河南省欒川縣石瑤溝鉬礦地質特征及找礦方向

張江明，侯紅星，宋丙劍

（1.武警黃金第六支隊，河南 三門峽 472000；2.武警黃金第二總隊，河北 廊坊 065001；3.武警警種學院，北京 102202）

0 引言

河南省欒川縣石瑤溝鉬礦床系近年來在東秦嶺地區發現的一個大型鉬礦床。

武警黃金部隊在獅子廟礦田內實施金－多金屬礦勘查過程中，對紅莊金礦區外圍未見金礦化的鉆孔重新編錄、化驗，發現多層輝鉬礦體（最厚73.79 m，w（Mo）＝0.090％）。后采用物化探綜合找礦方法在獅子廟礦田老礦區內找到大型規模的石瑤溝鉬礦床，已查明資源量大于10×104t。該鉬礦與紅莊、元嶺、南坪金礦構成了獅子廟金鉬礦田。與東秦嶺地區的其他斑巖型鉬礦相比［1－4］，石瑤溝礦區地表并未見花崗斑巖體出露，經工程揭露，在深部發現了隱伏的含礦花崗斑巖體［5］，但隱伏巖體的位置、形態、規模、產狀尚不清楚。本文將通過對鉬礦床地質特征研究，總結該區的找礦標志，力圖闡明該區的找礦方向。

1 區域地質背景

石瑤溝鉬礦產于河南省欒川縣獅子廟鄉，位于近EW向馬超營斷裂帶與NE向焦園斷裂帶的交匯部位，大地構造屬華北古板塊南緣與秦嶺褶皺帶相銜接的華熊臺隆。

區域出露新太古界太華群片麻巖、中元古界熊耳群和官道口群。構造主要為近EW向的馬超營斷裂帶，斷裂帶橫貫全區，為欒川—固始深斷裂的組成部分，由3條近平行的逆沖斷裂組成［6］；NE向構造常疊于近EW向構造帶之上，其次級斷裂與近EW向構造相互交織，形成格子狀構造體系，控制著燕山期成礦斑巖體的空間侵位和礦體的展布，幾乎所有鉬礦床均產于NWW走向的區域性逆沖大斷裂的北側上盤［7］。中生代巖漿侵入活動集中出現于欒川斷裂北側，多數鉬礦床與燕山期中酸性斑巖體關系密切，如金堆城、夜長坪、南泥湖、三道莊、上房溝、雷門溝等大中型鉬、鎢礦床，鉬礦體均產于小巖體的內外接觸帶及其附近圍巖中，成礦巖體具有高硅富鉀，鈣、鐵、鎂等含量較低等特點［7］。斑巖體出露面積多＜1 km2［8］，但與大型礦床有關的成礦巖體面積僅為0.05 km2±。巖體產狀多呈小巖株、巖筒、巖枝等，邊緣常有圍巖角礫［9］。燕山期花崗巖株的侵位和成礦受到兩組斷裂系統的控制［10］。區域構造與成鉬有關的斷裂帶主要為一組近EW向的馬超營斷裂帶與NE向的焦園斷裂破碎帶，深源的同熔型或I型花崗巖漿受這兩組斷裂的控制侵入到石瑤溝礦區，成礦熱液與火山巖圍巖發生交代成礦，形成鉬礦床的導巖導礦構造［11］（圖1）。

東秦嶺鉬礦帶目前已探明金堆城、南泥湖、三道莊、上房溝等超大型鉬礦床和雷門溝等10余個鉬（鎢）多金屬礦床，累計探明鉬金屬量超過500×104t，是世界最大的鉬礦帶［7］。在小秦嶺—熊耳山地區已發現74個金礦床，累計探明的金儲量已超過500 t［7］。

2 礦區地質特征

2.1 地層

石瑤溝鉬礦區出露地層主要為中元古界熊耳群火山巖，巖性以安山巖、粗面安山巖、英安巖及流紋巖為主，地層產狀為傾向NNE，傾角較陡。

2.2 構造特征

礦區以近EW向馬超營區域斷裂帶及其次級斷裂、NE向石瑤溝—焦園斷裂帶及其次級斷裂為主，其次為近SN向、NW向斷裂（圖2）。

（1）EW向馬超營區域性斷裂帶。走向NWW向，傾向NNE，傾角60°～85°，斷裂帶兩盤為熊耳群中酸性火山巖，局部有片理化現象，斷裂性質屬壓扭性，是主要控礦斷裂，如南帶的96234號脈、中帶的98203號脈、北帶的98202號脈等含金碎裂蝕變帶均產于該帶中。

（2）NE向石瑤溝—焦園斷裂帶。走向30°～60°，傾向NW，傾角40°～80°，經歷了壓剪向張剪的演化（陳衍景等，2003），是主要的控礦構造帶，賦存99103號、99201號等金礦脈。

（3）近SN向斷裂。主要分布于礦區東部，走向350°～25°，傾向NWW，傾角50°～80°，局部反傾，早期為張性，晚期為壓扭性，該組斷裂規模較小，有金礦化顯示，如038號礦脈。

圖1 石瑤溝鉬礦區域地質略圖（據河南省地礦局第一地質調查隊修改，2000）Fig.1 Geological Sketch of Shiyaoguo Mo deposit

圖2 石瑤溝礦區地質圖Fig.2 Geological map of Shiyaogou Mo-deposit

（4）NW向斷裂。走向300°～320°，傾向NE，傾角60°～80°，壓扭性斷裂，該組斷裂也有金礦化的顯示，但規模較小。

2.3 巖體特征

2.3.1 一般地質特征

礦區地表未見燕山期侵入巖出露，但在多個鉆孔中見到了花崗斑巖，例如在ZK519孔見11條花崗斑巖脈，在孔深671.35～800.90 m段見到厚約130 m的花崗斑巖體（圖3），且斑巖內具鉬礦化，表明深部存在隱伏的鉬礦化花崗斑巖體，在巖體中及其上下盤的圍巖中鉬礦化明顯。在ZK599鉆孔孔深1 325.76～1 470.68 m處見到144.92 m厚的二云二長花崗巖，但其鉬礦化很弱。由于鉆孔都未能完全揭露隱伏巖體，故其形態、規模還無法確定。深部工程揭示的隱伏巖體水平投影面積大于0.21 km2。

從目前坑探及鉆探揭露的花崗斑巖看，巖體有貫入外接觸帶的小枝叉，而愈靠近巖體枝叉愈多、愈寬大、愈不規則。斑巖體頂部與熊耳山火山巖的外接觸帶發育震碎角礫巖。

2.3.2 巖相學特征

花崗斑巖呈肉紅色、淺肉紅色，塊狀構造，斑狀結構。斑晶主要有鉀長石、斜長石、石英，斑晶顆粒較粗大，其中鉀長石斑晶自形程度較高，呈板狀－長板狀，發育單晶、卡氏雙晶。巖石均有一定的蝕變特征。鉀長石斑晶中鈉長石條紋化，斜長石表面硅化，絹云母化強烈，石英為β石英假象，反映高溫石英特征；鏡下見石英斑晶受溶蝕而呈港灣狀。基質為細粒鑲嵌狀的石英和長石，另有少量的黑云母和角閃石。副礦物為磁鐵礦等。花崗巖呈灰紅色，中－細粒他形粒狀結構，塊狀構造。礦物成分主要為鉀長石、斜長石、石英，其次為黑云母和白云母，副礦物為榍石、磁鐵礦等。

2.2.3 巖石地球化學特征

根據4個深部工程所取一組花崗斑巖巖石化學分析結果與世界、中國、金堆城、上房溝及東溝等7個地區花崗巖或花崗斑巖巖石化學分析結果進行對比［6］，見表1。

統計對比表明，石瑤溝礦區花崗斑巖的SiO2，FeO，Na2O含量均較低，尤其SiO2含量低于世界和中國花崗巖的平均值，w（SiO2）平均為69.29％；TiO2，Al2O3，K2O，MgO的含量較高，特別是K2O高于世界和中國花崗巖的平均值。w（Na2O＋K2O）＝9.13％，K2O/Na2O＝7.96，具富堿高鉀特點。氧化指數Fe2O3/（Fe2O3＋FeO）＝0.68，顯示淺成的特點。

2.3.4 巖石微量元素Mo豐度值及組合規律

從表2可以看出，石瑤溝花崗斑巖和金堆城、上房溝、東溝礦床控礦巖體的Mo元素同屬特富集元素，而南泥湖、三道莊等礦床控礦巖體中Mo的豐度值屬強富集元素［8，11］。統計資料表明，Mo的豐度值與維氏值之比＞10者易成礦，比值＞50者成大礦。石瑤溝花崗斑巖Mo的豐度值與維諾格拉多夫世界花崗巖平均值之比為338.22。石瑤溝花崗斑巖微量元素與維氏值相比，Mo，Cu，Pb，Ba的質量分數較高，而Ag，Ti，V，Co，Ni的質量分數較低。與金堆城、上房溝花崗斑巖體相比，含Mo較低；與金堆城、上房溝花崗、南泥湖—三道莊、東溝斑巖體相比，Cu，Pb均較低。微量元素Mo，Cu，Pb的質量分數均在羅銘玖等統計的鉬鎢成礦巖體微量元素［11］的變化范圍內。

表1 花崗斑巖巖石化學特征對比Table 1 Petrochemical correlation of granitic porphyries

表2 石瑤溝花崗斑巖與國內特大型鉬礦床控礦巖體微量元素對比表Table2 Micro-element analysis of shiyaogou granitic porphyry and the hostintrusive rock bodies of large Mo deposits in China

2.4 地球化學特征

1∶5萬水系沉積物異常（編號：H甲10 Au，Pb，Mo，Ag）以Pb，Au，Ag，Mo元素為主要組合異常，區域異常為一級成礦預測區，石瑤溝礦區位于異常中部，紅莊、元嶺與南坪金礦位于異常的邊部（圖1）。

1∶5萬重砂異常顯示，以石瑤溝為中心向外呈近SN向橢圓狀分布，長3.0 km，寬2.75 km，面積2.68 km2；重砂異常由白鎢礦、泡鉍礦及自然金等中高溫礦物組成，為甲級異常。

通過1∶1萬巖石地化剖面測量，在礦區內圈出了以Mo，W，Cu為主，伴生有Au，Ag，Pb，Zn，As，Sb元素組合的異常1處，其濃集中心明顯，并且分帶性強。Mo異常水平分帶明顯，濃集中心在近EW向的98203號碎裂蝕變帶北側與NE向的石瑤溝斷裂交匯處，呈近EW向與NE向面型展布；南部的強Mo異常區長1.25 km，寬40～200 m，與已知鉬礦體對應較好。Mo異常的最大值為1 430×10－6，平均值為355×10－6（圖2）。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

鉬礦體賦存于近EW向98203號碎裂蝕變帶與NE向石瑤溝斷裂帶交匯處隱伏巖體的內外接觸帶中，巖體侵入到熊耳群火山巖中，隱伏花崗斑巖和熊耳群火山巖均為賦礦巖石，熊耳群的主要巖性為安山巖、粗面安山巖、流紋巖、英安巖。

按w（Mo）＝90×10－6圈定的1∶1萬巖石地化測量異常相當于地表礦化蝕變的范圍。根據槽探及鉆探工程揭露，圈定的鉬礦化體在平面上呈近似橢圓形的扁豆體（圖2）；從51線剖面圖（圖3）可以看到，已施工的鉆孔均未穿透鉬礦（化）體［5］。安山巖型輝鉬礦石和花崗斑巖型輝鉬礦石構成的礦體同屬一個礦化體。通過橫、縱剖面礦體連接對比，目前在鉆孔中見到的礦體實際為一個礦體，只是賦礦巖石不同，靠近地表為氧化礦。經鉆探工程初步控制，礦體東西長1 100 m，南北寬450 m。礦體中心區為上小下大的塊體狀，夾石不多。目前鉆探工程控制垂厚202～1 071 m，主礦體中心區厚度大，較穩定，變化系數為59％。礦體的w（Mo）＝0.030％～1.30％，平均0.06％，變化系數為49％。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石類型

礦石分為氧化礦石和硫化礦石。氧化礦石一般距地表深度0～196.51 m，氧化帶較厚。根據賦礦巖石不同，分為花崗斑巖型鉬礦石，安山巖、粗面安山巖及流紋巖型鉬礦石；以安山巖、粗面安山巖及流紋巖型鉬礦石為主。礦石自然類型為細脈、細脈浸染狀及網脈狀。3.2.2 礦石礦物成分及結構、構造礦石金屬礦物組成較為簡單，主要有輝鉬礦、黃鐵礦、磁鐵礦；少量或微量的赤鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、毒砂、白鎢礦等；脈石礦物主要有石英、綠泥石、透閃石、透輝石、金紅石、重晶石等。地表氧化礦為褐鐵礦、鉬華、斑銅礦、銅藍等。

圖3 石瑤溝鉬礦51號勘探線剖面圖Fig.3 Section of Line 51 in Shiyaogou Mo deposit 1.花崗斑巖2.鉬氧化礦3.鉬原生礦體

礦石結構主要為他形晶粒狀結構，部分黃鐵礦呈自形－半自形粒狀結構；輝鉬礦主要呈為鱗片狀，部分呈板狀、條狀，不規則粒狀，偶見其聚合體呈菊花狀、放射狀。礦石構造主要為細脈狀、細脈浸染狀、網脈狀、薄膜狀構造，另有條帶狀、塊狀、角礫狀、晶洞構造。

3.2.3 圍巖蝕變特征

礦體圍巖主要為能耳群火山巖（安山巖、英安巖、流紋巖）和花崗斑巖。在成礦過程中流體與圍巖相互作用發生多種圍巖蝕變，蝕變具有面狀分帶現象，近礦部位發育鉀長石化、硅化，向外有硅化、絹英巖化、絹云母化，遠礦部位高嶺石化、碳酸鹽化、綠泥石化較發育。其中硅化、鉀長石化與鉬礦化關系密切，具有斑巖型鉬礦蝕變類型和分帶的特征。

3.2.4 成礦期次與成礦階段劃分

根據礦床產出的地質特征、礦石組構、礦石類型、礦石物質組成及礦物組合特點，石瑤溝鉬礦的成礦期分為活化期、熱液期和氧化期，其中熱液期分為鉬礦化期和無礦化期，其特征見表3。

3.3 礦床成因

石瑤溝鉬礦床產于近EW向的馬超營斷裂帶北側的98203號碎裂蝕變帶與NE向石瑤溝斷裂構造圍限范圍，大斷裂成為含礦熱液運移的通道。經鉆探工程驗證，該區大部分鉆孔深部均見到多層花崗斑巖。輝鉬礦－石英呈細脈－網脈浸染狀賦存于花崗斑巖體及其圍巖熊耳群火山巖的裂隙中。圍巖蝕變為鉀長石化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化、黃鐵絹英巖化、綠簾石化、螢石化、碳酸鹽化和綠泥石化等，蝕變具有分帶性，從礦體向圍巖大致呈鉀長石化、硅化、青磐巖化的蝕變分帶，其中硅化、鉀長石化與礦化關系密切。這些特征與斑巖型鉬礦的特征相吻合，因此，石瑤溝鉬礦床應屬于斑巖型鉬礦床。

4 找礦標志及找礦方向

4.1 找礦標志

（1）地球化學標志：區域上1∶5萬水系沉積物鉬異常，元素組合為Mo，W，Cu，Pb，Zn，Ag等，一般與鉬礦化點相吻合，反映了中高溫礦化特征；1∶1萬巖石地化剖面測量Mo元素異常強度高、濃集中心明顯、分帶性好的地段；重砂輝鉬礦、泡鉍礦、白鎢礦等高溫礦物分布異常區，一般與鉬礦（化）體基本吻合。

表3 石瑤溝鉬礦成礦期次劃分Table 3 Mineralization stages of Shiyaoguo Mo deposit

（2）隱伏巖體標志：區域上鉬礦體與小巖體具空間分布的一致性，可以說是緊密相伴、形影不離，充分體現了巖漿巖成礦的專屬性和斑巖型鉬礦的判定原則［13］；礦區地表未見燕山期侵入巖出露，但下部有小型巖脈、巖株，且向下有擴大或合并的趨勢。地表石英脈普遍發育，鉀長石脈向深部普遍發育，而且愈向下硅化鉀化愈強，輝鉬礦層也增多、增厚，這也是判定隱伏巖體的依據；隱伏巖體頂部常有震碎角礫巖；花崗斑巖以富硅、富堿、高鉀、低鎂、低鈣為特點，微量元素含Mo，Cu，Pb，Ba等較高，也是成礦小斑巖體的特點。

（3）斷裂構造標志：近EW向構造與NE向構造交匯部位的銳角區，地表巖石節理、裂隙發育，且有褐鐵礦化石英脈、鉀長石脈沿節理裂隙充填，為鉬礦的形成提供了有利的空間。賦礦巖石節理、裂隙發育部位，即富礦體的賦存部位。

（4）圍巖蝕變標志：圍巖蝕變以中高溫熱液蝕變為主，從礦體到圍巖表現出較強的面型蝕變分帶，近礦部位硅化、鉀長石化、黃鐵礦化、絹云母化較強，遠礦部位高嶺石化、碳酸鹽化較發育。強烈的硅化、鉀化、絹云母化等是尋找鉬礦的直接標志。

（5）礦物標志：礦石中金屬礦物有黃鐵礦、輝鉬礦、鉬華，其中輝鉬礦等礦物是找礦的直接標志。

（6）礦化點標志：地表有低溫或中低溫熱液礦化，如金、銀礦化，這些礦化屬于整個熱液成礦系統的淺表部分。石瑤溝一帶地表具中低溫熱液礦床，如南坪鉛金礦床、紅莊金（銀）礦床、元嶺金礦，從構造圍限作用看，南坪鉛金礦及石瑤溝鉬礦應屬于同一個成礦系統，南坪鉛金礦為整個成礦系統的淺表部分。這種鉬與金（鉛、鋅、銀）的共生關系構成一個很好的成礦系統，斑巖鉬礦與金（鉛、鋅、銀）互為找礦的指示標志。

4.2 找礦方向

東秦嶺—大別山鉬成礦帶是中國東部重要的多金屬成礦遠景區，該成礦帶已探明超大型鉬礦5處、大型鉬礦5處和一批中小型鉬礦，累計探明鉬金屬量超過500×104t，它們具有相同的成礦地質背景，構成世界上最大的鉬礦帶［7］。以往東秦嶺地區鉬礦床的勘查多局限于欒川斷裂以北、馬超營斷裂南北兩側地層內［14］，區內已發現鉬礦床10余處，探明鉬金屬儲量占全國首位，這些礦床多為與侵入于元古宇及太古宇中的晚侏羅世－早白堊世中酸性小巖體有關的斑巖型、夕卡巖型鉬礦床，鉬礦床周圍大多分布著鉛鋅銀礦，構成一個很好的成礦系統。在馬超營斷裂帶中的鉬礦找礦一直未有突破，石瑤溝大型鉬礦床的發現使人們對東秦嶺—大別山鉬成礦帶的認識有所深化，為東秦嶺地區鉬多金屬找礦工作提供了新的思路，也將會促進該區的鉬礦找礦工作。

熊耳山地區金及多金屬礦床有東西成帶，北東成行的特點，從西往東依次有康山、元嶺、南坪、紅莊、北嶺及前河等金礦床。而尚待評價的金礦點、礦化點數量眾多。這些金礦床或礦化點大多數分布于太華群片麻巖系中、太華群與熊耳群接觸帶附近及熊耳群中，在燕山期花崗巖體外圍相對集中。且區域上1∶20萬或1∶5萬水系沉積物異常Mo，W，Cu，Au，Pb，Zn，Ag等元素異常規模大、強度高，金礦床附近和異常內的構造有利部位是尋找斑巖型鉬多金屬礦的有利地段，如康山—上宮斷裂與馬超營斷裂交匯部位等。

因此，對區內近EW向與NE向斷裂構造的交匯部位，且有Mo，W，Cu，Au，Pb，Zn，Ag等元素的水系沉積物組合異常，在查證時應通過1∶1萬地質草測圈定小斑巖體和蝕變、礦化集中區，配合1∶1萬土壤測量或1∶1萬巖石地化剖面測量，縮小并圈定找礦靶區。本區地質工作程度較高，找礦難度較大，但仍具有較大的找礦前景，區內鉬、鎢礦床不受地層控制，主要與燕山期中酸性小巖體關系密切，區內除金堆城、夜長坪、上房溝、南泥湖、三道莊、東溝、魚池嶺、雷門溝等8處進行過勘探證明其為大型－特大型鉬鎢礦床外，其他鉬礦均未進行過系統地質工作，該區以往在馬超營帶上發現的此類礦床（點）很少，其主要原因可能是控制鉬及多金屬礦的斑巖體為隱伏巖體，難以發現，相信隨著工作的深入及系統化，本區鉬礦找礦工作一定會有新的突破。

致謝：在論文寫作過程中得了中國地質大學周學武副教授、韓以貴老師以及中國地質科學院礦產資源研究所葉會壽博士的指導，在此表示衷心的感謝！

［1］張正偉，朱炳全，常向陽，等.東秦嶺鉬礦帶成巖成礦背景及時空統一性［J］.高校地質學報，2001，7（3）：310.

［2］盧祥欣，于在平，馮有利，等.東秦嶺深源淺成型花崗巖的成礦作用及地質構造背景［J］.礦床地質，2002，21（2）：170.

［3］李永峰，毛景文，胡華斌，等.東秦嶺鉬礦類型、特征、成礦時代及其地球動力學背景［J］.礦床地質，2005，24（3）：295-300.

［4］郭保鍵，李永峰，王志光，等.熊耳山Au-Ag-Pb-Mo礦集區成礦模式與找礦方向［J］.地質與勘探，2005，41（5）：43-46.

［5］梁海彬，張江明，姜榮，等.河南省欒川縣南坪礦區鉬金礦詳查中間報告［R］.三門峽：武警黃金第六支隊，2008.

［6］侯紅星，聶鳳蓮.河南省獅子廟金礦田金礦成礦特征及找礦方向［J］.地質找礦論叢，2006（增刊）：43-47.

［7］李諾，陳衍景，張輝，等.東秦嶺斑巖鉬礦帶的地質特征和成礦構造背景［J］.地學前緣，2007，14（5）：186-195.

［8］喬懷棟，許永仁.洛南—豫西地區燕山期中酸性小巖體與鉬礦成礦關系的研究［R］.鄭州：河南省地質礦產局科研所，1985.

［9］李永峰，毛景文，王志光.豫西熊耳山地區中生代花崗巖類時空演化與鉬（金）成礦作用（博士學位論文）［R］.北京：中國地質大學（北京），2005.

［10］肖慶輝，鄧晉福，馬大銓，等.花崗巖研究思維與方法［M］.北京：地質出版社，2002.

［11］高亞龍，張江明，葉會壽，等.東秦嶺石瑤溝斑巖鉬礦床地質特征及其輝鉬礦Re-Os年齡［J］.巖石學報，2010，26（3）：729-739.

［12］付治國，呂偉慶，田修啟，等.東溝礦鉬礦礦床特征及找礦因素研究［J］.中國鉬業，2005，29（2）：8-13.

［13］翟裕生，彭潤民，向運川，等.區域成礦研究法［M］.北京：中國大地出版社，2004.

［14］燕長海.東秦嶺鉛鋅銀礦成礦系統內部結構［M］.北京：中國大地出版社，2004.