河北省丰宁石砬子沟钼矿矿床地质特征及成因研究

路 叶，张志富

（1.河北省地矿局第六地质大队，河北 石家庄 050081;2.河北省地矿局国土资源勘查中心，河北 石家庄 050081）

1 矿区地质特征

该矿床地理位置上位于河北省承德市丰宁满族自治县草原乡西部。

（1）地层。研究区内火山岩分布在区内东北部，主要为流纹岩。此外，还有粗面岩及流纹质凝灰岩，系早白垩世-晚侏罗世火山活动的产物。

造成这些产物的火山活动主要表现为强烈的裂隙式及中心式火山喷发，它们较严格地受北东向构造控制，形成了北东向展布的青石砬火山岩盆地。在火山喷发间隙，尚有沉积作用交替进行，从而在盆地内形成一套火山-沉积岩石组合。这些产物的交替出现明显地反映了本区火山活动变化的规律。

在1：5万区调报告中把该测区火山活动命名为张家口火山旋回，这一旋回火山活动强烈、广泛，形成大面积火山岩区内主要为一套火山碎屑岩-酸性熔岩-火山沉积岩组合，构成张家口组主要岩性。这一旋回的火山活动在本区表现最强烈，其产物分布最广，区内出露地层均为上侏罗统张家口二段陆相火山岩主要岩性为粗面岩、石英粗面岩、流纹质凝灰岩。

（2）岩浆岩。矿区西部为晚侏罗世公宝同次流纹岩体：位于1：20万上黄旗幅十八台岩体的一部分。出露面积12.00km2，仅占整个岩体出露面积的四分之一。该岩体侵入于张家口组二段流纹岩中，与围岩界限不清楚，二者接触部位围岩遭受不同程度的硅化蚀变，并见有镜铁及锰矿化。岩石为紫褐色，斑状结构斑晶主要由正长石组成，自形-半自形，大小不等，含量变化较大，似流动构造时隐时现。斑晶具不同程度的高岭土化。基质由长石、石英组成，镜下为镶嵌或显微文象结构。公宝同和五间房一带该火山岩与张家口组二段流纹岩频繁活动，均为渐变关系，特别是五间房以西地区，二者很难区分。矿点位于花岗细晶岩脉附近，推测为深部花岗岩基底沿断裂向上侵入形成，该岩脉主要受断裂构造控制，沿断层呈南北向分布。

（3）构造。石砬子沟钼矿点位于沽源火山断陷盆地东端，沽源-赤城断裂带上，石砬子沟矿点北部有两条断裂，西部黄土沟附近有一条断裂，都近南北向，每条断裂延伸约3.00km，周围还有数条小型断裂，构造活动明显，断层发育。

2 岩石学特征

流纹岩：岩石由斑晶、基质组成。斑晶由钾长石、石英、暗色矿物假像构成，直径0.10-4.50mm，零散状显方向性排列。基质主由长英质构成。长英质主具显微嵌晶结构，于团粒状石英之内多嵌布微晶状、微粒状长石，显斑块状消光，斑块直径一般＜1.0mm，略具方向性状排列，较少量长英质呈微晶状，集合体多呈条纹状、似透镜状等聚集分布。长英质具轻微粘土化、少量褐铁矿化等。可见少量褐色尘点状、微粒状不透明矿物星散状分布于基质内。

粗面岩：灰紫色或猪肝色，斑状结构，基质隐晶质结构。岩石由斑晶（15%-20%）和基质（80%-85%）组成。斑晶主要为正长石，偶见斜长石，呈半自形板状，粒径一般1-5mm，具不均匀的铁化和高岭土化现象，基质为正长石微晶，呈短柱状，其间分布有少量石英和铁质微粒。该类岩石当石英含量＜5%时为粗面岩，＞5%为石英粗面岩。

流纹质凝灰岩：仅有流纹质玻屑、晶屑凝灰岩两种，呈灰白色，典型的凝灰结构，由玻屑、晶屑及少量岩屑组成。玻屑多呈棱角状，鸡骨状，具不同程度的脱玻化；晶屑以石英、斜长石、透长石为主，偶见条纹长石，自形程度不等，较新鲜，其中石英多具溶蚀外形，长石多裂纹；岩屑主要有流纹岩、凝灰岩、熔结凝灰岩组成。棱角-次棱角状，大小在1-2mm间，含量较少。本类岩石成层性较好，厚度不一。

3 矿产特征

石砬子沟钼矿点位于下白垩统张家口组二段粗面岩、流纹岩和流纹质凝灰岩与张家口期次流纹岩接触带上。该钼矿点与燕山期次火山热液萤石矿相吻合，萤石主要发育在裂隙中呈脉状、薄片状，围岩蚀变强烈，主要为褐铁矿化，绿泥石化。

L001观测点萤石矿，紫色，萤石沿裂隙发育，薄片状，条带状，围岩褐铁矿化，绿泥石化、绿帘石化。

L002观测点萤石矿脉，宽3-4m，沿裂隙发育，紫色为主，薄片状，两侧围岩褐铁矿化，右侧围岩高岭土化。

L003观测点萤石矿脉，紫色为主，围岩为流纹岩、熔结凝灰岩。

测试样品经核工业东北分析测试中心检测，显示石砬子沟钼矿品位为0.056%。表明石砬子沟地区具有较大的钼矿找矿潜力。

4 围岩蚀变

萤石矿化：紫色、黑紫色，呈浸染状、团块状、条带状、网脉状集合体分布在流纹岩基质与石英主晶接触部位的裂隙和空隙之中。

褐铁矿化：褐铁矿呈隐晶状、纤状等，颗粒极细小，集合体多呈黄铁矿假像，少部分交代透明矿物及沿裂纹分布。

绿泥石化：灰绿色、暗绿色，主要呈暗色矿物假象，或斑点状、不规则状与赤铁矿、碳酸盐矿物存在于碎裂岩、构造角砾岩之胶结物中。后期绿泥石化在不同地段发育强弱不一，一般呈脉状、网脉状充填在构造裂隙、破碎带中。

水云母化：水云母化发育期次较多，经常见到的多为矿前期蚀变产物。由于钠化过程中，钠长石交代钾长石、斜长石析出K、Al、Si等成分，并随热液向构造两侧运移、渗透，作用于其它长石类矿物而形成水云母。其往往分布于钠长石化带外侧，水云母多呈毛毡状分布在长石类矿物之中。

高岭石化：分为两期，早期呈粉尘状交代流纹岩中的长石斑晶和基质，往往使岩石变成灰白色或白色；晚期（铀成矿期）高岭石与赤铁矿共生，岩石的放射性强度增高。

碳酸盐化：成矿期碳酸盐矿物（方解石）呈细粒浸染状、隐晶状，常与钠长石、赤铁矿、绿泥石等矿物胶结破碎矿物或岩石角砾。

5 矿床成因

经1：20万化探报告结果证实钼矿化富集部位与物化探异常分布范围大致吻合，根据地质情况据现有资料分析，该地区火山活动强烈，异常点位于张家口组和同期次流纹岩接触带上，两种岩体周期性多次相互作用，为渐变关系。推测在张家口火山旋回晚期的热液活动持续时间很长，次流纹岩与张家口二段围岩相互作用，在温度压力急剧降低而氧化能力急剧增加的条件下，强烈的热液活动形成较大规模的矿化和蚀变。

异常主要产出与近地表条件下，一般小于1.00km，矿化深度200-400m，成矿条件浅成低温低压，陆相火山岩相关，主要产于张家口期火山岩及火山碎屑岩中，呈层状，网脉状，薄片状，根据这些特点把该异常成矿类型定为浅层低温热液矿床。

钼矿（化）体受蚀变带的控制，与张家口期流纹岩存在密切的成因联系，多分布于内、外蚀变带的节理裂隙中，含矿热液沿节理裂隙运移，与围岩发生热液交代作用，产生萤石矿化、褐铁矿化、高岭土化、绿泥石化和绿帘石化等，从而使矿液PH值降低或增高，有利于钼络合物的溶解、运移和导致钼络合物的分解，从而生成金属硫化物沉淀富集，形成钼矿（化）体。异常呈层状与火山岩呈互层状产出，也有呈脉状或似脉状填充于火山管道壁裂隙。

该萤石矿点为燕山成矿期次火山热液型萤石矿。钼矿类型为萤石脉型钼矿。

6 讨论

毛景文等（2005）通过对华北中生代大规成矿作用的研究表明，大规模成矿作用通常发育于后碰撞造山环境而不是同碰撞造山期间。在碰撞造山过程的伸展松弛期间，一方面由于伸展垮塌作用而达到较高的温度产生熔融作用，另一方面，玄武质岩浆底侵，下地壳岩石经过多次重熔及同熔作用，不仅形成了高度分异的富硅、富钾质花岗岩，沿着区域性EW向、NE向深大断裂上升，而且伴随着大规模成矿事件发生。

燕辽成矿带内钼矿床成矿年龄为180Ma左右和140Ma左右，表明其形成于华北板块北缘200～160Ma、140Ma左右的2个不同地球动力学背景之中。石砬子沟钼矿就是在中国华北克拉通东部构造体制大转换时候形成的，成岩、成矿系同一地球动力学背景下的产物，与燕辽成矿带内140 Ma左右的钼成矿年龄一致。本文研究的该地区流纹岩岩石学和岩石地球化学特征表明其为后造山A型花岗岩类，由此表明，石砬子沟钼矿形成的成矿动力学背景分别为华北板块与西伯利亚板块碰撞后伸展造山阶段和中国东部构造体制大转折晚期，与区域上的铀钼矿床成因类型一致。