豫西上房沟钼矿地质及蚀变特征研究--中国期刊网

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豫西上房沟钼矿地质及蚀变特征研究

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：陈丽娜

[导读] 摘要：上房沟钼矿位于三川-栾川陷褶断带中，岩浆活动频繁，构造发育，具有良好的成矿条件。

        河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院河南郑州 450001
        摘要：上房沟钼矿位于三川-栾川陷褶断带中，岩浆活动频繁，构造发育，具有良好的成矿条件。通过对区域地质背景、矿区地质特征及围岩和岩体的蚀变与矿化特征进行分析研究，总结构造、围岩及岩体蚀变与钼成矿的关系，分析出岩体随着蚀变强度和热液移动形成的一系列蚀变分带，钼矿床的矿化范围、形态、产状严格受岩体接触带控制。
        关键词：钼矿；地质特征；蚀变特征；蚀变分带
        1、区域地质背景
        上房沟钼矿床位于中朝准地台南缘豫西断隆的三川--栾川陷褶断带中，其北部为熊耳山隆褶带，南部为伏牛山隆褶带。带内地层、构造和岩浆岩均呈北西西--北西向展布。
        出露的地层主要为中元古界蓟县系上栾川群白术沟组、三川组、南泥湖组及煤窑沟组。矿区内出露的岩浆岩主要有加里东构造旋回的变辉长岩类、正长斑岩及燕山期构造旋回的中酸性花岗斑岩岩体。而与成矿有关的岩体为燕山期中酸性岩浆岩。
        2、矿区地质
        上房沟钼矿位于上房沟向斜的北翼，区内地层、构造及岩浆岩严格受区域构造控制，呈北西～北西西向展布。
        2.1地层
        矿区内出露的地层分别为上栾川群的南泥湖组上段和煤窑沟组的沉积变质岩，受上房沟岩体侵入接触变质和接触交代变质作用的影响，形成各种角岩和镁质矽卡岩。现将各地层岩性特征由老至新分述如下：
        2.1.1南泥湖组上段
        分布于矿区北部。主要岩性为薄层状黑云大理岩，岩石呈深灰～灰白色，细粒花岗变晶结构，块状构造。主要成分为方解石，次为硅灰石、透辉石、符山石及少量黑云母等，接触变质后常形成条带状钙硅酸角岩或交代变质为石榴石矽卡岩，厚度大于54米，未见底。
        2.1.2煤窑沟组
        为矿区的主要地层，原岩为一套浅海相的陆源碎屑及富含生物礁和有机质的钙镁碳酸盐岩沉积建造，区域变质后形成各种变质岩，根据岩性组合特征可分为三个岩性段：
        （1）下段：分布于矿区北部变辉长岩之下，地表呈残留体出露于变辉长岩中。该段由一套片岩组成。其岩性为灰白色云母石英片岩，钾长二云母片岩，浅灰色变斑黑云钾长片岩、钙质片岩及灰色大理岩透镜体。各种岩性互为相变，无固定层位。该段普遍钼矿化，为本区的主要矿层位之一。
        （2）中段：主要为白～灰白色厚层状大理岩，下部有1～3米断续分布的浅绿色（含磁铁矿）硬绿泥石二云片岩；中上部局部夹浅灰色含炭大理岩及透辉石斜长石角岩，为该区主要矿化层位。
        （3）上段：主要由灰白色含磁铁矿云母石英片岩及长石石英岩组成，夹灰褐色绢云母片岩及灰白色变斑状石英二云母片岩，是本区的钼矿化相对富集层位。
        2.2构造
        上房沟钼矿区位于三川～栾川县陷褶断带内上房沟向斜的北翼，区内次级褶皱构造仅表现为深部隐伏的孙家庄～炭窑沟倒转背斜及层内小挠曲；断裂构造相对发育，北西向断裂构造控制了区内岩体的分布特征，北东及北北东向断裂构造，为燕山期含矿热液的运移富集提供了通道和有利的空间条件。
        2.3褶皱
        （1）上房沟向斜：该向斜轴部位于矿区南侧，全长10.5千米，宽1～2千米，槽部为煤窑沟组上段，南翼地层倾向5°～45°，倾角30°～54°；北翼地层倾向220°～225°，倾角47°～70°。根据地层出露情况，该向斜向西倾伏。
        （2）孙家庄～炭窑沟背斜：该背斜轴部位于矿区中部的孙家庄至南泥湖矿区的煤窑沟一带。为上房沟向斜的次级褶皱构造，轴向120°～300°，为一隐伏的不对称倒转背斜。
        2.4断裂
        （1）F11：分布于矿区北部变辉长岩与煤窑沟组中段的接触带上，纵贯全区，长度大于15千米。断层走向北西，倾向北北东，倾角42°～50°，破碎带宽2～3米，为一压扭性断裂。
        （2）F2：全长670米，倾向延深大于300米，该断层走向北东，倾向340°左右，倾角70°以上，断层带宽2～4米，为一压扭性断层。
        （3）F4：出露长度900米，倾向延深大于300米，宽一般3～5米，最宽20余米。断层走向60°左右,倾向南东，倾角65°左右。地表断层经过的岩体及地层界线，均被明显错断，根据地层对此，该断层南盘下降约30米，东移20米，为一张扭性断裂。
        2.5岩浆岩
        与本区钼矿化关系密切的岩浆岩为燕山期花岗斑岩。燕山期岩浆活动为该区多钼钨多金属成矿提供了热液和矿物质来源，属燕山期中酸性岩浆活动不同期次的产物。与该区钼、铁、钨等内生多金属矿床有直接成因关系。
        位于矿区中部，为一侵入于煤窑沟组白云石大理岩中的筒状岩体。地表被围岩分割成不规则的两部分，岩体总的展布方向为290°～300°，长约500米，宽约100米，出露面积0.03平方千米，根据钻孔揭露，岩体水平断面为不规则椭圆形，深部略大，向南侧伏，侧伏角60°左右。该岩体与围岩接触界线清晰，顶部悬垂体发育，边部伴有隐爆侵入角砾岩。
        3、蚀变与矿化特征
        3.1蚀变类型
        上房沟钼矿床中的钼矿体赋存于镁质矽卡岩、花岗斑岩、变辉长岩及角岩中。产生的主要原因与围岩成分及其物理机械性能的差异、成矿作用的发展及成矿溶液多种因素有关。各种蚀变特征在空间上没有明显界线，互相重叠，但在时间上与成矿关系密切。
        3.2主要蚀变类型特征
        矽卡岩化：是分布最广、强度最大的一种蚀变类型。主要发生在上房沟花岗斑岩的外接触带的碳酸盐岩石中，局部为变辉长岩、花岗斑岩及钙硅酸角岩。受热液交代形成的矽卡岩，地表表现为围绕岩体形成的呈北西西向展布的不对称蚀变圈，深部则为沿岩体向东西倾伏的筒状体。
        钾长石化及黑云母化：是钾交代中的一种重要蚀变作用，也是钾化的不同表现形式。早期钾长石化主要发生在岩浆晚期的气化～高温热液阶段，在上房沟花岗斑岩岩体内部、角岩、变辉长岩及片岩中，蚀变钾长石呈肉红色以粒间交代方式形成面型钾长石化带，多以细粒粒状集合体出现；在矽卡岩中则以黑云母的形式产出。晚期钾长石化主要发生在岩浆期后的气成热液交代阶段，蚀变钾长石以细脉状与硅化及金属硫化物一起充填于角岩、变辉长岩之中。
        硅化：是本区热液蚀变与钼矿化作用的重要因素，也是热液蚀变和矿化强度的重要标志，与金属硫化矿化关系最为密切。根据其表现形成可分为两期：早期硅化形成于岩浆晚期，多为蠕虫状和皱纹状，这一形态特征在花岗斑岩中表现尤为突出。晚期硅化主要发生在岩浆期后的气成热液阶段，不仅强烈地交代花岗斑岩，而在接触带外侧也充填交代了各种矽卡岩、变辉长岩和角岩，
        绢云母化：主要发育在花岗斑岩岩体的中上部。表现为绢云母全部或部分交代斜长石，有时伴有硅化和黄铁矿化形成黄铁绢英岩，分布不均匀。
        矿区内主要容矿围岩在成矿作用的不同阶段形成主要蚀变见表。
        3.3蚀变分带
        区内岩石受上房沟花岗斑岩岩浆后期气化～高温热液和岩浆后期的气成热液的影响，围绕花岗斑岩岩体均形成各种不同的蚀变岩，随着热液运移距离的不同其蚀变强度也有明显的差别，蚀变矿物组合在平面上以岩体为中心构成一系列的蚀变分带（见图1）。
        表不同成矿作用阶段各容矿围岩的主要蚀变种类

        3.1围岩中的蚀变分布带
        上房沟钼矿床由岩体经接触带向外至围岩可依次划分为：硅化～金云母～阳起石化带，磁铁矿～透闪石～透辉石化带及蛇纹石化带等三个带。三带之间局部地段发育不全，且相互叠加。
        （1）硅化～金云母化一阳起石化带
        是外接触带中近岩体且围绕岩体呈环带状分布的蚀变带，该带在平面上沿岩体南北两侧发育不对称，南侧宽10～50米，北侧宽100～120米，南侧收敛于煤窑沟组上段第一层。东西延长约700米。
        该蚀变带出现了大量的金云母，主要蚀变类型为阳起石化、金云母化，次为硅化、蛇纹石化及碳酸盐化，硅化主要以脉状或网脉状石英脉表现。
        （2）磁铁矿～透闪石～透辉石化带
        在区内比较发育。受变辉长岩的影响，该带在地表呈不规划半环状分布于硅化～金云母～阳起石化带的外侧，界线较为清楚。蚀变带近东西向长约1000米，宽一般20～50米，最宽180～200米。该带以出现较多的透闪石、透辉石和磁铁矿为特征，为岩浆期后气成热液交代原生透辉石带形成。
        （3）蛇纹石化带
        呈半环状分布于磁铁矿～透闪石～透辉石化带的外侧，蚀变带长1300米，宽度不等，一般50～80米，最宽可达100米。

                                                  图1 上房钼矿区蚀变分带平面图
        该带以出现较多的蛇纹石为特征，主要表现为脉状和稀网脉穿插，其蚀变类型有蛇纹石化和碳酸盐化，次为透辉石化，磁铁矿化、透闪石化和镁橄榄石化，为气化～高温热液蚀变的产物。
        3.2岩体中的蚀变分带
        根据花岗斑岩的蚀变强度，自接触带向内可分为强硅化带，硅化～绢云化带和钾长石化带。
        强硅化带：分布于岩体的顶部及边部，主要表现为密集的石英细脉和网脉纵横交错地交代花岗斑岩。主要蚀变类型为硅化，次为绢云母化，主要蚀变岩为硅化花岗斑岩。
        硅化～绢云母化蚀变带：该带分布于强硅化带的内侧，剖面上呈环带状分布，具南窄北宽之特征。主要蚀变类型为绢云母化，主要蚀变岩为硅化～绢云母花岗斑岩。
        钾长石化带：该带位于岩体中心部位。主要蚀变类型为钾长石化，次为黑云母化，并伴有微弱的绢云母化。主要蚀变岩石为钾长石化花岗斑岩及钾长石化～硅化花岗斑岩。
        4、结论
        （1）该区出露的地层主要为中元古界蓟县系上栾川群白术沟组、三川组、南泥湖组及煤窑沟组。
        （2）该区构造发育，为燕山期含矿热液的运移富集提供了通道和有利的空间条件，岩浆岩活动频繁，与本区钼矿化关系密切的岩浆岩为燕山期花岗斑岩，燕山期岩浆活动为该区钼矿提供了热液和矿物质来源。
        （3）上房沟钼矿区是钼为主，伴生组分铁、硫、钨、铼可供综合利用的矿床。矿体赋存于上房沟花岗斑岩岩体内外接触带的花岗斑岩、角岩、矽卡岩及蚀变白云石大理岩中，其形态、产状严格受岩体接触带控制。钼矿床的各种矿化范围也严格受上房沟岩体周围蚀变带的控制，磁铁矿、钨钼钙矿及钼白钨矿的形成与透闪石化，金云母化，蛇纹石化和斜（粒）硅镁石化关系密切；辉钼矿、黄铁矿等硫化物矿化则与岩浆期后的硅化、钾长石化、萤石化、阳起石化等蚀变直接相伴出现，早期的镁橄榄石化、矽卡岩则与本矿床的矿化关系不密切。
        参考文献
        [1]杨东潮、朱鲁等，河南省栾川县上房沟钼（铁）矿资源储量核查报告
        [2]瓮纪昌，付治国.栾川上房沟特大型钼矿床蚀变分带规律研究.河南地球科学通报2008年卷（上册）2008