河南省新县姚冲钼矿床地质特征及控矿因素

陈丽娟，陈 鹏

（1．河南省有色金属地质勘查总院，郑州450052；2．中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083）

0 引言

大别造山带是一条重要的钼成矿带［1］，带内分布有新发现的钼多金属矿床10余处，与东秦岭钼成矿带相连，构成了中国最大的钼矿省，姚冲钼矿床就是其中的一个典型矿床。

姚冲钼矿床位于河南省新县戴咀镇，上世纪80年代，在矿床所在区域开展1∶5万地球化学土壤测量，虽然发现了较好的钼矿异常，但找矿工作一直没有突破。2008年以来，河南省有色金属地质勘查总院利用斑岩成矿理论，开展以钼矿为主的普查找矿工作，发现了隐伏的钼矿体，矿床规模达到中型，探获钼资源量近5×104t。通过进一步勘查工作，矿床规模有望达到大型。开展该区隐伏钼矿床成矿地质特征及控矿因素的研究，对大别山北麓隐伏钼矿勘查具有指导意义。

1 区域成矿背景

1．1 区域地质背景

本区大地构造位置处于大别造山带中段，桐柏—商城断裂南侧的桐柏—大别变质核杂岩隆起带，新县二长花岗岩体的北东侧。按照河南省成矿区带及矿床成矿系列划分，该区属桐柏—大别褶皱带Au，Ag，Mo，Cr多金属矿带，处于母山—汤家坪与中生代（燕山期）花岗斑岩有关的Mo，Cu多金属矿床成矿亚系列的中部［2］（图1）。

区域地层发育不全，主要为一套区域变质岩和火山碎屑岩，出露的地层主要有元古宇大别片麻杂岩、中元古界苏家河群、震旦系—奥陶系肖家庙岩组、泥盆系南湾组、下白垩统陈棚组及第四系等。

区域构造活动强烈，早期构造主要为NWW向龟－梅断裂、桐－商断裂，为区域主干构造，控制了区内总体构造线方向；晚期构造主要为NE向新县断裂及其派生的次级断裂构造。2组构造在区内交汇。区域性NWW向深大断裂对钼成矿带具有控制作用，如岩体直接产于断裂带中，所有的小斑岩体均沿断裂带成群成带分布，各岩体群在空间上呈EW向展布，岩体群与其中的岩体分布都表现出明显的等距性。

区域岩浆活动频繁［3］，岩体分布广泛，岩浆岩从基性岩到酸性岩均有产出，以燕山期岩浆活动最为强烈，主要有新县岩体（约200km2）。在新县岩体的北西侧及东侧发育大量的燕山期花岗斑岩及中酸性小岩体，燕山期花岗岩包括二长花岗岩、石英正长岩、花岗斑岩等，姚冲的钼矿化主要与燕山期岩浆活动有关。

1．2 区域地球化学背景

图1 大别山北麓地质矿产示意图Fig．1 Sketch map showing geology and mineral occurrence distribution in north slope of Dabieshan mountain

1∶5万土壤地球化学测量在姚冲一带圈出戴咀12－Mo（Cu，Pb）乙3异常。该异常元素组合以Mo为主，伴生 W，Zn，Ag，Pb，Cu等。Mo异常面积约10km2，强度2．0×10－6～58．3×10－6，异常强度高，浓集中心明显；Zn，Pb，Ag等元素异常围绕 Mo，Cu元素异常外围分布，具水平分带特征，即Cu－Mo组成异常内带，Pb－Zn－Ag组成异常外带，具斑岩型钼（铜）矿床元素异常分带模式。

2 矿区地质特征

2．1 矿区地层

矿区内出露地层有太古代大别岩群变质表壳岩（Ardb）、元古界大别片麻杂岩（Ptdog）和第四系（图2）。

大别岩群变质表壳岩呈不规则状、透镜状零星分布于变质深成岩系中，单个面积很小，大致沿NW向展布，与变质深成岩系多呈渐变关系，局部可见侵入接触。主要岩石类型为角闪黑云二长片麻岩、斜长角闪片麻岩、含榴斜长角闪岩、白云斜长片麻岩等。岩石多具定向排列，其拉伸线理方向、片（麻）理产状与变质深成岩系的拉伸线理方向、片麻理产状一致，表明二者均遭受了后期剪应力作用的改造。

大别片麻杂岩为矿区主要含矿岩系，是一套经强烈变形变质、多次熔融改造的岩浆杂岩体，属变质深成岩系，在矿区出露广泛，主要岩性为二长花岗质片麻岩、云英闪长质片麻岩、黑云斜长片麻岩等。岩石受后期构造热事件影响，普遍具糜棱岩化，并具绢云母化、绿泥石化蚀变。

2．2 矿区构造

构造形迹地表出露较少［4］，仅在高速公路两侧出露较明显。矿区遥感图像显示，矿区发育多条断裂（图3），主要发育NE向、近EW 向断裂，少量NW向断裂，这些断裂构成了矿液运移最为理想的导矿系统。根据断层与成矿的先后关系可分为成矿前、成矿期和成矿后断裂。成矿前和成矿期断裂起着导、送成矿热液的作用，成矿后断裂对矿脉具有破坏作用。矿区构造应力场对脉岩和节理的分布具有控制作用，在SN向引张应力的作用下，深部岩浆沿着近EW向的裂隙带上涌填充，形成矿区内的近EW向脉岩。

2．3 矿区岩浆岩

矿区出露的岩浆岩主要为脉岩，其宽窄不一，窄的只有0．5m，宽者达70m。主要为中酸性岩，有少量煌斑岩出露。受NE向、近EW向断裂控制，热液上侵时沿断裂充填，形成大量NE向、近EW向岩脉，其中，花岗斑岩脉（γπ）和闪长玢岩脉（δμ）在矿区广泛出露。

图2 河南省新县姚冲矿区地质略图Fig．2 Geological sketch of Yaochong Mo deposit

闪长玢岩脉出露宽度为1～40m，岩石呈黄绿色，节理发育。花岗斑岩脉多为近EW走向，NE向次之；出露宽度0．5～40m，岩石的颜色变化较大，斑晶呈浅色－肉红色，大都发生碎裂，粒径变化也较0．5～5mm；基质为细晶－隐晶质。

2．4 矿区地球化学特征

矿区1∶1万土壤地球化学测量成果［5］显示，区内Bi，W，Pb，Ag，Sn，Mo，As，Sb，Zn元素背景场与黎彤克值（1976）相比，呈高背景场特征，尤以Bi，W，Pb，Ag，Sn，Mo更为明显。Au，Cu，W，Ni，Ag，Mo，Bi元素离散程度较高，呈双峰或多峰模式分布。说明上述元素在本区经过后期地质作用，有利于成矿，区内地球化学异常场呈“面状”形态结构，具有明显的“中空环面状”分布特征，空间上呈明显的分带性。Mo异常呈中空的环状分布，Cu异常呈环带状分布于Mo异常内侧，Bi异常呈半环状分布于 Mo异常的北部，而Ag，Pb，Zn，W，As，Sb等中低温元素异常则零星围绕Mo，Cu，Bi高温元素异常呈环状分布（图4）。

3 矿床地质特征

3．1 矿体特征

姚冲钼矿床主要赋存于大别片麻杂岩内，矿体围岩主要为花岗闪长质片麻岩、云英闪长质片麻岩和花岗斑岩。矿区地表共发现矿化体5处［4］，矿化体的产状和形态主要受岩体、NE向和近EW向构造控制，走向为NE向和近EW向。Ⅰ号、Ⅱ号矿化体位于焦赞岭北，岩体中见青磐岩化，矿化主要分2种：一种为细脉浸染状、网脉状，另一种为沿节理面和石英脉呈稀疏细脉状分布（图5）；Ⅲ号矿化体位于大庙岗南，走向与断裂带一致，为近EW向，矿化体形态和规模严格受控于花岗斑岩脉（枝）的产状和分布特征，矿化石英脉较宽，约0．2～15cm，围岩具硅化、钾化；Ⅳ号矿化体位于姚冲北，走向NE，钾化强烈，岩枝和围岩中微裂隙发育，黄铁矿和辉钼矿沿裂隙充填；Ⅴ号矿化体位于黄古田北，走向NE，沿断裂带分布，断裂内充填有花岗斑岩脉，岩脉裂隙面上具辉钼矿化，沿断裂发育硅化和钾化蚀变。

姚冲钼矿床的工业矿体主要为隐伏矿体［4］，位于矿区东北部，地表只有强异常的显示。经钻探工程验证，矿体沿倾向（NW－SE）控制宽度160～460 m，沿走向（NE－SW）控制长度约640m，面积约0．15 km2（表1）。矿体赋存标高为－236．00～229．00m，由于投入工程量少，矿体边界没有控制，矿体呈厚度较大的似层状、透镜状分布，总体向N倾伏，矿体内夹石及分支复合现象多见。钼矿化与围岩的物理性质、裂隙发育程度有关，岩石的裂隙越发育，矿化越强。矿体中辉钼矿主要产于石英细脉的两侧、石英细脉内及裂隙中，常呈细脉状、网脉状、浸染状及星点状分布。钼品位最高为0．80%，平均为0．062%； 其中，工业矿平均品位为0．085%，低品位矿平均品位为0．036%。矿体品位自中间向东西两端有逐渐变贫的趋势。总体上看，钼矿化强度在平面上表现为中北部强、边部弱的特点。

图3 姚冲矿区遥感图像线性构造解译图Fig．3 Interpretation map of remote sensing data

3．2 矿石特征

3．2．1 矿石结构构造

（1）矿石结构。①鳞片状、片状、架状结构：辉钼矿呈自形－他形晶集合体，常聚积呈架状、束状、放射状；②镶嵌结构：在辉钼矿内，黄铁矿与脉石矿物、辉钼矿与黄铁矿彼此镶嵌共生（图6）。

（2）矿石构造。①细脉状构造：由辉钼矿、黄铁矿分别构成细脉（钼膜或条线），或由辉钼矿、黄铁矿和脉石矿物共同构成细脉；②细脉浸染状构造：辉钼矿细脉外侧有辉钼矿呈零星散布而成。

表1 姚冲钼矿床工业矿体的特征Table 1 Feature of industrial ore bodies in Yaochong Mo deposit

3．2．2 矿石矿物

不同矿石类型的矿物和含量变化不大。矿石中的金属矿物主要为辉钼矿和黄铁矿，其次为极少量的黄铜矿、磁铁矿等；脉石矿物主要为钾长石、斜长石和石英，其次为绢云母、白云母、黑云母、萤石等，脉石矿物约占97%。

表2 姚冲矿区矿石化学全分析结果Table 2 Petrochemical analysis of ore in Yaochong Mo deposit

图4 姚冲矿区微量元素异常等值线图Fig．4 Anomaly countour of elements in Yaochong Mo deposit

辉钼矿是主要的含钼矿物。呈结晶片状、鳞片状、束状以及花状、簇状集合体等形态，主要产于石英等脉石矿物的粒间，少量与黄铁矿、黄铜矿连生分布在黄铁矿、黄铜矿与脉石的粒间及裂隙中。辉钼矿粒度粗细不一，最大达0．9mm，细者小于0．02 mm，一般0．03～0．50mm。矿石中辉钼矿一般占0．2%～0．5%，多者为0．8%～2%，平均为0．3%。

黄铁矿为伴生的主要金属硫化物，多呈半自形晶或他形粒状独立产出，少量与黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿等伴生。粒度较粗者为1～2mm，细者0．02～0．03mm，一般0．05～1mm。矿石中黄铁矿一般占1%～2%，最高达5%，平均为0．3%。

3．2．3 矿石化学成分

矿石化学全分析样共采集14件，分析16种化学组分，分析结果见表2。其中成岩组分主要为SiO2，Al2O3，K2O，Na2O，Fe2O3。成矿元素w（Mo）＝0．004%～0．12%；w（Ag）＝1．5×10－6～10×10－6；Au的质量分数较低；w（S）＝0．34%～2．13%；有4个样品的w（Bi）接近或达到伴生组分综合利用要求（0．03%），其他均达不到综合利用指标。

3．3 围岩蚀变

矿体围岩蚀变比较发育，常见有硅化、钾化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化等，蚀变一般呈弥散状，分布于整个矿体内或其近矿围岩之中，蚀变强度一般与矿化强度呈正相关关系。

4 控矿因素分析

4．1 地层控矿作用

对东秦岭—大别山钼成矿带中钼矿床成矿岩体外接触带的围岩观察统计［6］，所有钼矿床的赋矿地层均为前寒武系，当成矿岩体侵入于古生界中均不形成工业矿床［4］。姚冲矿区大面积出露的元古宇大别片麻杂岩中Mo的质量分数普遍较高，在矿区北部钼矿化集中的大庙岗—孟老洼—焦赞岭一带w（Mo）最高＞100×10－6，平均28．49×10－6，矿区中大别片麻杂岩w（Mo）平均为2．92×10－6，是黎彤克值（1．3×10－6）的2倍多。大别片麻杂岩属深成变质岩系，岩石碎裂，表明后期经过了脆性变形，容矿裂隙大大增加，为钼矿的形成提供了较好的容矿空间。

4．2 构造控矿作用

桐商断裂对区内钼成矿带的形成和发展起着非常重要的作用［7］。这条深大断裂带控制着燕山期花岗岩的分布，区域范围内的3个燕山期花岗岩岩基分布于该断裂的南侧，同期的小岩体沿断裂成群带状分布，小岩体群在空间上呈NWW向展布，而单一的成矿岩体大多侵位于不同方向断裂的交汇处。

图5 姚冲矿区地表的钼矿化类型照片Fig．5 Photo showing types of mineralization in Yaochong Mo deposit

图6 辉钼矿呈脉状、粒状镶嵌，与黄铁矿共生Fig．6 6Veinlet and mosaic molybdenite associated with pyrite

矿区内构造形迹出露不多，而遥感图像显示矿区内发育有多条断裂。在隐伏的NE向与NW向断裂交汇处，土壤地球化学测量的Mo异常集中且为高值，钻探验证显示出良好的找矿效果：00勘探线位于矿化的中心部位，线均品位达到0．075%，其南北两端尚未完全控制，矿石品位自中间向东西两端呈逐渐变贫的趋势，矿体这种分布规律与矿区的导矿容矿构造有重要关系。

4．3 岩浆岩的控矿作用

大别山北麓钼成矿带中花岗斑岩与钼矿化关系密切［8］。姚冲矿区花岗斑岩脉、闪长玢岩脉、正长斑岩脉中富含Mo，W，Bi等元素，其平均值是黎彤克值（1976）的3倍以上，是Mo元素的主要来源，且离散性较大，有利于成矿（表3）。矿区内花岗斑岩脉极为发育，岩脉的根部可能汇聚成为隐伏斑岩体，岩体内外不排除出现大矿体和富矿体的可能性。岩脉（枝）接触带多见绢云母化、钾化、硅化和黄铁矿化，地表矿化体的产状和形态多严格受斑岩体的控制，均呈近EW向分布，花岗斑岩与钼矿化密切相关。

4．4 围岩蚀变与成矿的关系

矿区地表蚀变主要为青磐岩化、黄铁矿化、硅化和钾化，局部可见云英岩化。硅化钾化带与矿化带没有明显界线，呈逐渐过渡关系，偶见围岩整体钾化、硅化；青磐岩化多见于岩体的外接触带。钻孔内常见硅化、钾化、黄铁矿化、绿帘石化、绿泥石化、云英岩化、绢云母化，其中，矿体厚大处常见强钾化、硅化、黄铁矿化、绿帘石化；因此，钾化、硅化、黄铁矿化及绿帘石化与成矿关系密切。

5 成矿作用及找矿标志

5．1 成矿作用

表3 姚冲钼矿区岩脉土壤样品元素含量Table 3 Soil sample analysis for Yaochong Mo deposit

本区钼矿床成矿物质主要来源于地壳重熔形成的中酸性岩浆岩。深源浅成高硅富碱富钼的中酸性岩浆岩在NWW向与近SN向断裂交汇部位附近侵位，在岩浆分异、侵位过程中，岩浆晚期高温气液使岩体发生自蚀变，出现星散状黄铁矿及大花瓣状辉钼矿，在岩浆期后，中（高）温热液丰富的SiO2，K2O等沿节理、裂隙产生了强烈的交代作用，它促使分散在造岩矿物中的钼活化转移至热液中，在物质成分反应、交换后，以细脉状、网脉状富集，形成斑岩钼矿床。

5．2 找矿标志

（1）层位标志：本区钼矿主要赋存于大别片麻杂岩内，是重要的层位标志。

（2）遥感标志：遥感解译的环形构造可能为岩体的反映，是斑岩型矿床的主要遥感标志。

（3）构造标志：矿区内NE向与NW向断裂交汇部位，是找矿的构造标志。

（4）岩浆岩标志：燕山期的花岗斑岩是本区钼成矿的控矿岩体，出露或隐伏的燕山期花岗斑岩（脉）是找矿的岩浆岩标志。

（5）围岩蚀变标志：硅化、钾化、黄铁矿化是找矿的围岩蚀变标志。

6 结论

姚冲钼矿床的赋矿围岩为元古界大别片麻杂岩，矿体虽未直接产于斑岩体内，但成矿与深源浅成侵入岩（斑岩）有着密切的关系，所以矿床应归于斑岩型钼矿。由于工作程度原因，隐伏斑岩体的具体位置目前还未能确定。矿区1∶1万土壤地球化学测量成果显示，Mo元素异常强度高、浓集中心明显。已有的深部钻探仅验证了北部的部分异常浓集中心，且验证深度有限，矿床外围及深部的找矿前景巨大，矿床资源储量有望扩大到大型规模。

［1］李红超，徐兆文，陆现彩，等．河南新县大银尖钼矿床流体包裹体研究［J］．高校地质学报，2010，16（2）：236－246．

［2］刘志刚，富云莲，牛宝贵，等．大别山北坡苏家河群及原信阳群龟山组变基性杂岩月40Ar／39Ar测年及其地质意义［J］．科学通报，1993，38（13）：1214－1218．

［3］张旗，马文璞，金唯俊，等．一个造山后的辉长岩——河南新县王母观岩体的地球化学特征［J］．地球化学，1995，24（4）：341－349．

［4］陈鹏，陈丽娟．河南省新县姚冲矿区钼矿普查总结报告［R］．郑州：河南省有色金属地质勘查总院，2008．

［5］王昕，李国权．河南省新县姚冲钼矿区土壤地球化学测量工作报告［R］．郑州：河南省有色金属地质勘查总院，2007．

［6］刘永春，靳拥护，班宜红，等．东秦岭—大别山钼成矿带赋矿地层分布规律［J］．中国钼业，2007，31（1）：12－17．

［7］罗正传，李永峰．大别山北麓钼金银多金属矿成矿规律与找矿预测报告［R］．郑州：河南省有色金属地质勘查总院，2008．

［8］卢欣祥（地质科研所铜矿组）．河南省大别山（北麓）地区中酸性小岩体地质特征及找矿方向初探［J］．河南地质，1978（4）：1－18．