辽宁穷棒子沟钼矿地质特征及找矿标志探讨

靳晓新

(辽宁省有色地质局105队,辽宁葫芦岛 125000)

辽宁穷棒子沟钼矿地质特征及找矿标志探讨

靳晓新

(辽宁省有色地质局105队,辽宁葫芦岛 125000)

本文通过对穷棒子沟钼矿成矿背景、矿体特征、矿石特征、蚀变特征,地球化学特征的分析,认为该矿为一与次石英岩有关的斑岩型钼矿。提出了该类型钼矿地质和地球物理及地球化学找矿标志,为外围找矿提供了新思路。穷棒子沟钼矿位于著名的桓仁铜锌矿区南部约5千米,行政区隶属于本溪市桓仁县沙尖子乡晓阳村。地理坐标为东经125°32′25″,北纬41°06′20″。笔者在已有勘查成果的基础上,对该矿床地质特征和找矿标志进行探讨。

穷棒子沟钼矿 地质特征 矿床成因 找矿标志

1 区域地质背景

矿区位于华北地台北缘东西向太子河—浑江古凹陷东段，北部为铁岭—靖宇古隆起，南部为营口—宽甸古隆起，西邻下辽河中、新断陷盆地，东至鸭绿江断裂带。

早元古代，由于区域内地壳抬升，在区域南部及北部堆积了辽河群盖县组海相碎屑岩及碳酸盐建造。元古代中晚期(约10—12亿年)，由于地壳南北向拉张，在太古代基底之上，形成了太子河—浑江东西向海槽，在海槽内沉积了青白口系钓鱼台组、南芬组、桥头组陆源碎屑建造。

区域上经历了印支期和燕山期两次大规模地壳构造作用，印支期构造活动形成了东西向、北东向和北西向三组同生断裂，其中近东西向断裂构成区内主体构造格架，北西方向主要发生褶皱构造，形成规模不等的北西向褶皱，在寒武系等地层中常发育有短轴背向斜构造，这一时期岩浆活动在区内不十分强烈，主要在区域南西部宽甸、赛马一带形成一套以正长岩为代表的碱性侵入岩石系列。

燕山构造时期由于受太平洋板块向北西方向俯冲作用及伴随的强烈构造挤压作用影响，区内东西向、北东向和北西向断裂构造进一步复活，并切割下地壳，在区域上发生强烈的火山喷发作用和构造岩浆活动，在该区中生代火山盆地内已发现10余个火山喷发中心，火山岩大面积分布，约占该区范围的24%左右。从空间分布上区内火山岩主要受北东向早期断裂构造所控制，形成了桓仁—青山沟(包括沙尖子)北东向火山喷发活动带，在该火山岩带上岩性以中性安山质熔岩及火山碎屑岩为主，酸性火山岩类次之，火山岩时代均为燕山晚期早白垩纪(同位素年龄130-140Ma)。伴随火山喷发作用之后，中性岩浆岩广泛侵入，形成了东西向马鹿沟—闫王鼻子—二棚甸子岩浆侵入岩带和北西向高丽墓子—桓仁—南口前岩浆岩带，矿区恰处于以上两个不同方向构造岩浆岩带相交汇部位。

图1 穷棒子沟矿区矿化蚀变分带图

燕山期强烈的构造岩浆作用为该区主要成矿期，岩浆活动自身携带有大量成矿物质，同时也捕获了早期地层中有用物质，在岩浆热液活动的作用下，在矿区周边形成众多的内生金属矿床、矿(化)点，构成了省内重要的马鹿沟——二棚甸子东西向有色金属成矿带(如图1)。

2 矿区地质概况

2.1 地层

矿区位于中生代火山岩区，出露地层全部为白垩系小岭组，岩石类型主要有:安山岩、角闪安山岩、少斑致密安山岩、安山质凝灰熔岩、安山质凝灰角砾熔岩、安山质角砾岩、层凝灰岩和玄武岩等，总体产状N45-60°E/NW∠30-40°。

2.2 构造

矿区位于区域性北东向太平，哨断裂构造带南侧，并与北西向高丽墓子—桓仁—永陵断裂构造带相交汇部位，断裂构造十分发育，表现为以北东向断裂为主，突出特点是断裂构造多向南东倾斜。

穷棒沟钼矿床受控于火山口构造(见图1)，表现特征地貌为负地形，火山口被次生石英岩化流纹斑岩所充填，其岩石发育有火山角砾状构造，研究认为是火山震碎作用所致。围绕流纹斑岩周边断裂构造十分发育，在火山口东部发育有弧形酸碱性岩脉，说明该火山口周围有弧形断裂构造存在。矿区内火山角砾岩及火山集块岩不发育，出露的岩石大部分为火山熔岩，部分为凝灰角砾熔岩。

2.3 侵入岩

岩石类型有黑云母正长闪长岩、流纹斑岩，脉岩类型有流纹斑岩、石英正长斑岩、闪长玢岩、煌斑岩等。

黑云母正长闪长岩:分布于穷棒沟区北沟地段，形态呈北东延长的椭圆状，长80m，宽20-30m，为一小岩株形式产出，围岩为安山质凝灰角砾熔岩。岩石呈暗棕灰色，似辉绿结构，主要矿物成分为斜长石，含量50－60%，次要矿物为钾长石，含量15-20%，石英含量为2%左右，蚀变不发育，主要为绿泥石化，该岩石属于闪长岩向二长岩过渡类型。

流纹斑岩:分布于穷棒沟区沟谷中，呈椭圆形岩株状，轴向北西，长轴500米、短轴350米，面积0.175平方千米，岩体向内倾斜，接触部凸凹不平。总体上，倾角较陡，约85°，呈一漏斗状，属于次火山岩相，充填在古火山口中。该岩石特点颜色呈粉色、肉红色，斑状结构，块状构造，斑晶为石英、钾长石(正长石和条纹长石)，少量斜长石(一般为奥长石)，多为他形结晶程度，少量长石为半自形，基质为他形细粒状，成分由石英、钾长石微晶组成，该岩石石英含量较高，一般为30%左右，钾长石含量大于斜长石。该岩石蚀变强烈，主要表现为次生石英岩化。由于强烈蚀变该流纹斑岩大部分已蚀变成为次生石英岩和少量的次生石英岩化流纹斑岩，后者呈零星的捕虏残留在前者蚀变岩石中。通过深部钻探揭露，垂向上强烈蚀变的次生石英岩位于上部，厚约150m左右，向下蚀变减弱，渐变为次生石英岩化流纹斑岩，最下部过渡为正常的流纹斑岩。

另外流纹斑岩还有一种表现形式，呈脉状或弧形分布在椭圆状流纹斑岩体东部边缘，已发现有5条，最大者走向延长400余米，宽10-20m，小者长几十米，宽几米至10余米，产状一般为北东走向，倾向南东，倾角70°以上或直立。

区内出露的脉岩主要有:石英正长斑岩、闪长玢岩及煌斑岩等三类，在区内广泛分布。

2.4 地球花学特征

矿区1∶1万土壤化学测量取得了较好效果，发现了Cu、Pb、Mo次生晕异常30个，其中Mo异常3个，Cu、Pb综合异常2个，Pb单元素异常25个。异常分布具有明显的分带特点，以强硅化流纹斑岩为中心向外依次为Mo—Cu(Pb)—Pb元素异常。各异常特征见表1。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

穷棒子沟钼矿体受控于火山机构的岩筒壁环状构造，分布于次生石英岩体内外接触带400－600范围内，现有工程控制垂深达250m (即海拔标高0－250m)。地表发现广泛的钼矿化，未构成工业矿体。

共发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ个钼矿段，17个钼矿体。其特征如下:

表1 穷棒沟区主要土壤地球化学异常特征表

Ⅰ号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体内。矿体长750m，最大矿体厚度13.5m，最小矿体厚度1.5m，平均矿体厚度6.4m，矿体垂深160－230m标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.21%。

Ⅱ号矿体:矿体主要赋存于流纹斑岩岩体内。矿体长350m，最大矿体厚度30m，最小矿体厚度1.5m，平均矿体厚度8.6m，矿体垂160-230米标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.13%。

Ⅲ号矿体:矿体主要赋存于流纹斑岩岩体内。矿体长880m，最大矿体厚度10.5m，最小矿体厚度1.5m，平均矿体厚度5m，矿体垂深60－230m标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.12%。

Ⅳ号矿体:为本区主要矿体，矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长1030m，最大矿体厚度30m，最小矿体厚度7.5m，平均矿体厚度17m，厚度变化系数75%，矿体垂深70－264m标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.25%，品位变化系数100%。

Ⅴ号矿体:为本区主要矿体，矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长1400m，最大矿体厚度35m，最小矿体厚度3m，平均矿体厚度13m，厚度变化系数86%，矿体垂深50－230m标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.46%，品位变化系数96%。

Ⅴ-1号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中，矿体长50m，矿体厚3m，品位0.100%，控制矿体标高413m。

Ⅵ号矿体:为本区主要矿体，矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长1150m，最大矿体厚度48m，最小矿体厚度3m，平均矿体厚度17m，厚度变化系数99%，矿体垂深10－230m标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.37%，品位变化系数100%。

Ⅵ-1号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长530m，最大矿体厚度15m，最小矿体厚度1.5m，平均矿体厚度8m，矿体垂深155－230m标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.16%。

Ⅶ号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长230m，最大矿体厚度4.5m，最小矿体厚度3m，平均矿体厚度3.6m，矿体垂深148－230m标高。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.10%。

Ⅶ-1号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长80m，最大矿体厚度3m，最小矿体厚度1.5m，平均矿体厚度2.3m，控制矿体标高160m。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.38%。

Ⅶ-2号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长240m，最大矿体厚度10.5m，最小矿体厚度4.5m，平均矿体厚度6.8m，控制矿体标高125-160m。矿体品位变化不大，钼品位0.06－0.44%。

Ⅶ-3号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长160m，最大矿体厚度4.5m，最小矿体厚度3m，平均矿体厚度4m，控制矿体标高115-160m。矿体品位变化不大，钼品位0.07－0.08%。

Ⅶ-4号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长250m，最大矿体厚度25m，最小矿体厚度3m，平均矿体厚度10m，控制矿体标高100-160m。矿体品位变化不大，钼品位0.09－0.30%。

Ⅶ-5号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长80m，最大矿体厚度6m，最小矿体厚度1.5m，平均矿体厚度3.5m，控制矿体标高90-160m。矿体品位变化不大，钼品位0.09－0.11%。

Ⅶ-6号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长80m，矿体平均厚度8m，控制矿体标高160m。矿体品位变化不大，钼品位0.09－0.69%。

Ⅶ-7号矿体:矿体赋存于流纹斑岩岩体外带安山岩中。矿体长50m，厚6m，品位0.080%，控制矿体标高160m。

Ⅷ号矿体:矿体位于火山岩筒北东部，赋存于安山岩中，矿体长50m，厚2.3m，品位0.060%，控制矿体标高508m。

3.2 矿石质量及类型特征

3.2.1 矿石矿物组成

经测定，矿石中主要为非金属矿物，其含量达98.74%，金属矿物仅占1.26%。非金属矿物主要为石英、绿泥石、黑云母、方解石、高岭土;金属矿物主要为黄铁矿、褐铁矿、镜铁矿、黄铜矿、辉钼矿、闪锌矿、钛铁矿、钼钙矿、金红石。

3.2.2 矿石结构、构造

(1)矿石结构。自形晶结构:辉钼矿在矿石中以六边形片状或板条状(纵切面)产出，形成自形晶结构。半自形晶结构:在矿石中见到辉钼矿以片状产出，保持部分晶形，则形成半自形晶结构。它形晶粒状结构:在矿石中见到辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿等，均以他形晶产出，构成他形晶粒状结构。交代溶蚀结构:在矿石中见到辉钼矿被褐铁矿、黄钾铁钒交代溶蚀，形成交代溶蚀结构。残余结构:见到黄铁矿被褐铁矿交代成骨骼状，成残余结构。

(2)矿石构造。浸染状构造:矿石中所见金属矿物，均以不等粒状分布在脉石矿物中，构成浸染状构造。脉状构造:脉石矿物沿辉钼矿片理贯入，形成脉状构造，也有的辉钼矿沿脉石矿物解理侵入，形成脉状构造。土状构造:主要见于褐铁矿、黄钾铁矾，以粉末状、土状产出，形成土状构造。

3.2.3 矿石类型

按脉石矿物种类矿石类型可划分为:

(1)次生石英岩型钼矿石:原岩为流纹斑岩，强烈的硅化蚀变作用，称为次生石英岩。岩石比较破碎。石英细脉发育，金属矿物主要为黄铁矿和辉钼矿，少见有黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、镜铁矿。

(2)安山岩型钼矿石:岩石为灰黑色，岩石节理发育、硅化、钾化蚀变较强。金属矿物主要为黄铁矿和辉钼矿，少见有黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、镜铁矿。其中辉钼矿主要呈细鳞片浸染状分布在石英细脉边部或呈细鳞片浸染状分布在安山岩节理裂缝中。

3.3 围岩蚀变

矿区内热液蚀变十分发育、分布广泛，蚀变种类繁多，主要有硅化、次生石英岩化、钾长石化、黑云母化、次闪石化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化等。具有明显的面状蚀变分带现象，以次生石英岩硅化核向外发育有钾化带、石英绢云母化带和青盘岩化带(图1)，穷棒子沟钼矿床赋存在次生石英岩、硅化核之钾、硅化、石英绢云母化带中。

4 矿床成因与找矿标志

4.1 矿床成因

初步认为矿床内的次生石英岩化流纹斑岩是该矿床的主要成矿母岩，构造岩石裂隙是钼矿(化)的主要运移通道和富集空间，也是区内钼金属成矿作用的主要控制因素。钼矿体主要受围绕次火山岩(硅化核)的环状构造带所控制，环状构造带由北东、北西、东西向倾角较陡、连续性较差的构造裂隙所构成。一般来说，次生石英岩化流纹斑岩中石英细脉发育处，矿化普遍增强，裂隙石英细脉发育呈脉带和网脉状部位，钼矿体具有厚度增大、品位明显增高的特点，安山岩中钼矿化与岩石节理裂隙关系密切，并见有浸染状辉钼矿化。穷棒子沟钼矿为与次火山岩(次生石英岩化流纹斑岩)有关的斑岩型钼矿床。

4.2 找矿标志

4.2.1 地质标志

(1)区域性北东向太平哨断裂两侧及附近的中生代火山岩区、火山机构和北东向及其它方向断裂构造发育区段。(2)在火山岩区分布的中酸性岩(株)体是寻找该类型矿床的重要找矿标志。(3)火山岩区发育的热液蚀变和矿化地段，往往是金属矿化活动的直接找矿标志，其蚀变矿化类型一般为硅化(次生石英岩化)、钾长石化、绢云母化、绿帘石化、碳酸盐化;金属矿化主要为黄铁矿化、辉钼矿化、黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化、褐铁矿化、铁锰碳酸盐化。其中石英细脉和次生石英岩并伴有黄铁矿化时为直接的找矿标志。(4)蚀变及褐铁矿化破碎带是十分重要的找矿标志。(5)火山岩中已知的铜、铅锌、钼矿(化)点是就矿找矿最重要的找矿标志。

4.2.2 物化探标志

(1)区域火山岩区分布的航磁异常。(2)区域上火山岩区及边缘的水系沉积物Cu、Pb、Zn、Ag、Mo等综合异常是重要找矿信息。(3)土壤地球化学Cu、Pb、Zn、Mo异常是最直接的找矿标志。

靳晓新(1964—),女,辽宁北镇人,1988年毕业于桂林冶金地质学院地球化学与勘查专业,化探高级工程师,在辽宁省有色地质局105队从事地质找矿工作。