構造作用對大西溝鉬礦的影響

歐長可，李隨領，李 璨，張志娜，王 旭

(1.河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊，河南鄭州，450016) (2.河南省有色金屬地質礦產局第四地質大隊，河南 鄭州 450016)

0 引 言

中國是世界上鉬礦資源最為豐富的國家之一，根據自然資源部發布的數據，截止2014年，我國鉬礦查明資源儲量(金屬含量)達到2 726.8萬t。就中國鉬礦分布地域上看，河南省最多，占全國鉬礦總儲量的30.1%。嵩縣位于世界第二大鉬礦帶——秦嶺鉬礦帶中部，鉬礦成因類型豐富，特別是近年來發現的石英脈型鉬礦，達到了中型規模，成為了一種新的重要類型的鉬礦床[1]。大西溝鉬礦位于河南省嵩縣縣城南16 km，成因類型為石英脈型，鉬礦的空間分布與構造作用關系密切。總結該區鉬礦與構造作用的關系，便于區內進一步的找礦工作。

1 區域地質

該區位于馬超營斷裂帶北部邊緣，華北陸塊南緣褶皺帶華熊臺隆外方山斷隆區[2](圖1)。區域地層歸屬為華北區—豫西分區—熊耳山小區，出露地層為中元古界熊耳群、古近系、新近系和第四系。構造發育，褶皺構造形態復雜，多為緊閉倒轉的線型，呈不連續的群體出現，最大者幅度幾米，小者僅幾十厘米，形態多為尖棱狀；斷裂按方向可分為近EW向(主體為馬超營斷裂)、近SN向(白鹿溝斷裂、廟嶺斷裂)、NE向(劉家坪斷裂、舊縣—橋頭斷裂、桑坪—蒼房斷裂、上秋盤斷裂、西坪—張槐斷裂等)、NWW向(燒瓦窯斷裂、北嶺斷裂、板廟—呂屯斷裂、石架梁斷裂)4組，其中最為發育的為近EW向和NE向斷裂。巖漿巖發育，主要有晉寧期熊耳群噴出巖、同期侵入的閃長巖、石英斑巖、輝綠巖、正長巖類，以及燕山期合峪斑狀黑云二長花崗巖體等。區域變質作用不強，僅達綠片巖相，在斷裂帶局部溫壓集中區，可以達到低角閃巖相；動力變質作用常呈帶狀分布，尤其在斷裂帶兩側更為明顯；熱液變質作用常分布于構造裂隙帶中，主要受斷裂構造控制。礦產資源豐富，當前勘探或已開發的鉬礦床(點)有10余處[3]。

圖1 大西溝地區地質簡圖(據參考文獻[4]修改)

1—中生界；2—古生界；3—中-上元古界；4—熊耳群；5—太華群；6—中生代侵入體；7—古生代侵入體；8—斷裂；9—鉬礦床編號；10—礦區位置；F1—秦嶺北界沖斷帶；F2—馬超營斷裂帶；F3—洛南-欒川斷裂帶；F4—十堰沖斷帶；F5—石泉-安康沖斷帶；F6—紅椿壩-利平沖斷裂；SF1—商丹縫合帶；SF2—勉略縫合帶；Ⅰ—華北地臺南緣；Ⅱ—北秦嶺；Ⅲ—南秦嶺；Ⅳ—揚子板塊北緣；a—雷門溝；b—黃水庵；c—東溝；d—紙房

2 礦區及礦體地質

區內地層簡單，主要為中元古界熊耳群雞蛋坪組上段(Pt2j3)流紋(斑)巖、安山巖及少量粗面巖，和新生界第四系(Q)殘坡積物、洪積物。斷裂構造復雜，不同性質、不同級別、不同方位的構造均有產出[5]。巖漿巖主要為雞蛋坪組地層的中基性—中酸性火山噴出巖，其巖性為流紋(斑)巖、安山巖及少量粗面巖。

通過野外工作，在礦區共探獲鉬礦層16層，圈出21個礦體，Mo平均品位0.066%。礦體地表呈環狀出露(圖2)，空間上呈脈狀、層狀、板狀，傾向NE，緩傾斜，傾角3°～30°，礦體賦存于鉀化、硅化蝕變巖中，常夾有石英；蝕變巖中節理裂隙發育，沿節理裂隙，被石英細脈充填，石英脈中黃鐵礦化、輝鉬礦化較明顯，呈細脈浸染狀分布；沿礦體石英脈地表出露不連續，具有膨大收縮、分枝復合現象[6]。區內巖石鉀化、硅化蝕變強度受與距石英脈遠近和巖石節理裂隙發育程度控制。礦石中金屬礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦；脈石礦物主要為石英、鉀長石；礦石結構主要為自型-半自型粒狀結構、壓碎結構，以及交代殘余結構等；構造為細脈浸染狀、網脈狀構造等[5]。

圖2 大西溝鉬礦區地質簡圖

3 構造特征

3.1 斷裂構造

3.1.1 緩傾斜斷裂

這一類斷層多具有正斷層性質，脆性構造、多層近平行產出的特征，斷裂上下盤巖石發育多組剪節理構造。地表出露長度500～1 600 m，厚度0.1～1.5 m。通過野外觀察及工程驗證，緩傾斜斷裂多被熱液(含礦或無礦)充填，并形成石英細脈。石英脈厚度大于0.5 m時，中下部多具有碎斑結構，石英脈厚度小于0.5 m時，沿斷層上部或下部常發育構造片巖。當緩傾斜斷裂中的充填熱液含礦時，上下盤圍巖可看到鉀化、硅化蝕變，當充填熱液不含礦時，上下盤的圍巖無鉀化、硅化蝕變現象。

3.1.2 陡傾斷裂

陡傾斷裂是馬超營斷裂帶在區內的一部分，主要的構造之一，產出形式為破碎蝕變帶(斷層)。在破碎蝕變帶(斷層)內碎裂構造特征明顯，結合斷層內低級別的糜棱巖(F1、F2斷層內)和構造角礫巖(F2斷層內)的產出特征，認為這些破碎蝕變帶具有多期次、多階段的活動特征，在不同時期經歷了不同性質、不同級別的構造作用。

通過野外觀察，礦區出露的陡傾斷裂與石英脈型鉬礦成礦關系不大，但對緩傾斜斷裂具有不同程度的破壞作用。

3.2 節理構造

區內節理構造發育，成礦期與非成礦期節理構造的區別在于沿節理構造是否發育線性鉀化、硅化蝕變，具有線性鉀化、硅化蝕變特征的節理屬于成礦期節理構造。成礦期節理構造主要為剪節理，少量的張節理。以傾角大小來分，又分為緩傾節理(≤45°)與陡傾節理(≥45°)。

緩傾節理具有共軛剪節理特征，節理面平直光滑，在剖面上延伸10～50 m，節理的開口寬度1～10 mm[3]，節理發育部位可見到50 mm的開口。區內緩傾節理常成帶狀產出，節理帶寬0.5 m至幾米，含礦性好時構成礦脈，節理發育處常形成主節理，主節理開口寬度5～10 cm。共軛節理中總是存在一組節理開口大，而另一組節理開口小的現象，野外觀測發現與主節理帶(或主構造面)交角較小的一組節理相對較發育。根據實地勘察發現，節理面被石英、方解石、重晶石及絹云母充填，沿節理對稱發育鉀化、硅化蝕變，并具輝鉬礦化、黃鐵礦化。

陡傾節理傾角集中于65°～90°，具有共軛剪節理特征(圖3)。節理面平直且光滑，在剖面上延伸10～50 m，節理的開口寬度主要集中在1～15 mm之間，節理發育部位可見到50～80 mm的開口。節理內部多被石英細脈充填，沿節理面具有黃鐵礦化及少量方鉛礦化、微量或無輝鉬礦化。其中近EW向一組節理被綠簾石充填，未見輝鉬礦化。

圖3 陡傾節理構造平面圖

通過野外觀測，緩傾節理與陡傾節理相互切截，圖4a中緩傾產出的礦脈切截了陡傾節理，在距其20 m處緩傾節理又被陡傾節理切截(圖4b)。緩傾節理與陡傾節理的相互切截，表明這兩套節理構造都具有多期次特征。因此，礦區與緩傾節理構造具有同一成因的礦脈也同樣具有多期次的特征。

圖4 緩傾、陡傾節理切截圖

4 討 論

通過野外地質工作，發現區內與成礦作用關系密切的構造具有如下特征：

(1)含礦構造為緩傾斜節理或斷層，陡傾構造基本上都不含礦。緩傾節理中礦物組合主要為石英-重晶石-方解石-黃鐵礦-方鉛礦-輝鉬礦，石英-絹云母-黃鐵礦-方鉛礦(少量輝鉬礦)，少量石英-電氣石等；陡傾節理中的礦物組合主要為：綠簾石-長英質碎粒-石英-黃鐵礦-赤鐵礦，綠簾石-黑云母-長石-方解石-黃鐵礦-方解石，石英-電氣石等。即當礦物組合中出現絹云母、綠簾石等變質礦物時，基本上就很少或不含輝鉬礦了。

(2)成礦節理構造傾向主要為NE、SE向，傾角5°～30°，其他傾向的節理構造盡管也有礦化，但很少能夠富集成礦體。

(3)含礦構造具有明顯的線性鉀化、硅化蝕變特征。

5 結 論

通過對該區構造特征的總結研究，結合區域構造地質背景，認為大西溝地區石英脈型鉬礦體在地表的環狀分布，以及空間上的層狀、板狀，均表現出受到構造的控制作用，進一步的研究則表明緩傾斜構造為含礦熱液的充填和富集提供了通道及場所，是主要的容礦構造，含有鉬礦體的緩傾斜構造傾向集中于NE、SE向，具有多期性特征；而陡傾構造基本不含礦，并對早期的鉬礦具有一定的破壞作用。構造內的鉀化、硅化蝕變特征，是尋找鉬礦的重要標志。