河南省欒川縣黑家莊北區鉬礦成礦地質特征及找礦方向分析

李 新，李 礫

(1.河南省有色金屬礦產探測工程技術研究中心,河南 鄭州 450016) (2.河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊,河南 鄭州 450016)

0 引 言

黑家莊北區位于欒川斷裂以北，馬超營斷裂以南，大地構造位置屬華北地臺南緣，洛南至欒川臺緣褶帶，三級構造單元屬陶灣坳褶束[1]。區內巖漿巖、斷裂及褶皺普遍發育，鉬成礦地質條件良好。區域上鐵、鉬、鎢、鉛、鋅等礦產星羅棋布。本文通過對黑家莊北區鉬礦的成礦地質特征、礦床成因、控礦因素、找礦標志等分析，更新并擴大找礦思路，對本區地質找礦工作具有重要的指導意義。

1 區域成礦地質背景

1.1 地 層

該區地層區屬華北地層區豫西分區欒薄小區。區域上出露地層主要有上元古界青白口系欒川群及震旦系下統陶灣群，沿溝谷分布有新生界第四系全新統。受斷層影響，地層接觸關系多為斷層接觸。

1.2 構 造

本區位于秦嶺緯向帶南亞帶與新華夏太行一級隆起帶的交接部位，并受淮陽山字型干擾影響的弧形轉折部位，處于特殊的構造位置使本區經歷了多期次復雜的構造變動，形成了復雜的構造格局以及宏偉壯觀的地形特點[5]。

1.2.1 褶 皺

區域內受多次構造活動的影響，褶皺構造較為發育，向斜、背斜交替分布，局部疊加，新老地層亦交替分布。

1.2.2 斷裂構造

區域內主要發育有近北東向斷裂與北西向斷裂。

(1)近北東向斷裂：該組斷裂密集成束，呈近東西向展布于東北部，寬在1～30 m之間，多為逆斷層，向南傾，為早期壓扭、后期張扭性斷裂，帶內多為碎裂巖充填。個別地段為正長斑巖充填。

(2)近北西向斷裂：該類斷裂在區域內廣泛分布，多呈舒緩波狀，寬5～50 m不等，多具早期壓扭、后期張扭特性。該類斷裂在區內礦化不甚明顯，而向東至冷水一帶礦化強烈，各形成鉛、鋅、鎢鉬礦體。是一組重要的含礦、控礦構造。

區內斷裂是在區域性南北，北東—南西向力偶的作用下形成的，這些斷裂與前期形成的褶皺、斷裂復合為巖漿巖及含礦熱液的活動提供了運移富集條件。是成礦的主要地質背景之一。因該組斷裂規模較大，多將地層錯動，成為地層分界線。

1.3 巖漿巖

長期及多階段的地殼運動，使本區巖漿活動頻繁，延續時間長，具有多期性、多旋回的特征。

(1)前加里東期變輝長巖:呈北西、南東向似條帶狀侵入于青白口系欒川群地層中，巖性為輝綠玢巖。

(2)燕山晚期侵入的花崗巖體：該巖體在區域南部分布，巖性主要為中粗粒黑云母花崗巖，灰白色、淺肉紅色，似斑狀結構，基質具中～粗粒花崗結構，塊狀構造。主要礦物為微紋長石(40%～50%)，斜長石(15%～20%)、石英。次要礦物為黑云母(5%±)。

該區多次的巖漿活動亦為礦物質活化、運移、富集等起到了積極作用。在巖體與圍巖的內外接觸帶及其附近，形成礦體富集帶。

2 成礦地質特征

2.1 礦區地質特征

2.1.1 地 層

礦區內主要出露地層有上元古界青白口系欒川群三川組、南泥湖組、煤窯溝組及新生界第四系，由老至新分述如下(圖1)。

圖1 黑家莊礦區地質構造略圖

(1)白術溝組(Qnb)：呈條帶狀展布于榆樹溝門一帶，為一套含炭質的細碎屑-粘土質沉積巖。下部以炭質千枚巖、絹云石英片巖與長石石英巖互層，中部為厚層狀細粒鉀長石英巖、鉀長變粒巖，上部為黑色板狀炭質千枚巖，夾薄層石英巖和不純大理巖。

(2)三川組上段(Qns2)：分布于礦區中部及東北部地區。巖性為絹云母鈣質片巖、條帶狀大理巖、石英大理巖、絹云大理巖。厚301.76 m。M1鉬礦帶賦存于該組地層與巖體的接觸部位的條帶狀大理巖中，該組地層是礦體的賦存層位，也是礦體的主要圍巖。

(3)南泥湖組(Qnn)：分布于礦區西北部，由西向東呈北西—南東向展布，與下僅煤窯溝組呈斷層接觸。

①南泥湖組下段(Qnn1)：巖性為細粒石英巖，該巖性段厚103.6 m。

②南泥湖組中段(Qnn2)：巖性為二云片巖夾薄層石英巖、薄層石英巖、炭質絹云片巖。厚203.5 m。

③南泥湖組上段(Qnn3)：巖性為綠泥絹云片巖、條帶狀大理巖、方解黑云片巖。厚178.5 m。

(4)第四系(Q)：主要分布于河谷地帶，主要為現代河床及河漫砂卵石，沖積黃土，洪積紅色粘土，為腐植層及殘積、坡積砂礫石。

2.1.2 構 造

本區位于欒川坳褶斷束西部、石家溝—火神廟背斜北翼，除礦區北部發育F5斷裂外，在三川組中、下段發育北西西—近東西向斷裂構造[2]。

2.1.2.1 褶皺構造

礦區為石家溝—火神廟背斜的北翼，礦區出露的三川組、南泥湖組、煤窯溝組地層，依次向北或北西向傾斜，構成單斜地層。

2.1.2.2 斷裂構造

①P1：展布于礦區西南部，呈北西西向分布。斷裂構造破碎帶長約520 m左右。帶內充填碎裂巖，在構造帶兩壁附近有片理化現象。充填物具硅化和強弱不同的鋅、鉛礦化，斑銅礦化、黃鐵礦化等金屬礦化。該構造為斷在三川組中段條帶狀大理巖中的層間含礦斷裂，其力學性質為張扭性斷裂，控制了P1-I鉛鋅多金屬礦體。

②P2：展布于礦區東南部，位于三川組下段條帶狀大理巖中，火神廟燕山期斑狀角閃(輝石)石英二長巖小巖體的西南，呈近東西向分布。斷裂構造破碎約540 m，寬0.2～1.88 m。帶內主要由碎裂巖組成，脈壁附近有片理化現象。充填的碎裂巖中除具硅化、鉛、鋅、黃鐵礦礦化外，尚可見到微弱的輝鉬礦化。該斷裂為張扭性斷裂，控制了P2-I、P2-II鉛鋅等多屬礦體。

③F1：展布于礦區東部，呈北東斷在三川組地層中，地表沒有出露。在坑道中均有出露，長度大于200 m，寬0.8～2.5 m，走向呈45°，傾向北東，傾角60°～70°。帶內充填角礫巖、碎裂巖，擠壓片理發育，普遍具輝鉬礦化，局部富集形成礦體，在個別地段形成富礦，品位可達5%以上。該斷裂控制了M2鉬礦化帶，因資金原因，本次生產勘探未對該礦化帶開展工作。

④F2：展布于礦區東南部，呈北東向斷在三川組地層和石英二長巖體內中。斷裂構造破碎帶長度大于500 m。寬1.2～2.5 m，走向35°～50°，平均40°，傾向南西，傾角55°～75°，平均65°。在走向方向上略呈蛇形彎曲，具膨脹莢縮現象。帶內充填碎裂巖、在構造帶兩壁附近有斷層泥。帶內基本無明顯礦化，主要為高嶺土化，硅化等蝕變現象，該斷裂為成礦期后斷裂。對巖體和礦體有明顯的錯動，斷距在110 m左右。在一定程度上對礦體有破壞作用。

⑤F3：為一隱伏斷層，由深部鉆孔，賦存在1 200 m標高以下，斷層性質不明，產狀300°∠25°，為一壓扭性斷裂，在走向方向上略呈蛇形彎曲，具膨脹莢縮現象。帶內充填碎裂巖，斷距不詳，對礦體破壞作用不明顯。

2.1.3 巖漿巖

礦區內出露有斑狀角閃(輝石)石英二長巖小巖體和變輝長巖脈。

2.1.3.1 斑狀角閃(輝石)石英二長巖

分布于礦區東南部，為火神廟巖體的西半部。該巖體平面形態呈眼球狀，長軸近東西向，巖體產狀南側近于直立，巖性主要為斑狀角閃石英二長巖，次為斑狀含輝石石英二長巖、輝石閃長巖。為燕山期構造巖漿旋回的產物。該巖體為礦體的形成提供了熱源，是礦體形成不可缺少的條件，也是礦體的主要圍巖。

2.1.3.2 變輝長巖(γ2-2)

分布礦區中部，由礦區中部分別向北西西和北東東向呈脈狀延伸出區外，在區內出露長約1 100 m，出露寬30～80 m，侵入于三川組、南泥湖組地層中。

2.1.4 變質作用

礦體圍巖蝕變強烈，以線型帶狀蝕變為主，在構造斷裂帶或其圍巖最為發育。在圍巖蝕變過程中，常伴隨各種金屬礦化。區內圍巖蝕變及礦化按其生成順序，可分為3期：

(1)成礦期前：指含礦熱液尚未進入構造帶前，巖石遭受的區域變質作用所發生的蝕變現象。主要表現為綠泥石化、絹云母化，蝕變范圍分布較廣。該期蝕變對地層中鋅、鉛等成礦元素的遷移、活化有著積極的作用[4]。

(2)成礦期：分布范圍及規律受構造斷裂帶控制，主要蝕變類型有絹云母化、硅化等，同時伴隨有黃鐵礦化、方鉛礦化、輝鉬礦化、閃鋅礦化。礦石本身即為蝕變構造巖。

(3)成礦期后：主要表現為碳酸鹽化，是礦化晚期發生的低溫熱液蝕變。方解石多呈細脈狀、網脈狀穿插于礦體與構造帶頂底板圍巖中，但其不破壞礦體。

2.2 礦區地球物理特征

本區激電中梯測量工作，圈出激電視幅頻率(Fs)異常5處，為Ⅰ～Ⅴ，其中：Ⅰ為點異常，范圍較小，無明顯走向。Ⅱ為本區較大異常，往東南向及西向伸展，長軸方向為近東西向。Ⅴ異常北端呈開口狀向西未封閉。Ⅲ、Ⅳ異常從形態趨勢上看，為近東西走向異常上的2個高值端。本區激電異常形態各異，但均不同程度存在異常多為單測線上表現的情況，即“測線異常”特征明顯。以上所圈出的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ異常在第一階段勘查工作中得到了很好的驗證。

之后，在本區北部進行了補充了激電中梯測量，共圈出4個異常帶，并認為本區是尋找鉬、鉛、鋅的有利地段，特別是2號視極化率異常，規模大，強度高，推測認為找礦意義較大。根據區內地層構造特征，結合視電阻率特征，推測認為該異常西段(高阻高極化)尋找鉬礦的可能性較大，東段(低阻高極化)尋找鉛鋅礦的可能性較大。

2.3 礦區地球化學特征

根據化探資料，區內有鉬、鉛、鋅、鎢、金、銀、銻、銅、釩、錳等異常。有意義的異常主要有鉬、鎢、鉛、鋅、釩等。

鉬異常位于礦區東部及西南角，東部異常位于已知礦體北部(下部)，若該異常為次生暈，則可能為M1礦化帶所引起，若為原生暈，則有進一步投入工作的必要。鎢異常呈北東—南西向展布，位于巖體西部，有一定的工業意義，應投入一定的工作進行驗證，鉛異常與P1礦體位置較為一致，對P1礦體進一步剖析以對該異常進行驗證。鋅異常位于礦區西部，若非鄰區采、礦運礦污染所致，應有較好的指示作用。

3 礦體特征

礦區內鉬礦共圈了4個礦體，分別為M1-1、M1-2、M1-3、M1-4，均為隱伏礦體，通過2015年勘查工作，提交了鉬金屬量1.88萬t。

3.1 鉬礦體地質特征

本區鉬礦主要為M1鉬礦帶，被F2切割，但整體輪廓依然存在，細分為M1-1、M1-2、M1-3、M1-4鉬礦體。礦體均賦存于火神廟巖體與三川組上段的外接觸帶的矽卡巖、蝕變大理巖、蝕變輝長巖內，屬矽卡巖控礦。賦存于巖體西部和南部，總體呈帶狀，包圍在巖體周圍，總體向南傾斜，局部反傾，礦體向東部延出區外；礦體東部和北部圍巖為石英二長巖，西部和南部圍巖為大理巖或者輝長巖。呈條帶形，近東西向展布，礦體內蝕變主要為硅化、矽卡巖化，主要有益組分為鉬。近礦圍巖有不同程度的礦化，礦體與圍巖界限不明顯。主要鉬礦體特征如下：

3.1.1 M1-1礦體

該礦體位于巖體西部，在1 400 m、1 350 m、1 300 m、1 250 m和1 200 m中段均由穿脈巷道控制，深部由鉆探控制。礦體主要礦石類型為蝕變輝長巖，部分中段可見少量蝕變大理巖型鉬礦石。礦體長度約230 m，傾向延深約450 m，賦存標高1 000～1 450 m。礦體形態呈紡錘狀，走向260°左右，傾向南，傾角60°～80°。礦體平均厚度48.97 m，厚度穩定；礦體鉬平均品位0.092%，有用組分分布較均勻。

3.1.2 M1-4礦體

M1-4礦體位于火神廟巖體西南部，在1 400 m、1 350 m、1 300 m、1 250 m和1 200 m中段均由穿脈巷道控制，深部由鉆探控制。礦體長度約400 m，傾向延深約330 m，賦存標高1 120～1 450 m。礦體形態呈紡錘狀，走向280°左右，傾向南，傾角60°～90°。礦體平均厚度51.06 m，厚度為穩定型；礦體鉬平均品位0.100%，有用組分均勻分布(圖2)。

此外，M1-2、M1-3礦體均由ZK710單工程控礦。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

鉬礦石的礦物成分比較復雜，分為蝕變輝長巖型和矽卡巖型。兩者礦物種屬和含量變化較大。不同類型的鉬礦石礦物成分見表1。

圖2 黑家莊礦區0勘探線資源儲量估算剖面圖

礦石類型金屬礦物非金屬礦物主要(1%～>5%)次要(<1%～2%)微量主要(>10%)次要(<10%)微量矽卡巖型黃鐵礦輝鉬礦、磁黃鐵礦磁鐵礦、鈦鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鉬鈣礦、水鉬鐵華鈣鋁榴石、鈣鐵榴石、透輝石石英、硅灰石、螢石、方解石、斜長石、鉀長石、符山石、水黑云母-綠泥石、沸石、陽起石、綠簾石黑云母、磷灰石、榍石、鋯石、方柱石蝕變輝長巖磁鐵礦輝鉬礦白鎢礦、黃銅礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦次閃石、斜長石黑云母、石英、方解石、榍石綠泥石、方柱石、金云母、鉀長石、陽起石、絹云母、綠簾石

3.2.2 礦石結構

礦石結構主要有以下幾種：鱗片狀、架狀、片狀、放射狀、束狀結構，鑲嵌結構，包體結構，交代環狀結構。

3.2.3 礦石構造

區內礦石主要有以下3類構造：

(1)浸染狀構造：輝鉬礦及黃鐵礦分別以鱗片狀和微—細粒粒狀，呈星散狀分布于脈石礦物之間及其中。硅卡巖型鉬礦石均具有浸染狀構造。本區以浸染狀為主。

(2)細脈狀構造、脈狀構造：①是以輝鉬礦、黃鐵礦分別構成細脈(條線)；②輝鉬礦、黃鐵礦和脈石礦物構成各種細脈狀和脈狀構造。

(3)細脈浸染狀構造：輝鉬礦與脈石礦物構成的細脈脈壁外側有少數輝鉬礦呈零星散布，構成細脈浸染狀構造[3]。

3.2.4 礦石類型

本礦床工業類型屬矽卡巖型鉬礦。

3.3 圍巖蝕變

3.3.1 礦體圍巖

礦區鉬礦體賦存于三川組矽卡巖、蝕變大理巖及加里東期蝕變輝長巖中。石英二長巖在構造有利部位亦局部礦化成礦。礦體上盤圍巖一般與礦體一致，礦體與圍巖是根據工業指標而界定劃分的，二者沒有明顯的界線，呈漸變過渡關系；下盤圍巖一般為石英二長巖。在礦體邊界的不同部位，由于巖性的差異所構成的圍巖也不相同，M1-3礦體的南部及東西兩側主要為三川組地層，為條帶狀石大理巖熱液蝕變形成的各類鎂質矽卡巖及蝕變大理巖構成礦體和圍巖，北部圍巖為石英二長巖；M1-1礦體西部、南北部圍巖一般為變輝長巖，東部圍巖則為石英二長巖；礦體中間部位的各類巖石由于礦化的減弱也會構成礦體的圍巖。

圍巖中的蝕變主要有矽卡巖化、硅化、少量鉀化。

3.3.2 礦體夾石

主礦體夾石少而零星，一般為單工程所見。對應性差，多數夾石厚度4～8 m、沿傾向延長20～200 m，呈透鏡狀尖滅。較大的夾石僅有一個，厚度3.63～9.62 m，長度200 m，成分為蝕變大理巖，Mo品位0.005%～0.026%，具有一定程度的礦化。此外，在礦體邊緣因分支尖滅，出現較多的夾石。

4 礦床成因與找礦標志

4.1 礦床成因

根據礦體產出形態、圍巖蝕變特征、礦石礦物共生組合、礦床成礦條件等，認為礦床形成于石英二長巖體與大理巖的外接觸部位，賦存于矽卡巖內，其礦床類型應為矽卡巖型。

4.2 找礦標志

(1)燕山期中—淺成酸性小巖體標志：①堿質總量較高，且K2O含量大于Na2O，K2O+Na2O平均為8.87%，K2O/Na2O平均為：2.31。②巖體中的鉬含量高達(40～100)×10-6，即高于維氏花崗巖的40～100倍。

(2)熱變質帶發育：圍繞火神廟巖體形成了熱變質帶，該變質帶主要由黑云母長英角巖、長英角巖，鈣硅酸角巖及陽起石透輝石長英角巖等組成。

(3)圍巖熱液蝕變：巖體內蝕變-硅化、絹云母化，在破碎帶內具云(絹)英巖化。

4.3 控礦因素

4.3.1 地層控礦

本區鉬礦產于欒川群三川組外接觸帶，欒川群鉬含量(5.05～19.50)×10-6，而欒川群中以三川群鉬含量最高(19.50×10-6)[1],故欒川群三川組是本區鉬礦形成的礦源層。

4.3.2 巖漿巖控礦

本區鉬礦化與燕山期巖體有關，巖體呈巖株狀產出，礦化蝕變均圍繞巖體發育。礦床是與燕山期淺-中成花崗斑巖-斑狀花崗巖熱液有關的斑巖-矽卡巖型礦床[2]，礦體賦存巖石以碳酸鹽巖石為主，硅鋁質巖石次之，同時存在矽卡巖型礦體和斑巖型細脈浸染狀礦體。所以，巖漿巖活動對本區鉬礦的形成起到控制作用。

4.3.3 接觸構造帶控礦

本區位于華北地臺南緣活動帶，構造活動強烈，深部應力帶局部逸散增溫和釋放的構造摩擦熱及在構造低壓區聚集大量揮發分[2]，促使鋁、硅、鉀交換，形成含礦圍巖-矽卡巖，同時促使Mo離子的活化遷移和富集。

5 結 語

黑家莊北區鉬礦的形成和分布受區域地層、構造、成礦環境、巖漿巖等因素控制，其中受欒川群三川組地層及燕山期花崗斑巖控制最為顯著。欒川地區區域鉬礦化范圍大、強度高，從巖石建造、巖漿巖、礦源層、構造控礦因素等方面來看，區域成礦地質條件十分優越，本礦床地質特征及控礦因素及礦床成因的研究，將對礦區的深部和周邊鉬礦找礦具有很好的指導意義。