姚维军,许生武,刘 峰
(江苏省地质勘查技术院,江苏 南京 210049)
自2009获得矿权后,对该地区进行了物探、钻探等地质勘查工作和同步科研工作。虽然在该地区发现了中酸性斑岩体及与之相关的钼矿(化)体,但北部变质岩地区浮土覆盖厚,工作难度大,严重制约了对该区钼成矿研究工作。在目前所获资料的基础上,重新讨论地区钼矿成矿特征、成因和找矿标志。
地区位于郯庐断裂带以西,华北陆块东南缘,大地构造位置属于华北克拉通东部鲁西地块南缘—丰沛近东西向隆起构造带—华栖凸起东部。以新太古代泰山岩群变质岩为结晶基地,上覆古生界—新生界沉积盖层[1]。
矿(化)体主要分布于岩体与围岩接触带附近,规模较小,均为低品位矿体,钼矿体就位样式主要为脉状,由含矿脉体及蚀变岩组成。岩体内的脉体较宽,宽者可达1cm,而围岩内脉体较细小,<1mm。伴生矿主要为Au、Ag,其中Au主要赋存在石英脉或长石石英脉中。矿体Mo品位最高为0.11%,平均品位0.033%。
钼矿石中主要有益组分为Mo,伴生Au、Ag等有益元素,少量达到综合利用的指标。金属矿物主要有辉钼矿、黄铜矿、赤铁矿、磁铁矿,次为闪锌矿、方铅矿。辉钼矿:呈显微鳞片结构,片状结构,星散浸染状分布,片径0.02mm~0.25mm,可见交代黄铁矿现象,有的内部包裹细小黄铁矿。集合体常呈细脉状、团块状分布于裂隙或矿物粒间充填交代其他矿物。黄铜矿:黄铜矿多呈半自形-他形粒状单晶,粒状连生体,粒径一般为0.05mm~0.55mm,少数较粗者为1mm左右,或充填于裂隙,或分布于脉石矿物间。偶见被赤铁矿、闪锌矿交代现象。磁铁矿:呈自形-半自形晶结构,少量呈他形晶结构,星散浸染状分布,粒径一般为0.02mm~0.45mm,少数较粗着为1mm左右。
矿石结构主要为自形-半自形晶结构,他形晶结构,交代结构,次为显微鳞片状结构、片状结构。矿石构造主要为薄膜状、浸染状构造和微细脉状构造[2]。
区内蚀变具线型蚀变特征,矿化体由小石英脉体组成,原生蚀变为钾化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化等。
(1)钾化。主要表现形式:一是主要形成钾长石—石英脉,呈线性特征,对称分布于石英脉壁两侧,纯钾长石脉较少。二是在岩体中长石多发育同心环状钾长石成分环带,颗粒巨大,粒径常达1cm左右。
钾长石化与矿化的关系:钾长石化主要与黄铁矿化关系密切,部分钾长石—石英脉是不含矿的或仅有很弱的矿化,较少的脉具有较好的黄铁矿化、黄铜矿化现象。总体上看,钾长石化与矿化的关系较为复杂。
(2)硅化。主要表现形式:一是呈规模不等的脉体产出,不同时期形成的脉体各具特色。早期形成的石英脉宽度变化较大,一般为0.5cm~5cm,倾角一般在45°~70°,石英呈细粒—隐晶质结构,含少量磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。中期形成石英脉体较细,一般在0.5mm—1cm,倾角一般在80°~90°,呈隐晶质结构,含大量金属硫化黄铁矿,次为辉钼矿、少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。后期形成的石英脉多于方解石脉共生,呈不规则状,较细,宽度一般<1cm。二是表现为石英脉两侧的围岩中发育规模不等的硅化带或呈石英团块。硅化带0.1cm~10cm不等,局部伴随钾化。硅化带中成分较复杂,主要由石英、长石,局部含少量黑云母(绢云母)等暗色矿物,有时可见微量星散状分布的黄铁矿、辉钼矿等金属矿物。
(1)硅化与辉钼矿化的关系:大部分的辉钼矿产在石英脉中,少量产于硅化带中。宏观上看辉钼矿有四种产出形式:①在石英脉中呈鳞片状(针尖状)产出;②在石英脉体边部中呈细脉状(薄膜状)产出。
(2)石英脉之间的交切关系:石英脉之间具有复杂的交切关系川,既表现为现为同种成分不同规模脉体之间的交切关系,还表现为不同矿物成分之间石英脉有交切关系。不同方向石英脉之间的交切关系在钻孔岩心中可以清楚看到。这些现象反映出热液流体在演化或上侵过程的动态过程。
根据矿石矿物分布、交代情况及围岩蚀变情况,得出钼矿体热液矿化期可大致为3个成矿阶段:①石英—钾长石阶段(成矿前):以钾长石化发育为特征,包括钾长石化及石英脉、长石石英脉两种形式,矿物组合主要包括钾长石、石英,少量磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等;②石英—多金属硫化物阶段(成矿阶段):以辉钼矿化石英脉、黄铁矿—石英脉和硅化及绢英岩化蚀变为特征,矿物组合包括石英、绢云母、黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。③石英—碳酸盐阶段(成矿后):以碳酸盐化发育为特点,主要矿物组合包括方解石、石英、石膏,少量绿泥石、黄铁矿等。
(1)构造标志:在草庙岩体及围岩接触带及附近,发育大量裂隙构造。包括成岩后的原生节理以及构造活动、岩浆侵入活动产生的次生节理,它们既是容矿空间,也限定了矿体形态与规模。
(2)蚀变标志:以硅化、钾长石化、绿泥石化、方解石化为主的热液蚀变是本区主要的蚀变类型,各成矿阶段发生的黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化等矿化现象与上述围岩蚀变息息相关。上述蚀变标志,可作为本区的一个间接找矿标志。
[1]陈富宏,刘建东,薛怀友.江苏徐州胡寨地区斑岩型钼矿地质特征及成矿远景[J].地质学刊,2016,40(1),149-155.
[2]黄凡,王登红,陈毓川.中国东部中生代典型钼矿研究[M].北京:地质出版社,2013.