广东杞竹坝钼矿床地质特征及成因浅析

2015-12-17甘炳艳

西部探矿工程 2015年1期

关键词：凝灰岩钼矿砂岩

甘炳艳

（广东省核工业地质局二九二大队，广东广州510800）

广东杞竹坝钼矿床地质特征及成因浅析

甘炳艳*

（广东省核工业地质局二九二大队，广东广州510800）

杞竹坝钼矿床赋存于由晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩构成的古风化壳凹陷地段以上的粗砂岩、含砾粗砂岩（E11-1）中，属沉积型钼矿床。晶屑凝灰岩中钼以络合物形式随水流入相对封闭的凹陷地段并逐步富集，再与水中钙结合沉淀形成钼钙矿，钼钙矿呈絮状包裹钾长石或充填于钾长石的孔隙中。关键词：钼矿床；地质特征；成因类型

差干盆地位于南岭成矿带与武夷成矿带的交汇部位，是各种多金属、非金属矿产的集矿区。目前已在盆地内发现多个大中小型Mo、Au、Ag、Mn、Pb、Zn、REE等多金属矿床，杞竹坝钼矿床是近年来在盆地内发现的重要矿床之一。

1 矿床地质特征

杞竹坝钼矿床大地构造位于永梅—惠阳凹陷（Ⅲ6）、永梅凹褶断束（Ⅳ8）北侧，行政区划归属广东省平远县差干镇管辖。矿区东起罗车西至杞竹坝，南自云板岗北到大坪顶（图1）。

1.1 地层

矿区出露地层有白垩系上统叶塘组上组的第二岩性段（K23b）、第三岩性段（K23c）、第五岩性段（K23e），第三系下统（E1），第三系中统（E2）及第四系（Q）。

1.1.1 白垩系上统叶塘组上组第二岩性段（K23b）

出露于矿区南东角，呈NNE向分布，该地层由互层状绿色火山角砾岩、含砾凝灰岩、凝灰岩、泥凝灰岩等组成，砾石成分主要为流纹岩，岩石中见有较多的浆屑。层厚200～450m。

1.1.2 白垩系上统叶塘组上组第三岩性段（K23c）

出露于矿区南侧，主要岩性为紫红色熔结凝灰岩，无层理，貌似熔岩。岩石致密坚硬、性脆，节理发育，具熔岩条带、浆屑和假流动构造。岩石由晶屑及基质组成，晶屑具溶蚀现象，特别是石英晶屑，多被溶蚀成圆滑状及港湾状；基质由微晶石英、玻璃状质点组成，呈强塑变结构、火山凝灰结构，块状构造、似流纹构造。层厚50～221m。

1.1.3 白垩系上统叶塘组上组第五岩性段(K23e)

出露于矿区南侧，按岩性特征、产出顺序自下而上可分为紫红色含砾晶屑凝灰岩，灰白色、浅紫灰色熔岩晶屑凝灰岩及灰绿色含砾晶屑凝灰岩。

1.1.4 第三系下统（E1）

出露于矿区南、中部，为一套内陆浅水湖相、河湖相的浅色复理石建造，主要由灰白色、灰色、灰黑色、灰绿色砂岩、含砾砂岩、钙质粉砂岩和粉砂质页岩组成。按其岩性、岩相特征及沉积顺序可分为第三系下统下组下层（E11-1）、第三系下统下组上层（E11-2）、第三系下统中组下层（E12-1）、第三系下统中组上层（E12-2）、第三系下统上组下层（E13-1）及第三系下统上组上层（E13-2），共3大层6小层。

其中第三系下统下组下层（E11-1）出露于矿区南侧，为矿区主要含矿岩石，主要岩性为灰白色、灰色、灰黑色粗砂岩、含砾粗砂岩，地层走向70°～80°，倾向北西，倾角3°～14°，层厚20～93m。

1.1.5 第三系中统（E2）

第三系中统（E2）为一套河湖相紫红色砂砾岩、砂岩、砾岩建造，可分为上、中、下三个岩性组（E21、E22、E23）。其中第三系中统下组（E21）大面积出露于矿区北部杞竹坝至大坪顶一带。主要岩性为紫红色砂砾岩，钙泥质胶结，呈厚层状、中厚层状构造，层理不清晰。地层走向80°～90°，倾向北西，倾角6°～10°，层厚大于100m,与第三系下统上组上层（E13-2）呈连续沉积关系。

1.2 构造

1.2.1 褶皱构造

矿区位于差干盆地南部中心地段，为第三系河湖相沉积盆地，主要由粗砂岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩、凝灰质砂岩、砂砾岩等组成，地层产状平缓，倾角7°～13°，走向75°～90°，倾向北西，为略有挠曲的单斜地层。

因古风化壳（晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩）起伏较大，在矿区中部形成北北西向的低洼地形，第三系底部的粗砂岩、含砾粗砂岩厚度变化较大。

1.2.2 断裂构造

矿区断裂构造较发育，按走向大致可分为北东向、北西向及近东西向三组。

北东向断裂有上村一号断裂，岀露于矿区东侧，长约4.5km,，宽0.5～2.0m，总体走向15°～32°，倾向北西，倾角73°～78°，主要由挤压破碎的围岩碎屑、角砾岩等组成，属压扭性正断层。

北西向断裂有F1构造束，出露于矿区南东部，由一组硅化带组成，总体走向290°～300°，倾向北东，倾角85°～87°。单条脉长0.1～0.3km，宽0.5～20m，经揭露向深部延伸10～30m，属典型的张性断层。

近东西向断裂有神背断裂，出露于矿区中部，长约1.4km，宽0.5～1.0m，走向75～78°，倾向南东，倾角60°～78°，主要由挤压破碎的围岩碎块组成，属压扭性断层。

1.3 矿化特征

1.3.1 矿体特征

杞竹坝钼矿床主要赋存于第三系下统下组下层（E11-1）的粗砂岩、含砾粗砂岩的中、上部,处于白垩系晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩古风化壳凹陷部位。矿体呈层状、似层状产出，水平投影呈椭圆状，埋深110～360m，赋存标高98～-70m。矿体沿走向及倾向变化较大，分支明显（图2、图3）。矿体厚度2.0～26.0m,厚度变化系数70.88%,厚度变化中等。矿石中有用组分分布较均匀，矿体品位0.053%～0.364%，品位变化系数3.70%～90.73%，平均品位变化系数57.82%。到目前为止，杞竹坝矿床已圈定钼矿体一个，估算332类矿石资源量3291.39kt,平均品位0.117%,钼金属量3856.89t；332类低品位矿石资源量193.96kt,平均品位0.070%,钼金属量135.77t。333类矿石资源量552.30kt,平均品位0.128%,钼金属量706.32t；333类低品位矿石资源量307.53kt,平均品位0.070%,钼金属量215.81t。全矿332+333（工业+低品位）矿石资源量4345.17kt，平均品位0.113%,金属资源量4914.78t。

1.3.2 围岩特征

紫红色熔结凝灰岩、紫红色含砾晶屑凝灰岩、灰绿色含砾晶屑凝灰岩及灰白色、浅紫灰色熔岩晶屑凝灰岩分布于杞竹坝钼矿床底部，矿床上部围岩为深灰色、灰色、灰白色钙质粉砂岩及粉砂质页岩。其中灰白色、浅紫灰色熔岩晶屑凝灰岩为该矿床主要底部岩层，岩性较疏松，裂隙发育，其顶部与第三系沉积层的不整合面附近的NW向裂隙群、硅化带（F1构造束）是沉积型钼矿床最重要的蚀源区及钼元素主要供主。

矿体近矿围岩主要为由高岭土钾长石、泥化斜长石、石英碎屑组成的灰白色、灰色、灰黑色粗砂岩及含砾粗砂岩（E11-1）。其岩屑主要由晶屑凝灰岩、流纹岩和英安岩组成；填隙物主要为长石、石英、白云母、黑云母等，局部见有黄铁矿、闪锌矿、有机质（植物碎屑）、地沥青、片状石墨等；胶结物主要为白云石，次为石膏、碳酸盐。经取样分析发现，岩石中灰色、灰黑色填隙物与钼矿化关系密切。

图2 杞竹坝钼矿床0号勘探线剖面示意图

1.3.3 矿石特征

矿石呈絮状结构、粒状结构，块状构造。矿石中金属矿物主要为钼钙矿、黄铁矿、闪锌矿等。钼钙矿是该矿床发现的唯一含钼矿物，主要呈絮状包裹钾长石或分布于钾长石的孔隙中，部分呈粒状分布于砂岩的填隙物中，未见有稳定的晶形。黄铁矿呈半自形—他形粒状、圆粒状，集合体呈不规则小块状，不均匀分散于胶结物中，部分黄铁矿变为褐铁矿。闪锌矿为棕褐色，呈他形粒状。

脉石矿物主要有石英、长石，次为绢云母、方解石、粘土类矿物及少量白云石、石墨等。长石和石英以碎屑状存在，绢云母呈针片状、细片状，分布于碎屑物中，方解石多以胶结物形式存在，呈他形粒状或不规则脉、蠕虫状不均匀充填于碎屑物孔隙间。

2 矿床成因浅析

杞竹坝钼矿产于由晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩构成的古风化壳凹陷地段以上的粗砂岩、含砾粗砂岩（E11-1）中、上部。含矿层以上地层钼含量一般较低，仅在局部见有0.01%左右的钼异常。钼矿体厚度与地层E11-1厚度有一定关系，一般随着E11-1地层厚度增大而变大（图2）。

矿区南东方向约500m处为含钼矿化的晶屑凝灰岩地层，该地层中产有陡倾脉状、裂隙状和不规则状钼矿，单条脉钼含量一般在0.5%～1.0%，个别达5%～10%。其主要钼矿物为胶硫钼矿，胶硫钼矿在地表条件下易形成次生蓝钼矿，含钼脉体及裂隙两侧的晶屑凝灰岩中石英呈灰色、灰黑色。而在杞竹坝矿区的钼矿芯中亦见有灰色、灰黑色的石英碎屑及含灰色、灰黑色石英晶屑的凝灰岩碎块（砾石），且E11-1地层中碎屑沉积物粒径较大，说明沉积物搬运距离不远，主要沉积物来自沉积区附近。由此表明，E11-1地层的主要蚀源区为矿区南东部的晶屑凝灰岩。

沉积区处在古风化面相对凹陷地段，钼在氧化条件下以六价钼的络合物形式随水流入相对封闭的凹陷地段。成矿早期水体处于氧化条件，随着含六价钼的水溶液不断注入，相对封闭的水体中钼逐步富集。随着地壳的不断沉降，水体的深度不断变大，使水体逐步变为还原条件，六价钼被还原为四价钼并与水中的钙结合沉淀形成钼钙矿。

矿区内地下水含较多的CO2、O2、CO、N2等气体，这些气体以气泡的形式从底部向上运移，使得钼钙矿处在翻滚、动荡的环境中。钼钙矿呈絮状包裹长石碎屑或充填于裂隙中，无完整的晶形。