陜西洛南黃龍鋪碳酸巖脈型鉬礦床成礦機(jī)理探析

張俊杰 ZHANG Jun-jie；米靜遠(yuǎn) MI Jing-yuan；李明培 LI Ming-pei

（①陜西省煤田地質(zhì)局，西安 710054；②陜西省煤田地質(zhì)局勘察研究院，西安 710054）

（①Shaanxi Coalfield Geology Bureau，Xi'an 710054，China；②Shaanxi Coalfield Geology Bureau Investigation Research Institute，Xi'an 710054，China）

0 引言

黃龍鋪鉬礦床地處陜西省洛南縣城北部，位于太華古隆起區(qū)南坡東西向路家街-白花嶺復(fù)向斜北翼。北西向木龍溝-華陽川基底斷裂帶與北東向牧護(hù)關(guān)-金堆城-華陽川基底斷裂帶交匯部位。聚集石家灣、大石溝、西溝、桃園等不同規(guī)模的鉬礦，已探明332+333類鉬資源量≥34萬噸。

1 成礦地質(zhì)背景

區(qū)域上該礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)南緣豫陜斷隆區(qū)內(nèi)，區(qū)域地層：太古界太華群片麻巖混合巖構(gòu)成基底構(gòu)造層，中、上元古界長城系鐵銅溝組和熊耳群火山巖及薊縣系淺變質(zhì)巖構(gòu)成上構(gòu)造層[1,2]。區(qū)域構(gòu)造呈近東西和北西走向（300°-330°）。區(qū)域巖漿巖活動(dòng)有元古代中基性熔巖噴溢，前燕山期有基性、偏堿性、堿性巖脈侵入，燕山期有強(qiáng)烈的大規(guī)模的花崗巖體侵入[1,2]。

礦區(qū)地層以太古代-元古代為主體，大范圍為熊耳群火山巖和高山河組碎屑沉積巖，局部出露太華群片麻巖。前兩套地層為礦區(qū)鉬礦賦礦層位，巖性為變細(xì)碧巖、杏仁狀細(xì)碧巖等，夾變凝灰?guī)r、千枚巖、黑云石英片巖。礦區(qū)礦床產(chǎn)于板岔粱-螞蟻山背斜的北東翼，構(gòu)造以近東西向褶皺和斷裂為主干，北北東向一組斷裂以近等距離與近東西向斷裂斜交，構(gòu)成網(wǎng)格狀斷裂構(gòu)造格局，褶皺、斷裂發(fā)育。礦區(qū)侵入巖有元古代花崗巖，燕山期中酸性閃長巖類和花崗巖類。以燕山期中酸性小斑巖體群聚狀產(chǎn)于斷裂網(wǎng)格構(gòu)造交匯部位為特色（圖1），基性-堿性巖體（脈）發(fā)育，華陽川-黃龍鋪-駕鹿北西走向的深斷裂帶中有含鉬的石英-方解石碳酸鹽脈、黑云母-正常斑巖脈產(chǎn)出。在本礦區(qū)堿基性巖漿成礦系列和中酸性-酸性巖漿熱液成礦系列均有表現(xiàn)，成因類型有碳酸巖脈型鉬礦、斑巖型鉬礦和矽卡巖型（或有矽卡巖化爆破角礫巖型）鉬礦。

圖1 黃龍鋪鉬礦地質(zhì)簡圖（據(jù)黃典豪等，1985）

2 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)工業(yè)鉬礦體主要由含鉬（鉛）石英-方解石碳酸巖脈組成，形態(tài)一般呈透鏡狀或似層狀，礦體頂界標(biāo)高1606-1540米，底界標(biāo)高1580-1510米，規(guī)模較大：一般長幾十到一百多米，最長有500米左右，寬0.1-1.0米，最寬20余米。礦石物質(zhì)成分復(fù)雜為方解石50-70%，石英30-50%，鋇天青石4.5%及少量的黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦等，并含有微量的稀有、稀土及放射性元素礦物[1]。

礦脈按走向可分為四組：①近南北向走向傾向東北，中度傾斜，以單脈居多；②走向北東傾向南東或北西，中度傾斜；③近東西走向傾向南西或南東，傾角較大，一般近80°，膨大收縮現(xiàn)象明顯；④走向西北，陡傾斜于東北，傾角一般大于80°近乎直立，后三組礦脈為本區(qū)主要礦體。

礦石物質(zhì)成分復(fù)雜，據(jù)全分析結(jié)果礦石礦物和脈石礦物有33種：脈石礦物：方解石50-70%，石英30-50%，鋇天青石4.5%，黑云母、金紅石、微斜長石、獨(dú)居石氟碳鈰鑭礦等，方解石以錳、鍶、稀土含量高及風(fēng)化后呈褐黑色粉末狀為特征；礦石礦物：黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦等。輝鉬礦在礦脈中呈細(xì)小鱗片狀，鏡下觀察多填充于黃鐵礦、金紅石黑云母、微斜長石和天青石的節(jié)理和裂隙中，進(jìn)行填充與交代。

礦石的結(jié)構(gòu)：葉片、鱗片狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)（壓碎的黃鐵礦裂隙中發(fā)育有輝鉬礦、方鉛礦的結(jié)構(gòu)）、殘余結(jié)構(gòu)（輝鉬礦對原礦物進(jìn)行溶蝕或交代）、網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)（輝鉬礦沿方解石、黃鐵礦方鉛礦節(jié)理及裂隙填充交代為網(wǎng)狀）。礦石的構(gòu)造：角礫狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀或侵染狀構(gòu)造（輝鉬礦呈稀疏或稠密侵染狀、斑點(diǎn)狀分布于方解石中）、條帶狀構(gòu)造（稠密侵染狀的輝鉬礦組成細(xì)小條帶分布于方解石集合體中）、斑雜狀構(gòu)造、放射狀構(gòu)造等。圍巖蝕變有黑云母化、綠簾石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化等，以碳酸鹽化為主發(fā)育于礦脈兩側(cè)的變細(xì)碧巖中，蝕變的強(qiáng)弱與脈體規(guī)模、碎裂程度有關(guān)，常伴有黃鐵礦、輝鉬礦呈星點(diǎn)狀。

3 成礦時(shí)期的劃分

從礦石物質(zhì)成分、礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造三個(gè)方面的特征分析，該礦區(qū)鉬礦成礦期分為四個(gè)礦化期：①硅酸鹽-硫化物；②碳酸鹽-硫化物主要礦化期；③成礦作用晚期；④表生期。硅酸鹽-硫化物期是石英微斜長石和黑云母形成的主要時(shí)期，磁鐵、赤鐵、褐簾石形成于前期的富氧階段，貧氧的后期為酸性的還原環(huán)境，形成大量的黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等與石英伴生。碳酸鹽-硫化物主要礦化期為重要的成礦期，方解石強(qiáng)烈發(fā)育鉬、鉛成礦元素富集明顯，形成方鉛礦、輝鉬礦、鋇天青石、方解石礦物組合，體現(xiàn)出該階段氧化-還原的動(dòng)態(tài)平衡環(huán)境。成礦作用晚期為成礦作用期后的穩(wěn)定期，在弱的還原環(huán)境中形成沸石和硬石膏等，是成礦作用完成的標(biāo)志。表生期是鉬鉛礦形成后的氧化、破壞階段，不形成鉬元素的次生富集，只是遭受后期地質(zhì)作用形成褐鐵礦、孔雀石、鐵鉬華錳土等。黃典豪等（1984-1985）對該區(qū)域鉬礦床研究成果[1,2,3]，從成礦物質(zhì)包裹體特征對比氣液包裹體性質(zhì)研究確定礦床成礦溫度主要介于280-450℃；從礦石硫化物和硫酸鹽礦物的δ34S值數(shù)值分析并對照巖漿巖中相關(guān)的同位素分析，說明該礦床成礦熱液中的水為巖漿巖水和地表裂隙水的混合物。

4 礦床機(jī)理

按照本礦床地質(zhì)成礦背景的特征，結(jié)合礦石物質(zhì)成分、同位素測試資料及方解石中稀土元素的組成形式特征，可確定成礦物質(zhì)來源于上地幔富含REE、Sr、Ba、Mo、Pb、S元素等的硅酸鹽-碳酸鹽熔體-溶液中，沿北西走向的區(qū)域性大斷裂向上侵入，侵入過程中影響地下水對流循環(huán)，淋濾出圍巖中的鉬、鉛等有用礦物組分加入形成成礦溶液，合適的物化環(huán)境下成礦溶液沸騰，在較高的弱堿、弱酸的還原環(huán)境下，成礦元素方鉛礦和輝鉬礦沉淀，形成該區(qū)域的碳酸鹽巖脈型中高溫?zé)嵋撼涮?交代型鉬鉛礦床。

5 找礦方向

①在礦區(qū)內(nèi)北西走向的區(qū)域性斷裂的次級(jí)構(gòu)造內(nèi)，繼續(xù)擴(kuò)大找礦范圍，對比鄰近的礦體，尋找新礦體。②在礦區(qū)從大石溝到宋家溝，根據(jù)異常規(guī)模、強(qiáng)度、特征及民采礦點(diǎn)，應(yīng)布置探礦工程，尋找新的礦體，擴(kuò)大資源量。③今后找礦時(shí)要注意地表斷裂構(gòu)造中石英碳酸鹽脈體及其與圍巖接觸帶部位，這往往是巖石蝕變強(qiáng)烈地段，礦化較好地段。

[1]黃典豪，王義昌，聶鳳軍，等.陜西黃龍鋪鉬（鉛）礦床類型、成因及錸分布特點(diǎn)的研究[J].中國地質(zhì)科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所所刊，1985：1-123.

[2]黃典豪，王義昌，聶鳳軍，等.黃龍鋪碳酸巖脈型鉬（鉛）礦床的硫、碳、氧同位素組成及成礦物質(zhì)來源[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，1984，58（3）：252-264.

[3]黃典豪，王義昌，聶鳳軍，等.一種新的鉬礦床類型——陜西黃龍鋪碳酸巖脈型鉬（鉛）礦床地質(zhì)特征及成礦機(jī)理[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，1985，3：242-257.