河南省石門溝鉬礦床地質特征及成因探討

王長永，王瑞良，湯清龍

（河南省地礦局第一地質勘查院，鄭州450000）

自上世紀50年代在河南省西峽縣石門溝發現鉬礦床以來，在該區進行了較為系統的地表地質調查和部分地下工程驗證，但因受當時經濟、技術及地質理論等方面的限制，對其成因一直沒有定論。本文作者結合近年開展的國土資源大調查項目，全面梳理了該地區地質資料，并利用當前的成礦系統、流體系統等最新成礦理論，對該礦床的成因提出了自己的觀點，認為其成因類型為巖漿型、熱液充填石英脈型輝鉬礦床。

1 地質背景

石門溝鉬礦大地構造位置處于新華夏系第二隆起帶與北秦嶺構造帶北緣瓦穴子—小羅溝斷裂帶（F1）相交部位，區域上屬早白堊世蠻子營—二郎坪花崗巖西段。礦區內出露的巖石均為早白堊世花崗巖類（圖1）。

1.1 地層

除礦區外緣出露早古生代二郎坪群火神廟組變細碧巖及變角斑巖的殘留體外，礦區內的花崗巖中有眾多圍巖小捕虜體，大小不一，自幾米至幾十米，斷續出露，不規則稀散分布。主要巖性為變細碧巖、細碧玢巖、角斑巖等。

圖1 石門溝鉬礦區地形地質概略圖Fig.1 The topographic and geologic map of molybdenite deposit in Shimengou of Henan province

1.2 構造

F1出露于礦區北部后溝至下河南側，呈NWWSEE展布。走向：西段290?，東段277?，傾向NE，傾角50?～65?。具壓—壓扭特征，斷層兩側片理化巖石寬10～25m。地表巖石呈黃褐色、棕褐色，具硅化、黃鐵礦化、高嶺土化蝕變。此斷層在區域上稱瓦穴子—小羅溝斷裂。

1.3 巖漿巖

礦區內出露的巖石均為早白堊世花崗巖類。依花崗巖的結構、構造、礦物成分、相互接觸及與鉬礦的成因關系，將區內花崗巖化分為中粗粒二長花崗巖、細粒二長花崗巖、花崗斑巖、石英閃長玢巖等，此外還有石英脈等脈巖。

1.4 礦化特征

輝鉬礦在細粒二長花崗巖或厚大石英脈體中呈星散狀、浸染狀分布，局部呈大片狀、團塊狀、放射狀集合體強烈富集。輝鉬礦晶體較大，直徑2～5mm，最大可達到10mm左右。含礦巖體或石英脈體全巖石礦化。在第101勘探線（圖2）ZK101鉆孔（傾角80?）中發現中粗粒二長花崗巖中普遍含有黃鐵礦化和輝鉬礦化，且見有鉬華、螢石細脈，經采樣化驗得知礦體總厚度（礦芯厚度）達59.72m，鉬平均品位0.13%、礦（化）體真厚度19.3m（圖3）。

圖2 石門溝鉬礦區第101勘探線剖面圖Fig.2 The cross-section of No.101 exploring line in Shimengou molybdenite deposit

圖3 石門溝鉬礦區ZK101鉆孔柱狀圖Fig.3 The drill-log of ZK101 in Shimengou molybdenite

2 礦床特征

石門溝鉬礦成因類型與斑巖型有明顯區別：

斑巖型鉬礦床主要礦石類型是細脈浸染狀，礦化富集程度取決于含輝鉬礦細脈的密集程度[1,2]，同時在細脈之間還伴有輝鉬礦浸染體。而石門溝鉬礦的礦石類型為輝鉬礦，呈星散狀、浸染狀分布，局部呈大片狀、團塊狀、放射狀集合體強烈富集。

斑巖型鉬礦床的礦化強度，往往與成礦作用有關的蝕變強度相關，由內而外，空間上包括相互聯系的四個主要蝕變帶：鉀硅酸鹽蝕變帶→絹英巖化帶→泥英巖化帶→青磐巖化帶。而石門溝鉬礦床含礦巖體全巖石礦化，未見礦化蝕變帶，只在花崗巖小巖體周圍見有面形蝕變，礦石中常有團塊狀黃鐵礦、細脈狀螢石出現，局部見有鉬華。

3 成礦機理與模式分析

新華夏系第二隆起帶是中國東部大陸近SN向的、深切巖石圈地幔下部、深度大于40km的重力梯度帶。據豫西南地區衛星影像解譯圖可以看出新華夏體系的構造行跡以北東20?～25?斷裂為主，每隔一定的間距（豫西南約18～20km）[3]出現一條，它們對與成礦有關的燕山期巖漿活動和內生礦產分布起著重要的控制作用。區域上深部SN向構造可能成為大型金屬礦床成礦的導礦構造，EW向構造對礦床定位有影響成為配礦和容礦構造。

區域上在由古特提斯構造域向環太平洋構造域轉換時，由SN向主應力場向NWW向主應力場轉變調整過程中，引起秦嶺巖石圈地幔拆沉作用，流變減薄，軟流圈急劇抬升，幔源物質、熱流流體上涌，發生強烈殼幔物質交換，形成各類型和不同產狀的花崗巖，以及大規模流體活動形成的不同類型礦產組合。東秦嶺受板片斷離作用和殼幔邊界附近發生的基性巖漿底侵作用影響，加厚的下地殼物質發生熔融形成花崗質巖漿[4,5]，并沿構造薄弱帶上升到淺層次侵位形成與同熔型花崗斑巖有關的巖漿巖型鉬（鎢）礦床[6,7]。

礦區內由于受先期基底構造影響和制約，構造線方向仍以北西—北西西向為主，但變形方式則變為以塊斷為主。這期間先是強烈的擠壓逆沖，使三疊世盆地發生褶皺及斷裂變形，繼之陸殼增厚導致陸殼熔融，形成以早白堊世花崗巖為主的大面積巖體侵位，同時發生較大規模的拆離伸展，幔源物質、熱流流體上涌，發生強烈殼幔物質交換[8]。早白堊世晚期至晚白堊世早期，在秦嶺造山帶內發生右行剪切，形成雁行狀排列的白堊紀陸相斷陷盆地。

石門溝礦產地，深部近SN向深斷裂帶為石門溝鉬礦床提供了成礦的導礦構造，NWW向的瓦穴子—小羅溝斷裂為成礦提供了配礦和容礦構造。東秦嶺燕山期斑巖體區內分布于蠻子營—太平鎮一帶，主要巖體展布方向與瓦穴子—小羅溝斷裂帶大體一致，走向EWNWW。它們是在板塊碰撞—拉張環境作用下，由基性巖漿的底侵作用而形成。石門溝輝鉬礦化二長花崗巖是下地殼物質部分熔融作用形成的巖漿，遵循由基性向酸性正向演化的規律。后又經歷了巖漿結晶分異、同化混染作用，鉬、鎢等金屬礦物以熔離狀態分布在巖漿礦房中。Mo、W礦化主要和富硅、富鉀的超酸性花崗斑巖有關（w(SiO2)＞72%、K2O≥Na2O）；中下地殼加熱，部分融熔，基底深熔高侵位的產生花崗斑巖，巖漿富含SiO2-K2O富含H2O-CO2-F-P并初步富集Mo元素，Mo以熔離狀態分布在花崗斑巖中[9]；巖漿冷凝，富水熱流體分離，進入氣成熱液階段，形成高中溫縱橫交錯含鉬脈體或含鉬花崗巖體[10]。后經多次構造運動，巖漿熱液沿構造裂隙上升至地殼淺部，沿有利的構造空間充填形成多個不同期次的含鉬巖漿巖體（圖4）。

綜上所述，初步認為石門溝鉬礦成因類型為巖漿熱液型。

圖4 巖漿熱液型輝鉬礦床成礦模式示意圖Fig.4 Scheme of metallogenic model of magmatic hydrothermal molybdenite deposit

4 深部找礦潛力

石門溝鉬礦床在地表出露為輝鉬礦化二長花崗斑巖脈、二長花崗巖脈型及輝鉬礦化厚大石英脈型，由于受地表儲礦空間限制，在走向上延伸不遠。從ZK101鉆孔見礦效果來看，深部以輝鉬礦化二長花崗巖脈（體）為主，圈出的礦體真厚度為19.3m，石英脈變窄（0.6m）且不含礦；從PD202坑道及下部的PD202-4B、PD202-4D見礦效果來看，往深部，石英脈變窄，成為構造帶中的含鉬石英脈。

石門溝一帶△T平面等值線相對較低一些（＜100nT），異常區大面積出露燕山期中粗粒二長花崗巖、細粒二長花崗巖，可能與巖體中含黃鐵礦化、輝鉬礦化有關。其東北側的馬家高坡一帶為北西西向磁異常帶，該異常為一低緩異常，200nT等值線圈定的異常形狀為帶狀異常，常見值為200nT。該區位于負磁異常向正磁異常轉換梯度帶上，成礦條件有利。

石門溝鉬礦Mo、W、Bi 多金屬異常，呈不規則帶狀，面積15km2，Au、Mo、W、Bi均具濃度分帶的內、中、外帶，Mo、W、Bi三元素異常套合較好。其中鉬單元素異常大致呈NWW-SEE向葫蘆形展布，面積約11.6km2，其范圍覆蓋于石門溝、馬脖壕、蝙蝠洞、耍河關等地區。Mo異常的大面積出現，顯示了該檢查區具有良好的Mo元素地球化學背景，成礦條件非常有利。

5 結論

石門溝輝鉬礦化二長花崗巖是下地殼物質部分熔融作用形成的巖漿，由基性向酸性正向演化，當巖漿沿構造薄弱帶上升到地殼淺部后冷凝，富水熱流體分離，進入氣成熱液階段，形成高中溫縱橫交錯含鉬脈體或含鉬花崗巖體。

石門溝鉬礦淺部隱伏的輝鉬礦化花崗巖（脈）體，可能是深部輝鉬礦化花崗巖體的一個分枝。根據幔枝構造理論推測，深部可能有較大規模的含輝鉬礦化的巖漿礦房，故在石門溝鉬礦區進行深部找礦具有重大的戰略意義。

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