河南省新縣姚沖鉬礦床地質特征及控礦因素

陳麗娟，陳 鵬

（1．河南省有色金屬地質勘查總院，鄭州450052；2．中國地質大學地球科學與資源學院，北京100083）

0 引言

大別造山帶是一條重要的鉬成礦帶［1］，帶內分布有新發現的鉬多金屬礦床10余處，與東秦嶺鉬成礦帶相連，構成了中國最大的鉬礦省，姚沖鉬礦床就是其中的一個典型礦床。

姚沖鉬礦床位于河南省新縣戴咀鎮，上世紀80年代，在礦床所在區域開展1∶5萬地球化學土壤測量，雖然發現了較好的鉬礦異常，但找礦工作一直沒有突破。2008年以來，河南省有色金屬地質勘查總院利用斑巖成礦理論，開展以鉬礦為主的普查找礦工作，發現了隱伏的鉬礦體，礦床規模達到中型，探獲鉬資源量近5×104t。通過進一步勘查工作，礦床規模有望達到大型。開展該區隱伏鉬礦床成礦地質特征及控礦因素的研究，對大別山北麓隱伏鉬礦勘查具有指導意義。

1 區域成礦背景

1．1 區域地質背景

本區大地構造位置處于大別造山帶中段，桐柏—商城斷裂南側的桐柏—大別變質核雜巖隆起帶，新縣二長花崗巖體的北東側。按照河南省成礦區帶及礦床成礦系列劃分，該區屬桐柏—大別褶皺帶Au，Ag，Mo，Cr多金屬礦帶，處于母山—湯家坪與中生代（燕山期）花崗斑巖有關的Mo，Cu多金屬礦床成礦亞系列的中部［2］（圖1）。

區域地層發育不全，主要為一套區域變質巖和火山碎屑巖，出露的地層主要有元古宇大別片麻雜巖、中元古界蘇家河群、震旦系—奧陶系肖家廟巖組、泥盆系南灣組、下白堊統陳棚組及第四系等。

區域構造活動強烈，早期構造主要為NWW向龜－梅斷裂、桐－商斷裂，為區域主干構造，控制了區內總體構造線方向；晚期構造主要為NE向新縣斷裂及其派生的次級斷裂構造。2組構造在區內交匯。區域性NWW向深大斷裂對鉬成礦帶具有控制作用，如巖體直接產于斷裂帶中，所有的小斑巖體均沿斷裂帶成群成帶分布，各巖體群在空間上呈EW向展布，巖體群與其中的巖體分布都表現出明顯的等距性。

區域巖漿活動頻繁［3］，巖體分布廣泛，巖漿巖從基性巖到酸性巖均有產出，以燕山期巖漿活動最為強烈，主要有新縣巖體（約200km2）。在新縣巖體的北西側及東側發育大量的燕山期花崗斑巖及中酸性小巖體，燕山期花崗巖包括二長花崗巖、石英正長巖、花崗斑巖等，姚沖的鉬礦化主要與燕山期巖漿活動有關。

1．2 區域地球化學背景

圖1 大別山北麓地質礦產示意圖Fig．1 Sketch map showing geology and mineral occurrence distribution in north slope of Dabieshan mountain

1∶5萬土壤地球化學測量在姚沖一帶圈出戴咀12－Mo（Cu，Pb）乙3異常。該異常元素組合以Mo為主，伴生 W，Zn，Ag，Pb，Cu等。Mo異常面積約10km2，強度2．0×10－6～58．3×10－6，異常強度高，濃集中心明顯；Zn，Pb，Ag等元素異常圍繞 Mo，Cu元素異常外圍分布，具水平分帶特征，即Cu－Mo組成異常內帶，Pb－Zn－Ag組成異常外帶，具斑巖型鉬（銅）礦床元素異常分帶模式。

2 礦區地質特征

2．1 礦區地層

礦區內出露地層有太古代大別巖群變質表殼巖（Ardb）、元古界大別片麻雜巖（Ptdog）和第四系（圖2）。

大別巖群變質表殼巖呈不規則狀、透鏡狀零星分布于變質深成巖系中，單個面積很小，大致沿NW向展布，與變質深成巖系多呈漸變關系，局部可見侵入接觸。主要巖石類型為角閃黑云二長片麻巖、斜長角閃片麻巖、含榴斜長角閃巖、白云斜長片麻巖等。巖石多具定向排列，其拉伸線理方向、片（麻）理產狀與變質深成巖系的拉伸線理方向、片麻理產狀一致，表明二者均遭受了后期剪應力作用的改造。

大別片麻雜巖為礦區主要含礦巖系，是一套經強烈變形變質、多次熔融改造的巖漿雜巖體，屬變質深成巖系，在礦區出露廣泛，主要巖性為二長花崗質片麻巖、云英閃長質片麻巖、黑云斜長片麻巖等。巖石受后期構造熱事件影響，普遍具糜棱巖化，并具絹云母化、綠泥石化蝕變。

2．2 礦區構造

構造形跡地表出露較少［4］，僅在高速公路兩側出露較明顯。礦區遙感圖像顯示，礦區發育多條斷裂（圖3），主要發育NE向、近EW 向斷裂，少量NW向斷裂，這些斷裂構成了礦液運移最為理想的導礦系統。根據斷層與成礦的先后關系可分為成礦前、成礦期和成礦后斷裂。成礦前和成礦期斷裂起著導、送成礦熱液的作用，成礦后斷裂對礦脈具有破壞作用。礦區構造應力場對脈巖和節理的分布具有控制作用，在SN向引張應力的作用下，深部巖漿沿著近EW向的裂隙帶上涌填充，形成礦區內的近EW向脈巖。

2．3 礦區巖漿巖

礦區出露的巖漿巖主要為脈巖，其寬窄不一，窄的只有0．5m，寬者達70m。主要為中酸性巖，有少量煌斑巖出露。受NE向、近EW向斷裂控制，熱液上侵時沿斷裂充填，形成大量NE向、近EW向巖脈，其中，花崗斑巖脈（γπ）和閃長玢巖脈（δμ）在礦區廣泛出露。

圖2 河南省新縣姚沖礦區地質略圖Fig．2 Geological sketch of Yaochong Mo deposit

閃長玢巖脈出露寬度為1～40m，巖石呈黃綠色，節理發育。花崗斑巖脈多為近EW走向，NE向次之；出露寬度0．5～40m，巖石的顏色變化較大，斑晶呈淺色－肉紅色，大都發生碎裂，粒徑變化也較0．5～5mm；基質為細晶－隱晶質。

2．4 礦區地球化學特征

礦區1∶1萬土壤地球化學測量成果［5］顯示，區內Bi，W，Pb，Ag，Sn，Mo，As，Sb，Zn元素背景場與黎彤克值（1976）相比，呈高背景場特征，尤以Bi，W，Pb，Ag，Sn，Mo更為明顯。Au，Cu，W，Ni，Ag，Mo，Bi元素離散程度較高，呈雙峰或多峰模式分布。說明上述元素在本區經過后期地質作用，有利于成礦，區內地球化學異常場呈“面狀”形態結構，具有明顯的“中空環面狀”分布特征，空間上呈明顯的分帶性。Mo異常呈中空的環狀分布，Cu異常呈環帶狀分布于Mo異常內側，Bi異常呈半環狀分布于 Mo異常的北部，而Ag，Pb，Zn，W，As，Sb等中低溫元素異常則零星圍繞Mo，Cu，Bi高溫元素異常呈環狀分布（圖4）。

3 礦床地質特征

3．1 礦體特征

姚沖鉬礦床主要賦存于大別片麻雜巖內，礦體圍巖主要為花崗閃長質片麻巖、云英閃長質片麻巖和花崗斑巖。礦區地表共發現礦化體5處［4］，礦化體的產狀和形態主要受巖體、NE向和近EW向構造控制，走向為NE向和近EW向。Ⅰ號、Ⅱ號礦化體位于焦贊嶺北，巖體中見青磐巖化，礦化主要分2種：一種為細脈浸染狀、網脈狀，另一種為沿節理面和石英脈呈稀疏細脈狀分布（圖5）；Ⅲ號礦化體位于大廟崗南，走向與斷裂帶一致，為近EW向，礦化體形態和規模嚴格受控于花崗斑巖脈（枝）的產狀和分布特征，礦化石英脈較寬，約0．2～15cm，圍巖具硅化、鉀化；Ⅳ號礦化體位于姚沖北，走向NE，鉀化強烈，巖枝和圍巖中微裂隙發育，黃鐵礦和輝鉬礦沿裂隙充填；Ⅴ號礦化體位于黃古田北，走向NE，沿斷裂帶分布，斷裂內充填有花崗斑巖脈，巖脈裂隙面上具輝鉬礦化，沿斷裂發育硅化和鉀化蝕變。

姚沖鉬礦床的工業礦體主要為隱伏礦體［4］，位于礦區東北部，地表只有強異常的顯示。經鉆探工程驗證，礦體沿傾向（NW－SE）控制寬度160～460 m，沿走向（NE－SW）控制長度約640m，面積約0．15 km2（表1）。礦體賦存標高為－236．00～229．00m，由于投入工程量少，礦體邊界沒有控制，礦體呈厚度較大的似層狀、透鏡狀分布，總體向N傾伏，礦體內夾石及分支復合現象多見。鉬礦化與圍巖的物理性質、裂隙發育程度有關，巖石的裂隙越發育，礦化越強。礦體中輝鉬礦主要產于石英細脈的兩側、石英細脈內及裂隙中，常呈細脈狀、網脈狀、浸染狀及星點狀分布。鉬品位最高為0．80%，平均為0．062%； 其中，工業礦平均品位為0．085%，低品位礦平均品位為0．036%。礦體品位自中間向東西兩端有逐漸變貧的趨勢。總體上看，鉬礦化強度在平面上表現為中北部強、邊部弱的特點。

圖3 姚沖礦區遙感圖像線性構造解譯圖Fig．3 Interpretation map of remote sensing data

3．2 礦石特征

3．2．1 礦石結構構造

（1）礦石結構。①鱗片狀、片狀、架狀結構：輝鉬礦呈自形－他形晶集合體，常聚積呈架狀、束狀、放射狀；②鑲嵌結構：在輝鉬礦內，黃鐵礦與脈石礦物、輝鉬礦與黃鐵礦彼此鑲嵌共生（圖6）。

（2）礦石構造。①細脈狀構造：由輝鉬礦、黃鐵礦分別構成細脈（鉬膜或條線），或由輝鉬礦、黃鐵礦和脈石礦物共同構成細脈；②細脈浸染狀構造：輝鉬礦細脈外側有輝鉬礦呈零星散布而成。

表1 姚沖鉬礦床工業礦體的特征Table 1 Feature of industrial ore bodies in Yaochong Mo deposit

3．2．2 礦石礦物

不同礦石類型的礦物和含量變化不大。礦石中的金屬礦物主要為輝鉬礦和黃鐵礦，其次為極少量的黃銅礦、磁鐵礦等；脈石礦物主要為鉀長石、斜長石和石英，其次為絹云母、白云母、黑云母、螢石等，脈石礦物約占97%。

表2 姚沖礦區礦石化學全分析結果Table 2 Petrochemical analysis of ore in Yaochong Mo deposit

圖4 姚沖礦區微量元素異常等值線圖Fig．4 Anomaly countour of elements in Yaochong Mo deposit

輝鉬礦是主要的含鉬礦物。呈結晶片狀、鱗片狀、束狀以及花狀、簇狀集合體等形態，主要產于石英等脈石礦物的粒間，少量與黃鐵礦、黃銅礦連生分布在黃鐵礦、黃銅礦與脈石的粒間及裂隙中。輝鉬礦粒度粗細不一，最大達0．9mm，細者小于0．02 mm，一般0．03～0．50mm。礦石中輝鉬礦一般占0．2%～0．5%，多者為0．8%～2%，平均為0．3%。

黃鐵礦為伴生的主要金屬硫化物，多呈半自形晶或他形粒狀獨立產出，少量與黃銅礦、輝鉬礦、磁鐵礦等伴生。粒度較粗者為1～2mm，細者0．02～0．03mm，一般0．05～1mm。礦石中黃鐵礦一般占1%～2%，最高達5%，平均為0．3%。

3．2．3 礦石化學成分

礦石化學全分析樣共采集14件，分析16種化學組分，分析結果見表2。其中成巖組分主要為SiO2，Al2O3，K2O，Na2O，Fe2O3。成礦元素w（Mo）＝0．004%～0．12%；w（Ag）＝1．5×10－6～10×10－6；Au的質量分數較低；w（S）＝0．34%～2．13%；有4個樣品的w（Bi）接近或達到伴生組分綜合利用要求（0．03%），其他均達不到綜合利用指標。

3．3 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變比較發育，常見有硅化、鉀化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化等，蝕變一般呈彌散狀，分布于整個礦體內或其近礦圍巖之中，蝕變強度一般與礦化強度呈正相關關系。

4 控礦因素分析

4．1 地層控礦作用

對東秦嶺—大別山鉬成礦帶中鉬礦床成礦巖體外接觸帶的圍巖觀察統計［6］，所有鉬礦床的賦礦地層均為前寒武系，當成礦巖體侵入于古生界中均不形成工業礦床［4］。姚沖礦區大面積出露的元古宇大別片麻雜巖中Mo的質量分數普遍較高，在礦區北部鉬礦化集中的大廟崗—孟老洼—焦贊嶺一帶w（Mo）最高＞100×10－6，平均28．49×10－6，礦區中大別片麻雜巖w（Mo）平均為2．92×10－6，是黎彤克值（1．3×10－6）的2倍多。大別片麻雜巖屬深成變質巖系，巖石碎裂，表明后期經過了脆性變形，容礦裂隙大大增加，為鉬礦的形成提供了較好的容礦空間。

4．2 構造控礦作用

桐商斷裂對區內鉬成礦帶的形成和發展起著非常重要的作用［7］。這條深大斷裂帶控制著燕山期花崗巖的分布，區域范圍內的3個燕山期花崗巖巖基分布于該斷裂的南側，同期的小巖體沿斷裂成群帶狀分布，小巖體群在空間上呈NWW向展布，而單一的成礦巖體大多侵位于不同方向斷裂的交匯處。

圖5 姚沖礦區地表的鉬礦化類型照片Fig．5 Photo showing types of mineralization in Yaochong Mo deposit

圖6 輝鉬礦呈脈狀、粒狀鑲嵌，與黃鐵礦共生Fig．6 6Veinlet and mosaic molybdenite associated with pyrite

礦區內構造形跡出露不多，而遙感圖像顯示礦區內發育有多條斷裂。在隱伏的NE向與NW向斷裂交匯處，土壤地球化學測量的Mo異常集中且為高值，鉆探驗證顯示出良好的找礦效果：00勘探線位于礦化的中心部位，線均品位達到0．075%，其南北兩端尚未完全控制，礦石品位自中間向東西兩端呈逐漸變貧的趨勢，礦體這種分布規律與礦區的導礦容礦構造有重要關系。

4．3 巖漿巖的控礦作用

大別山北麓鉬成礦帶中花崗斑巖與鉬礦化關系密切［8］。姚沖礦區花崗斑巖脈、閃長玢巖脈、正長斑巖脈中富含Mo，W，Bi等元素，其平均值是黎彤克值（1976）的3倍以上，是Mo元素的主要來源，且離散性較大，有利于成礦（表3）。礦區內花崗斑巖脈極為發育，巖脈的根部可能匯聚成為隱伏斑巖體，巖體內外不排除出現大礦體和富礦體的可能性。巖脈（枝）接觸帶多見絹云母化、鉀化、硅化和黃鐵礦化，地表礦化體的產狀和形態多嚴格受斑巖體的控制，均呈近EW向分布，花崗斑巖與鉬礦化密切相關。

4．4 圍巖蝕變與成礦的關系

礦區地表蝕變主要為青磐巖化、黃鐵礦化、硅化和鉀化，局部可見云英巖化。硅化鉀化帶與礦化帶沒有明顯界線，呈逐漸過渡關系，偶見圍巖整體鉀化、硅化；青磐巖化多見于巖體的外接觸帶。鉆孔內常見硅化、鉀化、黃鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化、云英巖化、絹云母化，其中，礦體厚大處常見強鉀化、硅化、黃鐵礦化、綠簾石化；因此，鉀化、硅化、黃鐵礦化及綠簾石化與成礦關系密切。

5 成礦作用及找礦標志

5．1 成礦作用

表3 姚沖鉬礦區巖脈土壤樣品元素含量Table 3 Soil sample analysis for Yaochong Mo deposit

本區鉬礦床成礦物質主要來源于地殼重熔形成的中酸性巖漿巖。深源淺成高硅富堿富鉬的中酸性巖漿巖在NWW向與近SN向斷裂交匯部位附近侵位，在巖漿分異、侵位過程中，巖漿晚期高溫氣液使巖體發生自蝕變，出現星散狀黃鐵礦及大花瓣狀輝鉬礦，在巖漿期后，中（高）溫熱液豐富的SiO2，K2O等沿節理、裂隙產生了強烈的交代作用，它促使分散在造巖礦物中的鉬活化轉移至熱液中，在物質成分反應、交換后，以細脈狀、網脈狀富集，形成斑巖鉬礦床。

5．2 找礦標志

（1）層位標志：本區鉬礦主要賦存于大別片麻雜巖內，是重要的層位標志。

（2）遙感標志：遙感解譯的環形構造可能為巖體的反映，是斑巖型礦床的主要遙感標志。

（3）構造標志：礦區內NE向與NW向斷裂交匯部位，是找礦的構造標志。

（4）巖漿巖標志：燕山期的花崗斑巖是本區鉬成礦的控礦巖體，出露或隱伏的燕山期花崗斑巖（脈）是找礦的巖漿巖標志。

（5）圍巖蝕變標志：硅化、鉀化、黃鐵礦化是找礦的圍巖蝕變標志。

6 結論

姚沖鉬礦床的賦礦圍巖為元古界大別片麻雜巖，礦體雖未直接產于斑巖體內，但成礦與深源淺成侵入巖（斑巖）有著密切的關系，所以礦床應歸于斑巖型鉬礦。由于工作程度原因，隱伏斑巖體的具體位置目前還未能確定。礦區1∶1萬土壤地球化學測量成果顯示，Mo元素異常強度高、濃集中心明顯。已有的深部鉆探僅驗證了北部的部分異常濃集中心，且驗證深度有限，礦床外圍及深部的找礦前景巨大，礦床資源儲量有望擴大到大型規模。

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