性的初步研究［J］.中南礦冶學院,1982,1（4）:21—34.

［3］陳樹旺，張立東，郭勝哲，等.遼西義縣組基性、中基性火山巖內沉凝灰巖層的發現及其意義［J］.遼寧地質,2001,18（1）:51—55.

［4］張宏，楊芳林，張立君，等.遼西義縣地區黃花山角礫巖研究的新進展［J］.地球科學,2004,25（3）:321—326.

［5］王有爵，王文清.遼西火山巖型金礦地質特征及成因討論［J］.遼寧地質,1990（4）:290—300.

［6］于孔超，王永春，高小躍，等.遼西南部鉬礦床成礦地質條件研究［J］.煤炭技術,2009,28（10）:121—122.

［7］邵振波，蔣振和，李曉季，等.遼寧河坎子鉬多金屬礦區地質特征及找礦標志［J］.有色礦冶,2008,24（2）:13.

［8］孫文濤，孫吉國.遼寧寬甸四平街矽卡巖型鉬礦床控礦因素及外圍找礦［J］.科技創新導報,2008（1）:40—41.

［9］宋建潮，胡鐵軍，王恩德，等.遼寧寬甸萬寶源鉬礦地質特征及成因機制［J］.世界地質,2010,29（1）:46—49.

［10］劉君，曹玉蓮，王國君，等.遼寧省桓仁縣窮棒子溝鉬礦床成礦特征［J］.有色金屬,2010,62（3）:27—30.

［11］彭省臨.楊家杖子鉬礦區燕山期侵入巖巖體含礦性的初步研究［J］.中南礦冶學院學報,1982,4（34）:129—135.

［12］代軍治，毛景文，趙財勝，等.遼西蘭家溝鉬礦床花崗巖SHRIMP鋯石 U-Pb 年齡及巖石化學特征［J］.地質學報,2008,82（11）:1555—1564.