河南省嵩县某钼矿床地质特征及找矿方向研究
2016-03-10贾昆鹏孔祥贵刘永刚
贾昆鹏,孔祥贵,刘永刚
(山东省煤田地质规划勘察研究院,山东 泰安 271000)
河南省嵩县某钼矿床地质特征及找矿方向研究
贾昆鹏,孔祥贵,刘永刚
(山东省煤田地质规划勘察研究院,山东 泰安 271000)
通过对某区矿床的地质特征分析认为,鸡蛋坪组上段流纹斑岩地层对钼成矿具明显层控作用;顺层缓倾斜产出的石英脉(细脉)和蚀变岩是区内主要含矿层位;长时间、多期次的岩浆热液活动,为区内钼矿的形成提供了热动力和部分矿物质。矿区矿物组合主要为:黄铁矿-方铅矿-辉钼矿组合,脉石矿物主要为石英、长石。矿区矿石结构、构造较复杂;矿石矿物成分较简单,但伴生元素种类较多;矿脉围岩蚀变主要局限于矿脉的两侧,近似对称产出,呈现脉型矿床所独有的线性蚀变特征,与钼矿化有关的蚀变主要有钾长石化、硅化等;局部具有萤石化、碳酸盐化。矿体与围岩界线渐变过渡,具热液充填矿床的特点。矿床成因为受地层层间裂隙控制的的中、低温热液充填型层状钼矿床。
流纹斑岩;辉钼矿化;中、低温热液充填型层状钼矿床
本文研究的钼矿区位于嵩县城区南西方向,直线距离约14 km,行政区划隶属嵩县纸房乡管辖。公路交通十分便利。矿区位于外方山北西麓,属中、低山区,海拔516.20~1 175.20 m,相对高差659 m。地形切割强烈,山高坡陡,山坡坡角35°~55°,“V”字型沟谷发育,总体地势为西南高东北低,属侵蚀型中、低山地貌单元。区内多数地段被植被覆盖。最底侵蚀基准面为490m。
通过对该钼矿床的地质特征分析认为,鸡蛋坪组上段流纹斑岩地层对该区钼矿成矿具明显层控作用;顺层缓倾斜产出的石英脉(细脉)和蚀变岩是区内主要含矿层位;长时间、多期次的岩浆热液活动,为区内钼矿的形成提供了热动力和部分矿物质。
1 地质特征
矿区出露地层简单,为中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组上段和新生界第四系。
中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组上段(Pt21xj3):本段地层是一套中厚层状的青灰色、深灰色及紫灰色流纹斑岩、石泡流纹斑岩、流纹质火山角砾岩、集块岩夹有薄层状灰绿色安山岩,局部分布流纹斑岩具有石泡状构造,厚度约有395~802 m。本段地层在矿区大面积出露,为矿区主要含矿岩层。
岩浆岩成矿关系:本区岩浆岩脉较发育,根据形成时代不同分属晋宁期、海西中期和燕山期。
晋宁期(1 850~1 050 Ma)岩浆岩:岩性主要以闪长岩为主,与熊耳期、熊耳晚期大致相同。产出形式以与熊耳群火山岩有关的超浅成岩脉和岩墙为主,具有与火山岩同源、同时、同空间分布特征。
海西中期岩浆岩:岩性主要以正长岩为主,以岩脉为主的产出形式。
燕山期岩浆岩:岩性主要为中酸性斜长花岗岩类,以岩脉为主的产出形式。
长时间、多期次的岩浆热液活动为区内钼矿床提供了形成过程中所需要的热能和矿物质。
本区含铅石英脉型钼矿体普遍破碎,具轻微钾化。围岩成分为流纹斑岩。沿着矿体的顶板、底板围岩层面普遍有线性钾化、硅化蚀变产生,颜色呈浅红色—肉红色。蚀变强度与矿体距离有很大关系:距矿体越近围岩蚀变越强,而两侧逐渐减弱。
2 矿床成因及找矿标志
2.1 控矿因素
地层的控矿作用:据可靠统计显示,在矿区及外围的十余个顺层缓倾斜产出的石英脉(细脉)—蚀变岩型矿体均赋存于熊耳群鸡蛋坪组上段流纹斑岩地层中;经测试,该地层中钼元素含量要高于其它地层。因此,该地层作为含矿地层既控制了矿体的产出,也为成矿提供了矿物质,对矿体的形成具有明显层控作用。
石英脉与层间裂隙的控矿作用:区内顺层缓倾斜产出的石英脉是钼矿形成的主要层位。石英脉中下部局部发育流纹斑岩互层、石英细脉、蚀变岩,发育有大量裂隙,呈网状或细脉状,从而为含矿热液充填形成了通道及储矿空间,因此会形成富矿层,是该区内重要的含矿构造。
岩浆岩的控矿作用:矿区北部发育完整的杨败垛火山角砾岩体,南部和燕山期合峪斑状黑云母二长花岗岩接触。合峪岩体为较长时间、多次侵入形成的复式岩体,岩石化学组分主要特点就是低钙镁铁、高硅、富钾、,Pb 、Mo、Au、Ag等元素含量比较高。分析认为燕山期的岩浆热液活动,和区内钼矿的形成具有生因关系:不仅产生巨大的热能,促使成了富集、迁移和矿元素活化,还提供了大量有用矿物质,直接参与成矿。
2.2 成矿期次划分
通过对矿区容矿构造、矿石结构构造、矿物特征及相互生成关系的研究,认为本区钼矿的形成具多期性,具体划分三个成矿期:
第一期:早期岩体、岩脉侵入期,表现为含矿热液沿地层间裂隙充填,在高温条件下形成致密完整石英岩脉,并伴随黄铁矿和少量的辉钼矿同时生成,本期矿化较弱,仅在石英脉下部形成一些低品位矿石。但该期石英脉的形成,对后期含矿热液的上行和沿地层间裂隙运移—充填—富集成矿,起到很好的盖层和屏蔽作用。
第二期:构造作用使流纹斑岩地层沿层面及矿化石英脉下盘产生层间滑动,形成大量网脉状或细脉状的裂隙,同时伴随含矿热液沿层裂隙侵位,反复充填—沉淀—富集成矿,形成了品位相对较高的条带、细脉和复脉状矿石,形成了本区具一定工业价值的钼矿体。
第三期:表现为在较低温度条件下,后期石英细脉沿层间和岩石裂隙充填,并伴随黄铁矿化和胶硫钼矿化等,该期矿化较弱,矿区未形成工业矿体。
2.3 矿床成因
鸡蛋坪组地层既是赋矿地层又为成矿提供部分矿物质;燕山期花岗岩的形成为成矿带来大量矿物质,同时又产生巨大热源,形成热梯度,为含矿热液循环、运移以及与围岩的物质交换创造了条件;而层间裂隙为地表水的下渗、热液运移、导矿、容矿提供了充分空间。
石英脉型矿体与围岩界线明显,围岩蚀变较强,具明显线性蚀变特征;蚀变岩型矿体和石英细脉与流纹斑岩互层型矿体为热液沿流纹斑岩层间裂隙长期充填蚀变而成。矿体具明显热液充填矿床特点。岩矿鉴定显示矿石结构、构造复杂,高、中、低温矿物共生,光谱分析表明矿石中伴生元素种类较多。
综上所述:区内矿体产出明显受地层层间裂隙控制,成矿物质来源具多源性,成矿具多期性,矿物组合较复杂,围岩线性蚀变特征明显,矿体具有明显的热液充填矿床特点,分析认为:本矿床为中、低温热液充填型层状钼矿床。
2.4 矿化富集规律与找矿标志
矿化富集规律:围岩蚀变与矿化的关系:围岩钾化、硅化蚀变越强,蚀变厚度越大,相应的矿化也越强,围岩蚀变与矿化呈正相关。
层间裂隙与矿化的关系:石英脉下盘及其下部蚀变岩及石英细脉与流纹斑岩互层,因层间滑动产生层间裂隙,此部位常形成具条带状、细脉状和复脉状构造的钼矿体。
结构构造与矿化的关系:一般块状、条带状和细脉状矿石矿化比其它矿石要好。
产状与矿化的关系:矿体倾角大或上翘部位,矿石矿化较好。
裂隙密度与矿化的关系:矿体中裂隙密度大的部位,矿化增强,裂隙密度与矿化呈正相关。
找矿标志:利用化探异常指导本区地质找矿十分有效,石英脉及其下部产出的蚀变岩及石英细脉与流纹斑岩互层,是本区的主要赋矿层位,钾化、硅化与区内矿体的形成关系密切。根据矿区地质特征、化探异常和围岩蚀变情况,总结找矿标志如下:
化探异常是区内较好的间接找矿标志。石英脉及其下部产出的蚀变岩及石英细脉与流纹斑岩互层,裂隙较发育,是本区重要的层间构造找矿标志。钾化、硅化是本区重要的矿岩蚀变找矿标志。
3 结论
3.1 良好的成矿地质条件
矿区位于马超营断裂聚矿构造带外方山多金属成矿亚带。矿区出露地层为鸡蛋坪组上段流纹斑岩,顺层缓倾斜产出的矿化石英脉较多,石英脉与其中下部的蚀变岩及石英细脉与流纹斑岩互层,普遍较破碎裂隙发育,形成了较好的矿液通道和容矿空间;岩浆活动频繁,尤以矿区南部形成的燕山期合峪花岗岩体最为重要,为含矿热液不断上行提供了热动力,也为矿床的形成提供了部分矿物质。上述地层、构造、岩浆岩形成了矿区良好的成矿地质条件。
3.2 高级别的铅元素异常组合
1:5万水系沉积物地球化学测量,在土岭沟—大西沟一带圈出一综合异常区,异常元素组合以Pb、Mo、Bi、As、Au、Ag、为主。其中,Pb最高值大于1 800×10-6,平均值681.8×10-6,面积约10 km2。Pb、Mo、Bi、Ag、元素异常位于土岭沟一带,强度较高、浓集中心明显,异常综合评价为乙1级。
1:5万水系沉积物地球化学测量显示:在土岭沟的大桩沟一带存在一组完整的W、Sn、Mo、Bi高温元素组合,分析认为大桩沟一带深部应有隐伏岩体存在,继而可能有斑岩型矿体的存在。
1:5万重砂测量,在矿区圈出一综合甲级异常。从嵩县—汝阳地区重砂异常与成矿关系看,所有甲级异常区内均有相应的大、中、小型矿床产出,反映了矿区强烈的成矿信息。
从1:50万河南省航磁异常图看,矿区位于以马超营断裂带为导引的正异常带上,从1:50万河南省重力异常图看,矿区位于由卢氏到方城的重力异常梯级带舌状伸出部位,航磁和重力解译,矿区处于内生矿床成矿有利部位。
3.3 找矿取得重要成果和成矿信息
找矿工作,在矿区圈出11条钼矿体,估算(332)+(333)类钼金属量599 t,伴生银14 215 kg,找矿成果明显。同时,地表系统取样分析显示:K41、K6和K7三条矿体有向鹰王岭一带靠拢趋势,品位也有显著增高;钻探工程提供的成矿信息:K41、K6和K7三条矿体中深部有向蚀变岩过渡现象,矿体的品位和厚度也有增高增大趋势;同时矿区大桩沟一带深部已发现有新的矿体存在。
综上所述:嵩县土岭村矿区铅矿成矿潜力依然较大,尤其在矿区鹰王岭一带和大桩沟一带的深部可能有较大规模的斑岩型盲矿体存在。
4 找矿方向
分析显示:矿区鹰王岭一带和大桩沟一带的深部,层状钼矿体成矿潜力依然较大,且深部可能有隐伏的斑岩型矿体的存在。建议在后续工作中,应重点对鹰王岭一带和大桩沟一带深部的矿岩蚀变、矿体产出和钻孔资料综合研究,结合物探深部找矿方法,指导对其中深部存在的层状矿体进行控制,对其深部可能存在的隐伏岩体及隐伏斑岩型矿体进行探索性勘查,以期获取更大发现。
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P617
A
1004-1184(2016)06-0177-02
2016-07-14
贾昆鹏(1986-),男,河南商丘人,助理工程师,主要从事资源勘查工程方面工作。