嵩县雷门沟钼矿床爆破角砾岩发育特征及控矿作用

王 迪，杨志强,，李俊芳

(1.洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南 洛阳 471500) (2.河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南 郑州 450003)

1 矿区地质概况

嵩县雷门沟斑岩型钼矿西段经详查提交工业矿钼金属资源量63.64万t，矿床规模达特大型[1]。矿区地层主要为太古界太华岩群深变质岩(见图1)，岩性主要有黑云斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩、斜长角闪片岩，局部大理岩或含石墨大理岩、磁铁石英岩等。矿区内断裂构造较发育，主要有近东西向、北北东向、北东向、北西向4组，形成于燕山期，具多期活动特征。矿区内岩浆活动频繁，与钼成矿关系密切的为中酸性—酸性岩体、岩脉及小岩珠，岩性为二长花岗岩、二长花岗斑岩(体)、微细粒正长花岗岩-二长花岗岩(株)[2]。经辉钼矿测年成果，成矿时代为燕山晚期(131.0+0.6)Ma[3]。爆发角砾岩呈镶边状分布于控矿斑岩体顶部和岩体周围[4]，钼矿体主要呈半环状围绕斑岩体内外接触带分布[5]。

2 雷门沟钼矿床隐爆角砾岩基本特征

隐爆角砾岩构造是雷门沟钼矿床最重要的控矿构造型式之一，对钼矿床的形态、产状及分布都有制约性影响，是雷门沟钼矿控矿构造研究的重点领域之一。

矿区内爆破角砾岩的分布，在时间和空间上与雷门沟细—微粒斑状花岗岩体关系密切，形成与岩体基本同时。其展布方向西部呈北西向而东部则呈近东西向，与雷门沟控矿斑岩体产出方向一致,分布于控矿斑岩体的外侧。24勘探线以东，隐爆角砾岩呈孤岛状、半圆状、椭圆状、透镜状分布于岩体两侧或其中间，大小不一，一般长数百米，宽数十米，呈镶边状分布于控矿斑岩体边部并包裹了控矿斑岩体；在24勘探线以西爆破角砾岩体长1 500 m，宽500 m，呈拳头状分布于岩体西部。爆破角砾岩分布范围严格受控矿斑岩体控制，说明隐爆角砾岩与控矿斑岩体存在成因上的密切联系[6]。剖面上，多呈筒状、漏斗状分布，少量呈树枝状分布。总体而论，爆破角砾岩按其在花岗岩体空间的产出部位不同，可分为顶部爆破角砾岩和边部爆破角砾岩。

2.1 顶部爆破角砾岩

分布于矿区西部，平面上呈一不规则拳头状、半圆状，走向290°，长1 500 m，宽60～580 m，面积0.55 km2。该爆破角砾岩体东界被控矿岩体的花岗斑岩相侵入，北界以F13为界与围岩呈断层接触，西界和南界与围岩呈港湾状不规则接触。

2.1.1 角砾岩成分特征

角砾岩成分多以太华岩群的各种片麻岩、混合岩及早期脉岩，如辉长辉绿岩，安山玢岩及英安斑岩等为主，也有少量的未变质变形的浅肉红色成矿岩体角砾混入(见图2)。在角砾岩中心部位及其附近，角砾多为数厘米至数十厘米，次圆状-次棱角状。详细观察可以看出，太华岩群片麻岩类角砾多呈破碎状、碎粉状，易风化成粉，极难见到太华岩群坚硬的片麻岩岩块，由此可见爆破力度的强烈。向边部，角砾块度逐渐变大为数十厘米至数米，个别可达数十米，主要表现为太华岩群及中元古代各种脉岩的“震碎”破坏，碎块间的位移微弱，但热液蚀变强，造成与围岩界线不清晰。角砾岩的胶结物多为震碎的粒度更细的岩粉岩屑，及部分热液蚀变矿物如硅质、碳酸盐质等。其胶结形式在中心部位多为接触式，在边缘部分为孔隙式。

图2 顶部爆破角砾岩中的角砾

2.1.2 空间形态、产状

以32勘探线为代表，顶部爆破角砾岩带空间形态呈不对称的宽漏斗状，南界北界均向内倾，倾角陡，60°～75°，延深约160～370 m，标高380 m以下被斑状二长花岗岩侵入破坏。从钻孔揭露情况看，海拔380 m以下控矿岩体两侧不具有爆破角砾岩的镶边(见图3)，深部控矿斑岩体与爆破角砾岩侵入界面起伏不平，并有较多岩枝(脉)贯入到爆破角砾岩体中或太华岩群围岩中。在ZK3211与ZK3215之间爆破角砾岩上部的太华岩群围岩有出露，爆破角砾岩与太华岩群围岩接触界线总体平缓，保持了爆破角砾岩带结构的完整性。ZK3204与ZK3211之间，爆破角砾岩上部的太华岩群围岩被剥蚀，爆破角砾岩结构的完整性被破坏。

图3 横32勘探线岩体结构与爆破角砾岩形态、产状剖面图

2.2 边部爆破角砾岩

边部爆破角砾岩是矿区数量最多且分布最广的角砾岩，地表观察爆破角砾岩带多呈扁圆状、透镜状和不规则状，分布在花岗岩体的内外接触带上。局部爆破角砾岩带被控矿花岗斑岩侵入，呈侵入接触关系，接触界线平直或不平直，但基本清楚(见图4)，界面产状较陡、直立或反向弯曲。边部爆破角砾岩带一般规模不大，长度为200～500 m，宽度为20～200 m。

图4 花岗斑岩体与爆破角砾带岩界线

2.2.1 角砾成分特征

观察发现，边部爆破角砾岩带的角砾成分较复杂，其角砾岩成分除太华岩群各种片麻岩和混合岩外，还有中元古代英安斑岩和辉长辉绿岩等，也有燕山晚期正长斑岩、石英斑岩，局部可见斑状二长花岗岩胶结同成分花岗岩角砾现象。详细观察发现，在岩体与爆破角砾岩分界线附近靠爆破角砾岩一侧3～8 m范围内以控矿花岗斑岩岩块为主，约占全部角砾的70%～85%，太华岩群片麻岩(包括混合岩)、片岩和中元古代各种脉岩岩块或角砾少，仅占全部角砾的15%～30%左右，离分界面稍远则太华岩群角砾快速增多。

爆破角砾岩带中角砾粒度相差悬殊，小者1 cm，大者达20 cm，大小混杂。不同成分的角砾其形态也不相同，太华岩群岩石角砾多呈次圆状(见图5)和次棱角状，而控矿花岗斑岩角砾则棱角明显，多呈棱角—次棱角状，这与岩石硬度及片(麻)理发育程度有关。大小混杂的角砾间被粒度更细小的碎块或碎粉充填。胶结物以热液蚀变矿物为主，见少量岩浆岩，其胶结形式为基底-接触式。

图5 爆破角砾岩边部角砾成分及形态

2.2.2 空间形态、产状

矿区不同地段或部位爆破角砾岩带的空间形态、产状有明显差异，横8勘探线剖面上爆破角砾岩在控矿岩体南北两侧呈镶边产出，但南北两侧的镶边差异明显，南侧镶边上部薄下部厚，上部镶边厚约40 m，下部镶边厚约300 m，上部镶边内倾，下部镶边外倾，且倾角上缓下陡。北侧镶边呈近于直立的漏斗状，上部厚约80 m，下部厚约10～30 m(见图6)。第8勘探线剖面上，地表仅在ZK801南北两侧有爆破角砾岩呈滴状残留，说明在8勘探线上，控矿岩体顶部的爆破角砾岩已基本被剥蚀殆尽。

图6 横8勘探线岩体结构与爆破角砾岩形态产状剖面示意图

3 隐爆角砾岩带的控矿作用

3.1 斑岩型矿床一般控矿特征

爆破角砾岩是由上侵岩体携带的大量流体在超临界状态下突然释放形成的，因此从成因上看，爆破角砾岩与侵位岩体有着密不可分的关系[7]，从空间位置看，爆破角砾岩主要分布于岩体的两侧和顶(上)部。由于岩石被隐爆震碎，其孔隙度增大，有利于成矿流体的循环和金属矿物的卸载沉淀，因此从理论上讲爆破角砾岩是成矿有利部位[8]。

多年来对斑岩型矿床的研究发现，大部分的斑岩型矿床的主矿体主要分布在斑岩体与围岩的内外接触带上[9]，且以外接触带分布最多，如河南省汝阳县东沟钼床等。也有主矿体定位于控矿斑岩体上部100～200 m以外的区域，如新疆东戈壁钼矿床等[10]。个别斑岩型矿床的主矿体产于控矿岩体的内部，如福建赤路、辽宁兰家沟钼矿床。

在矿区东部，雷门沟钼矿区控矿斑岩体已出露地表，岩体上部矿体被大部剥蚀，而在矿区西部岩体上部的隐爆角砾岩带虽也有部分剥蚀，但剥蚀程度相对浅，矿体基本完整，为研究岩体与爆破角砾岩的控矿型式提供了对比资料。矿区东部严重剥蚀，西部爆破角砾岩发育地带以第24勘探线为代表。

3.2 第24勘探线

在第24勘探线上，控矿斑岩体未出露地表，上部的爆破角砾岩虽有一定程度的剥蚀(爆破角砾岩顶部未见太华岩群围岩，已被剥蚀)，但从剖面上看爆破角砾岩的厚度仍达到360 m。该剖面上控矿斑岩体北侧未发育爆破角砾岩镶边，表现为控矿岩体与太华岩群围岩直接呈侵入接触；控矿岩体南侧爆破角砾岩带作为镶边存在，宽约160 m，产状呈外倾型，倾角上陡下缓。控矿岩体与南侧的爆破角砾岩界线也呈外倾型，倾角约55°左右；北侧岩体与太华岩群界线呈外倾型，倾角60°左右。位于岩体上部的爆破角砾岩在北侧呈向外延伸状，超出岩体界线约360 m。

从第24勘探线剖面图(见图7)可以看出，钼矿体主要分布于控矿岩体的上部，在岩体上部的爆破角砾岩中钼矿体厚度大，连续性好。岩体上部的爆破角砾岩带南侧，矿体最大向南延伸的范围约620 m，但主要赋存在爆破角砾岩边界以南380 m范围内，380～620 m之间的矿体已严重分叉并快速变薄。在岩体和靠下部爆破角砾岩的北侧，钼矿体最大向北延伸580 m，但主要赋存在界线以北360 m范围内，360～580 m之间矿体已严重分叉并快速变薄。

图7 横24勘探线岩体与爆破角砾岩空间结构及联合控矿型式剖面示意图

岩体上部北侧爆破角砾岩虽向北延伸了360 m，但从剖面图上看，钼矿体并未同步均匀富集于爆破角砾岩体内，ZK2411钻孔南北南侧100 m范围内矿体已严重分叉变薄；与之相对应的是在岩体与爆破角砾岩界线北侧500～340 m标高内矿体稳定360 m之后才分叉变薄，该位置正好处于岩体与爆破角砾岩接触部位，说明爆破角砾岩并不是控制矿体规模和富集的唯一因素。

在岩体与爆破角砾岩带南侧，特别是ZK2404、ZK2408两个钻孔的深部，从矿体的连接看，矿体的形态产状与岩体及爆破角砾岩界面产状基本是上协调一致的，说明岩体的形态、产状对矿体的形态和产状具有决定性的影响。

4 结 论

综上所述，雷门沟钼矿区有发育的爆破角砾岩带，爆破角砾岩带与控矿斑岩体关系密切，矿区的不同部位爆破角砾岩带的发育程度有明显差异。发育的爆破角砾岩带具有丰富的孔隙，为成矿热液的充填、循环及成矿物质的富集提供了良好的空间[11]。雷门沟钼矿区对矿体的分布起制约作用的控制因素有3种，即爆破角砾岩带的发育程度和分布位置、形态，岩体与爆破角砾岩的接触带构造，岩体形态、产状。其中岩体的形态、产状对矿体的发育和分布起决定性的作用，爆破角砾岩带的发育程度、形态和产状对矿体的分布有明显影响，表现为爆破角砾岩发育地段矿化范围大、矿化强，是工业钼矿体的主要赋存部位，反之亦然。