雁来岭钼矿控矿条件分析

张 旭,张生奇,杨 华,程文厚

(河南省地质矿产局第三地质大队,河南郑州 450016)

1 区域成矿背景

1.1 区域地质背景

雁来岭钼矿普查区位于北秦岭褶皱造山带东段倾没端,区域性朱夏深大断裂和南阳凹陷盆地的交汇部位,是华北板块南缘加里东俯冲带的火山岛弧区。区域内基底岩性主要为古元古界秦岭群变质岩系,区域构造线呈北西 -南东向带状展布,其大地构造位置为秦岭褶皱系北秦岭褶皱带二郎坪 -刘山岩地向斜褶皱束。主要岩性有片麻岩、片岩 (主要为斜长角闪片岩)、大理岩等。区域内岩浆活动繁频,主要出露的侵入岩有华力西期花岗岩体,为五朵山岩体的一部分；其次是加里东期的基性、超基性岩脉,以及燕山期的花岗伟晶岩脉,花岗斑岩株及黑云母花岗岩体。小岩株、岩脉、岩体相伴产出,并具有强烈的蚀变现象,区内斑岩体、爆发角砾岩筒具不同程度的钼 -铜 -(金)矿化。

1.2 区域地球物理背景

本区位于朱夏有裂北侧,岩性以秦岭群雁岭沟组大理岩为主,在 1∶5万航磁异常图上表现为负磁异常带,在 1∶100万布格重力异常平面图上,重力均为高值区。

1.3 区域地球化学背景

从 1∶20万地球化学图中可看出,区内为以Ag、Au、Cu、Mo为主的伴生 Pb、Zn、Ni、Co、As、Mn的异常元素组合区,自东部秋树湾沿朱夏断裂带向西依次发育 Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn、Sb、As异常,异常呈带状,表明成矿温度自东向西逐渐降低的规律[1]。镇平县秋树湾铜钼矿处于东部的 Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn异常套合区,异常分带明显,据此认为该区是寻找中、低温热液型 Au、Ag、Pb、Zn及斑岩型、矽卡岩型铜、钼矿的有利地段。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层主要为古元古界秦岭群雁岭沟组(pt1y)和郭庄组(pt1g)地层,由北而南,地层由老到新(图1)。矿区中、南部为雁岭沟组地层,北部为郭庄组。

图 1 雁来岭钼矿区地质图

郭庄组与雁岭沟组地层呈断层接触,地层走向总体上呈北西西,与区域构造线基本一致,倾向南南西。组成岩石为花岗片麻岩 (MB)、蛇纹石化大理岩(M)、白云质大理岩 (M)、碎裂白云质大理岩(MK)、含石墨条带大理岩 (Mbl)、矽卡岩化大理岩(MSK)、矽卡岩(SK)、炭质大理岩 (MC)、黑云母石英片岩(MP1)石英云母片岩 (MP2)、含矽卡岩矿物长石石英片岩(MP5)、铁英片岩(MP4)、震碎角砾岩(MKF)等。其中震碎角砾岩(MKF)是铜、钼矿的主要赋存层位；矽卡岩 (SK)、矽卡岩化大理岩 (MSK)是钼矿的主要赋存层位。组成岩性区南部为一向斜,核部走向近北西西,为钼矿赋存的有利部位。

2.2 构造

矿区内受商丹断裂和朱夏断裂影响,次级断裂发育,可分为 2组断裂,与地层平行 (北西西向)一组称为纵向断裂,另一组呈北东向,称之为横向断裂,横向断裂晚于纵向断裂,但不论横向或纵向断裂,均是成矿前的断裂。

区内的向斜构造分布于东山 -竹园沟,赋存标高315～55 m,向斜轴向呈NWW向展布,轴向方位270°～285°。从图 3的联合剖面中可以看出,向斜横穿秋树湾矿区和雁来岭矿区,在雁来岭矿区内由于受岩浆岩侵入的影响,向西略有抬升。向东倾没于秋树湾矿区的东部。向斜核部在秋树湾矿矿区内主要为矽线石片岩,黑云母片岩夹薄层大理岩,秋树湾矿区的厚大矿体均赋存于此向斜核部。在雁来岭矿区内,所有的钼矿体均赋存于此向斜核部。

2.3 岩浆岩

本区出露的岩浆岩主要为黑云母花岗岩,呈小岩株状岩体产出,经绝对年龄测试及对岩石副矿物锆石对比[1],确定为燕山期产物。黑云母花岗岩岩体东起圆头山,西至敬堂庙,东西长约1 200 m,南北宽约 370 m,面积约 0.45 km2。此岩体呈一马鞍形,东西两侧出露于地表。岩体产状较陡,深部有小岩枝及岩脉分出。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

雁来岭钼矿区位于区域性商丹断裂和朱夏断裂交汇部位的北侧。成矿区划隶属我国 16个重点金属成矿区带之一的豫西成矿区内的北秦岭古生代、中生代金、银、铜、铅、锌、钼、锑成矿带 (叶天竺, 2004)。矿区出露地层为古元古界秦岭群雁岭沟组和郭庄组,地层走向NWW,总体倾向 SS W,倾角 60°～80°。总体上北部为单斜,南部为向斜。其中矿区南部的向斜部位为已探明的秋树湾铜钼矿区矽卡岩带(含矿带)和花岗斑岩 (含矿)西延部分。区内矿床主要为隐伏矿,矿体全部位于黑云母花岗岩体与围岩接触部位的内外带 (图 2),且全部的钼矿体赋存于矿区南部的向斜核部 (图 3),矿体形态产状受构造形态制约,沿向斜层面充填交代,由于压扭作用,使矿体在向斜核部厚度较大,向翼部分枝复合以至逐步尖灭。经钻探工程控制,初步圈定 27个钼矿体,矿体多为小透镜状,在平面上呈平行展布,在剖面上呈叠瓦状排列。区内钼矿体赋存标高为 -188～382 m,埋深 6.3～509 m,矿体产状 200～220°∠15～45°。矿体长度 100～200 m,矿体厚度 1.4～67.52 m,矿体最大延深 180 m。钼矿体品位 0.03%～0.204%。雁来岭矿区的主要工业矿体为 Y1、Y2。现将矿体特征分述如下：

Y1矿体,位于矿区南部的向斜核部,赋存标高为 10～114 m,埋深 199～322 m,矿体产状 200～220°∠15～20°。矿体长度 200 m,矿体最大延深150 m,矿体厚度 2.8 m,钼矿体形态为透镜状。钼矿体品位 0.204%。

Y2矿体,位于矿区南部的向斜核部,赋存标高为 -188～19 m,埋深 318～509 m,矿体产状 200～220°∠20～23°。矿体长度 300 m,矿体最大延深382 m,矿体厚度 95.76 m,钼矿体形态为透镜状。钼矿体品位 0.062%。

其他钼矿体基本都位于矿区南部的向斜核部,钼矿体形态为透镜状。赋存标高为 -182～366 m,埋深 6.3～446 m,矿体产状 200～220°∠20～24°。矿体长度 200～300 m,矿体厚度 1.41～5.96 m,钼矿体品位 0.03%～0.277%。

3.2 矿石物质组成及结构构造

钼矿体的矿石矿物成分主要为辉钼矿、黄铜矿,其次为黄铁矿、磁黄铁矿及闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物主要有透辉石、石榴子石、方解石、石英、长石、黑云母,其次有绿帘石、角闪石、绢云母等,微量矿物为榍石、磷灰石。矿石中辉钼矿以鳞片状、半自形 -它形粒状结构为主,次为自形叶片状结构,最细粒径0.04 mm,一般 0.1～0.4 mm。矿石构造主要有细脉状(充填脉状)构造,稀疏浸染状、稠密浸染状构造。

细脉状(充填脉状)构造：一是鳞片状辉钼矿集合体沿裂隙充填,单独构成充填脉状；二是鳞片状、粒状辉钼矿分布于石英细脉、钾长石 -石英细脉等脉体中构成细脉状构造。

图 2 雁来岭矿区 72线剖面图

图 3 雁来岭矿区及秋树湾矿区联合剖面图

稀疏浸染状、稠密浸染状构造：辉钼矿、黄铁矿等金属矿物在花岗斑岩、矽卡岩中呈稀疏浸染状、稠密浸染状分布,构成稀疏浸染状、稠密浸染状构造。

矿物生成顺序如下：

辉钼矿→磁黄铁矿→黄铁矿 (早期)→黄铜矿→方铅矿→黄铁矿(晚期)。

矿石的化学组分以含钙镁较高为特征,分析结果见表1。

表1 雁来岭钼矿矿石化学成分分析结果表 w(B)/10-2

矿石中伴生有益元素有 Cu、Pb、Zn、Ag、Au等,以铜为主,w(Cu)为 0.01×10-2～0.31×10-2,矿石加工后可单独分离出铜精粉,精矿中铜含量达 10× 10-2。其他有益元素含量均很低。

3.3 矿石类型

雁来岭矿区内钼矿体均为隐伏矿体,按工业类型分矿石均为硫化矿石。硫化矿石按赋矿岩石的不同,按自然类型可分为矽卡岩型铜钼矿、花岗斑岩型钼矿。

4 控矿因素分析

4.1 地层条件

雁来岭钼矿的含矿层位为古元古界秦岭雁岭沟组薄层大理岩,岩性成分不纯,结构不均,经接触交代后形成矽卡岩,钼矿体主要赋存于该矽卡岩中,同时该层上盘为厚度较大的白云质大理岩,下盘为黑云母片岩,参透性差,起屏障作用,有利于矿液的聚集及沉淀。该矽卡岩对含矿溶液的迁移、交代、沉淀、富集起主导作用,这是区内钼矿形成的重要条件。

4.2 向斜构造

矿区先期形成的向斜构造,为矿液的流动提供通道并为矿液最终沉淀提供了场所,它是区内主要的容矿构造,向斜核部的空间展布、岩性特征决定了钼矿体的形态、规模。在雁来岭矿区内,全部的钼矿体均赋存于此向斜构造的核部。

4.3 岩浆岩条件

本区出露的黑云母花岗岩与区内的成矿有着密切的关系,首先,随着花岗岩的侵入,温度升高,使区内岩石发生热变质,但未形成典型的矽卡岩接触带。此时以岩体为中心形成一不规则的水平矿化分带,自内向外依次可以分出：矿化带 -Cu、Mo矿化带 -Cu矿化带 -Pb、Zn、Ag矿化带[1]。随着侵入的花岗岩的后期演化,为矿液的迁移及其与围岩的交代提供了充足的能量,使成矿范围更大,交代更彻底,形成了典型的矽卡岩并使成矿物质在向斜构造的有利部位充分沉淀。最终形成了雁来岭矿区的矿床形态、规模及定位。

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