河南省卢氏县椿树沟—娘娘庙钼钨矿床地质特征及找矿标志分析

于忠东,周建川,王 璇,刘 冰,王 瑾,李 琼，傅治国

(1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院,河南 洛阳 471023)(2.河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南 郑州 451464)

0 引 言

该项目是2008年度省地质勘查基金(周转金)普查项目。工作区位于河南省卢氏县椿树构—娘娘庙一带，隶属于木桐乡和徐家湾乡管辖，距卢氏县城约30 km。河南省地矿局地矿一院历经两年的全面地质勘查工作，探明椿树沟—娘娘庙钼钨为一中型的斑岩型钼钨矿床。本文就该矿床地质特征及找矿标志进行分析，以期为钼矿钨矿地质勘查工作者提供参考。

1 大地构造特征

研究区地处华北陆块南缘洛南—栾川台缘褶皱带(图1)，银家沟—夜长坪北东向构造岩浆岩成矿带南端[1]，夜长坪钼钨普查区外围。北有潘河—马超营断裂带出露，南有黑沟断裂通过。次级近东西向和北(北)东向构造发育，为区域成矿提供了良好的矿液运移通道和储存场所[2]。区内岩浆活动非常频繁，与成矿关系密切的中生代特别是侏罗世-白垩世的中酸性小岩体广布全区。

图1 豫西地区大地构造分布图

2 区域成矿地质背景

区域主要出露中元古界熊耳群火山岩和官道口群陆源碎屑岩和碳酸盐岩，构造运动强烈[3]，岩浆活动频繁，形成了钼、钨、铁、铅、锌、铜、硫、金、银等矿产资源。

2.1 地 层

主要出露地层为中元古界熊耳群、官道口群、新元古界栾川群、震旦系陶湾群，寒武系和第四系零星分布。

2.1.1 中元古界熊耳群

分布于沙河将军山—郭家河一带。为一套中基性-中酸性火山岩熔岩夹火山碎屑岩。自下而上出露有许山组、鸡蛋坪组、马家河组。

2.1.2 中元古界官道口群

分布于官道口—朱阳—夜长坪—潘河一带。自下而上分为高山河组、龙家园组、巡检司组、杜关组、冯家湾组、白术沟组。

2.1.3 震旦系陶湾群

分布于南部，为一套陆源碎屑岩-碳酸盐沉积建造，自下而上由三岔口组、风脉庙组、秋木沟组组成。

2.1.4 寒武系

零星分布于西北部，下部为微晶白云岩、含磷砂质白云岩、中细粒砂岩、泥岩；中部为角砾状细晶白云岩，上部为灰-灰紫色泥质粉砂岩夹白云岩薄层。

2.2 构 造

本区经历了多期构造变形，地质构造复杂，褶皱、断裂发育。

2.2.1 褶 皱

矿区位于杜关向斜南翼一个次级背斜构造轴部。

2.2.2 断 裂

区内断裂十分发育，以近东西向为主。

2.2.2.1 栾川—黑沟断裂

分布于普查区的南部黑沟等地。走向近东西，倾向南，倾角70°～80°。断裂带宽数10～100 m，多期活动特征明显，发育糜棱岩、碎裂岩。为华北陆块与秦岭造山带的分划性断裂[4]。

2.2.2.2 潘河—马超营深大断裂

展布于工作区北部潘河等地，走向近东西，倾向北，倾角50°～80°，由数条断裂组成。具压性、张性、压扭性等多期活动。沿断裂带热液活动现象明显，具硅化、钾化、碳酸岩化、绢云母化等蚀变，金属矿化主要有方铅矿化、黄铜矿化、黄铁矿化等。

2.3 岩浆活动

区内岩浆活动主要有：中元古代表现为大规模的中基性-中酸性火山喷发；印支期表现为正长斑岩脉侵入；燕山期表现中酸性小岩体和岩脉的侵入。特别是中生代燕山期中酸性小岩体受近东西向和北北东向断裂带控制，具有等间距分布的特点。

2.4 区域化探异常特征

2.4.1 水系沉积物异常

1∶5万区域化探异常圈出Pb、Zn、Ag单元素异常3个， W、Mo、Pb、Cu、Zn、V组合异常3个(见表1)，异常相互套合迭加，覆盖面积达20 km2。异常元素组合复杂、套合好、强度高、规模大。这些异常均由燕山期中酸性小岩体携带Pb、Zn、W、Mo等矿液交代围岩引起。

表1 椿树沟7-甲1异常特征值表

2.4.2 原生晕异常

从已知夜长坪矿区原生晕异常特征分析，Pb、Zn、Mo、W等元素的原生晕,呈面状、半环状，异常清晰，形态完整，元素分带明显，套合良好。成矿元素Mo异常位于夜长坪隐伏钼钨矿床的上方，在异常区铁锰矿化带内，经取样分析钼达到工业品位。由此可见，Mo异常由隐伏钼钨矿床引起[5]。

2.5 区域矿产特征

区域主要金属矿产有钼、钨、硫、金、银、锰、铜、铅、锌。其中大型钼钨矿1处、大型铁矿1处、大型铁锌矿1处、，其余为小型矿和矿(化)点。受栾川断裂和马超营断裂影响，区内主要金属矿产、水系沉积物地球化学异常多呈北西西向带状分布。通过资料对比研究发现，矿产常常作有规律分布。

3 矿区地质特征

3.1 地 层

出露地层主要为中元古界官道口群龙家园组、巡检司组和白术沟组。各组段地层岩性组合特征如下：

3.1.1 龙家园组

研究区内大范围出露，根据岩性组合将其分为1、2、3段。

龙家园组一段：分布于普查区北东部四十盘岭—瑶子沟一带，白云岩为主。

龙家园组二段：分布于普查区西南部蛇沟—干沟一带，呈断块产出。分为2个岩性段。

龙家园组三段：分布于普查区中南部，根据岩性组合可划分出3个岩性段，纹带状白云岩为主。

3.1.2 巡检司组

分布于普查区中部和北部，与龙家园组上段构成一向斜形态，硅质团块白云岩为主。

3.1.3 白术沟组(Pt3b)

分布于研究区北部边缘、水磨沟—桃园沟一带。呈东西向断块产出。主要岩性为黑色炭质板岩、含炭钙质片岩。

3.2 构 造

研究区位于栾川—黑沟断裂和潘河—马超营断裂之间，断裂构造发育，局部发育小型褶皱。区内主要断裂多平行于栾川—黑沟断裂和潘河—马超营断裂，呈北西西向及近东西向展布，控制了地层出露方式，造成地层重复或缺失。与花岗斑岩体成因有关的钼钨矿床就位于二组断裂交汇部位[6]。

区内有规模的断裂多达26条，按其展布方向大致可划分为近东西向、北东向及北西向3组。

北西向断裂：规模小，不发育。

3.3 岩浆岩

研究区内岩浆岩不发育，主要为隐伏的花岗斑岩体和沿断裂构造分布的正长岩脉。特别是夜长坪隐伏花岗斑岩与钼钨矿有成因关系。

3.3.1 隐伏花岗斑岩

呈不规则状岩体(岩枝)就位于近东西和北东向断裂交汇部位，岩体外接触带钼钨矿化明显，形成厚达几十米至230 m的钼钨矿体。隐伏花岗斑岩体(岩枝)长约300 m，宽约120 m。主要岩性为中粒花岗斑岩。

3.4 地球化学特征

2005年铅锌普查工作中，开展了土壤地球化学测量和断裂构造岩石地球化学测量工作，初步总结地球化学特征如下：

3.4.1 土壤地球化学特征

3.4.1.1 土壤异常

各元素(Ag除外)平均值、背景值、浓集克拉克值(Kk)均明显高于龙家园组和巡检司组大理岩(岩石)，说明这些元素在土壤中出现次生富集。

3.4.1.2 元素含量

元素含量平均值与普查区背景值相比(浓集系数K)，Pb元素呈强富集，Ag、Au、Cu、Zn元素呈弱富集分布，其它元素均为正常分布。Pb异常主要对应于普查区北部F06及南部F11断裂蚀变带有铅锌矿化地段，呈北西西向带状展布，元素组合简单，规律不明显[7]。

3.4.2 断裂构造岩石地球化学特征

3.4.2.1 元素分布分配

严格受断裂构造的控制，Pb、Zn异常主要沿F06、F11分布，呈条带状沿断裂带展布，宽度一般50～100 m，浓集中心和断裂带内的矿化蚀变范围吻合。其他断裂带上各元素显示不明显，只形成高背景和低缓异常。

3.4.2.2 断裂蚀变带各元素参数

平均值、背景值、浓集克拉克值(Kk)与龙家园组和巡检司组大理岩(岩石)基本一致，仅F06断裂中Pb、Zn、Ba、Mn出现较高异常值，经探槽揭露发现F06断裂中充填正长岩脉，在其边部及围岩裂隙有零星方铅矿化和铁锰矿化。由此判研区断裂蚀变带矿化差，在Pb、Zn找矿方面很难突破。

综上所述，Au、Pb、Ag，在土壤中呈极强富集-强分异型分布，表明其后生富集作用强的特点；断裂构造内(F06除外)主要成矿元素Pb、Zn平均值普遍偏低，Pb略高于地壳克拉克值，Zn低于地壳克拉克值。Pb、Zn虽然呈富集—强分异型分布，分异程度较高，但含量低，找矿意义不大。

4 矿床地质特征

4.1 矿床总体特征及赋存状态

夜长坪钼钨矿床属隐伏的斑岩-矽卡岩型矿床，赋存于中元古界官道口群龙家园组与隐伏小花岗斑岩体接触带的矽卡岩中，矿体顶面埋深70～800 m。矿床以钼矿为主，共生钨矿。钼品位0.03%～1.36%，平均0.133%；钨品位0.07%～0.98%，平均0.102%。主矿体平面上呈环状，形状比较规则，从中心向四周呈5°～15°的缓倾斜，边部较陡，倾角40°～50°。主矿体东西长800多m，南北宽500多m。上部矿体厚150～230 m，下部矿体厚180～239 m，二者向四周有变薄变贫的趋势，并且出现分支分叉。

4.2 矿床的矿体特征

钻孔揭露并圈定的钼钨矿体共有12个。钼钨矿体赋存标高239～817 m。矿体存在平缓，倾向120°～130°，倾角25°左右。矿体平均铅垂厚度在1.37～64.94 m之间，钼平均品位0.034%～0.159%，钨平均品位0.067%～0.142%；矿床平均品位：钼矿0.085%，钨矿0.09%。

4.2.1 钼钨型矿体特征

钼钨型矿体是指按钼钨工业指标要求，在纵横勘探线剖面上相互对应的同一矿化段内、由钼钨块段、单钼块段及单钨块段组成的矿体。

全区共圈出钼钨型矿体 6个，编号分别为Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-6、Ⅱ-7、Ⅲ。矿体呈似层状和透镜状、相互平行产出， 倾向120°～130°，倾角25°左右。矿体铅垂平均厚度在4.85～63.22 m之间，钼矿平均品位0.034%～0.150%。

Ⅱ-6号钼钨型矿体：位于25勘探线两侧，赋存标高625～376 m。由工业钼钨矿块段、工业钼矿块段和低品位钼矿块段组成。矿体呈似层状，向南东东缓倾，倾角26°左右。矿体最大斜长320 m，最大斜宽394 m，铅垂厚度61.49～64.94 m，平均厚度63.22 m，厚度变化系数8.49%，属稳定型。

Ⅱ-4号钼钨型矿体：位于25～33勘探线间及两侧，赋存标高649～383 m。由钼钨矿块段、单钼矿块段和单钨矿块段组成。矿体呈似层状，向南东东缓倾，倾角25°左右。矿体最大斜长542 m，最大斜宽394 m，铅垂厚度12.32～17.03 m，平均厚度14.33 m，厚度变化系数13.85%，属稳定型。

Ⅱ-1号钼钨型矿体：位于25～33勘探线间及两侧，赋存标高707～406 m。由钼钨矿块段、单钼矿块段和单钨矿块段组成。矿体呈似层状，向南东东缓倾，倾角23°左右。矿体最大斜长546 m，最大斜宽375 m，铅垂厚度4.97～6.75 m，平均厚度5.65 m。主要有用成分钼、钨矿化不均匀，在纵勘探线剖面上矿石类型从西向东由单钼型变为单钨型；在横勘探线剖面上从南向北由钼钨型变为单钼型。

4.2.2 单钼型矿体特征

单钼型矿体3个，编号分别为Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅳ。规模较小，由单孔或双孔控制，与主矿体平行产出， 倾向120°～130°，倾角26°左右。其中Ⅱ-3号矿体规模较大，具有代表性。

4.3 矿石质量

4.3.1 矿石组分

4.3.1.1钼矿石

矿石矿物成分比较复杂，主要为辉钼矿(0.1%～1%)、黄铁矿(0.5%～5%)、闪锌矿(0.3%～3%)，次为黄铜矿(0.1%～1%)、白钨矿等。脉石矿物主要有白云石、石英、滑石等，次为蛇纹石、绿泥石等。

4.3.1.2 钨矿石

主要为白钨矿，属钼矿的共生、伴生矿产。

4.3.2 主要矿石矿物特征

(1)辉钼矿：呈铅灰色。主要以直径0.02～0.1 mm大小呈片状侵染状分布于矽卡岩矿物质中。

(2)白钨矿：白-乳白色。透明-半透明，油脂光泽，硬度4～5，条痕白色。直径0.1～0.5 mm之间。

4.3.3 矿石化学成分

矿产勘查对不同类型的钼矿石作了较全面的化学和光谱全分析，其中化学全分析20件、光谱分析32件、组合分析20件。经归纳整理，将主要矿石类型的化学成分见表2。

4.3.3.1 化学成分

矿石的常量化学成分，辉钼矿化蚀变白云岩落入沉积碳酸盐区，辉钼矿化二云片岩落入中性火山岩区[8]。

4.3.3.2 有益组分

矿石中主要有益组分为Mo、W。

钼(Mo)主要存在于辉钼矿中，样品最高3.44%，最低0.005%，平均0.074%；

钨(WO3)存在于白钨矿中，样品最高0.506%，最低0.01%，平均0.09%。

表2 矿石化学成分一览表

备注：单位为10-2。

4.3.3.3 伴生组分

矿石中伴生组分多达20余种，但含量均较低，达不到共生和伴生工业指标，不可综合回收利用。

4.3.4 矿石结构构造

4.3.4.1 矿石结构

主要有片状、束状、放射状结构、镶嵌结构、它形粒状结构。

4.3.4.2 矿石构造

主要为细脉状构造，其一为辉钼矿、黄铁矿单一或共同与脉石矿物组成的细脉；其二为单一的辉钼矿或黄铁矿组成单矿物细脉。

稀疏浸染状构造、辉钼矿以及其他硫化物呈叶片状，半自形-它形粒状稀疏浸染于矽卡岩中。

4.3.5 矿石类型

(1)自然类型：按岩石类型可划分为：浸染状矽卡岩型钼矿石、矽卡岩化白云岩型钼矿石和细脉浸染状二云片岩型钼矿石。

(2)工业类型：主要有：单钼型矿石:以钼为主；钼钨型矿石:以钼为主，伴生有钨(白钨矿)；单钨型矿石:以钨为主。

4.3.6 矿石品级

4.3.6.1 钼 矿

矿床平均品位0.074%，参加资源储量估算的样品总数量为133个。富矿(≥0.10%)的样品数量23个，占总数的17.3%；工业品位矿石(0.06%～0.10%)的样品数量为35个，占总数的26.3%。

表3 物相分析样计算结果表

4.3.6.2 钨 矿

矿床平均品位0.09%，参加资源储量估算的样品总数量为98个。工业品位矿石(≥0.12%)的样品数量为20个，占总数的20.4%；低品位矿石(<0.12%)的样品数量为78个，占总数的79.6%。由此可见，以低品位矿石为主，工业品位矿石为辅。

4.4 矿体围岩及其蚀变规律

钼钨矿体围岩主要是硅质条带白云岩和二云片岩。蚀变较强，分布面积也较广，主要蚀变有早期的矽卡岩化形成镁质矽卡岩。主要矿物为透辉石、粒硅镁石、镁铝榴石等。后期迭加了热液蚀变作用，交代早期矽卡岩又形成透闪石、阳起石、金云母、蛇纹石、钼、钨矿物等组成的含水晚期矽卡岩[9]。

5 矿床成因类型及找矿标志

5.1 矿床成因类型

成矿矿物为辉钼矿，其赋存状态主要为千百万含钼石英细脉或者是其网脉状杂乱分布，其次为长英质细脉出现。在花岗斑岩的内接触带为浸染状矿化。辉钼矿石英脉及辉钼矿长英质脉主要分布于二云片岩中，部分的浸染状辉钼矿也分布于矽卡岩化白云岩中，其形成与花岗斑岩密切相关的高-中温热液充填-接触交代有关[10]。因此，根据矿体赋矿岩石所占百分比的不同，该矿床仍以斑岩型矿床为主。因此，椿树沟—娘娘庙钼钨矿床的成因类型应属矽卡岩-斑岩型钼钨矿床。

5.2 找矿标志

(1) 夜长坪钼矿床受近东西向构造带和北东向断裂带的复合控制。位于卢氏—灵宝地区银家沟—夜长坪构造岩浆岩矿化带的南端。该构造岩浆岩矿化带自北而南有银家沟岩体、秦池岩体、疙老湾岩体及与其有关的矿床。岩体之间相距约6 km，岩体和矿床的分布具有等距性的规律[11]。

(2)研究区有钾长花岗斑岩脉出露，并分布有震碎角砾岩，予示有隐伏的酸性小岩体存在。

(3)研究区地层为龙家园组白云岩，地表形成广泛的铁锰碳酸盐化，零星的孔雀石化、黄铁矿化、方铅矿化，这些矿化为寻找隐伏矿床提供重要的线索。

(4)高磁异常可作为间接的找矿标志。

(5)化探原生晕异常显示很好，构成异常元素，种类较多，呈片状环形分布，具一定规模的浓集中心，元素套合程度显著。

(6)高磁和激电异常、化探异常、铁锰碳酸盐化蚀变区域、震碎角砾岩、花岗斑岩脉等叠加分布区。

6 结 语

对于斑岩型钼矿床、矽卡岩型钼钨矿床、矽卡岩-斑岩型钼钨矿床的找矿工作主要是基于小比例尺的水系沉积物化探测量和大比例尺的土壤化探测量成果，物探测量成果对于高温钼钨矿床的表现较弱。特别是物探的磁法，由于钼钨矿床的成矿母岩基本不具磁性，所以矿床磁性非常弱。电法方面，由于钼的地壳克拉克属于稀散元素，其在矿床中的含量为万分之几的数量级，成矿的金属矿物之间多以分离状态分布，导电性能更是偏弱，找矿效果也不明显。因此，地球化学异常就发挥了钼钨矿床找矿的突出作用。