河北省Mo地球化學特征及找礦方向分析

龔紅蕾，劉俊長，張仲猛，師淑娟，張亞東

(河北省地球物理勘查院， 廊坊 065000)

0 前言

長期以來河北省找礦在鐵、金、銀、銅、鉛鋅等方面投入了大量的工作，也取得了很好的找礦效果，大型礦床比比皆是，如司家營鐵礦、大廟鐵礦、金廠峪金礦、峪耳崖金礦、小營盤金礦、蔡家營鉛鋅礦、鐮巴嶺鉛鋅礦等，而鉬礦卻僅有撒袋溝門及大灣兩個大型礦床被發現，其余皆為中小型。環視內蒙近年來在河北省北部附近鉬礦有較大發現，如興和縣曹四夭超大型鉬礦[1]、太仆寺旗沙子溝鉬礦[2]，河北在鉬找礦方面卻少有突破。

河北省巖漿活動頻繁，斷裂構造發育，有很好的鉬成礦地質條件。經分析發現，河北省存在有大片鉬地球化學高背景地區，并且具有多級濃集模式，為鉬成礦提供了充足的物質來源。河北省Mo異常規模(NAP值)、面積位于Cu或Zn之前，這表明鉬找礦極具潛力。為此本文通過對省內鉬地球化學特征的研究，指出今后找礦方向。

1 區域地質概況

河北省橫跨中朝準地臺和內蒙-大興安嶺褶皺系兩個I級大地構造單元[3-4]，區內主要為中朝準地臺，重要的II級構造單元有內蒙地軸、燕山臺褶帶、山西斷隆、華北斷拗等。

以尚義-赤城、豐寧-隆化深斷裂為界，北側出露地層有上太古界變質巖，中生界火山巖、火山碎屑巖、陸相碎沉積屑巖，少量新生界火山巖、沉積碎屑巖；南側出露地層較為齊全，有太古界變質巖，元古界及古生界陸相-海相沉積巖，中生界陸相火山巖、沉積碎屑巖，新生界主要分布在河北平原區。

區內斷裂構造：北側以近東西向為主，有康保-圍場斷裂、尚義-平泉斷裂、豐寧-隆化斷裂、大廟-紅石砬子斷裂；南側斷裂有北東向、北西向、近東西向多組，其中以北東向為主。重要的有烏龍溝-上黃旗斷裂、紫荊關-靈山斷裂、邢臺-安陽斷裂、平坊-桑園斷裂、青龍-灤縣斷裂、密云-喜峰口斷裂、馬市口-松枝口斷裂等。

河北省自太古代至新生代均有巖漿活動，巖性包括基性、超基性至酸性、堿性，其中以燕山期最為發育，巖性主要為中性至酸性、堿性。重要的巖漿巖帶有烏龍溝-上黃旗構造巖漿巖帶[5]，以中酸性、酸性侵入巖為主；密云-喜峰口巖漿巖帶，以酸性侵入巖為主；上黃旗-圍場火山巖，以偏堿性的酸性火山巖及侵入巖為主。區內鉬礦主要與燕山期巖漿巖有關。

2 Mo地球化學特征

2.1 巖石地球化學參數特征

表1展示了河北省親硫微量元素的含量特征，與中國東部相比Au、Cu、Mo含量明顯偏高，說明河北省Au、Cu、Mo具有明顯的區域性富集。Au含量高與河北省有大量金礦相適應；Mo的區域性富集，說明區內鉬具有成礦的地球化學前提條件，有利于相關礦床的形成，這也指明了今后河北省的找礦方向；Cu含量較高與太古界變質巖及新生界玄武巖有關。

As、Sb、Bi含量明顯偏低，這些元素主要為多金屬礦床的伴生元素，很少見有單獨礦床出現。

W、Sn含量也很低，該兩元素在河北省不是有利成礦元素，即便產于酸性巖中的石英脈，其W、Sn含量一般也很難達到工業品位，這一點與華南W、Sn成礦區正好相反。

2.2 水系沉積物異常參數特征

河北省主要成礦元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等[6-7]，統計省內水系沉積物中各元素異常的NAP值及面積(表2)，主要成礦元素NAP值排序為Au-Ag-Pb-Mo-Cu-Zn，面積排序為Ag-Au-Pb-Cu-Mo-Zn，異常襯度排序為Au-Ag-Pb-Zn-Mo-Cu。從異常規模、異常面積看，Mo的找礦前景位于Zn之前；從異常強度看，Mo位于Cu之前，因此Mo在河北省是極具找礦意義的元素之一。

2.3 巖漿巖的地球化學參數特征

表3是根據省內水系沉積物樣品統計出的巖漿侵入巖中元素的集散特征。在燕山期侵入巖中：花崗巖類(γ5)富集Na2O、Mo、Be；二長巖類(η5)富集Na2O、K2O、Pb、Mo、Ba、Zr；正長巖類(ζ5)富集K2O、Zn、Cd、Hg、Bi、W、Mo、Mn、Nb、V。在次火山巖中：次流紋巖(λ5)富集K2O、Ag、Zn、Cd、Hg、W、Mo、Mn、Be、Li、Nb、V、Y、Zn；次粗面巖(τ5)富集K2O、Pb、Hg、As、Sb、W、Mo、Mn、Be、Li、Nb、V、Y Zr；次安山巖(α5)富集K2O、Mo、Mn、Ba、Be、La、Li、V。上述各類巖性樣品數之和為1 817，占河北省巖漿巖樣品總數(3 823)的47.5%。可以看出，燕山期酸性巖及大部分中性巖均富集Mo，與Au、Ag、Pb、Zn、Cu等相對比，燕山期巖漿巖富集Mo更具普遍性，Mo的這種超量富集為成礦提供了必要的物質基礎。

表1 河北省區域巖石親硫微量元素含量

注：單位Ag、Cd、Hg為10-9，其他為10-6

表2 河北省水系沉積物異常參數

注：異常襯度= NAP值/面積，NAP值為省內各異常NAP值之和，面積為省內各異常面積之和

表3 巖漿巖區水系沉積物中元素集散特征

注：①富集系數=巖漿巖水系沉積物樣品中元素平均值/全省水系沉積物樣品中元素平均值；②全省水系沉積物樣品中Mo元素平均值為0.7×10-6

圖1 河北省Mo地球化學背景分布圖Fig．1 Molybdenum geochemical background map of Hebei

2.4 Mo的地球化學分布特征

河北省水系沉積物中，Mo背景平均值為0.7×10-6，離差為0.34×10-6，變化系數為0.47。在圖1中：藍色區域Mo小于0.5×10-6，為低背景區；黃色區域Mo 0.5×10-6至1.0×10-6，為背景區；淺紅色區域Mo分別為1.0×10-6至1.5×10-6、1.5×10-6至2.0×10-6為高背景區、大于2.0×10-6為區域異常區。

經過統計河北省鉬高背景分布面積達47 000 km2，占山區面積的35%，高背景分布范圍較大，預示著較大的成礦潛力。從圖1可以看出,自南向北Mo背景值逐漸增高，分布連續性變好、面積變大。高背景區域在太行山南段邯鄲、邢臺及阜平地區為零星分布。至北段淶源、懷來、赤城一帶連續性變好，面積變大。向北至北端的張北、沽源、圍場一帶幾乎連成一片，高背景的面積及強度均達到最高。河北省Mo高背景主要分布在北緯39°以北燕山期巖漿活動強烈的地區，有以下幾個高背景區。

1)張北—沽源—圍場高背景區。Mo高背景與廣泛分布的印支期、燕山期巖漿巖侵入體、火山巖及第三系玄武巖有關，該區面積約30 000 km2，構成河北省的一個Mo地球化學集中區，是Mo富集成礦最重要的地區，可稱為Mo地球化學省。

2)淶源—懷來—赤城高背景區。位于上黃旗—烏龍溝北東向構造巖漿巖帶的南段。面積9 000 km2，Mo的高背景與燕山期的巖漿侵入巖、火山巖相吻合。

3)興隆—平泉高背景區。區內燕山期巖漿侵入巖及火山巖較發育，面積7 000 km2，南側連續性好，背景值較高。

4)興隆—寬城高背景區。主要分布于興隆—青龍結晶基底變質巖地區，面積1 000 km2，高背景零星分布，與侵入到變質巖中的燕山期巖漿巖體有關。

3 Mo礦床地球化學背景及濃集模式

由圖1可以看出，鉬礦床多數分布在高背景區或高背景區邊部，共計16處，占70%；部分鉬礦分布在Mo背景區，共計7處，占30%；Mo低背景區沒有鉬礦分布。這說明Mo的區域性富集是鉬礦的重要控礦因素。

根據鉬礦的地球化學濃集方式不同，可分為以下幾種模式：

1)四級濃集模式。從區域背景到異常表現為四級逐次濃集特征，濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)-一級高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之間)-二級高背景(Mo在1.5×10-6～2.0×10-6之間)-區域異常(Mo>2.0×10-6)。這類礦床有豐寧縣撒岱溝門鉬礦(1號)、平泉縣小寺溝銅鉬礦(6號)、興隆縣莫古峪鉬(9號)、興隆縣茅山花市鉬礦(13號)、宣化縣賈家營鉬礦(14號)、涿鹿縣口前鉬鐵礦(15號)、淶源縣大灣鋅鉬礦(21號)、淶源縣營兒嶺—湖海嶺一帶銅多金屬礦(22號)，共計8處，其中撒岱溝門鉬礦是河北省規模最大的鉬礦，產于印支期二長花崗巖中，為一斑巖型大型鉬礦。

2)三級濃集模式。濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)-一級高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之間)-二級高背景(Mo在1.5×10-6～2.0×10-6之間)。有關的礦床有承德市壽王墳銅鉬礦(7號)、承德市羅圈溝東山銅(鉬)礦(8號)、靈壽縣秋樹林鉬礦(23號)，共計3處。

3)二級濃集模式。濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)一級高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之間)。有關的礦床有豐寧縣張懷營村榮興鉬礦(2號)、豐寧縣佟柵子鉬礦(3號)、承德縣磴上鉬硫鐵礦(4號)、承德縣劉家營銀多金屬礦(5號)、淶水縣北龍門鉬鐵礦(16號)，共計5處。

4)一級濃集模式。濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)。有關的礦床有寬城縣唐杖子金(鉬)礦(10號)、青龍縣四撥子—六撥子銅多金屬礦(11號)、青龍縣采桑峪鉬金礦(12號)、涿鹿縣大河南鉬礦(17號)、淶水縣野孤鉬礦(18號)、易縣石碑口鉬礦(19號)、淶源縣木吉村銅鉬礦(20號)，共計7處。

上述4種模式中二級濃集模式、三級濃集模式、四級濃集模式為多級濃集模式，礦床數合計為16處，說明鉬礦地球化學背景具有多級濃集的特征，其中四級濃集模式礦床數最多，濃集級數越多越有利于成礦。

4 找礦方向分析

省內鉬礦類型有斑巖型、矽卡巖型和熱液型，主要為斑巖型和矽卡巖型，分布在烏龍溝—上黃旗斷裂帶、豐寧—隆化斷裂帶和平坊-桑園斷裂帶上，與燕山期及少數印支期中酸性巖漿巖關系密切。已知礦床主要有豐寧撒袋溝門斑巖型鉬礦、平泉小寺溝斑巖型鉬礦、淶源大灣斑巖—矽卡巖型鉬礦、興隆蘑菇峪矽卡巖型鉬礦等。撒袋溝門斑巖型鉬礦成礦時代為為印支期[8-10]，其他均為燕山期。鉬的多級濃集模式是鉬成礦的重要前提條件和指示標志，以下根據鉬成礦地質條件及地球化學濃集模式分析河北省鉬找礦方向。

4.1 張北-沽源-圍場鉬高背景區

該區分布在河北省最北部，Mo高背景多級濃集模式分布廣范，是河北省Mo濃集程度最高的地區，聚集有巨量的鉬成礦物質。區內巖漿巖主要為印支期及燕山期花崗巖、侏羅系及白堊系火山巖。斷裂構造主要有東西向尚義—赤城、豐寧—隆化斷裂、北東向烏龍溝—上黃旗斷裂。區內巖漿活動頻繁、斷裂構造發育，為本區鉬提供了有利的成礦地質條件。

本區已知鉬礦僅有撒岱溝門鉬礦，其四級濃集模式分布面積為71 km2，分布在鉬地球化學省的邊緣部位，根據鉬礦濃集模式，在多級濃集模式分布區域是鉬最有利的成礦部位。該高背景區有10余處面積近百至數百平方公里的四級濃集模式分布區，面積最大一處為600 km2。從多級濃集模式廣范分布看，本區鉬找礦潛力巨大，是河北省鉬找礦最有利區域，有望發現多處大中型甚至超大型鉬礦，實現重大突破，應當引起今后工作的高度重視。

根據該區巖漿侵入巖及火山巖廣泛分布的特點，以找斑巖型及火山-次火山熱液型鉬礦為主，重點是發現新礦床。

4.2 淶源—懷來—赤城鉬高背景區

該區位于烏龍溝-上黃旗斷裂帶的南段，鉬高背景呈斷續片狀，具有多級濃集模式。區內南、中、北部地質條件各異，南部出露地層有中上元古界碳酸鹽巖、侏羅系火山巖，巖漿巖為燕山期中酸性侵入巖；地球化學高背景為四級濃集模式；已知礦床為斑巖型和矽卡巖型。中部宣化、懷來一帶為中上元古界碳酸鹽巖、侏羅系火山巖，零星燕山期花崗巖；地球化學高背景為四級濃集模式；已知礦床為斑巖型。北部為太古界變質巖出露區，海西期、燕山期中酸性巖發育；地球化學高背景為四級濃集模式；無已知礦床分布。

根據以上地質及地球化學特征南部找斑巖型和矽卡巖型鉬礦，著眼于發現新礦床、已知礦床深部及外圍找礦。中部找斑巖型和火山-次火山熱液型，以發現新礦床為主。北部變質巖區已知礦床主要為金礦，但地球化學背景顯示該區鉬濃集特征明顯，具有鉬成礦的物質條件，其找礦方向應為金礦伴生型鉬礦，注意已知礦床的綜合評價。

4.3 興隆—平泉高背景區

區內北部出露地層為太古界變質巖，中部及南部為中上元古界碳酸鹽巖及侏羅系火山巖。巖漿巖主要為燕山期中酸性侵入巖。斷裂構造主要為北東、近東西向，其次為北西向。已知礦床為斑巖型和矽卡巖型(如壽王墳矽卡巖型銅鉬礦、小寺溝斑巖型銅鉬礦、蘑菇峪斑巖型鉬礦等)，主要與燕山期中酸性侵入體有關。本區鉬地球化學高背景呈零散片狀，以二級濃集模式為主，少量三、四級，已知礦床主要位于后兩種濃集模式區。

本區應主要尋找斑巖型、矽卡巖型鉬礦，發現新礦床、已知礦床深部和外圍找礦并重。

4.4 興隆—寬城高背景區

該區出露地層主要為太古界變質巖，燕山期中酸性巖侵入體發育。鉬地球化學高背景呈零散狀，濃集模式級別自東向西逐漸增高。已知礦床主要為金礦，有一處熱液型鉬礦。

本區在多級濃集模式區,應注意尋找與巖漿巖有關的熱液型及斑巖型鉬礦，其他地區應注意尋找與金礦伴生型鉬礦。

5 結論

通過以上分析可以看出，河北省鉬是主要成礦元素之一，找礦潛力較大。鉬地球化學背景自南向北逐漸增高，北部地區是一個鉬地球化學省，存在鉬的巨量聚集。主要找礦方向有：①張北—沽源—圍場區，有望發現大中型及超大型鉬礦，找礦方向為斑巖型及火山-次火山熱液型，重點是發現新礦床；②淶源—懷來—赤城區，南部找斑巖型和矽卡巖型鉬礦，著眼于發現新礦床、已知礦床深部及外圍找礦。中部找斑巖型和火山-次火山熱液型，以發現新礦床為主。北部變質巖區，已尋找金礦伴生型鉬礦；③興隆—平泉區，主要尋找斑巖型、矽卡巖型鉬礦，發現新礦床、已知礦床深部和外圍找礦并重；④興隆—寬城區，注意尋找與巖漿巖有關的熱液型及斑巖型鉬礦，已知金礦應注意伴生型鉬礦。

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