栾川老定沟钼矿地质特征及找矿标志

吕伟庆，刘建军，吴 飞，张 衡

(河南省地矿局第二地质勘查院，河南许昌 461000)

老定沟钼矿区位于东秦岭-大别山多金属成矿带内，该带是我国重要的钼成矿带，已发现和探明了5个特大型和多个大中型钼矿床。矿区位于河南省栾川县西北部白土乡马庄村的老定沟。矿区距栾川县城约65 km，有简易公路通往白土乡，白土乡有通往栾川县城、卢氏县城和洛阳市的柏油路，矿区面积约 4.98 km2(见图1)。

1 区域地质特征

矿区大地构造位置处于华北地台南缘-栾川台缘褶带栾川凹褶断束内，区域岩浆活动频繁强烈，断裂构造发育。

1.1 地 层

出露地层主要有中元古界长城系熊耳群、官道口群及新元古界栾川群、下古生界震旦系陶湾群，在潭头-大章盆地发育第三系，简述如下:

中元古界官道口群:分布于该区域北东部，主要为滨浅海相陆源碎屑岩～碳酸盐岩建造，上部有少量有机质。是本区层控型钼铅锌银矿的主要赋矿层位。

栾川群:出露于区域中部，呈北西向狭长带状展布。自下而上组成5个从陆源碎屑岩-碳酸盐岩沉积旋回，代表5次大规模海侵过程。

陶湾群:分布于马阴岭根、陶湾、石庙一带。为一套陆源碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造。

1.2 构 造

区内发育一系列产状相近、向南逆冲的推覆断层，逆冲断层之间为一系列轴面近东西、向北陡倾的倒转褶皱。

1.2.1 褶 皱

主要为三川-栾川陷褶断带中褶皱，其褶皱形态复杂，紧密褶曲轴面向北倾，呈歪斜褶曲或倒转褶曲，由于断层破坏而残缺不全。褶皱构造对侏罗纪酸性侵入体有明显的控制作用，一般岩体分布在背斜、向斜核部或倾伏端，同时控制内生金属矿产分布。

1.2.2 断 裂

本区经历多次构造运动，不同时期、不同性质、不同规模、不同方向的断裂极为发育，栾川断裂及马超营断裂为区域性深大断裂，控制了全区主体构造轮廓。

1.3 岩浆岩

长期和多阶段的地壳运动，使区内岩浆活动频繁，延续时间长，既有侵入活动，又有喷发作用，岩石类型从基性到碱性均有分布。该区可分为中元古代、晚元古代及侏罗纪、白垩纪4个构造岩浆旋回。

2 矿区地质

2.1 地 层

老定沟矿区内出露地层为中元古界长城系熊耳群马家河组(Pt2m)、蓟县系高山河群(Pt2g)、官道口群杜关组(Pt2d)、巡检司组(Pt2x)、龙家园组(Pt2l)及第四系全新统(Q)，现分述如下:

(1)中元古界长城系熊耳群马家河组(Pt2m):以安山岩、辉石安山岩为主，夹流纹岩、英安岩、火山碎屑岩、叠层石灰岩等。该地层分布于矿区北部边缘。

(2)中元古界蓟县系高山河组(Pt2g):下部以含砾石英砂岩为主，夹紫红色页岩、碱性火山岩;中部以紫红色泥岩为主，夹薄层石英砂岩;上部以灰白色、紫红色石英砂岩为主，夹紫红色泥岩与下伏熊耳群马家河组呈不整合接触，出露于矿区北西部边缘。

图2 老定沟矿区地质略图

(3)中元古界官道口群

①龙家园组(Pt2l):主要由灰白色硅质条纹白云石大理岩组成，局部夹片岩。地层总体倾向15°～35°。倾角50°～60°。与下伏的高山河群地层呈平行不整合接触。分布于矿区的北部，出露厚度为40 m左右。

②巡检司组(Pt2x):主要为灰白色深灰色硅质条带细晶白云石大理岩组成。地层倾向205°～225°，倾角 50°～55°，与龙家园组连续沉积，分布于马壮矿区西南部，出露厚度200 m左右。

③杜关组(Pt2d):浅灰色板状绢云母白云石片岩，结晶白云岩、角岩组成。倾向215°～235°，倾角37°～45°。与巡检司组连续沉积，分布于马壮矿区北中部，出露厚度约300 m左右。杜关组是矿区主要的赋矿层位。

2.2 构 造

2.2.1 褶 皱

本区褶皱构造主要有:三道沟及老定沟背斜。此两种褶皱由同一构造应力作用下形成，以背形式出现，对矿区地层产状变化有较为明显的影响。

2.2.2 断 裂

区内断裂构造主要为北西西向。(1)F3断层分布于矿区北部，呈北西西向，为区内较大的断裂构造。断裂破碎带出露长度1 500余米，矿区内长约150 m，宽度2.00 m 左右，倾向 350°～20°，倾角 40°～50°。该断层为龙家园组与杜关组地层分界;(2)F4断层分布于矿区中部，呈北西向，断裂破碎带区内出露长度约800 m，宽度1.0 m左右，倾向220°～230°，倾角 70°左右。

2.3 岩浆岩

老定沟矿区岩浆活动较发育，在矿区西侧和南部分别有花岗斑岩、正长斑岩、及辉长岩脉出露。

花岗斑岩出露于矿区西侧，岩体呈岩株，产状近于直立，出露南北长280 m，东西宽约250 m，面积约0.48 km2。

3 矿床地质特征

3.1 矿体的分布范围

该矿床剥蚀程度浅，地表局部可看到辉钼矿化。经深部工程揭露，矿区大小矿体共有13个，编号分别为I-ⅩⅢ，Ⅰ矿体为矿区的主要矿体。现主要介绍I矿体:平面上西延伸至相邻的老庙沟矿区，现已控制东西方向宽约350～550 m，南北方向长约700 m，面积约 0.3 km2。

图3 老定沟矿区横06线剖面图

3.2 钼矿体特征

3.2.1 赋矿岩石

赋矿岩石主要为透辉石角岩、硅灰石角岩，次为矽卡岩、白云石大理岩等。矿化的强弱与岩性关系不太明显，但在碎屑岩中易形成细脉充填型矿床，当围岩为碳酸盐岩时，易形成矽卡岩型矿石，在矿区仅有一小部分此类型。

3.2.2 空间位置

矿体空间上与花岗斑岩体紧密相依，赋存于斑岩体外接触带。从整体看矿(化)体形态总体呈不规则筒状分布于老定沟岩体周围，本矿区只是其中一部分，呈半月型分布于本区东侧，出露于纵00～07线之间的横08～03线间。矿体赋存标高:815～1 345 m。控制矿体埋深:10.00(ZK0603)～403.30 m，大部分矿体埋藏浅，适于露采。

3.2.3 矿体形态、产状

通过工程控制及资料综合研究，证实矿体整体平面形态为不规则椭圆体。矿体整体呈筒状，产状与岩体一致，外倾。

3.2.4 矿体规模

已控制矿体面积约0.30 km2，矿证内单工程见矿最大厚度427.90 m(ZK0403)，最小厚度12.78 m(ZK0407)，厚度变化系数89%。

3.2.5 矿体品位

矿体品位较均匀，钼品位一般为0.031% ～0.85%，最高可达6.87%，单工程钼品位0.068% ～0.152%，矿床平均0.121%。矿体的品位变化与厚度变化关系密切，厚度越大品位相应越高。

3.2.6 矿体内部结构

矿体内部结构简单，低品位矿体和夹石断续出现在主矿体顶底和边部。矿体、夹石之间呈明显的渐变过渡关系，二者相互出现呈犬牙交错状。

3.2.7 断裂构造对矿体的影响

矿体分布范围内的断裂构造为成矿前，对矿体没有破坏作用。该区成矿后构造活动不强烈，仅局部后期构造特征明显，对矿体产状、形态、完整性没有明显的影响。坑道工程观察，矿体内尚见成矿后期的方解石细脉切截含辉钼矿细脉，错动距离一般1～10 cm，最大错动距离小于0.5 m。

3.3 矿体空间分布规律

矿体主要分布于岩体外接触带40～400 m之间，矿体为厚度较大的筒状，钼矿体东界位于07纵线以东，西界尖灭于00纵线西，南界位于横10线以南，北界至横03线，矿体赋存于815～1 362 m标高之间，主矿体的边部分枝尖灭明显，矿体内部结构简单。

3.4 矿石特征

3.4.1 矿石结构

辉钼矿呈自形～它形晶片状、叶片状、鳞片状集合体常聚积呈架状、束状、放射状。

3.4.2 矿石构造

矿石构造主要有:细脉状构造、细脉浸染状构造、浸染状构造、星散浸染状构造。

3.4.3 矿石矿物成分

主要矿石矿物为辉钼矿、黄铁矿、磁铁矿，局部见有褐铁矿、黄铜矿等;脉石矿物有:石榴子石、透辉石、硅灰石、石英、黑云母、绿帘石、绿泥石、白云石、方解石、钾长石等。

3.4.4 矿石的有用组分变化规律

钼的品位变化与不同矿石类型之间稍有变化，但无明显的变化规律。矽卡岩类和顶部透辉长石角岩中的钼品位略高之外，其他矿石类型无明显变化，其原因主要是上述2种矿石类型属钙质岩石，化学上性质活泼，且矿物颗粒较粗，矿物颗粒间易于矿液流动，交代、沉淀之结果。

3.5 矿石类型

根据含矿岩石主要可划分为透辉石角岩型辉钼矿石、硅灰石角岩型辉钼矿石、矽卡岩型辉钼矿石3种矿石类型。

根据有用组分含量及其变化和矿物成分及含量变化等因素，矿区矿石为单钼型硫化物矿石。

3.6 矿床的氧化特征

该矿床剥蚀程度浅，地表局部可看到辉钼矿化，氧化作用并不强烈。通过钻孔的物相分析证明矿区没有明显的氧化带和混合带。

4 矿床成因

4.1 构造控矿特征

老定沟钼矿床是马壮-老定沟矿床的一部分，在成因上受构造、岩体、围岩及其蚀变的明显控制。构造对矿区的成矿作用十分明显，矿区内成矿前的北西向构造带和成矿期微构造节理、裂隙发育程度控制了矿化的富集部位。

4.2 岩体控矿特征

4.2.1 矿化与岩体的时空关系

老定沟钼矿床与燕山中期侵入的斑状二长花岗关系十分密切，是成矿母岩。据矿田内1∶5万岩石地球化学测量结果，成矿元素的水平分带十分明显，Mo异常的浓集区与东鱼库岩体及其热变质带范围十分吻合，钻探工作证实:矿体、岩体及其热变质带分布的一致性，充分说明矿化与岩体侵入的时、空关系十分密切。

4.2.2 岩体产状与矿体的关系

老定沟钼矿体分布于岩体的外接触带外约40～400 m的范围内，平面上呈不规则椭圆状，矿体产状与岩体一致，外倾。

4.2.3 围岩蚀变与矿化的一致性

由于岩体产状的影响，矿区的热变质与热液蚀变围绕岩体四周。钼化强度与围岩的热液蚀变类型之间的关系较为明显，矿化较好部位，多位于钾、硅化带分布范围，其矿化强度主要与蚀变强度成正相关关系，即蚀变较甚部位，矿化相应也较好。

4.2.4 围岩岩性差异与矿化的关系

从矿区的野外观察和各种测试结果来看，矿化对岩性没有严格的选择作用，只要构造有利均可矿化成矿，但由于含矿岩石的化学成分、矿物颗粒有所差异，反映出来的矿化强度亦有所不同，由透辉石、硅灰石角岩类和矽卡岩类3种钼矿体可以看出，前者主要是受微构造节理、裂隙控制为主，构成细脉状辅以细脉浸染状，后者则为浸染型为主。须说明的是，矿区所有矽卡岩并非全部矿化成矿，仍与微构造节理、裂隙发育程度和埋深有关。

综前所述，主要矿体赋存于老定沟花岗斑岩体外接触带中，矿化对围岩没有明显的选择性，与多期次构造活动所形成的次级裂隙的密集程度有关。蚀变与矿化同期形成，与矿化有关的热液蚀变主要是硅化和钾化，有用矿物为单一辉钼矿。矿石主要构造为细脉状(充填脉状)、交错脉状和星散浸染状。总体特征与斑岩型钼矿相似，故该矿床为矽卡岩-斑岩型钼矿床。

4.2.5 找矿标志

(1)1∶5万水系沉积物和重砂测量成果表明，该区Mo元素异常面积大、强度高、浓集中心明显，并与白钨矿、辉钼矿、锰族、铜族等高温重砂矿物组合异常相重叠，因此，化探异常是找矿的有利靶区。

(2)在异常区内，有出露的花岗斑岩体，特别是花岗斑岩体内外接触带是矿体赋存的有利空间。岩体中的钼含量高达40～100 mg/kg，即高于维氏花岗岩的40～100倍。

(3)多组断裂交汇处、背斜的近轴部位、层间裂隙密集发育的部位，是成矿的有利部位。

(4)在以脉状分布的黄铁矿化、萤石化、硅化、绿泥石化蚀变中，伴随有高、中温白钨矿、黄铜矿、闪锌矿等金属矿物的蚀变带是找矿的间接标志;矽卡岩带及石英脉、石英-钾长石脉蚀变带是找矿的直接标志。

［1］罗明玖，张辅民，董群英，等.中国钼矿床［M］.郑州:河南科学出版社，1986.

［2］乔怀栋，黄任远，刘良才，等.洛南—豫西南燕山期中酸性小岩体与钼矿成矿关系的研究［R］.许昌:河南省地质矿产局科研所，1985.

［3］张燕平，赵荣军，陈金铎.豫西南地区水系沉积物测量报告［R］.许昌:河南省地质调查院，2000.

［4］吕伟庆，付治国.综合信息找钼-东沟钼矿找矿实例分析［J］.中国钼业，2005，29(4):10-13.