栾川马壮钼矿地质特征及成因分析

刘建军,闫东汉,常 磊,张晨曦,曹 林

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南 郑州 451464)



栾川马壮钼矿地质特征及成因分析

刘建军,闫东汉,常 磊,张晨曦,曹 林

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南 郑州 451464)

栾川马壮钼矿床位于华北地台南缘与秦岭褶皱系接合部位，是近年来在豫西钼多金属成矿带上发现的又一中型钼矿床。矿体产于燕山期老定沟小岩体的外接触带，特别是岩体近围的老定沟背斜核部的蚀变带是形成斑岩-矽卡岩型钼矿床的有利部位。本文在讨论矿床成矿地质背景、矿床地质特征的基础上，对矿床成因、控矿因素及区域找矿标志进行了探讨，指明了该类矿床的进一步找矿方向。

马壮钼矿；矿床地质特征；成因分析；找矿标志

0 前 言

河南栾川马壮钼矿床位于东秦岭—大别山钼多金属成矿带内，该带是我国重要的钼成矿带之一，西部有著名的金堆城钼矿，中部有栾川南泥湖、嵩县鱼翅岭和汝阳东沟特大型钼矿床，马壮钼矿床是近年来发现的又一中型钼矿床，矿体赋存于燕山期老定沟小斑岩体外接触带内，该矿床的发现是东秦岭地区钼矿找矿工作的又一新突破。

本文通过对马壮钼矿床地质特征、控矿因素、钼矿成因分析和找矿标志的研究，以期有助于在豫西地区开展钼多金属矿产的找矿及勘查工作。

1 区域成矿地质背景

矿区大地构造位于华北地台南缘—栾川台缘褶皱带栾川凹褶断束内，出露主要为中元古界长城系熊耳群火山岩；新元古界官道口群滨浅海相陆源碎屑岩—碳酸盐岩和栾川群陆源碎屑岩-碳酸盐岩；下古生界陶湾群陆源碎屑岩-碳酸盐岩[1]。其中官道口群是本区层控型多金属矿产的主要赋矿层位。

区域断裂构造十分发育，主要由褶皱和断裂组成。褶皱主要位于三川—栾川褶皱带中，其形态复杂，褶曲轴面北倾，常呈歪斜褶曲或倒转褶曲，由于断层破坏而残缺不全。断裂多沿褶皱轴线而派生，发育了不同时期、不同性质、不同规模、不同方向的多组断裂，其中北西向的栾川断裂和马超营断裂为区域性深大断裂，与区内褶皱及派生的主干断裂形成了本区的主要构造格架。

区内岩浆活动频繁而强烈，岩石类型从基性到碱性均有，且多分布于背斜、向斜核部。岩体主要表现为华力西期、燕山期等4个构造岩浆旋回。褶皱构造对燕山期酸性侵入体有明显的控制作用，对内生金属矿产起控制作用[2]。

2 矿区地质概况

2.1 地 层

矿区内地层由老到新要为新元古界官道口群杜关组(Pt2d)、巡检司组(Pt2x)、龙家园组(Pt2l)(图1)，呈北西—南东向展布，其中：

(1)龙家园组(Pt2l)：灰白色硅质条纹白云石大理岩，分布于矿区的北部，出露厚度约40 m。倾向北东，倾角50°～60°。

(2)巡检司组(Pt2x)：灰白色、深灰色硅质条带细晶白云石大理岩，分布于矿区西南部，出露厚度约200 m。倾向南西，倾角50°～55°。

(3)杜关组(Pt2d)：浅灰色板状绢云母白云石片岩、结晶白云岩、角岩，分布于矿区北中部，出露厚度约300 m，倾向南西，倾角约40°。岩体边部接触带的杜关组是区内钼矿体的主要赋矿层位。

图1 马壮矿区地质略图1-官道口群杜关组；2-官道口群巡检司组；3-官道口群龙家园组；4-燕山晚期花岗斑岩；5-印支期黑云正长斑岩；6-加里东期辉绿岩脉；7-矽卡岩；8-地层产状；9-断层及编号；10-勘探线及编号；11-钻孔编号；12-矿区位置

2.2 构 造

区内构造主要由褶皱和断裂组成。

2.2.1 背 斜

本区褶皱构造主要为老定沟背斜，该背斜轴部位于矿区中部，轴向约290°，轴面近直立。核部地层为杜关组(Pt3d)，南翼地层为巡检司组(Pt3x)，倾向190°～210°；北翼地层为龙家园组(Pt3l)，倾向10°～30°。受褶皱及次生构造的影响，核部地层裂隙、节理较发育，为含矿热液提供了赋矿空间；两翼地层倾角较缓，一般45°左右，呈舒缓波状展布。

2.2.2 断 裂

区内主要断裂有北西西向的F3、F4两条。特征如下：(1)F3断裂分布于矿区北部，呈北西西向展布，为区内较大的断裂构造。出露长1 500 m，区内长约150 m，宽度2.00 m左右，倾向350°～20°，倾角40°～50°。该断层为龙家园组与杜关组地层的分界线。(2)F4断裂分布于矿区南部，呈北西向展布，区内出露长约400 m，宽度约1.0 m，倾向220°～230°，倾角70°左右。该断层为杜关组与巡检司组地层的分界线。

两条断裂对矿体的影响不大，使矿体发生较小位移，为成矿后断裂。

2.3 岩浆岩

分别有花岗斑岩、正长斑岩及辉长岩脉出露于矿区的西部及南部外围，其中花岗斑岩在矿区西部出露，岩株状产出，南北长约280 m，东西宽约250 m，产状近于直立，面积约0.48 km2。该岩体为浅成-超浅成相的酸性小岩体，岩性为斑状二长花岗岩、钾长花岗斑岩等，岩石化学特征具高硅高碱性，资料表明，侵入时代为燕山期，该岩体与成矿关系密切。

2.4 地球化学特征

1∶5万重砂测量：在老定沟花岗岩体的外接触带，圈定了Ⅷ甲白钨矿、辉钼矿、铅族、铜族组合异常。该异常呈椭圆状，东西长2.6 km，南北宽2 km，面积5.2 km2。重砂矿物组合异常具有明显的侧向水平分带现象，中高温矿物白钨矿、辉钼矿主要分布于老定沟岩体附近，低温矿物铅锌等主要分布于中高温矿物异常之外侧。

上述2种组合异常套合较好，马壮钼矿床位于2个组合异常的中心部位。

2.5 变质作用

区内变质作用除区域变质外，与成矿关系密切的变质作用主要为接触变质，依表现形式分为：

(1)热接触及其变质岩

在岩体侵入过程中，岩体本身带来了巨大的热能及少量挥发成分，与周围围岩发生化学反应及重结晶，产生了新的矿物组合和变晶结构，形成了一系列热接触变质岩石。因其变质作用围绕岩体发生，所以影响范围比较大，构成了较宽的角岩带。蚀变主要为绿泥石化、绿帘石化等；矿化不均匀，岩石节理裂隙发育处矿化较强。

(2)接触交代变质及变质岩

由花岗岩岩浆期后产生的气化高温热液对接触带内大理岩交代而引起的钙矽卡岩蚀变，形成众多的透辉石、硅灰石角岩及石矽卡岩等[4]。依区内情况看，矽卡岩形成为两期，早期岩浆侵入形成的矽卡岩，基本见不到矿化；含矿气化高温热液侵入交代形成的矽卡岩，矿化相应较强。

3 矿床地质特征

矿体赋存于老定沟斑岩体外接触带。矿(化)体形态呈不规则筒状分布于老定沟岩体周围，区内矿体只是其中一部分，呈半月型分布于本区东侧(受矿权的影响，占矿床的一少部分)，主要赋存于纵04～03线和横08～03线间。

矿床剥蚀程度浅，地表见有辉钼矿化。经工程控制，矿区内共有矿体13个，其中Ⅰ号矿体为矿区的主要矿体，其他为次要矿体，规模较小，依次赋存于Ⅰ号矿体之下。

3.1 主矿体特征

Ⅰ号矿体平面上向东延至老定沟矿区，向西延至毗邻的老庙沟矿区，区内已控制，南北向长约700 m，东西向矿体宽约350～550 m，面积约0.3 km2。

矿体呈筒状赋存于岩体外接触带，平面形态为不规则椭圆体，三维空间上矿体中心品位变化不大，向周边低品位矿及夹石增多，常呈犬牙交错状(图2)。

矿体产状与岩体一致，外倾。矿体厚度157.87～427.9 m，平均厚度335.67 m；单工程钼品位0.121%～0.163%，矿床平均钼品位0.135%。矿体厚度与品位变化呈正相关关系，厚大矿体品位相应越高，自矿体中心部位向周边厚度变小，品位亦相应降低(图3)。

图2 马壮钼矿区矿体平面图1-燕山晚期花岗班岩；2-采空区范围；3-见矿钻孔位置及编号；4-未见矿钻孔位置及编号；5-勘探线位置及编辑；6-马壮矿区范围界线；7-老定沟矿区西边界线

图3 马壮矿区横04线剖面图1-第四系全新统；2-新元古界官道口群杜关组；3-燕山早期花岗岩；4-工业矿体及编号；5-低品位矿体及编号；6-钻孔位置及编号；7-采空区

3.2 矿石特征

(1)矿石矿物成分

矿石矿物主要为辉钼矿、黄铁矿、磁铁矿，局部见有褐铁矿、黄铜矿等；脉石矿物为透辉石、硅灰石、石榴子石、石英、黑云母、绿帘石、绿泥石、白云石、方解石等。

(2)矿石结构构造

矿石结构主要有鳞片状结构、它形粒状结构、骸晶结构、交代残余结构等；矿石构造主要有：细脉状构造、星点状、星散状构造、浸染状构造、星散浸染状构造。

4 控矿因素分析

4.1 矿体的分布与岩体的关系

矿体赋存于老定沟岩体的外接触带内，其矿体形态、空间位置及分布范围与岩体关系密切。由(ZK0404)钻孔可知，岩体内基本看不到辉钼矿化，仅在局部有所显示，且辉钼矿呈星散颗粒集合体零星分布于斑状花岗岩中，这些特征表明斑状花岗岩的上侵在成矿早期而不在成矿期。岩体在上侵时引起围岩张性裂隙和层间裂隙发育，特别是外接触带(老定沟背斜核部)形成一套裂隙密集区，这些裂隙为矿液的充填提供了空间，使矿体具有背斜核部的品位高、厚度大之特征。

4.2 斑状花岗岩与成矿脉体的关系

斑状花岗岩体围岩中特别是近岩体围岩中，常发育有钾长石脉、石英-钾长石脉。通过坑道、钻孔的控制，这些脉体含矿性较好，具斑状结构，岩性结构与岩体相似；主要矿物成分与岩体相同，这些特征表明这些脉体是斑状花岗岩浆上侵演化至后期分异的产物，即先有斑状花岗岩的上侵，然后才形成上述各种含矿脉体，沿围岩裂隙、节理充填，富集成矿。该类脉体具品位高于其他类型矿体的特征。

综上所述，马壮钼矿床与老定沟斑状花岗岩体的上侵有直接关系，先有岩体的上侵就位后期演化出以长英质为主富含气态组分的高温气化热液，由于侵入体的热驱动及流体本身的较高压力以长英质为主的高温气化热液向远离侵入体的周围扩散并沿裂隙、构造充填，形成钾长石脉、石英-钾长石脉等，高温成矿元素在有利的空间部位富集成矿，最终形成钼矿床。

5 矿床成因分析及找矿标志

5.1 矿床成因分析

(1)矿床形成时代

由控矿因素可知，马壮钼矿床成因与老定沟斑状花岗岩体的上侵有直接关系，因此只要测定了斑状花岗岩的侵入年龄就可以确定矿床的形成时代。区域资料佐证老定沟斑状花岗岩的侵入时代为燕山晚期，因此马壮钼矿床的形成时代为燕山晚期。

(2)岩体与矿化的关系

由于岩体侵入的影响，矿区的蚀变围绕岩体四周。钼矿化强度与围岩的热液蚀变类型相关性比较明显，钾、硅化带分布范围内的矿化程度较好，其矿化程度与蚀变强度成正相关关系，即蚀变越强，矿化越好[5]。

从矿区已有资料综合研究，认为矿化对岩性没有严格的选择性，与成矿前岩石构造、裂隙、节理的发育程度呈正相关，如背斜核部构造裂隙发育其矿化相对较强，这点由核部透辉石、硅灰石角岩类两种钼矿体可以看出；依据含矿岩石的化学性质，矿物颗粒大小的差异，反映出来的矿化强度亦有所不同，如矽卡岩类钼矿体相对品位稍高。

综前所述，马壮钼矿体赋存于老定沟花岗斑岩体外接触带中，矿化对围岩的选择性不明显，与成矿前多期次构造叠加活动所形成的节理与裂隙的密集程度相关性比较明显。矿化与蚀变基本同时形成，钾化、硅化是与矿化有关的主要热液蚀变，有用的矿物只有辉钼矿。矿石呈细脉状、交错脉状和星散浸染状。总体特征与斑岩型钼矿相似，故该矿床为矽卡岩-斑岩型钼矿床。

5.2 找矿标志

(1)在以Mo元素为主并伴有W、Cu等高温重元素的水系沉积物综合异常和钼、钨元素重砂测量的组合异常内，是寻找钼矿的有利靶区，因此，化探异常是找矿的有利靶区。

(2)在异常区内，有具斑状结构的浅成-超浅成酸性小岩体，呈岩株、岩筒状产出，岩石类型主要为花岗斑岩，且具有高硅高碱的特征。这类岩体的内、外接触带是寻找斑岩型多金属矿床的有利地区[6-7]。

(3)构造发育、多组断裂交汇处、层间裂隙密集发育的部位，特别是背斜核部，是成矿的有利部位。

(4)找矿的直接标志是矽卡岩带、石英-钾长石蚀变带及石英脉；在以面状分布的黄铁矿化、萤石化、硅化、绿泥石化蚀变中，伴随有闪锌矿、黄铜矿、中高温白钨矿等金属矿物的蚀变带，这种蚀变带具有从中心向外依次分带的规律，是找斑岩型钼矿的间接标志[8]。

6 结 语

(1)马壮钼矿床由于受矿权制约，目前规模为中型，如对岩体四周的矿权整合，综合区内矿床地质特征，有望使矿床规模达到大型。

(2)栾川北部钼钨多金属成矿带所处的大地构造位置优越，具有良好的成矿地质条件和成矿地质背景，特别是燕山期中-酸性小岩体分布区尚存在较大找矿空间。

[1] 罗明玖,张辅民,董群英,等.中国钼矿床[M].河南:河南科学出版.1986.

[2] 乔怀栋,黄任远.洛南—豫西南燕山期中酸性小岩体与钼矿成矿关系的研究[R].河南:河南省地质矿产局科研所,1985.

[3] 张燕平,赵荣军,陈金铎.豫西南地区水系沉积物测量报告[R].河南郑州:河南省地质调查院,2000.

[4] 吕伟庆,付治国.综合信息找钼-东沟钼矿床找矿实例分析[J].中国钼业,2005,29(4):10-13.

[5] 吕伟庆,刘建军,吴 飞,等.栾川老定沟钼矿地质特征及找矿标志[J].中国钼业,2014,38(3):32-36.

[6] 黄典豪,吴澄宇,聂风军,等.陕西金堆城斑岩钼矿床地质特征及成因探讨[J].矿床地质,1987,6(3)：22-34.

[7] 雷广文.闽东地区钼矿床控矿因素与成矿模式探讨[J].福建地质,2010,29(3)：194-200.

[8] 张云政,翁纪昌,云 辉.竹园沟钨钼矿床地质特征及找矿远景分析[J].中国地质,2009,,36(1):166-173.

专利名称：大单重钼板材的制备方法

专利申请号：CN201410265877.3

公开号：CN105220095A

申请日：2014.06.13

公开日：2016.01.06

申请人：北京矿冶研究总院

本发明公开了一种大单重钼板材的制备方法，属金属钼板的制造领域。该方法包括：以钼板坯为原料，以热轧机对钼板坯进行开坯，开坯温度为1 300～1 450 ℃，开坯变形量为20%～30%；开坯后进行退火，退火后进行保温；退火后进行多道次轧制形成钼板坯，直到钼板材加工到要求的厚度，即完成钼板材的制备。该方法减少了单重超过200 kg的大单重钼板材轧制时容易出现的分层、开裂、疏松等情况的发生，制备出表面光洁，致密度高、组织均匀的大单重钼板材。

专利名称：一种新型Al-Ti-Mo-Mg-Ag合金腐蚀溶液

专利申请号：CN201410291003.5

公开号：CN105220149A

申请日：2014.06.26

公开日：2016.01.06

申请人：周雪

本发明公开了一种新型Al-Ti-Mo-Mg-Ag合金腐蚀溶液，在蒸馏水中加入一定量的氢氧化钾、盐酸和磷酸，其中以体积分数计的组分为：氢氟酸为16%，盐酸为3.5%、磷酸为3.5%，余量为蒸馏水，且加入顺序为先加入磷酸，再加入盐酸，最后加入氢氟酸即可，采用本发明所制的腐蚀溶液，可使2101双相不锈钢的金相腐蚀变得与铝合金一样简单快捷，且节省成本，特别适用于2101双相不锈钢的腐蚀。

专利名称：一种镍钼铝-二硅化钼复合镀层的制备方法

专利申请号：CN201510643414.0

公开号：CN105220188A

申请日：2015.10.08

公开日：2016.01.06

申请人：上海应用技术学院

本发明一种镍钼铝-二硅化钼复合镀层的制备方法，一个将二硅化钼微粒进行酸洗、水洗、干燥；称取镍盐、钼化合物、铝盐、络合剂、氯化物，混合后用水溶解，调节溶液pH值为7.3～9.7，制成镍盐-钼化合物-铝盐-络合剂-氯化物混合液；将二硅化钼微粒、第一批镍盐-钼化合物-铝盐-络合剂-氯化物混合液与表面活性剂混合，研磨后添加第二批镍盐-钼化合物-铝盐-络合剂-氯化物混合液，搅拌制得电镀液，将待镀的镀件放入电镀液中电镀，阳极为镍，阴极为待电镀镍合金，电镀完毕后，镀件用水冲洗，风干得到镍钼铝-二硅化钼复合镀层。采用能谱仪测定镍钼铝-二硅化钼复合中铝和硅含量分别为2.5%～9.2%和1.2%～6.5%。

THE GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND GENESIS ANALYSIS OF MAZHUANG MOLYBDENUM DEPOSIT IN LUANCHUAN

LIU Jian-jun,YAN Dong-han,CHANG Lei,ZHANG Chen-xi,CAO Lin
(The Second Geological Survey Institute, Henan Geological Surrey Bureau, Zhengzhou 450000,Henan, China)

Luanchuan Mazhuang molybdenum deposit lies in the junction place of the southern margin of North China Carton and Qinling fold system. It is another medium-sized molybdenum deposit found in the molybdenum polymetallic etallogenic belt in western Henan in recent years. The orebody appears in the outer contact zone of the Laodinggou small rock body in the Yanshan epoch, especially the alteration zone of the core of Laodinggou anticline near around the rock body is the advantageous position of the formation of the porphyry-skarn type molybdenum deposit. On the basis of discussion about geological background and deposit geological features, the deposits genesis, ore-controlling factors and regional prospecting marks were discussed, in order to point out the further prospecting direction of this type of deposit.

Mazhuang molybdenum ore; deposit geological characteristics; genesis analysis; indicator for prospecting

2016-12-29；

2017-01-13

刘建军(1970—)，男，地质工程师，长期从事矿产勘查及矿调工作。E-mail：495608236@qq.com

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.02.003

TD164+.2

A

1006-2602(2017)02-0011-05