江西修水梅子坑矿区钼矿地质特征及成矿规律

2015-12-16诸葛春王志强卢致健张水华

西部探矿工程 2015年2期

关键词：北西钼矿岩浆

诸葛春，王志强，卢致健，张水华

（江西地矿局赣东北大队地勘院，江西上饶334000）

江西修水梅子坑矿区钼矿地质特征及成矿规律

诸葛春*，王志强，卢致健，张水华

（江西地矿局赣东北大队地勘院，江西上饶334000）

为了解钼矿矿区地质特征、成矿规律及找矿标志，通过槽探、钻探等方式，对矿区地质特征进行系统分析，发现了矿区的含矿地层、找矿标志、异常标志。并通过地层、找矿、异常标志寻找同类矿床。

钼矿；矿区地质特征；成矿规律；找矿标志

1 工程概况

梅子坑矿区位于江西省修水县东南方向，直距约40km，矿区位于九岭山脉北坡，区内总体山形呈近东西向展布，地势表现为东高西低。对本区进行钼矿地质普查工作，发现并证实了矿区存在北西向的钼矿化蚀变带。根据普查成果，在矿区范围内选择成矿地质条件较好的4.00km2，进行钼矿地质详查阶段，开展系统的地表槽探揭露，对矿（化）体的中深部矿化情况运用钻探解剖。主要完成工作量见表1。

2 区域地质

表1 完成实物工作量表

2.1 区域地层

梅子坑钼多金属矿矿区座落在扬子准地台的南缘，九岭—鄣公山地体中的九岭复式背斜的次级向斜之中。由于九岭花岗闪长岩体的侵入，造成九岭复式背斜支离破碎，地层分布零星，呈岛状。矿区就处于这些残岛中。

区域沉积地层分布广泛，自前震旦系至三叠系，下第三系及第四系均有出露。其中前震旦系分布于南部九岭山的广大地区。震旦系至三叠系分布于北部一带；下第三系分布于西部陈家与横坑一带；第四系主要分布于河谷两岸，区域地层见表2。

2.2 区域构造

矿区位于2条NE断裂（向村下—狮子石断裂与观前—梅子树下断裂）之间,矿体产于这两大断裂的次级构造——NW向张性断裂中。

（1）褶皱。测区位于九岭复式背斜的次级向斜中，向斜以蓟县系双桥山群修水组地层为核部，双桥山群安乐林组地层为两翼，走向近东西。

（2）断裂。区内断裂发育，规模巨大，成组成带互有切割，构成错综复杂的断裂系统。主要有：

①北东向断层：北东向断层区域分布往往成组成群，规模巨大，延长较远。沿断层岩石破碎和硅化现象明显，蚀变强烈，有硅化、绿泥石化、叶腊石化、片麻岩化等。

②北西向断层：此组断层在区内分布不广，规模不大，延长仅数公里左右，与北东向断层约成30°相交。常出现于褶皱构造的翼部，与地层走向呈斜交。

2.3 区域岩浆岩

测区元古代末与中生代构造运动强烈，岩浆活动频繁，形成大量的中酸性岩浆岩类岩石，多数集中分布于九岭山区。

（1）九岭花岗闪长岩。为一大型岩基，岩体不整合侵入于元古界双桥山群中，围岩以浅变质砂岩、粉砂岩及泥质岩石为主，具有混合岩化、角岩化、绢云母化、硅化等蚀变。岩体与围岩呈犬牙交错状。

（2）花岗岩类。是区内最重要的一次岩浆旋回，与矿产关系极为密切。具多次多阶段侵入，形成规模大小不等的岩基、岩株、岩瘤、岩墙。

表2 区域地层简表

花岗岩类岩体大多数侵入于九岭岩体中，受燕山期断裂控制明显。燕山旋回岩体含矿性较佳，矿化较强，与其有关矿产种类很多，如：钨、锡、钼、铜、铅、锌、铍等矿产。

2.4 区域矿产

区内已知矿种主要有钨、钼、锑、金、钒等矿种，现将主要的矿床叙述如下：

香炉山钨矿：为一大型钨矿床，位于修水县城北西35km，属矽卡岩型钨矿床。

昆山钨矿：位于矿区的北面约3km，为石英脉型钨矿床，矿体受NE、NEE向这2组断裂控制。矿体主要产于北东东向石英脉中，矿体走向35°～85°，倾向SE，倾角50°～85°。

3 矿区地质特征

3.1 矿区地层

矿区出露的地层为中元古界蓟县系双桥山群修水组（Jxx）。为矿区的主要地层，分布于矿区中、北和西部等地段。

修水组：下部为砾岩、含砾砂岩及粉砂岩；上部由一套厚度巨大的灰黑—灰绿色板岩、砂质板岩夹石英细砂岩、粉砂岩、长石砂岩所组成。与下伏地层安乐林组呈整合接触。

矿区出露的为修水组下部地层，主要岩石类型有变质粉砂岩和变质石英细砂岩和变余凝灰质粉砂岩、变质含砾细（粉）砂岩。地层总体走向北西、倾向南西、倾角40°～80°。

（1）变质粉砂岩。广泛分布,为矿区主要岩性，岩石为深灰色，变余粉砂结构，薄层状构造，主要矿物成份为石英（50%±），绢云母（25%～30%），少量的长石、黑云母等。

（2）变质石英细砂岩。呈灰色，变余砂状结构，中厚层状构造，主要矿物成份为石英（60%±），少量的绢云母、黑云母等（40%±）。

（3）变质含砾细（粉）砂岩。呈灰色，变余含砾砂状结构，中厚层状构造。砾石成分主要为石英、长石和硅质岩，呈浑圆—次圆状，大小不一。

（4）变余凝灰质粉砂岩。呈灰色、深灰色，变余凝灰粉砂结构，中厚层状构造，主要成为石英，少量的绢云母、长石和凝灰质。

3.2 矿区构造

矿区皱褶构造不明显，断裂比较发育。地层产状较稳定，总体走向北西、倾向南西，倾角多在40°～80°。

3.2.1 断层

矿区主要有北东、北东东、北西向断裂，断裂规模不大，但与矿体关系极为密切，断裂往往被石英脉充填，钼矿化就产于北西向断裂控制的裂隙密集带中。这些断裂构造均为成矿前断裂，对矿体没有明显的破坏。

（1）北西向断裂。北西向断裂均为张性构造（容矿构造），其成因属区域北东向主大断裂的派生构造，矿区钼矿化严格受北西向断裂控制。断裂倾向北东，倾角较陡。

（2）北东、北东东向断裂。矿区北东、北东东向断裂构造规模均小。北东、北东东向断裂以压性为主，为成矿前断裂，对矿体没有明显的破坏作用。

3.2.2 节理

矿区节理裂隙非常发育，往往沿断裂成群成带出现，这些裂隙密集带中常被矿化石英细脉充填。

节理裂隙主要发育于变质岩中，花岗岩仅局部发育。属张性裂隙类型，据其产状又可分为急倾斜缓倾斜2种。

3.3 矿区岩浆岩

矿区岩浆岩发育，主要有晋宁晚期花岗闪长岩和燕山期的中酸性岩脉。除在东南部见有大面积出露花岗闪长岩外，还有少量的细粒花岗岩、花岗斑岩、石英闪长玢岩等岩脉产出。钼矿床的形成应与燕山期花岗岩类有着密切的成因关系，是其同源岩浆的派生产物，形成于岩浆期后的热水溶液阶段，为中高温热液裂隙充填矿床，矿化强度还与岩脉中相应元素的含量有一定正消长关系，为矿段重要的矿源层。

（1）花岗闪长岩。花岗闪长岩除矿区东南部有大面积出露外，在沟谷中也有产出。岩石呈灰白色，中粗粒结构、片麻状构造，主要矿物成分为石英、斜长石、黑云母等。花岗闪长岩含矿性差。

（2）细粒花岗岩。细粒花岗岩呈淡灰—灰白色，具花岗结构，偶有文象结构，粒度一般均在0.5～2mm间。少数呈中细粒结构及斑状结构，斑晶主要为长石。

(3)石英闪长玢岩。岩石呈深灰色，斑状结构，块状构造。斑晶占约8%，矿物成分为斜长石、石英和黑云母。

(4)花岗斑岩。岩石呈灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶主要为石英、钾长石、斜长石，少量黑云母、白云母，斑晶大小0.8～3mm不等，斑晶含量占60%左右，斑晶多呈自形—半自形。

3.4 围岩蚀变

矿区钼矿体主要发育在北西向石英脉带中，而石英脉带又产于蓟县系双桥山群修水组变质粉砂岩中。

石英脉带主要由碎裂程度不一的变质粉砂岩与石英脉构成，蚀变主要有云英岩化、硅化、黄铁矿化，还有绢云母化、碳酸盐化，其中云英岩化、硅化与钼矿化关系尤为密切，往往是蚀变愈强，矿化也愈好。

（1）硅化。硅化为矿区常见的蚀变现象，沿矿化石英脉两侧围岩分布，蚀变带宽约20～50cm，蚀变较强烈。硅质物来源有原岩矿物解体所析出的SiO2和花岗岩类岩浆期后的热水溶液中的硅质；钼矿化与早期石英脉关系密切。

（2）云英岩化。云英岩化是矿区矿（化）带周围最常见的蚀变现象，主要发育于矿化石英脉的周边，蚀变范围20～80cm，在裂隙发育的地段蚀变范围可达数米。

（3）绢云母化。绢云母化分布普遍，但蚀变不强。在花岗闪长斑岩体中表现为斜长石、角闪石等被绢云母交代。

（4）绿泥石化。绿泥石化多分布于花岗闪长斑岩中，多呈微脉状或线状分布，与钼矿化没有明显的关系。

（5）角岩化。矿区普遍可见不同程度的角岩化，主要见于变质岩在后期热变质作用下，部分绢云母重结晶为片状体明显的黑云母集合体。

（6）黄铁矿化。黄铁矿化分布较广，出现在变质岩中。

（7）碳酸盐化。碳酸盐化主要表现为碳酸盐矿物沿张性裂隙面、构造面理或矿物裂隙呈线型充填。

4 成矿地质规律

4.1 矿石结构、构造

4.1.1 矿石结构

（1）半自形—他形晶粒状结构：矿石中的辉钼矿常常呈半自形片状、板状或他形片状产出，结晶粗大，大都呈半自形晶粒分布于石英脉中，结晶细小者，多以浸染状产于变质粉砂岩中。

（2）揉皱结构：矿石中辉钼矿晶体受力发生柔性变形，形成弯曲的晶形。

4.1.2 矿石构造

（1）脉状构造：石英脉穿插于变质粉砂岩中，辉钼矿、黄铁矿呈脉状产于石英脉中。

（2）浸染状构造：矿石中金属硫化物（辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿）矿物呈星散状分布于脉石矿物中，辉钼矿结晶细小者（＜0.01mm）多以浸染状产于变质粉砂岩中。

（3）团块状（斑点）构造：矿石中辉钼矿集合体较大构成团块（斑点）。

4.2 矿床成因分析

矿区双桥山群修水组浅变质岩系，由于其本身力学性质性脆，受力容易破碎。燕山期大规模的构造运动和频繁的岩浆活动，在产生北东向挤压断层的同时，也派生了北西向张性断裂（容矿构造）的发肓，由于花岗岩类岩浆期后的热水溶液中，富含大量Mo的成矿热液，在沿断裂及其附近裂隙密集带上侵过程中，同时还萃取了浅变质岩系中Mo（修水组浅变质岩系含Mo丰度平均达86.71ppm），在这些断裂及其附近裂隙密集带等有利贮矿的构造部位沉淀、富集成矿。

梅子坑矿区钼矿床与燕山期花岗岩类岩石有着密切的成因关系，是其同源岩浆的派生产物，形成于岩浆期后的热水溶液阶段，为中高温热液裂隙充填—石英脉带型矿床。

4.3 找矿标志

（1）地层标志。矿区岩浆岩发育，主要有晋宁晚期花岗闪长岩和燕山期的中酸性岩脉，钼矿床的形成应与燕山期花岗岩类有着密切的成因关系，是其同源岩浆的派生产物，形成于岩浆期后的热水溶液阶段，为中高温热液裂隙充填矿床，矿化强度还与岩脉中相应元素的含量有一定正消长关系，为矿段重要的矿源层。

（2）构造标志。矿区内发育宽度大小不等北西向断裂裂隙密集带和北东、北东东向断裂带，地表显示为石英脉（带），是找矿直接标志。

（3）蚀变标志。矿区石英脉带型钼矿，其岩石蚀变主要有硅化、云英岩化、黄铁矿化等，从各矿体的蚀变情况可知，蚀变越强，钼矿化也越强。

（4）化探异常标志。化探异常标志见表3、表4。

表3 原生晕异常特征表

表4 Mo与各主要元素相关系数表

从表3中可见，矿区Mo、W、Cu、Zn元素含量均高于克拉克值，尤其Mo、W与中酸性岩浆岩中Cu元素含量大大高于克拉克值；其中Mo、W元素含量浅变质岩明显大于中酸性岩浆岩，浓集比率显示：Mo、W元素的浓集比率，浅变质岩大于中酸性岩浆岩；这说明了矿区成矿物质W、Mo的来源与地层、岩浆岩均有一定关系。岩石中钼与各主要元素相关系数见表4。

表4显示：岩浆岩中Mo与W、Cu、Zn、Hg元素均呈正消长关系，Mo与W相关性好；在浅变质岩中，Mo与W、Hg元素呈正消长关系，而Mo与Cu、Zn元素呈负消长关系；在破碎矿化岩石中，Mo与W、Cu、Hg元素呈正消长关系，Mo与Zn元素呈负消长关系。