河南省盧氏縣椿樹溝—娘娘廟鉬鎢礦床地質特征及找礦標志分析

于忠東,周建川,王 璇,劉 冰,王 瑾,李 瓊，傅治國

(1.河南省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院,河南 洛陽 471023)(2.河南省地質礦產勘查開發局第二地質勘查院，河南 鄭州 451464)

0 引 言

該項目是2008年度省地質勘查基金(周轉金)普查項目。工作區位于河南省盧氏縣椿樹構—娘娘廟一帶，隸屬于木桐鄉和徐家灣鄉管轄，距盧氏縣城約30 km。河南省地礦局地礦一院歷經兩年的全面地質勘查工作，探明椿樹溝—娘娘廟鉬鎢為一中型的斑巖型鉬鎢礦床。本文就該礦床地質特征及找礦標志進行分析，以期為鉬礦鎢礦地質勘查工作者提供參考。

1 大地構造特征

研究區地處華北陸塊南緣洛南—欒川臺緣褶皺帶(圖1)，銀家溝—夜長坪北東向構造巖漿巖成礦帶南端[1]，夜長坪鉬鎢普查區外圍。北有潘河—馬超營斷裂帶出露，南有黑溝斷裂通過。次級近東西向和北(北)東向構造發育，為區域成礦提供了良好的礦液運移通道和儲存場所[2]。區內巖漿活動非常頻繁，與成礦關系密切的中生代特別是侏羅世-白堊世的中酸性小巖體廣布全區。

圖1 豫西地區大地構造分布圖

2 區域成礦地質背景

區域主要出露中元古界熊耳群火山巖和官道口群陸源碎屑巖和碳酸鹽巖，構造運動強烈[3]，巖漿活動頻繁，形成了鉬、鎢、鐵、鉛、鋅、銅、硫、金、銀等礦產資源。

2.1 地 層

主要出露地層為中元古界熊耳群、官道口群、新元古界欒川群、震旦系陶灣群，寒武系和第四系零星分布。

2.1.1 中元古界熊耳群

分布于沙河將軍山—郭家河一帶。為一套中基性-中酸性火山巖熔巖夾火山碎屑巖。自下而上出露有許山組、雞蛋坪組、馬家河組。

2.1.2 中元古界官道口群

分布于官道口—朱陽—夜長坪—潘河一帶。自下而上分為高山河組、龍家園組、巡檢司組、杜關組、馮家灣組、白術溝組。

2.1.3 震旦系陶灣群

分布于南部，為一套陸源碎屑巖-碳酸鹽沉積建造，自下而上由三岔口組、風脈廟組、秋木溝組組成。

2.1.4 寒武系

零星分布于西北部，下部為微晶白云巖、含磷砂質白云巖、中細粒砂巖、泥巖；中部為角礫狀細晶白云巖，上部為灰-灰紫色泥質粉砂巖夾白云巖薄層。

2.2 構 造

本區經歷了多期構造變形，地質構造復雜，褶皺、斷裂發育。

2.2.1 褶 皺

礦區位于杜關向斜南翼一個次級背斜構造軸部。

2.2.2 斷 裂

區內斷裂十分發育，以近東西向為主。

2.2.2.1 欒川—黑溝斷裂

分布于普查區的南部黑溝等地。走向近東西，傾向南，傾角70°～80°。斷裂帶寬數10～100 m，多期活動特征明顯，發育糜棱巖、碎裂巖。為華北陸塊與秦嶺造山帶的分劃性斷裂[4]。

2.2.2.2 潘河—馬超營深大斷裂

展布于工作區北部潘河等地，走向近東西，傾向北，傾角50°～80°，由數條斷裂組成。具壓性、張性、壓扭性等多期活動。沿斷裂帶熱液活動現象明顯，具硅化、鉀化、碳酸巖化、絹云母化等蝕變，金屬礦化主要有方鉛礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化等。

2.3 巖漿活動

區內巖漿活動主要有：中元古代表現為大規模的中基性-中酸性火山噴發；印支期表現為正長斑巖脈侵入；燕山期表現中酸性小巖體和巖脈的侵入。特別是中生代燕山期中酸性小巖體受近東西向和北北東向斷裂帶控制，具有等間距分布的特點。

2.4 區域化探異常特征

2.4.1 水系沉積物異常

1∶5萬區域化探異常圈出Pb、Zn、Ag單元素異常3個， W、Mo、Pb、Cu、Zn、V組合異常3個(見表1)，異常相互套合迭加，覆蓋面積達20 km2。異常元素組合復雜、套合好、強度高、規模大。這些異常均由燕山期中酸性小巖體攜帶Pb、Zn、W、Mo等礦液交代圍巖引起。

表1 椿樹溝7-甲1異常特征值表

2.4.2 原生暈異常

從已知夜長坪礦區原生暈異常特征分析，Pb、Zn、Mo、W等元素的原生暈,呈面狀、半環狀，異常清晰，形態完整，元素分帶明顯，套合良好。成礦元素Mo異常位于夜長坪隱伏鉬鎢礦床的上方，在異常區鐵錳礦化帶內，經取樣分析鉬達到工業品位。由此可見，Mo異常由隱伏鉬鎢礦床引起[5]。

2.5 區域礦產特征

區域主要金屬礦產有鉬、鎢、硫、金、銀、錳、銅、鉛、鋅。其中大型鉬鎢礦1處、大型鐵礦1處、大型鐵鋅礦1處、，其余為小型礦和礦(化)點。受欒川斷裂和馬超營斷裂影響，區內主要金屬礦產、水系沉積物地球化學異常多呈北西西向帶狀分布。通過資料對比研究發現，礦產常常作有規律分布。

3 礦區地質特征

3.1 地 層

出露地層主要為中元古界官道口群龍家園組、巡檢司組和白術溝組。各組段地層巖性組合特征如下：

3.1.1 龍家園組

研究區內大范圍出露，根據巖性組合將其分為1、2、3段。

龍家園組一段：分布于普查區北東部四十盤嶺—瑤子溝一帶，白云巖為主。

龍家園組二段：分布于普查區西南部蛇溝—干溝一帶，呈斷塊產出。分為2個巖性段。

龍家園組三段：分布于普查區中南部，根據巖性組合可劃分出3個巖性段，紋帶狀白云巖為主。

3.1.2 巡檢司組

分布于普查區中部和北部，與龍家園組上段構成一向斜形態，硅質團塊白云巖為主。

3.1.3 白術溝組(Pt3b)

分布于研究區北部邊緣、水磨溝—桃園溝一帶。呈東西向斷塊產出。主要巖性為黑色炭質板巖、含炭鈣質片巖。

3.2 構 造

研究區位于欒川—黑溝斷裂和潘河—馬超營斷裂之間，斷裂構造發育，局部發育小型褶皺。區內主要斷裂多平行于欒川—黑溝斷裂和潘河—馬超營斷裂，呈北西西向及近東西向展布，控制了地層出露方式，造成地層重復或缺失。與花崗斑巖體成因有關的鉬鎢礦床就位于二組斷裂交匯部位[6]。

區內有規模的斷裂多達26條，按其展布方向大致可劃分為近東西向、北東向及北西向3組。

北西向斷裂：規模小，不發育。

3.3 巖漿巖

研究區內巖漿巖不發育，主要為隱伏的花崗斑巖體和沿斷裂構造分布的正長巖脈。特別是夜長坪隱伏花崗斑巖與鉬鎢礦有成因關系。

3.3.1 隱伏花崗斑巖

呈不規則狀巖體(巖枝)就位于近東西和北東向斷裂交匯部位，巖體外接觸帶鉬鎢礦化明顯，形成厚達幾十米至230 m的鉬鎢礦體。隱伏花崗斑巖體(巖枝)長約300 m，寬約120 m。主要巖性為中粒花崗斑巖。

3.4 地球化學特征

2005年鉛鋅普查工作中，開展了土壤地球化學測量和斷裂構造巖石地球化學測量工作，初步總結地球化學特征如下：

3.4.1 土壤地球化學特征

3.4.1.1 土壤異常

各元素(Ag除外)平均值、背景值、濃集克拉克值(Kk)均明顯高于龍家園組和巡檢司組大理巖(巖石)，說明這些元素在土壤中出現次生富集。

3.4.1.2 元素含量

元素含量平均值與普查區背景值相比(濃集系數K)，Pb元素呈強富集，Ag、Au、Cu、Zn元素呈弱富集分布，其它元素均為正常分布。Pb異常主要對應于普查區北部F06及南部F11斷裂蝕變帶有鉛鋅礦化地段，呈北西西向帶狀展布，元素組合簡單，規律不明顯[7]。

3.4.2 斷裂構造巖石地球化學特征

3.4.2.1 元素分布分配

嚴格受斷裂構造的控制，Pb、Zn異常主要沿F06、F11分布，呈條帶狀沿斷裂帶展布，寬度一般50～100 m，濃集中心和斷裂帶內的礦化蝕變范圍吻合。其他斷裂帶上各元素顯示不明顯，只形成高背景和低緩異常。

3.4.2.2 斷裂蝕變帶各元素參數

平均值、背景值、濃集克拉克值(Kk)與龍家園組和巡檢司組大理巖(巖石)基本一致，僅F06斷裂中Pb、Zn、Ba、Mn出現較高異常值，經探槽揭露發現F06斷裂中充填正長巖脈，在其邊部及圍巖裂隙有零星方鉛礦化和鐵錳礦化。由此判研區斷裂蝕變帶礦化差，在Pb、Zn找礦方面很難突破。

綜上所述，Au、Pb、Ag，在土壤中呈極強富集-強分異型分布，表明其后生富集作用強的特點；斷裂構造內(F06除外)主要成礦元素Pb、Zn平均值普遍偏低，Pb略高于地殼克拉克值，Zn低于地殼克拉克值。Pb、Zn雖然呈富集—強分異型分布，分異程度較高，但含量低，找礦意義不大。

4 礦床地質特征

4.1 礦床總體特征及賦存狀態

夜長坪鉬鎢礦床屬隱伏的斑巖-矽卡巖型礦床，賦存于中元古界官道口群龍家園組與隱伏小花崗斑巖體接觸帶的矽卡巖中，礦體頂面埋深70～800 m。礦床以鉬礦為主，共生鎢礦。鉬品位0.03%～1.36%，平均0.133%；鎢品位0.07%～0.98%，平均0.102%。主礦體平面上呈環狀，形狀比較規則，從中心向四周呈5°～15°的緩傾斜，邊部較陡，傾角40°～50°。主礦體東西長800多m，南北寬500多m。上部礦體厚150～230 m，下部礦體厚180～239 m，二者向四周有變薄變貧的趨勢，并且出現分支分叉。

4.2 礦床的礦體特征

鉆孔揭露并圈定的鉬鎢礦體共有12個。鉬鎢礦體賦存標高239～817 m。礦體存在平緩，傾向120°～130°，傾角25°左右。礦體平均鉛垂厚度在1.37～64.94 m之間，鉬平均品位0.034%～0.159%，鎢平均品位0.067%～0.142%；礦床平均品位：鉬礦0.085%，鎢礦0.09%。

4.2.1 鉬鎢型礦體特征

鉬鎢型礦體是指按鉬鎢工業指標要求，在縱橫勘探線剖面上相互對應的同一礦化段內、由鉬鎢塊段、單鉬塊段及單鎢塊段組成的礦體。

全區共圈出鉬鎢型礦體 6個，編號分別為Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-6、Ⅱ-7、Ⅲ。礦體呈似層狀和透鏡狀、相互平行產出， 傾向120°～130°，傾角25°左右。礦體鉛垂平均厚度在4.85～63.22 m之間，鉬礦平均品位0.034%～0.150%。

Ⅱ-6號鉬鎢型礦體：位于25勘探線兩側，賦存標高625～376 m。由工業鉬鎢礦塊段、工業鉬礦塊段和低品位鉬礦塊段組成。礦體呈似層狀，向南東東緩傾，傾角26°左右。礦體最大斜長320 m，最大斜寬394 m，鉛垂厚度61.49～64.94 m，平均厚度63.22 m，厚度變化系數8.49%，屬穩定型。

Ⅱ-4號鉬鎢型礦體：位于25～33勘探線間及兩側，賦存標高649～383 m。由鉬鎢礦塊段、單鉬礦塊段和單鎢礦塊段組成。礦體呈似層狀，向南東東緩傾，傾角25°左右。礦體最大斜長542 m，最大斜寬394 m，鉛垂厚度12.32～17.03 m，平均厚度14.33 m，厚度變化系數13.85%，屬穩定型。

Ⅱ-1號鉬鎢型礦體：位于25～33勘探線間及兩側，賦存標高707～406 m。由鉬鎢礦塊段、單鉬礦塊段和單鎢礦塊段組成。礦體呈似層狀，向南東東緩傾，傾角23°左右。礦體最大斜長546 m，最大斜寬375 m，鉛垂厚度4.97～6.75 m，平均厚度5.65 m。主要有用成分鉬、鎢礦化不均勻，在縱勘探線剖面上礦石類型從西向東由單鉬型變為單鎢型；在橫勘探線剖面上從南向北由鉬鎢型變為單鉬型。

4.2.2 單鉬型礦體特征

單鉬型礦體3個，編號分別為Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅳ。規模較小，由單孔或雙孔控制，與主礦體平行產出， 傾向120°～130°，傾角26°左右。其中Ⅱ-3號礦體規模較大，具有代表性。

4.3 礦石質量

4.3.1 礦石組分

4.3.1.1鉬礦石

礦石礦物成分比較復雜，主要為輝鉬礦(0.1%～1%)、黃鐵礦(0.5%～5%)、閃鋅礦(0.3%～3%)，次為黃銅礦(0.1%～1%)、白鎢礦等。脈石礦物主要有白云石、石英、滑石等，次為蛇紋石、綠泥石等。

4.3.1.2 鎢礦石

主要為白鎢礦，屬鉬礦的共生、伴生礦產。

4.3.2 主要礦石礦物特征

(1)輝鉬礦：呈鉛灰色。主要以直徑0.02～0.1 mm大小呈片狀侵染狀分布于矽卡巖礦物質中。

(2)白鎢礦：白-乳白色。透明-半透明，油脂光澤，硬度4～5，條痕白色。直徑0.1～0.5 mm之間。

4.3.3 礦石化學成分

礦產勘查對不同類型的鉬礦石作了較全面的化學和光譜全分析，其中化學全分析20件、光譜分析32件、組合分析20件。經歸納整理，將主要礦石類型的化學成分見表2。

4.3.3.1 化學成分

礦石的常量化學成分，輝鉬礦化蝕變白云巖落入沉積碳酸鹽區，輝鉬礦化二云片巖落入中性火山巖區[8]。

4.3.3.2 有益組分

礦石中主要有益組分為Mo、W。

鉬(Mo)主要存在于輝鉬礦中，樣品最高3.44%，最低0.005%，平均0.074%；

鎢(WO3)存在于白鎢礦中，樣品最高0.506%，最低0.01%，平均0.09%。

表2 礦石化學成分一覽表

備注：單位為10-2。

4.3.3.3 伴生組分

礦石中伴生組分多達20余種，但含量均較低，達不到共生和伴生工業指標，不可綜合回收利用。

4.3.4 礦石結構構造

4.3.4.1 礦石結構

主要有片狀、束狀、放射狀結構、鑲嵌結構、它形粒狀結構。

4.3.4.2 礦石構造

主要為細脈狀構造，其一為輝鉬礦、黃鐵礦單一或共同與脈石礦物組成的細脈；其二為單一的輝鉬礦或黃鐵礦組成單礦物細脈。

稀疏浸染狀構造、輝鉬礦以及其他硫化物呈葉片狀，半自形-它形粒狀稀疏浸染于矽卡巖中。

4.3.5 礦石類型

(1)自然類型：按巖石類型可劃分為：浸染狀矽卡巖型鉬礦石、矽卡巖化白云巖型鉬礦石和細脈浸染狀二云片巖型鉬礦石。

(2)工業類型：主要有：單鉬型礦石:以鉬為主；鉬鎢型礦石:以鉬為主，伴生有鎢(白鎢礦)；單鎢型礦石:以鎢為主。

4.3.6 礦石品級

4.3.6.1 鉬 礦

礦床平均品位0.074%，參加資源儲量估算的樣品總數量為133個。富礦(≥0.10%)的樣品數量23個，占總數的17.3%；工業品位礦石(0.06%～0.10%)的樣品數量為35個，占總數的26.3%。

表3 物相分析樣計算結果表

4.3.6.2 鎢 礦

礦床平均品位0.09%，參加資源儲量估算的樣品總數量為98個。工業品位礦石(≥0.12%)的樣品數量為20個，占總數的20.4%；低品位礦石(<0.12%)的樣品數量為78個，占總數的79.6%。由此可見，以低品位礦石為主，工業品位礦石為輔。

4.4 礦體圍巖及其蝕變規律

鉬鎢礦體圍巖主要是硅質條帶白云巖和二云片巖。蝕變較強，分布面積也較廣，主要蝕變有早期的矽卡巖化形成鎂質矽卡巖。主要礦物為透輝石、粒硅鎂石、鎂鋁榴石等。后期迭加了熱液蝕變作用，交代早期矽卡巖又形成透閃石、陽起石、金云母、蛇紋石、鉬、鎢礦物等組成的含水晚期矽卡巖[9]。

5 礦床成因類型及找礦標志

5.1 礦床成因類型

成礦礦物為輝鉬礦，其賦存狀態主要為千百萬含鉬石英細脈或者是其網脈狀雜亂分布，其次為長英質細脈出現。在花崗斑巖的內接觸帶為浸染狀礦化。輝鉬礦石英脈及輝鉬礦長英質脈主要分布于二云片巖中，部分的浸染狀輝鉬礦也分布于矽卡巖化白云巖中，其形成與花崗斑巖密切相關的高-中溫熱液充填-接觸交代有關[10]。因此，根據礦體賦礦巖石所占百分比的不同，該礦床仍以斑巖型礦床為主。因此，椿樹溝—娘娘廟鉬鎢礦床的成因類型應屬矽卡巖-斑巖型鉬鎢礦床。

5.2 找礦標志

(1) 夜長坪鉬礦床受近東西向構造帶和北東向斷裂帶的復合控制。位于盧氏—靈寶地區銀家溝—夜長坪構造巖漿巖礦化帶的南端。該構造巖漿巖礦化帶自北而南有銀家溝巖體、秦池巖體、疙老灣巖體及與其有關的礦床。巖體之間相距約6 km，巖體和礦床的分布具有等距性的規律[11]。

(2)研究區有鉀長花崗斑巖脈出露，并分布有震碎角礫巖，予示有隱伏的酸性小巖體存在。

(3)研究區地層為龍家園組白云巖，地表形成廣泛的鐵錳碳酸鹽化，零星的孔雀石化、黃鐵礦化、方鉛礦化，這些礦化為尋找隱伏礦床提供重要的線索。

(4)高磁異常可作為間接的找礦標志。

(5)化探原生暈異常顯示很好，構成異常元素，種類較多，呈片狀環形分布，具一定規模的濃集中心，元素套合程度顯著。

(6)高磁和激電異常、化探異常、鐵錳碳酸鹽化蝕變區域、震碎角礫巖、花崗斑巖脈等疊加分布區。

6 結 語

對于斑巖型鉬礦床、矽卡巖型鉬鎢礦床、矽卡巖-斑巖型鉬鎢礦床的找礦工作主要是基于小比例尺的水系沉積物化探測量和大比例尺的土壤化探測量成果，物探測量成果對于高溫鉬鎢礦床的表現較弱。特別是物探的磁法，由于鉬鎢礦床的成礦母巖基本不具磁性，所以礦床磁性非常弱。電法方面，由于鉬的地殼克拉克屬于稀散元素，其在礦床中的含量為萬分之幾的數量級，成礦的金屬礦物之間多以分離狀態分布，導電性能更是偏弱，找礦效果也不明顯。因此，地球化學異常就發揮了鉬鎢礦床找礦的突出作用。