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河南省新县姚冲钼矿地球化学异常特征及找矿意义

2014-07-02李丙奇张自森罗正传

地质找矿论丛 2014年1期
关键词:钼矿斑岩成矿

李丙奇,李 毅,张自森,罗正传

(1.河南省有色金属地质勘查总院,郑州450052;

2.河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,郑州450016)

河南省新县姚冲钼矿地球化学异常特征及找矿意义

李丙奇1,李 毅1,张自森2,罗正传1

(1.河南省有色金属地质勘查总院,郑州450052;

2.河南省有色金属地质矿产局第五地质大队,郑州450016)

文章在1∶10 000土壤地球化学测量的基础上,分析姚冲矿区钼等元素地球化学特征,包括元素的富集与离散特征、元素组合特征、单元素异常特征、综合异常特征,确定Mo,W等元素为区内具有一定潜力的找矿指标;通过探讨地球化学异常与矿体的关系,认为该区的化探异常成果对找矿有很好的指示作用。

姚冲钼矿;斑岩钼矿;地球化学异常特征;找矿意义;河南省

0 引言

姚冲钼矿区位于大别山北麓西段,母山—汤家坪与燕山期花岗斑岩有关的钼、铜、多金属矿床成矿带的中部。区内构造活动频繁,岩浆活动强烈,钼、金、银多金属的成矿地质条件十分有利[1],已发现众多Mo,Cu,W,Pb,Zn等多金属异常,多数异常有相应矿床发现,成为秦岭—大别成矿带的重要组成部分。姚冲钼矿床是河南省有色金属地质勘查总院近年勘查发现的中型钼矿床,地球化学异常找矿效果显著,本文对其地球化学异常特征进行总结,以期对本区寻找同类矿床提供参考。

1 矿区地质背景

姚冲钼矿区位于大别山北麓的新县北部。区内地层主要为变质岩和火山碎屑岩。区域构造由近EW向与SN向断裂构成的格子状构造,主体断裂对区内地层、岩浆岩、矿产分布起着重要的控制作用[2],目前已知矿产多位于断裂构造的交汇部位及其附近[3]。区内岩浆活动十分频繁,尤以燕山期最为强烈,主要表现为大量中酸性花岗(斑)岩、陆相火山岩和少量基性 超基性岩密切共生,构成喷发 侵入系列,与区域斑岩型钼铜矿床关系密切,如肖畈岩体、母山岩体、大银尖岩体、千鹅冲隐伏岩体、宝安寨岩体、戴咀岩体、汤家坪岩体对钼多金属矿床具有控制作用,并出现相应的地球化学异常。

2 矿床地质特征

姚冲钼矿床主要呈隐伏状赋存于花岗斑岩体(脉)的外接触带之中,其赋矿岩石为英云闪长质片麻岩和花岗闪长质麻岩。斑岩体及外接触带中广泛发育节理裂隙,为成矿提供了很好的运移通道和容矿空间,是矿区的主要赋矿构造。

主要钼矿体位于矿区的东北部,呈似层状、透镜状或不规则状,东西长约960 m,南北宽800 m,赋存标高为300~-400 m,单层矿体最大厚度62.53 m,最小厚度2.00 m,平均28.19 m,厚度变化系数73.97%,属较稳定型。w(Mo)=0.030%~0.56%,平均0.081%。从勘探线剖面矿体的厚度及平均品位看,0线是矿区矿化的中心;富矿体分布于3—0线与Ⅲ—Ⅴ线所圈闭的区域内,集中在以ZK3为中心的地带。总体上看,钼矿化强度在平面上表现为中北部强、边部弱的特点,矿体品位自中间向东西两端明显呈逐渐变贫的趋势[3]。

图1 河南省大别山北麓化探异常图(据文献[4];修改)Fig.1 Geochemical anomalies in the northern slope of Dabie Mountain,Henan province

3 区域地球化学异常特征

3.1 区调化探异常

河南省大别山地区在1∶200 000区调时共圈出80多个化探异常,除20多个与基性和超基性岩有关的Cr,Co,Ni异常外,其余主要为铜多金属和铜-钼异常。以Cu,Mo为主,或Cu,Pb,Zn,Ag为主的近60个异常整体呈NW向带状展布,局部成弧岛状沿岩体展布(图1)。其中,主异常Cu,Mo的分布范围大、强度高,成带分布于大别山北麓南部[4],Mo-8号异常即位于姚冲钼矿区。

3.2 土壤地球化学异常

河南省地矿局物探队在本区开展1∶50 000土壤地球化学测量时,圈定Mo异常8个,W,Co异常各5个,Cu,Zn异常各4个,Pb,Ag异常各3个。它们组成陡山河北、吴陈河西、戴咀和泼河水库南部4处组合异常[5],异常具一定浓集中心和异常强度,与矿化关系较为密切。姚冲矿区发育戴咀12-Mo(Cu,Pb)乙3异常(图2)。该异常元素组合以Mo为主,伴生W,Zn,Ag,Pb,Cu等。Mo异常面积约10 km2,异常强度高,w(Mo)=2.0×10-6~58.3× 10-6,浓集中心明显,有明显的浓度变化梯度,W,Zn,Pb,Ag等元素异常围绕Mo,Cu元素异常外围分布,具水平分带特征,即Cu-Mo组成异常内带,Pb-Zn-Ag组成异常外带,具斑岩型钼(铜)矿床元素异常分带模式。

图2 戴咀12 Mo(Cu,Pb)异常示意图Fig.2 Simplifed diagramm showing the composite anomaly 12-Mo(Cu,Pb)in Daizui township

4 矿区地球化学特征

4.1 矿区元素分布特征

2007年,在矿区进行了1∶10 000土壤地球化学测量[5],用数理分析软件对矿区数据进行数理统计分析,绘制出元素直方图(图3),并统计出元素特征参数(表1)。

图3 姚冲钼矿区土壤地球化学测量元素分布直方图[5]Fig.3 Histograms showing the distribution of elements of soil geochemical exploration in Yaochong deposit

表1 姚冲钼矿区土壤测量元素特征值[5]Table 1 Eigen values for elements of soil geochemical anomalies in Yaochong deposit

由表1可知,Bi,Mo,Au,W,Cu,Ag,Ni元素标准方差、变化系数较大。图3显示,区内多数元素呈偏正正态分布,但W,As元素呈偏负正态分布。其中,Pb,Zn,Sn,As,Sb元素呈正态单峰模式,Au,Cu,W,Ni元素呈正态双峰模式,Ag,Mo,Bi元素呈正态多峰模式,说明本区主成矿元素离散程度较高,具双峰或多峰模式分布,有利于成矿[5]。

4.2 矿区地球化学特征

为了解矿区不同地质体元素含量的变化特征,根据采样点位于不同地质体的分布特征,选择性地统计出区内不同地质体中土壤样品元素含量(表2)。

从表2可见,区内Bi,W,Pb,Ag,Sn,Mo,As,Sb,Zn元素含量较黎彤丰度值(1976)高,而Ni,Au,Cu元素含量明显低于地壳相应元素丰度。不同地质体相比:周河二长花岗质片麻岩Cu,Mo,Bi元素方差较大;大别岩群Cu含量高,Cu,As方差大;周湾独立单位Au,Ag,Zn含量高,Pb方差大;新县序列花岗岩W,Sb方差大;含榴花岗岩Ag,Pb,Zn,Sn,As含量高;花岗斑岩脉Cu,W含量高,Au,Pb,Mo方差大;闪长岩脉Sn,Mo,Bi,As,Sb含量高;闪长玢岩脉Pb,Ni含量高,Ag,W,As,Ni方差大;榴辉岩脉Ni含量高,Zn,W,Mo,Ni方差大;正长斑岩脉Sn,Mo,Bi,Sb含量高,Bi方差大。说明本区主要成矿元素处于高背景之中,铜与大别岩群关系较密切,钼在花岗斑岩脉、闪长岩脉、正长斑岩脉、榴辉岩、周河二长花岗质片麻岩中富集,钨与花岗斑岩脉、正长斑岩脉、新县序列花岗岩、闪长玢岩脉、榴辉岩关系较为密切。主要成矿元素在岩脉中的含量一般较高,离散性较大,更有利于成矿。

表3 大别山北麓西段主要钼矿床及相应化探异常Table 3 Major Mo deposits and the corresponding geochemical anomalies in the north slope of Dabie mountain

图4 姚冲矿区Mo元素土壤地球化学异常简图Fig.4 Simplified geochemical map showing Mo element anomalies in Yaochong deposit

4.3 矿区地球化学异常场特征

矿区地球化学异常场呈等轴面状分布于姚冲—鲍山—大庙岗—孟老洼—焦赞岭一带。区内东西、南北长约3.5 km。异常位于矿区中部,断续分布,南端、北端尚未封闭,有延出矿区趋势,但根据异常形态及元素组合推断该异常主体似已封闭。元素组合以Mo为主,伴生Bi,Cu,W,Zn,Pb,Ag,Au,As,Sb等。该异常场呈面环状,强度较高,规模较大,浓集中心较明显。

钼异常场展布于祥家林—鲍山北—大庙岗—孟老洼东—焦赞岭东一带,在空间上呈“中空面状”分布,面积约5 km2,中空位于焦赞岭西,w(Mo)<5× 10-6。面状钼异常强度高,规模大,浓集中心明显,主体位于测区中北部,其南东、正北未封闭,延出测区(图4)。

区内地球化学异常场呈“面状”形态结构,具有明显的“中空环面”状分布特征,空间上具有明显的分带性。Mo异常场呈“中空环”状分布,Cu异常呈环带状分布于Mo异常内侧,Bi异常场呈半环状分布于Mo异常北部,而Ag,Pb,Zn,W,As,Sb等中低温元素异常则零星围绕Mo,Cu,Bi高温元素异常呈环状分布。

5 化探异常找矿意义

异常元素组合或异常类别总是与一定的矿化类型或地质环境相对应。大别山北麓西段钼化探异常与矿产有着很好的套合关系,本区已知钼矿床的发现都是通过化探异常等矿化信息锁定位置,经过勘查实现的(表3)。矿区1∶10 000土壤地球化学测量共圈出17处综合异常,其中以大庙岗—王李河水库、鲍山东、焦赞岭等异常找矿前景较好(图4)。

(1)大庙岗—王李河水库异常位于矿区东北部,展布于大庙岗—孟老洼—焦赞岭一王李河水库一带,评序值16.635,评序1,异常类别乙1。带内出露地层主要为大别片麻杂岩,岩性为二云二长花岗质片麻岩、正长斑岩脉、花岗岩脉等。元素组合以Mo,Bi为主,伴生Ag,Cu,Zn,Pb,Au,As等。w(Mo)最高>100×10-6,平均28.49×10-6,衬度3.70,面积1.72 km2,规模9.80;w(Bi)最高43.1× 10-6,平均7.30×10-6,衬度2.92,面积1.41 km2,规模4.13。Mo,Bi,Cu元素异常强度高、规模大,浓集中心和浓度分带明显,且主要成矿元素吻合好。Mo,Bi,Cu,Ag异常呈半环状分布,Pb,As,Sb,Zn等元素零星围绕主成矿元素分布。该异常有多个浓集中心,且相互套合好,以该异常为找矿依据,在其浓集中心及附近施工了ZK3,ZK0102,ZK0103,ZK0203,ZK0204,ZK0205,ZK0303,ZK0304,ZK6,ZK0404,ZK0405,ZK0504等钻孔,均见矿较好,为姚冲矿区主矿体赋存部位,目前控制资源储量达中型。ZK3,ZK0304,ZK0103,ZK0203单孔见矿厚度均在200 m以上,其中ZK0203发现钼矿24层,累计厚275.83 m,w(Mo)=0.030%~0.262%,平均0.068%。异常边部及外围钻孔则见矿较差,表明异常为钼矿体引起且两者相互扣合。

(2)鲍山东异常位于矿区西南部,展布于姚冲—鲍山—大庙岗—焦赞岭一带,评序值7.439,评序2,异常类别乙2。带内出露地层为大别片麻杂岩及花岗斑岩脉。岩性主要为二云二长花岗质片麻岩、黑云斜长片麻岩、含榴白云斜长片(麻)岩、斜长角闪(片)岩、白云石英片岩(构造片岩)、榴辉(闪)岩、花岗斑岩等。元素组合Mo,Cu为主,伴生Bi,Cr,Zn,W,Ag,Sn,As等。最高w(Mo)>86.39×10-6,平均20.88×10-6,衬度4.18,面积1.55 km2,规模6.50;最高w(Cu)=240.2×10-6,平均86.4× 10-6,衬度1.44,面积0.38 km2,规模0.55。Mo,Cu元素异常强度较高、规模较大,浓集中心和浓度分带较明显,且吻合较好。Bi,Zn,W,Ag,Sn,As异常零星呈半环状围绕Mo,Cu异常元素分布。异常位于大庙岗—王李河水库异常南端,与大庙岗—王李河水库异常组成测区核心异常,其异常元素组合、成矿地质条件与大庙岗—王李河水库异常相似。在本异常中部施工了ZK2721,ZK2325,ZK1927,ZK1929,ZK1等钻孔验证,见矿效果明显不如大庙岗—王李河水库异常,一般单孔见矿厚度10~35 m,只有ZK1927,ZK1929见矿厚度>50 m。其中,ZK1929稍好,见钼矿20层,累计厚56.60 m,平均每层2~3 m,w(Mo)=0.030%~0.368%,平均0.079%。表现为矿致异常,但异常强度较弱,见矿较差。

(3)焦赞岭等其他异常则相对较弱,局部经少量钻孔验证,均见矿,但见矿差,矿体多呈薄层状,规模较小,品位较低,与钼异常及其强度吻合。

综上所述,姚冲矿区1∶10 000土壤地球化学测量圈定的钼异常经探矿工程验证,与钼矿体赋存位置、规模等吻合,对找矿有很好的指示作用。

6 结论

(1)区域1∶200 000和1∶50 000化探异常具有一致性,通过区域化探异常圈定了找矿靶区。

(2)矿区1∶10 000土壤地球化学信息圈定的异常更好地突出了异常中心,对找矿工作部署有直接指示作用。经探矿工程验证,钼异常与矿体赋存部位、规模等吻合较好。

(3)姚冲钼矿区化探异常明显,找矿效果显著。

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Geochemical anomaly characteristics of the Yaochong Mo deposit in Xinxian County,Hennan province and the significance to exploration

LI Bingqi1,LI Yi1,ZHANG Zisen2,LUO Zhengzhuan1
(1.Henan Institute of Nonferrous Metals Geological Exploration,Zhengzhou 450052,China;2.The 5th Party of Henan Bureau of Nonferrous Metals Geology and Mineral Resources,Zhengzhou 450016,China)

Yaochong Mo deposit is a medium size ore deposit newly discovered by Henan Institute of Nonferrous Metals Geological Exploration.Based upon the results of soil geochemical exploration at the scale of 1:10000 and regional geochemical survey,analysis of the characteristics of Mo geochemistry,element concentration and dispersion,multi-element combination and mono-element anomly and the integrated anomly at Yaochong area we consider that element Mo and W are the two potential ore prospecting index in the area.Discussion on relation between the geochemical anomly and ore body shows that result of geochemical survey could guide ore prospecting in the area.

Yaochong Mo deposit;porphyry Mo deposit;characteristics of geochemical anomaly ore prospecting significance;Henan province

10.6053/j.issn.1001-1412.2014.01.019

P632.1;P618.65

: A

2013-10-16; 责任编辑: 赵庆

李丙奇(1964 ),男,工程师,1987年毕业于桂林冶金地质学院地质系,从事地质矿产勘查与科研工作。通信地址:河南省郑州市中原东路107号,河南省有色金属地质勘查总院;邮政编码:450052;E-mail:hnysyfy@126.com

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