大别山中生代钼矿成矿作用研究

孟 芳

中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083

大别山中生代钼矿成矿作用研究

孟 芳

中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083

大别山碰撞造山带以其独特的地质背景，蕴藏着丰富的矿产资源，先后发现汤家坪、千鹅冲及沙坪沟等大型钼矿床，该地区矿床类型主要有斑岩型和斑岩-矽卡岩型，矿床形成时代为142Ma～112Ma，把该地区钼矿成矿时代分为2期，即148Ma～138Ma和131Ma～112Ma。表明大别山地区钼矿床是中国东部中生代构造体制大转换过程晚期到中国东部岩石圈东西向大规模伸展过程中的产物。

地质特征；大别山；中生代；钼；成矿作用

东秦岭-大别山碰撞造山带以其独特的地质背景，蕴藏着丰富的矿产资源。近年来在大别山地区钼矿找矿工作取得巨大进展，先后发现汤家坪、千鹅冲及沙坪沟等大型钼矿床，使大别山成为找矿的热点地区。因此，及时总结钼矿地质和地球化学特征，分析钼矿床成矿深部动力学机制和成矿构造动力学背景，具有重要的科学意义。

1 区域地质背景

大别山构造带位于华北板块与扬子板块两大之间，与华北板块以栾川-明港-固始断裂带为界，与扬子板块以襄樊-广济深大断裂带为界。该造山带从北至南可以划分为北淮阳绿片岩-低角闪岩相变质构造带、桐柏-大别构造带及南淮阳蓝片岩-绿片岩相变质构造带。其中，桐柏-商城断裂和大悟-浠水断裂分别为桐柏-大别构造带与北淮阳构造带及南淮阳构造带的分界断裂(图1)。

图1 大别造山带地质略图

大别造山带岩浆活动频繁，以中生代燕山期岩浆活动最为强烈。超基性、基性、中性及酸性岩均有产出。岩浆岩主要以喷出岩及浅成、超浅成侵入岩为主，在桐柏-商城断裂带之南，岩浆岩主要由灵山、新县、商城三大花岗岩基及派生岩株群和小斑岩体组成。岩体的分布规律与构造格架相耦合：北西西向深大断裂控制着岩浆岩带，在北东向较大的断裂与北西西向深大断裂交汇处控制着三大岩基，而次级岩株及浅成、超浅成岩体多出现在北东与北西两组构造的会合处。大别造山带碰撞造山后燕山期的大量花岗质岩浆活动是该地区大规模钼多金属成矿作用的发生的直接原因，致使大别山地区成为钼多金属矿化的集中区，如北缘西段（河南省境内）有母山、千鹅冲、汤家坪、大银尖、肖畈、陡坡钼矿床产出；东段（安徽省境内）有沙坪沟、银山钼矿床分布。

2 矿床特征

目前在大别山造山带陆续发现钼矿床，矿床类型有斑岩型和斑岩-矽卡岩型，该地区以斑岩型为主，仅以陡坡钼矿为典型介绍该区钼矿床的矿床特征。

陡坡钼矿区位于河南省罗山县南部，行政区划属罗山县山店乡管辖，面积2.92Km2。区位于大别山北麓，属秦岭造山带东延部分的桐柏大别造山带。

2.1 矿区地层

矿区出露地层单一，仅有中-新元古界浒湾岩组（Pt2-3h），主要分布在矿区东南部。浒湾岩组为一构造岩石单位，不具地层意义。由高压变质岩块（HPB）和中压变质岩块（MPB）两部分组成。高压变质岩块指榴辉（闪）岩及其退变质产物；中压变质岩块为一套经历角闪岩相变质的白云片麻岩、白云斜长片麻岩、眼球状白云（二云）二长（钾长）片麻岩、斜长角闪片麻岩、二长斜长片麻岩、白云（磁铁）石英片岩为主，夹绿帘斜长角闪片岩、白云石英片岩（构造片岩）、方解石大理岩透镜体。高压岩块与中压岩块之间多为构造接触，局部由于后期变质重结晶作用改造而界线不清。地层总体倾向为北东东，倾角45°～80°。中部沟谷出露第四系全新统现代河流砾石、砂沉积层、残坡积物、亚粘土。

2.2 围岩蚀变

区内常见的围岩蚀变有硅化、钾长石化、黄铁矿化、高岭土化、绿泥石化、方解石化等，多叠加出现，强弱不等。以硅化、钾长石化、黄铁矿化发育较强且与矿化关系密切。

（1）硅化：分布范围广，是与钼成矿关系最密切的一种面型蚀变类型。早期硅化多呈细脉状或团块状分布，少见金属矿物。岩浆期后的热液期，硅化多呈细脉-网脉状充填于节理裂隙，其中含有辉钼矿、黄铁矿等金属硫化物及萤石等非金属矿物，由于多期次热液活动，成矿脉体相互穿切，主要细脉有钾长石-石英脉、黄铁矿-石英脉，石英-黄铁矿-辉钼矿脉、石英-辉钼矿细脉。

（2）钾长石化：呈面状、线状广泛分布，常与硅化伴随，早期钾长石化发育于岩体内部及断裂带中以粒间交代为主，细脉很少，主要为面状钾化，钾长石呈显微粒状集合体交代斜长石；晚期钾长石化多呈细脉状，充填于节理裂隙中，与石英共生形成石英-钾长石细脉或网脉，脉中常伴生辉钼矿、黄铁矿等金属硫化物。

（3）黄铁矿化：矿区内普遍发育。早期黄铁矿呈晶形较好的细粒状分布在围岩和构造断裂带中；晚期黄铁矿结晶程度较差，往往与辉钼矿、石英、钾长石等一起形成细脉、网脉或团块。晚期黄铁矿主要在构造裂隙带发育、岩石破碎、蚀变较强地段出现。

（4）高岭土化：高岭土化也是矿区普遍发育的一种蚀变，常分布在断层、裂隙构造带边部的软弱部位，呈土状、泥状产出。蚀变范围一般较小。

（5）绿泥石化：区内发育较普遍，在浒湾岩组地层中。以绿泥石交代云母为主，绿泥石多沿片麻理分布，或完全交代云母呈星点状交代假象结构。该类蚀变有时伴生有少量黄铁矿化，但与成矿关系不密切。

2.3 成矿期次

根据矿石矿物的结晶特点，矿物间的交代、穿插、溶蚀等结构特征及表生作用下的产出特点，将成矿作用分为二个成矿期，其中第二个成矿期又分为三个成矿阶段。

①岩浆气液成矿期：主要为岩体成岩晚期，残余气液中有自形粒状黄铁矿、花瓣状辉钼矿、磁铁矿等金属矿物随成岩作用沉淀下来，该期蚀变主要为岩体自变质，以钾长石化为主、绢云母化次之，钼矿化较弱。

②岩浆期后热液成矿期：为钼矿体的主要成矿期，又可分为三个成矿阶段。

A早期成矿阶段：为岩浆期后热液早期的蚀变阶段，随着热水溶液的上侵，对造岩矿物进行交代，形成硅化、面型钾长石化、绢云母化，同时形成斑岩中分布较广的低品位稀疏浸染状矿石，含有黄铁矿、辉钼矿等金属硫化物。

B.中期石英硫化物阶段：为主成矿阶段，随着硅酸溶液的运移，溶液浓度增大，硅化作用随之加强，在大量石英沉淀的过程中，伴生有黄铁矿、辉钼矿等金属硫化物沉淀，由于受区域构造活动的影响，形成一系列石英-硫化物细脉充填于裂隙，并且切穿早期形成的细脉，形成典型的网脉状构造。

C.晚期低温热液阶段：在低温热液作用下，生成石英-萤石-黄铁矿细脉或黄铁矿细脉，局部发现多晶洞构造，含辉钼矿较少。

3 成矿时代

表1 东秦岭-大别山地区钼矿床成矿作用时间

辉钼矿Re-Os同位素方法对钼矿床测年比较精确，把秦岭-大别地区钼矿床总结如表1，从表中可以看出大别山地区的钼矿形成时代集中在142Ma～112Ma。毛景文等提出华北克拉通及其临区的中生代金属成矿作用有3期重要的钼成矿期，即233Ma～221Ma，148Ma～138Ma和131Ma～112Ma。因此可以把大别山地区钼矿成矿时代分为2期，即148Ma～138Ma和131Ma～112Ma。

4 动力学背景

大别山地区肖畈钼矿成矿年龄为142Ma，与母山钼矿成矿花岗斑岩体的侵位年龄为(142.0±1.8)Ma，均为大别造山带碰撞造山后构造体制由挤压向伸展转换时期加厚下地壳深熔作用的产物，其时限与东秦岭第二期成矿时限(148Ma～138Ma)基本一致。大别山地区商城县的汤家坪5个Re-Os模式年龄加权平均值为(114.7±1.8) Ma、大银尖钼矿床为(122.1±2.4) Ma、天目山钼矿床Re-Os模式年龄为(121.6±2.1) Ma、安徽金寨地区的银山钼矿床Re-Os模式年龄为(113.5Ma～112.6)Ma和安徽沙坪沟钼矿Re-Os模式年龄加权平均值为(121.6±2.1)Ma，均为大别山地区第二期大规模成矿事件的产物，其形成时代与东秦岭东沟斑岩钼矿床及鱼池岭斑岩钼矿的时代一致。在早白垩世，大别造山带受太平洋构造域的影响，由于其伸展环境造成了造山带的垮塌，致使地壳增温，构造-岩浆作用的活动，导致地壳拆沉，岩石圈减薄，软流圈地幔上涌，利于小规模的花岗质成矿岩体侵位，以及钼多金属成矿作用的形成。

综上所述，大别山北缘地区存在着148Ma～138Ma和131Ma～112Ma两期重要的成矿事件，它们是对印支期后大别造山带构造体制从挤压收缩向区域性伸展到岩石圈大规模伸展减薄的地球动力学响应。

5 结语

在大别造山带碰撞造山以后大量的酸性岩浆深成侵入-喷出作用的较早期，存在着一次与花岗质岩浆活动有关的钼多金属的成矿作用。在135百万年之后，太平洋板块运动方向改变为平行大陆边缘走滑，导致在大陆边缘形成一组北北东向的区域走滑断裂，形成大别山地区131Ma～112Ma重要的钼矿成矿时代。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.23.005

孟芳（1982-），女，中国地质大学（北京）矿物学、岩石学、矿床学专业在读博士研究生。