河南省石门沟钼矿床地质特征及成因探讨

王长永，王瑞良，汤清龙

（河南省地矿局第一地质勘查院，郑州450000）

自上世纪50年代在河南省西峡县石门沟发现钼矿床以来，在该区进行了较为系统的地表地质调查和部分地下工程验证，但因受当时经济、技术及地质理论等方面的限制，对其成因一直没有定论。本文作者结合近年开展的国土资源大调查项目，全面梳理了该地区地质资料，并利用当前的成矿系统、流体系统等最新成矿理论，对该矿床的成因提出了自己的观点，认为其成因类型为岩浆型、热液充填石英脉型辉钼矿床。

1 地质背景

石门沟钼矿大地构造位置处于新华夏系第二隆起带与北秦岭构造带北缘瓦穴子—小罗沟断裂带（F1）相交部位，区域上属早白垩世蛮子营—二郎坪花岗岩西段。矿区内出露的岩石均为早白垩世花岗岩类（图1）。

1.1 地层

除矿区外缘出露早古生代二郎坪群火神庙组变细碧岩及变角斑岩的残留体外，矿区内的花岗岩中有众多围岩小捕虏体，大小不一，自几米至几十米，断续出露，不规则稀散分布。主要岩性为变细碧岩、细碧玢岩、角斑岩等。

图1 石门沟钼矿区地形地质概略图Fig.1 The topographic and geologic map of molybdenite deposit in Shimengou of Henan province

1.2 构造

F1出露于矿区北部后沟至下河南侧，呈NWWSEE展布。走向：西段290˚，东段277˚，倾向NE，倾角50˚～65˚。具压—压扭特征，断层两侧片理化岩石宽10～25m。地表岩石呈黄褐色、棕褐色，具硅化、黄铁矿化、高岭土化蚀变。此断层在区域上称瓦穴子—小罗沟断裂。

1.3 岩浆岩

矿区内出露的岩石均为早白垩世花岗岩类。依花岗岩的结构、构造、矿物成分、相互接触及与钼矿的成因关系，将区内花岗岩化分为中粗粒二长花岗岩、细粒二长花岗岩、花岗斑岩、石英闪长玢岩等，此外还有石英脉等脉岩。

1.4 矿化特征

辉钼矿在细粒二长花岗岩或厚大石英脉体中呈星散状、浸染状分布，局部呈大片状、团块状、放射状集合体强烈富集。辉钼矿晶体较大，直径2～5mm，最大可达到10mm左右。含矿岩体或石英脉体全岩石矿化。在第101勘探线（图2）ZK101钻孔（倾角80˚）中发现中粗粒二长花岗岩中普遍含有黄铁矿化和辉钼矿化，且见有钼华、萤石细脉，经采样化验得知矿体总厚度（矿芯厚度）达59.72m，钼平均品位0.13%、矿（化）体真厚度19.3m（图3）。

图2 石门沟钼矿区第101勘探线剖面图Fig.2 The cross-section of No.101 exploring line in Shimengou molybdenite deposit

图3 石门沟钼矿区ZK101钻孔柱状图Fig.3 The drill-log of ZK101 in Shimengou molybdenite

2 矿床特征

石门沟钼矿成因类型与斑岩型有明显区别：

斑岩型钼矿床主要矿石类型是细脉浸染状，矿化富集程度取决于含辉钼矿细脉的密集程度[1,2]，同时在细脉之间还伴有辉钼矿浸染体。而石门沟钼矿的矿石类型为辉钼矿，呈星散状、浸染状分布，局部呈大片状、团块状、放射状集合体强烈富集。

斑岩型钼矿床的矿化强度，往往与成矿作用有关的蚀变强度相关，由内而外，空间上包括相互联系的四个主要蚀变带：钾硅酸盐蚀变带→绢英岩化带→泥英岩化带→青磐岩化带。而石门沟钼矿床含矿岩体全岩石矿化，未见矿化蚀变带，只在花岗岩小岩体周围见有面形蚀变，矿石中常有团块状黄铁矿、细脉状萤石出现，局部见有钼华。

3 成矿机理与模式分析

新华夏系第二隆起带是中国东部大陆近SN向的、深切岩石圈地幔下部、深度大于40km的重力梯度带。据豫西南地区卫星影像解译图可以看出新华夏体系的构造行迹以北东20˚～25˚断裂为主，每隔一定的间距（豫西南约18～20km）[3]出现一条，它们对与成矿有关的燕山期岩浆活动和内生矿产分布起着重要的控制作用。区域上深部SN向构造可能成为大型金属矿床成矿的导矿构造，EW向构造对矿床定位有影响成为配矿和容矿构造。

区域上在由古特提斯构造域向环太平洋构造域转换时，由SN向主应力场向NWW向主应力场转变调整过程中，引起秦岭岩石圈地幔拆沉作用，流变减薄，软流圈急剧抬升，幔源物质、热流流体上涌，发生强烈壳幔物质交换，形成各类型和不同产状的花岗岩，以及大规模流体活动形成的不同类型矿产组合。东秦岭受板片断离作用和壳幔边界附近发生的基性岩浆底侵作用影响，加厚的下地壳物质发生熔融形成花岗质岩浆[4,5]，并沿构造薄弱带上升到浅层次侵位形成与同熔型花岗斑岩有关的岩浆岩型钼（钨）矿床[6,7]。

矿区内由于受先期基底构造影响和制约，构造线方向仍以北西—北西西向为主，但变形方式则变为以块断为主。这期间先是强烈的挤压逆冲，使三叠世盆地发生褶皱及断裂变形，继之陆壳增厚导致陆壳熔融，形成以早白垩世花岗岩为主的大面积岩体侵位，同时发生较大规模的拆离伸展，幔源物质、热流流体上涌，发生强烈壳幔物质交换[8]。早白垩世晚期至晚白垩世早期，在秦岭造山带内发生右行剪切，形成雁行状排列的白垩纪陆相断陷盆地。

石门沟矿产地，深部近SN向深断裂带为石门沟钼矿床提供了成矿的导矿构造，NWW向的瓦穴子—小罗沟断裂为成矿提供了配矿和容矿构造。东秦岭燕山期斑岩体区内分布于蛮子营—太平镇一带，主要岩体展布方向与瓦穴子—小罗沟断裂带大体一致，走向EWNWW。它们是在板块碰撞—拉张环境作用下，由基性岩浆的底侵作用而形成。石门沟辉钼矿化二长花岗岩是下地壳物质部分熔融作用形成的岩浆，遵循由基性向酸性正向演化的规律。后又经历了岩浆结晶分异、同化混染作用，钼、钨等金属矿物以熔离状态分布在岩浆矿房中。Mo、W矿化主要和富硅、富钾的超酸性花岗斑岩有关（w(SiO2)＞72%、K2O≥Na2O）；中下地壳加热，部分融熔，基底深熔高侵位的产生花岗斑岩，岩浆富含SiO2-K2O富含H2O-CO2-F-P并初步富集Mo元素，Mo以熔离状态分布在花岗斑岩中[9]；岩浆冷凝，富水热流体分离，进入气成热液阶段，形成高中温纵横交错含钼脉体或含钼花岗岩体[10]。后经多次构造运动，岩浆热液沿构造裂隙上升至地壳浅部，沿有利的构造空间充填形成多个不同期次的含钼岩浆岩体（图4）。

综上所述，初步认为石门沟钼矿成因类型为岩浆热液型。

图4 岩浆热液型辉钼矿床成矿模式示意图Fig.4 Scheme of metallogenic model of magmatic hydrothermal molybdenite deposit

4 深部找矿潜力

石门沟钼矿床在地表出露为辉钼矿化二长花岗斑岩脉、二长花岗岩脉型及辉钼矿化厚大石英脉型，由于受地表储矿空间限制，在走向上延伸不远。从ZK101钻孔见矿效果来看，深部以辉钼矿化二长花岗岩脉（体）为主，圈出的矿体真厚度为19.3m，石英脉变窄（0.6m）且不含矿；从PD202坑道及下部的PD202-4B、PD202-4D见矿效果来看，往深部，石英脉变窄，成为构造带中的含钼石英脉。

石门沟一带△T平面等值线相对较低一些（＜100nT），异常区大面积出露燕山期中粗粒二长花岗岩、细粒二长花岗岩，可能与岩体中含黄铁矿化、辉钼矿化有关。其东北侧的马家高坡一带为北西西向磁异常带，该异常为一低缓异常，200nT等值线圈定的异常形状为带状异常，常见值为200nT。该区位于负磁异常向正磁异常转换梯度带上，成矿条件有利。

石门沟钼矿Mo、W、Bi 多金属异常，呈不规则带状，面积15km2，Au、Mo、W、Bi均具浓度分带的内、中、外带，Mo、W、Bi三元素异常套合较好。其中钼单元素异常大致呈NWW-SEE向葫芦形展布，面积约11.6km2，其范围覆盖于石门沟、马脖壕、蝙蝠洞、耍河关等地区。Mo异常的大面积出现，显示了该检查区具有良好的Mo元素地球化学背景，成矿条件非常有利。

5 结论

石门沟辉钼矿化二长花岗岩是下地壳物质部分熔融作用形成的岩浆，由基性向酸性正向演化，当岩浆沿构造薄弱带上升到地壳浅部后冷凝，富水热流体分离，进入气成热液阶段，形成高中温纵横交错含钼脉体或含钼花岗岩体。

石门沟钼矿浅部隐伏的辉钼矿化花岗岩（脉）体，可能是深部辉钼矿化花岗岩体的一个分枝。根据幔枝构造理论推测，深部可能有较大规模的含辉钼矿化的岩浆矿房，故在石门沟钼矿区进行深部找矿具有重大的战略意义。

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