湖北省随枣北部钼矿成矿地质条件分析.pdf

LOW CARBON WORLD 2023/7湖北省随枣北部钼矿成矿地质条件分析曾琳袁刘杰袁吴松（湖北省地质局第八地质队，湖北 襄阳 441000）【摘要】秦岭要大别造山带是我国钼矿的主要聚集区之一袁也是我国最大的 Mo尧Au 和 W 等矿产基地与重要的矿集区之一遥 桐柏造山带处于东秦岭钼矿聚集区和西大别钼矿聚集区之间的有利区位袁近年来袁受西大别造山带的钼矿找矿成果启发袁在桐柏杂岩中相继发现了黄家沟和尖水田钼矿遥 为解决钼矿成矿以及开采期间可能遇到的问题袁以湖北省随枣北部的钼矿为例袁对钼矿成矿地质条件进行研究袁探讨了区内钼矿成矿特征尧成因类型以及成矿机理袁明确今后找矿方向袁促进钼矿找矿工作袁力求取得找矿突破袁以期为找矿工作人员提供参考遥【关键词】秦岭要大别造山带曰桐柏造山带曰钼矿【中图分类号】P618.65【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2023）07-0058-030 引言秦岭大别造山带是我国钼矿的主要聚集区之一，也是我国最大的 Mo、Au 和 W 等矿产基地与重要的矿集区之一。随枣北部钼矿成矿地质条件研究区在大地构造位置上处于秦岭大别造山带的中段桐柏造山带，向西以南阳盆地为界，与东秦岭造山带相接，向东以大悟罗山断裂为界，与西大别造山带相连。1 钼矿床渊点冤地质特征1.1 成矿单元的划分研究区位置处于滨太平洋成矿域（玉-4）（叠加在古亚洲成矿域之上），位于秦岭大别成矿省（域-7），包括东秦岭 Au-Ag-Mo-Cu-Pb-Zn-Sb-非金属成矿带（芋-66）的北秦岭石墨蓝晶石红柱石金红石成矿带（郁原1）和随枣地区金银成矿带（郁原6），以及桐柏大别苏鲁（造山带）Au-Ag-Fe-Cu-Zn-Mo-金红石-萤石-珍珠岩成矿带（芋-67）的桐柏大别地区金银磷成矿带（郁原7）。依据成矿单元与构造单元相对应的划分，研究区内新城黄陂断裂南西侧区域隶属于随枣地区金银成矿带（芋-3），新城黄陂断裂与桐柏商城断裂夹持区域隶属于桐柏大别地区金银磷成矿带（芋-2），桐柏商城断裂北东侧区域则隶属于北秦岭石墨蓝晶石红柱石金红石成矿带（芋-1）。1.2 钼矿床的类型及分布研究区钼矿产地计 12 处，其中，钼作为共生组分的矿产地有 3 处，即随州吴山小型铜钼矿床（12）、戴家湾金钼矿点（10）和枣阳枣扒钼银矿点（2）；钼独立矿产地 4 处，即随州黄家沟小型钼矿床（9）、尖水田小型钼矿床（11）、张庄钼矿点（4）和六冠顶钼矿化点（3）；钼作为伴生组分的矿产地 3 处，包括随州鸡鸣山金矿点（8）、温家寨金铜矿点（7）和枣阳油房河金银矿点（6）。另有 2 个钨矿化点，与钼同属高温元素组矿化而作为一种找矿信息将其录入，分别是随州正沟钨矿化点（5）和枣阳上流沟钨矿化点（1）。1.3 矿床特征钼矿赋存于花岗质片麻岩内变质岩包体中，岩性以钠长变粒岩、浅粒岩为主，斜长角闪岩及大理岩次之，主体花岗质片麻岩中未见矿化。矿化带岩石为灰色，鳞片花岗变晶结构，致密块状构造。围岩为花岗质片麻岩，两者为侵入接触关系。接触带附近花岗质片麻岩未见矿化蚀变。在与变粒岩接触的斜长角闪岩或大理岩的裂隙中偶见有辉钼矿化。2 钼矿成矿规律及成矿模式2.1 成矿地质条件2.1.1 地层与成矿的关系（1）各地层单元的含矿性。淤新太古古元古界的含矿性。新太古古元古界指位于研究区中部新城黄陂断裂与桐柏商城断裂夹持地带桐柏杂岩中的表壳岩，以硅铝质地壳为主，变质程度中深。目前在该地层单元中产有黄家沟、尖水田钼矿、淮河店、大河沟沉积变质型磁铁矿和蓝晶石、大理石饰面石材等区域变质型非金属矿床。目前，桐柏杂岩中的表壳岩变质沉积建造可能与上述金属矿床存在一定的矿源关系。于新元古界的含矿性。a.地层特征。区内新元古界包括南华纪早世武当岩群（北淮阳火山低碳技术58LOW CARBON WORLD 2023/7弧构造带内的歪头山组可以与之对比）、晚世耀岭河组和震旦纪早世陡山沱组。武当岩群主要分布于新城黄陂断裂南西侧的广大地区，原岩为一套双峰式火山岩系，按岩石组合特征进一步将其划分为两个岩组，下部岩组为钙碱性基性酸性火山岩（未见底），上部岩组为变沉积岩；耀岭河组为一套碱钙性细碧角斑岩系；陡山沱组则为变碎屑岩夹火山岩建造1。上述3 个地层单元在区域上常相伴分布，武当岩群常处于背斜构造的核部，陡山沱组多处于向斜构造的核部。b.含矿性。武当岩群是本区主要的矿源层之一。该地层单元中赋存众多隶属于大型变形构造矿床成矿系列的剪切带型金（银）矿床（点），表明地层建造中有足以达到矿化富集的金、银等成矿物质储备。代表性矿床有黑龙潭、卸甲沟、王儿庄等金（银）矿床。（2）各地层单元的微量元素分布特征。地层建造中微量元素的丰度高低是评价其对成矿作用贡献大小的主要标志之一。（3）地层对钼矿成矿的控制作用。地层建造蕴含的大量成矿信息，不仅对与沉积作用有关的矿床形成有着十分重要的意义，而且对与岩浆作用、变质作用和其他成因有关的矿床形成有着不同程度的控制作用。就本区钼矿成矿地质条件而言，无论是岩浆热液型钼矿床，还是其他类型矿床，地层控制因素均是最基础的成矿条件。本区的岩浆热液型钼矿床中随州吴山铜钼矿最具有代表性，作为成矿母岩的东谷山复式花岗斑岩，以其独有的岩石化学、岩石地球化学特性，以及侵位过程中热动力对含矿流体产生强有力的驱动、扩散能力，是成矿作用发生发展的主导因素，而作为岩体围岩的新元古代地层（武当岩群、耀岭河组及陡山沱组）在成矿作用中曾起到辅助作用，也是不应忽视的因素2。2.1.2 岩浆岩与成矿的关系探讨研究区花岗岩类侵入岩与钼矿成矿的关系，可从两个方面进行论述：一方面从宏观上总结区域内花岗岩与钼矿产地空间外在分布关系；另一方面从微观上分析花岗岩与钼矿产地产出规律的内在联系。研究区有钼、含钼矿产地 10 处，钨矿产地 2 处。除 2 处钼矿产地（黄家沟、尖水田钼矿）产于新城黄陂断裂东北侧桐柏大别基底杂岩区外，其余包括钨矿产地在内的 10 处矿产地均分布在新城黄陂断裂西南侧殷店高压变质岩系折返带内，并高度集中于七尖峰复式花岗岩基体缘区及外接触带，仅有 1 处（戴家湾）钼铜矿点远离七尖峰花岗岩紧靠新市太山庙断裂分布3。而研究区东北部桐柏商城断裂（淮河店小林店段）以南大面积燕山期花岗岩分布区则无钼矿产地分布。初步推断七尖峰花岗岩对钼矿产地空间分布的控制作用如下：淤七尖峰花岗岩基体呈北西向（偏北）展布，并切错印支造山期构造线，表明其侵位时代为中生代。于七尖峰花岗岩岩基明显由多次脉动侵入形成，并由老到新依次叠套形成复式岩基，反映其主侵体的特征，岩浆的此类侵位机制便于岩浆充分分异，有利于成矿。盂七尖峰岩基体的外接触带是研究区花岗（斑）岩小岩体的集中分布区，这些小岩体不仅具有明显的含矿优势，还应代表着花岗岩浆分异演化末端的产物，对矿质有明显的聚拢作用。榆七尖峰地区花岗斑岩小岩体分布较为集中，侧面反映了岩体所在区剥蚀程度较浅，有利于钼矿床留存。虞七尖峰复式花岗岩基体北端与新城黄陂断裂交接复合部位也为含矿花岗岩浆侵位提供了熔岩空间。2.2 成矿规律2.2.1 钼矿在时间上的演化规律钼矿床在时间上的演化规律，主要受控于钼矿成矿作用与地壳构造演化间的内在联系，这种无形的联系集中体现在矿床的成矿地质条件上。经研究，区内已知钼矿产地中，除上述第一成矿阶段形成的黄家沟、尖水田钼矿赋存于变质岩中，与花岗质岩浆有间接关系外（可能存在隐伏岩体），其他钼矿产地均归属于与燕山期花岗质岩浆侵入事件有直接关系的岩浆热液型钼矿化。本区燕山期同熔型（玉型）花岗岩分布广泛，其中不乏花岗岩小岩体分布。同时，在燕山期花岗岩发育区有控岩控矿兼备的新城黄陂断裂、新市太山庙断裂分布，特别是古亚洲构造域印支造山期形成的北西向主干断裂及分支断裂，在滨太平洋构造域北东向构造体系叠加、复合作用下，发生继承性张性改变，成为重要的容矿构造4。2.2.2 钼矿在空间上的分布规律岩浆热液型钼矿产地集中分布在殷店高压变质岩系折返带西部的七尖峰地区和新城黄陂断裂北西段南西近侧，该区分布着中生代七尖峰复式花岗岩基体及外接触带内的花岗岩小岩体，花岗岩属高硅富碱钙碱性玉型花岗岩类，岩体岩石总体呈钠质（Na2O跃K2O），而末次小岩体岩石则呈钾质的岩浆分低碳技术59LOW CARBON WORLD 2023/7异演化趋势。据分析，末次钾质小岩体为本区钼矿床最主要的成矿控制因素，表现为位于七尖峰南西缘吴山一带的东谷山花岗斑岩直接控制吴山铜钼矿床，另有位于七尖峰岩体北东缘外接触带的钾质花斑岩脉群，控制着该地段的张庄、六冠顶钼矿（化）点分布。新城黄陂断裂北西段南西近侧，除分布有戴家湾金钼矿点，还分布着诸多 1:20 万水系沉积物 Mo异常（Mo 1、Mo 4），1:5 万土壤 Mo 异常（Cu As Zn Mo70、Pb Cu Zn Ag Mo As 75、Mo 83 等），1:5 万自然重砂异常（白钨矿 37、白钨矿 41、锆石钍石白钨矿铅矿物铜矿物 42、白钨矿铅矿物 43 等），以及遥感异常解译环形构造（新集东、合河冯家湾、戴家湾南西庙花尖等），据此推断该带有隐伏花岗岩体存在。2.3 成矿模式矿床类型：本区钼矿床成因类型主要为与花岗岩浆侵入作用有关的岩浆热液型钼矿床。岩浆热液型矿床是指受岩浆热液作用控制的、包括斑岩型矿床和中高温热液矿床等的总称。本文在采纳上述矿床类型划分方案的基础上，将岩浆热液型矿床的高、中、低温热液型矿床统称为脉型矿床。根据本区钼矿床的成矿地质特征，将已知钼矿产地的岩浆热液型钼矿化类型进一步分为岩体附近断裂带中钼铜矿、变质岩中的钼矿和石英脉型钼矿等 3 个亚类。成矿时代：根据区内钼矿化的分布特征，以及与不同时代、不同方位构造、侵入岩的穿切关系，本文认为岩浆热液型钼矿床的形成时代以中生代燕山晚期为主，变质岩型钼矿形成于早白垩世。两种类型矿床的成矿机制明显不同，岩浆热液型钼矿床隶属于与岩浆侵入地质作用有关的矿床成矿系列，变质-构造热液型钼矿床则隶属于与大型变形地质作用有关的矿床成矿系列。洋壳物质拖拽着扬子板块一道俯冲，因为大陆及其周围岩石密度小、比重轻，在俯冲过程中自身的浮力与周围岩石的摩擦力使其不可能俯冲至地幔深处，便在某个深度发生洋壳与陆壳的边界断离作用（最深处大于 100 km，压力达到 4 GPa）。由于密度差，在失去向下的拖拽力后，反弹力和浮力可使其大致沿着原俯冲方向抬升5。变质地块随着高压抬升到一定深度，大量碰撞后的玉型花岗岩类形成，花岗岩的大量产生使造山带的容积迅速增加，从而进一步加强水平运动。在造山带后缘，随着造山带抬升速率由快而慢，相对挤压环境向相对拉张环境过渡。碰撞后地壳伸展形成横切碰撞带的正断层系统及岩浆上拱形成的断裂系统，为斑岩侵位提供运移通道，并导致岩浆流体大量分凝和钼等淀积。3 找矿方向分析区内钼矿分布与花岗岩体侵入的关系较为密切，与燕山期花岗岩侵入的关系最为密切。全区共有钼矿床（点）或含钼的矿床（点）12 个（其中包含 2 处钨矿点），除 2 处钼矿床产地（黄家沟、尖水田钼矿产于桐柏山岩群内之外，其余 10 处都分布于新城黄陂断裂带南侧，绕七尖峰花岗岩体周围，矿床与侵入体空间关系密切，这些岩体具有中酸性、钙碱性，为浅成小型花岗岩体。岩石化学特征以富钾（K2O跃Na2O），七尖峰花岗岩体外接触带分布花岗斑岩小岩体，含矿性较为优越，有小铜钼矿产于东谷山小岩体外接触带地段。区内钼矿的成矿与构造条件是非常重要的因素。桐柏山杂岩带两侧受桐柏商城断裂和新城黄陂断裂走滑剪切带制约，桐柏隆起核部发现黄家沟尖水田变质岩型钼矿，为在桐柏杂岩中寻找钼矿提供了可能。4 结语随枣北部钼矿成矿地质条件研究区钼矿的找矿重点有两点：淤在桐柏山杂岩内的花岗岩中找变质岩型钼矿（黄家沟、尖水田式钼矿）。于在七尖峰花岗岩体外接触带，特别是新城黄陂断裂带和新市太山庙断裂带附近找岩浆热液型钼矿或与小岩体有关的斑岩式钼矿。参考文献1 陈衍景，李诺.大陆内部浆控高温热液矿床成矿流体性质及其与岛弧区同类矿床的差异J.岩石学报，2009，25（10）：2477-2508.2 陈毓川，王平安，秦克令，等.秦岭地区主要金属矿床成矿系列的划分及区域成矿规律探讨J.矿床地质，1994（4）：289-298.3 付治国，靳拥护，吴飞，等.东秦岭大别山 5 个特大型钼矿床的成矿母岩地质特征分析J.地质找矿论丛，2007（4）：277-281.4 郭书胜.鄂尔多斯盆地西缘宁东地区砂岩型铀矿控矿因素分析J.中国资源综合利用，2022，40（11）：36-40.5 杨跃冰.安徽省凤阳县下张家地区金多金属矿成矿地质条件及找矿方向探讨J.世界有色金属，2023（1）：67-69.作者简介院曾琳（1983），男，汉族，湖北襄阳人，本科，工程师，主要从事地质找矿工作。低碳技术60