河南姚沖隱伏斑巖型鉬礦床地質特征及地球動力學背景

張宗可，李毅，陳鵬，張自森，許礦華，羅正傳

1.河南省有色金屬地質勘查總院，河南鄭州450052；2.河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室，河南鄭州450052；3.河南鑫利源地礦有限公司，河南鄭州450052；4.河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊，河南鄭州450016；5.河南省有色金屬地質礦產局，河南鄭州450016

河南姚沖隱伏斑巖型鉬礦床地質特征及地球動力學背景

張宗可1，2，3，李毅1，2，陳鵬1，2，張自森4，許礦華5，羅正傳5

1.河南省有色金屬地質勘查總院，河南鄭州450052；2.河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室，河南鄭州450052；3.河南鑫利源地礦有限公司，河南鄭州450052；4.河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊，河南鄭州450016；5.河南省有色金屬地質礦產局，河南鄭州450016

對姚沖隱伏斑巖型鉬礦床成礦背景、產出特征、成礦時代、成礦地球動力學背景等方面進行了綜合分析、對比研究.姚沖鉬礦床產于大別成礦帶西段的斑巖型鉬礦床.礦體賦存于花崗斑巖體（脈）外接觸帶的中元古界蝕變片麻巖中，主要受隱伏巖體和構造控制.礦床成礦方式以充填作用為主，輝鉬礦化主要呈浸染狀、細脈-網脈狀、薄膜狀、角礫狀產出.通過姚沖鉬礦床與鄰近鉬礦床及相關斑巖體、中生代花崗巖基同位素年齡的對比研究，結合前人在大別山北麓的研究成果，將姚沖鉬礦床成礦年齡限定在140 Ma左右的峰期內，對應的地球動力學背景為中國東部巖石圈大規模快速減薄.

斑巖鉬礦；隱伏礦床；地球動力學背景；大別造山帶；姚沖；河南省

大別造山帶繼高壓-超高壓變質帶研究取得世界領先水平的豐碩科研成果之后，近幾年來，大別成礦帶的找礦勘查，特別是鉬礦床勘查取得了一系列重大突破和進展，主要包括湯家坪［1-4］、大銀尖［5-9］、千鵝沖［10-12］、母山［13］、天目山［14］、寶安寨［15］、陡坡、肖畈［16］、白果樹［17-18］、風響山［19］以及金寨沙坪溝［20-21］、銀山［22］、蓋井Pb-Zn-Mo［23］等10余個鉬礦床相繼發現.這些礦床的規模多數為大型—中型，個別達超大型，從而構成了對中國東部中生代大規模構造運動的成礦響應.找礦突破相應地引起了地質學界的廣泛關注，針對上述礦床，前人主要從礦床學和巖石學的視角，進行了廣泛的成礦流體、元素地球化學、同位素地球化學、同位素地質年代學等方面的研究，從而大大提高了本區的理論研究程度和知名度.因此，包括該成礦帶在內的武當-桐柏-大別成礦帶已于2012年7月正式列為我國第20個國家級重點成礦帶.

本文依據河南姚沖鉬礦區最新勘查成果，特別是鉆孔ZK0403在1089 m深部發現花崗斑巖體進而被確認為斑巖型礦床，對礦床的地質特征進行總結，并通過與相鄰鉬礦床最新研究成果的對比，對姚沖礦床的成礦地球動力學背景進行初步探討，為深化該區成礦找礦理論，擴大找礦成果提供依據.

1 成礦地質背景

姚沖鉬礦床位于大別成礦帶西段，桐柏-大別造山帶的新縣北部，區內地層發育不全，主要為一套區域變質巖和火山碎屑巖（圖1）.

構造表現為近東西向與近南北向2組構造相互交織形成的網格構造系統.其中北西西向斷裂主要有龜山-梅山斷裂、桐柏-商城斷裂，近南北向斷裂主要有澀港斷裂、新縣斷裂、商城-麻城斷裂.

區內巖漿活動十分頻繁，尤以燕山期最為強烈.主要巖體有沿桐柏-商城斷裂自西向東分布的靈山、新縣和商城三大花崗巖基，以及眾多的中酸性小巖體.其中與區內斑巖型鉬礦關系密切的巖體主要包括肖畈巖體、母山巖體、大銀尖巖體、戴咀巖體、湯家坪巖體.

2 礦床地質特征

姚沖鉬礦床主要呈隱伏狀賦存于花崗斑巖體（脈）的外接觸帶之中，主要賦礦巖石為英云閃長質片麻巖和花崗閃長質片麻巖.這些巖石的礦物粒（片）徑細小，較為致密，脆性強，節理發育，局部蝕變明顯，鉬礦化對圍巖的巖性沒有明顯的選擇性.礦體與圍巖均呈漸變過渡關系.

圖1 大別山區鉬礦床空間分布略圖（據王等,2013，略有修改）Fig.1 Distribution of Mo deposits in Dabie Moutains（Modified from Wang et al.,2013）

目前鉆探初步查明姚沖鉬礦床有53條礦體，東西長約960 m，南北寬800 m，賦存標高為+300～-400 m，礦體最大厚度62.53 m，最小厚度2.00 m，平均厚度28.19 m，厚度變化系數為73.97%，屬較穩定型.礦體的平面形態呈不規則面狀，縱、橫剖面圖上呈厚大的透鏡狀或似層狀，綜合空間形態呈不規則體狀.從各橫勘探線剖面礦體的厚度及平均品位看，0線是礦區礦化的中心，富礦體分布于03～02橫線與Ⅲ～Ⅴ縱線所圈閉的區域內，集中在以ZK3為中心的地帶（圖2、3、4）.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.礦體的地表礦化較分散、不連續、規模小且品位低，上部主要被黃土、殘坡積物和無礦巖石所覆蓋，僅能圈出個別礦體，深部沿走向和傾向有較大延伸并分段連成一片，礦化明顯增強.

礦石中主要礦石礦物為輝鉬礦、黃鐵礦和黃銅礦，以及少量的磁黃鐵礦、赤鐵礦、白鎢礦、方鉛礦等；脈石礦物主要為石英、鉀長石和斜長石.輝鉬礦呈結晶片狀、鱗片狀、束狀以及花狀、簇狀集合體，產出在石英等脈石礦物的粒間（圖5）.姚沖鉬礦床經歷了石英-鉀長石階段、輝鉬礦-鉀長石-石英階段、輝鉬礦-石英階段、鉀長石（綠簾石）-石英階段和方解石階段，其中輝鉬礦-石英階段是主要的礦化階段.姚沖鉬礦床圍巖蝕變比較發育，常見的有硅化、鉀化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化.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.

3 成礦時代探討

圖2 河南姚沖鉬礦區地質略圖（據王等,2013，略有修改）Fig.2 Geologic sketch map of Yaochong Mo deposit,Henan province（Modified from Wang et al.,2013）

據最新的研究成果，對大別造山帶主要鉬礦床成礦時代進行統計分析，并與成礦相關巖體成巖（侵位）時代進行對比（表1）.結果表明：大別山地區鉬礦床除母山、肖畈、陡坡等鉬礦床形成于（142±1.8）～（140.5± 8.2）Ma外，其余礦床的大規模成礦主要出現在（136.9±1.2）～（113.1±7.9）Ma時限之間.大別山地區存在與毛景文等［24］提出中國北方大規模成礦作用相對應的140 Ma左右和120 Ma左右兩個成礦峰期，而礦化年齡通常晚于斑巖侵位年齡，甚至晚10 Ma.據此，我們認為姚沖鉬礦成礦時代應處于140 Ma左右的峰期內，晚于與其相關的新縣花崗巖基的侵位年齡（135～130 Ma），與母山、肖畈、陡坡等鉬礦床同期產出，與巖石圈大規模快速減薄的地球動力學背景相對應.

圖3 姚沖鉬礦床00橫勘探線剖面簡圖Fig.3 Profile along the crossing exploration line No.00 of Yaochong Mo deposit

4 成礦地球動力學背景分析

圖4 姚沖鉬礦床05縱勘探線剖面簡圖Fig.4 Profile along the longitudinal exploration line No.05 of Yaochong Mo deposit

大規模成礦或大爆發式成礦是特定地球動力學環境的產物［25］，大別成礦帶作為中國東部大規模東西向成礦帶的組成部分也有其產出的地球動力學背景.毛景文等［24］提出中國東部（包括長江中下游地區）大規模成礦作用出現在200～160 Ma、140 Ma左右和120 Ma左右3個峰期，鉬成礦作用與花崗巖體的侵位和熱液作用密切相關.大別山鉬礦的2個成礦時段分別與毛景文等提出的大規模成礦作用的第二和第三個峰期相對應，而三大成礦峰期所對應的地球動力學背景分別為華北板塊與揚子板塊的碰撞造山后陸內造山和伸展過程、南北主應力場向東西主應力場構造體制大轉折和東西向巖石圈大規?？焖贉p薄作用［26］.

圖5 姚沖鉬礦主要礦石類型（據李毅等,2013）Fig.5 Principal ore types of the Yaochong Mo deposit（From Li et al.,2013）

類比鄰近鉬礦床成巖成礦年齡精測數據，以及新縣花崗巖基侵位年齡為135～130 Ma，姚沖輝鉬礦的Re-Os等時線年齡為（136±1.2）Ma，判定姚沖鉬礦床形成于中生代早白堊世，對應于中國中東部大規模成礦作用的第二個峰期，為大規模成礦作用的一部分.與燕山晚期大別造山帶在伸展機制下巖石圈減薄、深部巖漿底劈侵位密切相關.

吳福元［27］提出，早白堊世是中國中東部的一個重要的巖漿活動期，在約132～120 Ma的巖漿巖均侵位于一個伸展環境.早白堊世受太平洋構造域的影響，中國中東部從印支期以近東西向構造為主，北北東至近南北向構造為次，進入以北北東至近南北向構造為主，近東西向構造為次的區域構造-動力體制大轉換［28］.大別造山帶北緣信陽-商城-霍山一帶發育的中生代陸相火山巖（J-K2）及斷裂邊緣發育的一系列斷陷盆地，是造山帶邊緣斷裂走滑的結果，代表擠壓階段末期造山帶邊緣應力狀態首先由擠壓轉換為走滑，整個區域應力場即將處于伸展環境，標志著大別地殼開始減?。?9］.燕山晚期大別造山帶巖石圈減薄和伸展垮塌，導致軟流圈上涌、地殼增溫，激發了廣泛而強烈的深源巖漿活動.大量近南北向斷裂形成，并與早期北西向深大斷裂構成了大別山地區格子狀構造系統.區內北西向桐柏-商城斷裂深切至下地殼，其與近南北向斷裂相交匯，控制著區內深源淺成、高硅富堿富鉬中酸性斑巖體的侵位和分布［30］.

表1 大別造山帶主要鉬礦床及相關斑巖體同位素年齡Table 1 Isotopic ages of M o deposits and ore-bearing porphyries in Dabie orogen

冷成彪［31］等認為成礦流體主要來自斑巖下部的巖漿房，Klemm等［32］、Shinohara和Hedenquist［33］、Heinrich［34］都認為，只有當來源于深部異常富集成礦金屬的流體加入到淺部巖漿-熱液系統中，才能形成超大型礦床，并建立了巖漿-熱液體系的成礦模型.

姚沖鉬礦大量石英-輝鉬礦脈充填和交代于節理、裂隙中，且常見典型的梳櫛狀石英脈、晶洞構造等，反映出成礦發生在拉張伸展環境中.因此，我們認為姚沖鉬礦形成于伸展拉張的構造環境，對應的地球動力學背景為區域的巖石圈大規模快速減薄、拆沉和熱侵蝕.

5 結論

（1）姚沖鉬礦床主要呈隱伏狀賦存于巖體外接觸帶的片麻巖中，礦化主要受下部隱伏巖體和斷裂構造控制.

（2）礦石類型、礦化蝕變具典型斑巖型鉬礦床地質特征，礦床類型為斑巖型鉬礦床.

（3）姚沖鉬礦床成礦時代在140 Ma左右，礦床形成于早白堊世，與中國東部巖石圈大規?？焖贉p薄的地球動力學背景相對應.

致謝：本文承蒙李永峰博士審閱，匿名審稿人給予了中肯的意見，在此表示衷心的感謝！

［1］楊澤強.河南省商城縣湯家坪鉬礦圍巖蝕變與成礦［J］.地質與勘探, 2007,43（5）:17—22.

［2］楊澤強.河南商城縣湯家坪鉬礦輝鉬礦錸-鋨同位素年齡及地質意義［J］.礦床地質,2007,26（3）:289—295.

［3］魏慶國，高昕宇，趙太平，等.大別北麓湯家坪花崗斑巖鋯石LA-ICPMS U-Pb定年和巖石地球化學特征及其對巖石成因的制約［J］.巖石學報,2010,26（5）:1550—1562.

［4］Chen Y J,Wang Y.Fluid inclusion study of the Tangjiaping Mo deposit, Dabie Shan,Henan Province:Implications for the nature of the porphyry systems of post-collisional tectonic settings［J］.International Geology Review,2011,53（5/6）:635—655.

［5］羅正傳.大別山北麓鉬金銀多金屬礦成礦規律及找礦方向［J］.礦產與地質,2010,24（2）:125—131.

［6］羅正傳，李永峰，王義天，等.大別山北麓河南新縣地區大銀尖鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素年齡及其意義［J］.地質通報,2010,29（9）: 1349—1354.

［7］李紅超，徐兆文，等.河南新縣大銀尖鉬礦床流體包裹體研究［J］.高校地質學報,2010,16（2）:236—246.

［8］楊梅珍，曾鍵年，李法嶺，等.河南新縣大銀尖鉬礦床成巖成礦作用地球化學及地質意義［J］.地球學報,2011,32（3）:279—292.

［9］Li H C,Xu Z W,Lu X C,et al.Constraints on timing and origin of the Dayinjian intrusion and associated molybdenum mineralization,western Dabie orogen,central China［J］.International Geology Review,2012,54（13）:1579—1596.

［10］李法嶺.河南大別山北麓千鵝沖特大隱伏斑巖型鉬礦床地質特征及成礦時代［J］.礦床地質,2011,30（3）:457—468.

［11］楊梅珍，曾鍵年，覃永軍，等.大別山北緣千鵝沖斑巖型鉬礦床鋯石U-Pb和輝鉬礦Re-Os年代學及其地質意義［J］.地質科技情報, 2010,29（5）:35—45.

［12］YANG Yong-fei,CHEN Yan-jing,LI Nuo,et al.Fluid inclusion and isotope geochemistry of the Qian'echong giant porphyry Mo deposit, Dabie Shan,China:A case of NaCl-poor,CO2-rich fluid systems［J］. Journal ofGeochemical Exploration,2013,124:1—13.

［13］楊梅珍，曾鍵年，任愛群，等.河南羅山縣母山鉬礦床成礦作用特征及鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代學［J］.礦床地質,2011,30（3）:435—447.

［14］Mao JW,XieGQ,Bierlein F,etal.Tectonic implications from Re-Os dating ofMesozoic molybdenum deposits in the East Qinling-Dabie orogenic belt［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta,2008,72:4607—4626.

［15］陳偉，李紅超，徐兆文，等.河南新縣寶安寨鉬礦床成礦物質來源及形成機制研究［J］.礦物學報,2011,31（增刊）:12—13.

［16］Li J P,Li Y F,Xie K J.Precise Re-Os dating of molybdenite from the Northern Dabie molybdenum belt in central China and its geodynamic implications［J］.Advanced Materials Research,2012,535—537: 1035—1038.

［17］王振生，李玉芹，蘇士星，等.大別山成礦帶白果樹鉬礦區地球化學特征［J］.中國科技信息,2011（19）:41—43.

［18］黃錦錦.新縣白果樹鉬礦礦區地質特征及找礦標志［J］.科技致富向導,2011（29）:310—311.

［19］周曉玉，張同林，溫國棟.河南省新縣風響山銀、鉬礦地質特征及找礦前景淺析［J］.科技創新導報,2011（7）:44—46.

［20］張懷東，王根節，王波華，等.沙坪溝斑巖型鉬礦含礦巖體及其蝕變特征［J］.安徽地質,2010,20（4）:260—266.

［21］黃凡，王登紅，陸三明，等.安徽省金寨縣沙坪溝鉬礦輝鉬礦Re-Os年齡［J］.礦床地質,2011,30（6）:1039—1057.

［22］徐曉春，樓金偉，陸三明，等.安徽金寨銀山鉬-鉛-鋅多金屬礦床Re-Os和有關巖漿巖40Ar-39Ar年齡測定［J］.礦床地質,2009,28（5）:621—632.

［23］Xu X C,Lou J W,Xie Q Q,et al.Geochronology and tectonic setting of Pb-Zn-Mo deposits and related igneous rocks in the Yinshan region, Jinzhai,Anhui province,China［J］.Ore Geology Reviews,2011,43: 132—141.

［24］毛景文，謝桂青，等.中國北方中生代大規模成礦作用的期次及其地球動力學背景［J］.巖石學報,2005,21（1）:169—188.

［25］毛景文，華仁民，李曉波.淺議大規模成礦作用與大型礦集區［J］.礦床地質,1999,18（4）:291—299.

［26］李永峰，毛景文，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）:292—304.

［27］Wu F Y,Lin J Q,Simon A,et al.Nature and significance of the Early Cretaceous giant igneous event in eastern China［J］.Earth Planet Sci Lett,2005,233:103—119.

［28］任繼舜.論中國大陸巖石圈構造的基本特征［J］.中國區域地質, 1991（4）:289—293.

［29］高山，張本仁，等.秦嶺-大別造山帶下地殼拆沉作用［J］.中國科學,1999,29（6）:532—541.

［30］姚書振，丁振舉，等.秦嶺造山帶金屬成礦系統［J］.地球科學,2002, 27（5）:599—604.

［31］冷成彪，張興春，等.巖漿-熱液體系成礦流體演化及其金屬元素氣相遷移研究進展［J］.地質論評,2009,55（1）:100—112.

［32］Klemm LM,Pettke T,Heinrich C A,et al.Hydrothermal evolution of the el Teniente deposit,Chile:Porphyry Cu-Mo ore deposition from lowsalinitymagmatic fluids［J］.Economic Geology,2007,102（6）:1021.

［33］Shinohara H,Hedenquist J W.Constraints on magma degassing beneath the Far Southeast porphyry Cu-Au deposit［J］.Philippines:Journal of Petrology,1997,38:1741—1752.

［34］Heinrich C A.The physical and chemical evolution of low-salinity magmatic fluids at the porphyry to epithermal transition:A thermodynamic study［J］.Mineralium Deposita,2005,39（8）:864—889.

GEOLOGY AND GEODYNAMIC SETTING OF THE CONCEALED PORPHYRY MOLYBDENUM DEPOSIT IN YAOCHONG,HENAN PROVINCE

ZHANG Zong-ke1,2,3,LI Yi1,2,CHEN Peng1,2,ZHANG Zi-sen4,XU Kuang-hua5,LUO Zheng-zhuan5

1.Henan Institute of Geological Exploration for Nonferrous Metals,Zhengzhou 450052,China;2.Key Laboratory of Deep Ore-prospecting Technology Research for Nonferrous Metals of Henan Province,Zhengzhou 450052,China;3.Henan Xinliyuan Geological and Mineral Co.,Ltd.,Zhengzhou 450052, China;4.No.5 Geologic Brigade,Henan Bureau of Nonferrous Metal Geology and Mineral Resources,Zhengzhou 450016,China;5.Henan Bureau of Nonferrous Metal Geology and Mineral Resources,Zhengzhou 450016,China

With comprehensive analysis and comparative study on the metallogenic setting,occurrence characteristics, metallogenic epoch and geodynamic setting of the Yaochong concealed porphyry Mo deposit,it is concluded that the Yaochong Mo deposit occurs in the western section of Dabie metallogenic belt,with the orebody hosted in the Mesoproterozoic altered gneiss at the exocontact of granite-porphyry body（dyke）and controlled by concealed porphyry and structures.The deposit is formed mainly by filling mineralization.The main molybdenite mineralization occurs in dissemination,veinlet-stockwork,thin film and breccia.With former researches on the northern foot of Dabie Mountains and the isotopic age contrast between Yaochong Mo deposit and neighboring Mo deposits,ore-bearing porphyry and Mesozoic granite batholiths,the authors suppose that the metallogenic age of the Yaochong Mo deposit is about 140 Ma and the corresponding geodynamic setting is the rapid lithospheric thinning on a large scale in Eastern China.

porphyry Mo deposit;concealed deposit;geodynamic setting;Dabie orogen;Yaochong;Henan Province

1671-1947（2015）03-0226-07

P618.65

A

2014－08－21；

2014-12-04.編輯：張哲．

河南省科技攻關計劃項目（112102313112）.

張宗可（1979—），男，工程碩士，工程師，主要從事地質礦產勘查與科研工作，通信地址河南省鄭州市中原東路107號，E-mail// hnyszzk@126.com