陕西省华县桃园钼矿地质特征及成因浅析

张少平，王兆泉，石康伟，邓林燕

(陕西省核工业地质局二二四大队，陕西西安710024)

钼的应用在当今工业领域非常广泛，也非常重要，是一种不可缺少的金属元素。钼作为生产各种合金钢的添加剂，或与钨、镍、钴、锆、钛、钒、铼等组成高级合金，以提高其高温强度、耐磨性和抗腐性。钼和镍、铬的合金用于制造飞机的金属构件、机车和汽车上的耐蚀零件。钼和钨、铬、钒的合金用于制造军舰、坦克、枪炮、火箭、卫星的合金构造和零件。鉴于此，本次通过对小秦岭地区华县桃园钼矿地质特征分析，研究其矿床成因，为该钼矿的进一步勘探、扩大提供找矿理论依据，同时也为小秦岭地区的钼成矿理论的完善提供进一步的素材。

1 区域地质概况

华县桃园钼矿位于华北地块南缘秦岭造山带后陆逆冲断褶带—小秦岭逆冲推覆构造系。地层岩石建造具有古元古界结晶基底和中元古代以来沉积盖层的双层结构，基底由太华群杂岩(Arth)组成，盖层岩石建造主要包括中元古界熊耳群(Pt2xn)和中上元古界陆相盖层高山河岩组、龙家园组、巡检司组、杜关组等沉积岩层［1］。

区域构造发育，构造线总体呈南西西-北东东向展布。尤其是小秦岭逆冲推覆构造系下形成北东、北东东向断裂构造十分发育，形成金堆城—黄龙铺断裂束，大都充填有辉绿岩和长英质脉体，对钼、铀的成矿起控制作用。

区内岩浆活动强烈。太古代以酸性侵入岩为主，主要形成一些斜长花岗岩类和岩脉;元古代钠质中基性—酸性熔岩，侵入形成片麻状黑云母花岗岩及片麻状斜长花岗岩(R22)类岩体和岩脉，也主要出露在太华群中。古生代主要是辉绿岩和长英质岩脉的侵入，形成桃园—黄龙铺脉岩集中区，与钼多金属矿化关系密切。中生代即后主造山期(燕山期)花岗岩是区内最重要的岩浆岩活动期，以酸性侵入岩为主，集中分布于小秦岭地区，其产出多为巨大岩基(老牛山花岗岩)或部分岩株，岩性主要为黑云母花岗岩及黑云母二长花岗岩(R35)。

另外还有大量浅成—超浅成相的小型花岗斑岩(金堆城、石家湾)，花岗闪长斑岩及爆发角砾岩［2］。它们与Mo、W、Au等矿产密切相关，花岗斑岩是斑岩型钼矿的成矿母岩，形成大型—超大型Mo、Au多金属矿床和矿化集中区。岩体本身及围绕岩体接触带形成钼矿。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地层

工作区出露地层有中元古界熊耳群黄龙铺组(Pt2xnh)和中元古界高山河组(Pt2g)。黄龙铺组(Pt2xnh)上亚组顶部及高山河组(Pt2g)下亚组为该区主要含矿层位，工作区80%以上地层为高山河组下亚组，桃园钼矿即赋存于Pt2g1之中。

黄龙铺组上亚组(Pt2xnh3)仅在北部及黄龙铺一带出露，上亚组顶部为含矿层位，岩性为细碧岩与黑云钾长伟晶等，绢云千枚岩(或板岩)变质凝灰岩互层，千枚岩中夹有石英及大理岩或透镜体。

高山河组(Pt2g)下亚组为该区主要含矿层位。工作区80%以上地层为高山河组下亚组，桃园钼矿赋存于Pt2g1之中。细分为六个岩性段，上部和下部岩性为变质石英砂岩，由石英及少许长石、白云母组成，胶结物以黏土为主，岩石表现在结晶和扩大再生现象。底部有1～10 m厚的底砾岩，中部为暗灰色、灰绿色凝灰质板岩，杏仁状安山岩，安山质凝灰岩，厚度15～20 m，与熊耳群呈不整和接触，厚2 677 m［3］。

2.2 矿区构造

工作区构造发育，与矿化关系较为密切的主要表现为一组北东向断裂破碎带及一组北北东至北东向的褶皱构造。

2.2.1 褶皱构造

工作区位于高家街—黄龙铺背斜南翼，该区范围内的地层总体呈单斜产出，整体倾向140°，倾角35°～55°，由于处在黄龙铺背斜倾覆端的西南，构造应力相对集中，形成背斜南翼一系列复杂紧闭的裙边褶皱。自东向西有大沟脑背斜，小沟向斜及龙家台背斜及刘家台西部向斜，它们的共同特点是轴向近南北，往南倾没，向西倒转，规模小，褶皱形态受各期构造破坏而不完整。

2.2.2 断裂构造

主要有两组，即北东向断裂和北西向断裂。西北向断裂走向325°左右，总体倾向北东，倾角较陡，具压扭性，断距达200 m以上，被北东向断裂切穿，构造中矿化较弱。北东向断裂发育，主干断裂之间夹的低序次的断裂往往有十多条，与主干断裂大致平行。张性特性明显，并充填大量长石石英脉，构成宽达几百米以上的构造岩脉破碎带。走向35°～75°，向西南收敛，向东北散开，倾向东南，倾角65°～90°，是一条长期活动的构造带，工作区桃园钼矿既受断裂破碎带岩脉控制。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动主要以脉岩发育为特征，出露脉岩主要为中元古钠质中基性火山角砾熔岩及加里东—燕山期的变辉绿岩和酸性脉岩两大类，其次为后生的石英脉岩。与钼矿成矿关系较为密切的为变辉绿岩和酸性脉岩。

辉绿岩脉一般顺断层或层间侵入，多呈北东向展布，成群成带出现，一般规模较小，该类岩石不易破碎，不利于含矿脉体的充填，因此钼矿化仅形成于内外接触带中，内部很少有矿化。若有后期含矿脉充填时，两侧出现钾化、黄铁矿矿化蚀变现象，蚀变增强时往往可形成钼矿［4］。

酸性脉岩是桃园钼矿床成矿的最基本条件之一，表现为矿体与脉体相依存，构造控制脉岩，脉岩控制矿体。矿区出露的脉岩有石英脉、硫化物长英脉、钾长石脉、方解石钾长石石英脉、碳酸盐脉等，产于高山河组下亚组变质石英砂岩中的岩脉则呈北东向，以长石石英脉为主，有时与北西向相断裂共存。据桃园钼矿一号平巷含矿脉岩统计，长英脉占61.5%，平均钼矿品位0.117%，石英脉占20.8%，钼的平均品位0.116%，方解石石英脉占17.7%，钼的平均品位0.055%。显然，长英脉是主含矿脉岩。

矿床中所见脉岩，如前所述，可归并为两期:即加里东晚期—华力西早期，该期以长英岩类、方解石石英脉为主。另一期为燕山期，主要有钾长石脉，石英脉及方解石脉。而钼成矿期为燕山期晚期。由此可见，长英脉与矿化只表现为空间关系，并非是钼成矿元素的载体。

观察资料表明:长英脉在钼成矿前，因构造作用，使脉岩与围岩一起，形成破碎岩、角砾岩等不同破碎程度岩石，表现出构造—脉岩破碎带，成为矿液运移和沉淀的有利空间。辉钼矿富集于长英岩脉脉壁及其裂隙密集处，钾长石化、黄铁矿化蚀变岩石中，在脉岩或脉体的膨大、分支、尖灭部位也常有辉钼矿富集现象，表明长英脉对钼矿控制作用是非常明显的。

2.4 矿体特征

矿体分布主要在高山河组下亚组第三岩性段，受北东向断裂带内长英质脉控制，产状与脉体一致，呈北东向40°～60°展布，倾向南东，总体倾角50°～60°。矿体形态呈似层状、脉状、透镜状。详细情况见表1。

表1 桃园钼矿外围矿体特征

2.5 矿石类型

矿石自然类型可划分为:长英岩型，约占总矿石量的34.18%;板岩型，约占总矿石量的29.68%;辉绿岩型，约占总矿石量的17.74%;安山岩型，约占总矿石量的18.38%。

2.6 矿石矿物成分

矿石矿物主要是辉钼矿，次为黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、再次为斑铜矿，磁铁矿，偶见镜铁矿、闪锌矿、软锰矿等。黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿常与辉钼矿共生，辉钼矿:常呈半自形鳞片状，显微鳞片状，粒度0.05～0.6 mm。集合体呈细脉，团块、放射、菊花状，沿裂隙或粒间充填交代其它矿物，或呈叶片状集合体充填(或交代)于早期矿物粒间、解理中。

脉石矿物主要有石英、长石，次为方解石、绢云母、白云母，还有绿泥石、绿帘石等。次生氧化矿物有钼华、铁钼华、黄钾铁钒、高岭土、褐铁矿、孔雀石、兰铜矿、锰黑等。还能见到金红石、锆石、榍石、电气石、灰石、文石等。

2.7 矿石结构构造

2.7.1 矿石结构

矿石呈它型—半自形鳞片结构，纤状、板柱状结构、放射状、菊花状结构。辉钼矿多呈晶片状或三至五个辉钼矿晶片聚集一起，分布于石英团块与方解石粒间或充填于方解石、石英裂隙中(见图1)。

图1 矿石结构

2.7.2 矿石构造

矿石构造有网脉状构造和不规则团块状构造。网脉状构造矿石中辉钼矿呈细脉状交织分布于石英团块与碳酸盐矿物的接触部位，且以碳酸盐矿物集合体中较多。不规则团块状构造矿石中辉钼矿片状聚晶呈不规则团块状分布在脉石矿物石英、方解石粒间，构成不规则团块状构造(见图2)。

图2 矿石构造

2.8 控矿因素及围岩蚀变

2.8.1 控矿因素

钼矿化特征明显反映出:构造控制脉岩，脉岩控制矿化的特点。

(1)北东向构造束(过去称黄龙铺帚状构造)，是矿床定位的主要条件。特别是F19、F20，可能属控矿导矿构造，在其区间内发育低序次断裂形成宽大的构造脉岩破碎带。

(2)在上述空间因加里东期长英脉等酸性脉岩的灌入，形成构造脉岩带;导致燕山期构造再次活动除形成构造脉岩带外，并有钾长石石英脉等脉体的灌入，含矿热液沿导矿构造上升，在低序次的构造脉岩破碎带中沉淀成矿。

2.8.2 围岩蚀变

蚀变作用与构造有着密切关系，蚀变岩石的展布方向同构造线一致，呈带状分布，岩性对蚀变不起控制作用。蚀变类型主要有钾长石化、硅化、黄铁矿化、黑云母化、绢云母化、绿泥石化及碳酸盐化等。

钾长石化表现钾长石沿围岩裂隙呈细脉或长石石英充填交代;这种蚀变与高温热液关系密切［5］。硅化现象较为普遍，硅化与钾长石密切，同时与铀钼关系也密切，蚀变较强地段，矿化亦较好，但含量变化范围也较大。黄铁矿化广泛分布，为多期形成，早期结晶粗大，呈粗晶状或团块状;晚期以细粒及粉末状为主。黑云母化伴随这种蚀变常有辉钼矿、含铀锐钛矿及铀石生成。

粘土化多为脉状、团块状水合多水高岭石，分布于构造裂隙及长英脉溶洞中，从热液阶段到表生阶段均有出现［6］。绢云母化常与钾长石化，硅化相伴生，呈脉状、细脉状、团块状集合体，常构成矿化蚀变带外带。绿泥石化蚀变常见在近矿部位不发育，是一种远矿围岩蚀变。碳酸盐化发育较差，大多数呈细脉出现，是一种矿后蚀变。

表2 矿化期矿物生成顺序表

3 矿床成因

首先，酸性脉岩是桃园钼矿床成矿的最基本条件之一，表现为矿体与脉体相依存，构造控制脉岩，脉岩控制矿体。含钼(铅)酸性岩脉与基性辉绿岩、偏碱性正长斑岩、黑云(角闪)正长斑岩、碱性霓辉正长斑岩相伴，且穿切基—碱性岩脉。矿体由含钼的酸性岩脉组成，矿脉多呈粗大脉体，产于“构造框”内次级断裂、裂隙中。另外，脉体周围的碎裂岩、角砾岩等也是主要的含矿部位，同时也是矿液运移和沉淀的有利空间。辉钼矿富集于岩脉脉壁及其裂隙密集处，这与金堆城、石家湾斑岩型钼矿床围绕岩体分布的含钼石英细脉及细网脉相似［7］。

其次，矿石成份较复杂，脉石矿物以长石、石英为主，含较多的绢云母、方解石、白云母及少量的绿泥石、高岭石、黑云母及微量的文石、锆石、绿帘石、磷灰石等。矿石矿物除辉钼矿、黄铁矿外，并含有少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿及微量斑铜矿、镜铁矿、钛铁矿等，在斑岩型钼矿床中多见。

第三，根据矿化脉体的穿插关系，矿物共生组合及围岩蚀变特征等。可将矿床的成矿阶段划归热液期的高温、中温热液矿化阶段和低温热液矿化阶段和表生期，整个矿化过程具有持续性和阶段性;矿床中的钼矿可将划归热液期的高—中温成矿阶段，见表2。方解石钾长石石英脉含有辉钼矿、黄铁矿等，分布在花岗斑岩中及其周围，是高温热液矿床中斑岩型钼矿的主要矿化脉岩。另外，辉钼矿经多型测定，以2H1型为主，其次为3R，其比值2H1:3R为2:1、3:1，说明辉钼矿形成温度为高—中温热液阶段。

4 结语

(1)北东向构造束(过去称黄龙铺帚状构造)，是矿床定位的主要条件。特别是F19、F20，可能属控矿导矿构造，在其区间内发育低序次断裂形成宽大的构造脉岩破碎带。

(2)在上述空间因加里东期长英脉等酸性脉岩的灌入，形成构造脉岩带;导致燕山期构造再次活动除形成构造脉岩带外，并有钾长石石英脉等脉体的灌入，含矿热液沿导矿构造上升，在低序次的构造脉岩破碎带中沉淀成矿。

(3)桃园钼矿床为高温热液成因，成矿期是高—中温热液阶段形成的酸性脉岩型钼矿。

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