河北省丰宁三道沟钼矿床地质特征及找矿远景分析

张磊，赵萌阳，胡龙兵，王鹏

（1.华北地质勘查局综合普查大队，河北三河 065200； 2.华北地质勘查局五一四地质大队，河北承德 067000）

三道沟钼矿位于河北省丰宁满族自治县南关乡，目前已控制钼金属（333+334？）资源量为308.11千吨，为一处小型钼矿床。其发现是丰宁-隆化-平泉铜铅锌钼多金属勘查区的又一找矿突破，对该矿床的地质特征开展研究，有助于在本区域进一步开展铅锌钼多金属矿床的勘查工作。

1 大地构造及区域地质背景

勘查区处于中朝准地台、内蒙地轴南缘、围场拱断束及上黄旗岩浆岩亚带构造单元内。区内主构造为丰宁- 隆化深断裂，位于勘查区南侧4.5公里处，属内蒙地轴南缘深断裂带中的北支断裂，该断裂的次级构造是本区的主要控矿构造，同时也控制着区内混合岩的分布。

区域内出露的地层有下元古界红旗营子群地层（含姜营子组和团榆树组）、中生界侏罗系上统张家口组及中生界白垩系大北沟组；岩浆活动频繁强烈，自元古代- 古生代- 中生代均有活动，生成方式从侵入到大面积喷出，与勘查区内矿化关系最密切的为分布于区域的西北部四道沟、平顶山一带的中生代白垩世的花岗岩（γ53）。本区域内主要发生的区域变质作用为混合岩化作用，其作用结果是围绕元古代斑状二长花岗岩体分布有两种混合岩，一种是均质混合岩（Jh），另一种是斑状混合岩（Bh），两者呈渐变接触关系，同属原地-半原地重熔-交代成因混合岩，其特点是受构造控制明显，钾化强烈。

区域所处位置属丰宁-隆化-平泉铜铅锌钼金多金属主要勘查区西端。区内矿产丰富，主要有金、铜、铁、钼以及硅石、萤石、长石等非金属矿床[1]。总结区内有色及贵金属矿产地特点，从以上矿床工业类型来看，主要为破碎蚀变岩型和石英脉型矿床。从其成因看均属构造控矿明显的岩浆热液型矿床。

2 矿区地质特征

2.1 地层特征

勘查区内出露中生界侏罗世张家口组（J3z）和第四系（Q4）。

中生界侏罗世张家口组（J3z）岩性为灰紫、灰白和粉红色流纹质岩屑晶屑凝灰岩,岩石中岩屑主要为粗面岩及蚀变凝灰岩，呈次棱角状，粒径一般0.1mm～2mm，个别构成角砾达3mm。晶屑包括斜长石、石英和钾长石，玻屑已蚀变为长英质矿物，并被火山灰胶结起来。

第四系（Q4）以残坡积物的松散堆积物为主，分布在河床及沟谷的两侧，以及山坡及山麓的边缘，主要由砾岩、砂砾岩层、砂、粉砂、亚粘土及亚粘土层组成，厚度1m～3m。

2.2 构造特征

普查区构造主要为断裂构造。

F1 断裂构造走向北东至北北东，倾向南东，倾角65°～76°，区内出露长度2.2公里，断层性质为正断层。断层在地表表现为宽约3m～5m的硅化角砾岩带。岩石中可见大量呈棱角状角砾。角砾岩中可见较强烈的硅化、轻微的褐铁矿化。在该断裂带周围有多处石英正长岩脉出露。该断裂构造是本区主要的导岩、导矿构造。

F2 断层呈北西走向，倾向北东，倾角85°，出露长度约200m。断层位于六道沟东部，性质不明。断层后期被闪长岩填充，Mo1 号矿体受该断层的影响在走向上不连续。

2.3 岩浆岩特征

区内岩浆活动频繁、强烈、成份多样，持续时间长。主要为元古代二长花岗斑岩（πηγ21）及中生代花岗岩体（γ53）。

（1）二长花岗斑岩（πηγ21）

分布于勘查区南部大部分地区，斑状二长花岗岩体与混合岩呈渐变接触关系，普查区内混合岩化作用与二长花岗斑岩体关系密切。二长花岗斑岩即是本区的成矿母岩，同时又与海西期、燕山期花岗岩同为本区的热源。岩石呈浅肉红色，花岗结构，块状构造。主要矿物包括石英、斜长石、钾长石（条纹长石、微斜长石）以及角闪石。

（2）中生代花岗岩体（γ53）

分布于区域的西北部四道沟、平顶山一带。岩体内部可见元古代石英闪长岩体的俘虏体，由此看应与元古代、太古代侵入岩受相同的成岩构造控制，是上黄旗岩浆岩亚带的主要组成部分。岩石颜色为浅肉红色，细粒花岗结构，块状构造，矿物成分主要包括斜长石、钾长石、石英、黑云母。

2.4 脉岩特征

区内脉岩发育，主要为石英正长岩脉、闪长岩脉及石英脉。岩脉主要呈北东向及北西向（少数呈近东西向）侵入到斑状二长花岗岩及均质混合岩中，岩脉走向和普查区内的主构造方向近平行及近垂直分布。

（1）石英正长岩脉（ξο）

岩脉分布于区内斑状二长花岗岩及混合岩体内部，多数石英正长岩脉与岩体接触处明显可见高岭土化、绢云母化，确定为后期侵入。石英正长岩颜色为肉红色，斑状结构，基质具显微粒状结构，块状构造。

（2）闪长岩脉（δ）

岩脉分布于区内斑状二长花岗岩及混合岩体内部，闪长岩脉与岩体接触处可见明显的高岭土化、褐铁矿化，确定为后期侵入，闪长岩颜色灰白色，块状构造，斑状结构。

（3）石英脉（q）

普查区东南部发育有大量的石英脉。外观呈乳白色、白色，致密坚硬。石英为显晶质，结晶颗粒粗大，在2mm 以上，本区发现的Mo 矿体均产于石英脉中。

2.5 变质作用特征

均质混合岩（Jh）与南部二长花岗斑岩呈渐变接触关系，接触界线不清晰。北部与中生界侏罗世张家口组呈角度不整合接触。向边部过度为混合花岗岩，岩石为块状构造，变斑状结构，斑晶的矿物成分为钾长石。基质具细粒花岗变晶结构，局部可见蠕虫结构。基质矿物主要为石英、钾长石、斜长石。副矿物可见磷灰石、磁铁矿，其中磁铁矿含量较多，部分已褐铁矿化，含量为1%～2%。

2.6 围岩蚀变特征

普查区内发育有规模较大的石英脉，石英脉表面可见强烈的褐铁矿化。石英脉周围的围岩对称发育钾化及硅化蚀变，蚀变越强，钼矿化越强。

围岩蚀变强度主要受两方面因素控制：一方面，岩石节理裂隙越发育，则围岩蚀变越强；另一方面，距离石英脉越近蚀变越强，同时石英脉厚度越大，其围岩蚀变程度越高。

2.7 地球化学特征

勘查区共分布12个地球化学综合异常见图1。综合异常的分布表现出四个明显的特征：①围绕均质混合岩（Jh）分布的Au的综合异常；②分布在凝灰岩、流纹岩区的Cu的的综合异常；③花岗岩岩区的Mo、W元素的综合异常；④花岗岩岩区的Ag的综合异常。

（1）与Mo成矿有关的综合异常

以Mo 为主要异常元素的综合异常有：8-乙3Mo Sn Au Pb，12-丙MoBi，分布在测区东南部元古代斑状二长花岗岩（πηγ21）岩体中，异常区内石英脉裂隙见有Mo矿化。

（2）与Au 成矿有关的综合异常

图1 河北省丰宁满族自治县南关乡三道沟钼矿普查土壤地球化学综合异常图

与Au 为主要异常元素的综合异常有：4-乙3Au AgPb Zn Cd、5-乙3Au Pb Zn Bi、7-乙3Au Ag Mo W Bi、9-乙3AuAsPbCd、6-丙AuAgSn，分布在测区中部元古代斑状二长花岗岩（πηγ21）和均质混合岩（Jh）地层区接触上及周边区域。该地层区内的分布有含金石英脉，异常元素组合以中低温元素为主，其成因与岩浆热液活动有关。

（3）与Cu 成矿有关的综合异常

以Cu 为主要异常元素的综合异常有：2-丙Cu As Sb，3-丙Cu As，分布在测区西北部流纹质晶屑凝灰岩夹凝灰质熔岩、流纹岩地层区域，异常成因不明。

（4）与Ag成矿有关的综合异常

以Ag 为主的主要异常元素的综合异常有：10-乙3AgAu Zn As，1-乙3AgCu As Sb，分布在测区南部元古代斑状二长花岗岩（πηγ21）岩体中及北部第四系中，异常成因不明。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

本次勘察工作所圈定的Mo1 号矿体位于普查区东南部的六道沟东南，矿体赋存于石英脉及上下盘围岩中，矿体呈脉状产出。地表出露长度约350m，矿体沿走向方向被一后期闪长岩脉错断，推测为一性质不明断层被后期闪长岩充填，造成矿体在走向方向不连续，矿体总体产状128°～135°∠71°～78°，通过资源/储量估算，共探获钼矿资源/储量（333+334？）308.11 千吨，平均品位0.092%，平均厚度5.96m，金属量282.04 吨，赋存标高772m～904m。

图2 河北省丰宁满族自治县南关乡三道沟钼矿普查8-乙3综合异常剖析图

Mo1 号矿体Mo、Sn、Au、Pb 综合异常的解释评价：

异常元素组合Mo、Sn、Au、Pb，以Mo为主要异常元素，中高温岩浆热液型异常元素组合特征。在空间分布上，Mo具浓度分带特征，异常规模较大，Mo异常浓集中心包含Sn、Pb 元素异常。Mo异常下限1.5×10-6，Mo-3 异常平均值5.51×10-6，最大值11.90×10-6，详见表1及图2。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石类型

矿石的工业类型为单一钼矿石，矿石为硫化矿，矿区内钼矿体氧化淋滤深度一般小于3m。

3.2.2 矿物成分、结构及构造

（1）矿物成分：根据野外及镜下鉴定结果，钼矿石矿物成分复杂，已查明的金属矿物有12种，脉石矿物14种。

金属矿物以辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、白钨矿、黑钨矿为主，含有少量的褐铁矿、钼华、赤铁矿、孔雀石等；脉石矿物以石英为主。次要矿物为钾长石、白云石、方解石、萤石、重晶石、磷灰石、榍石、绿泥石、辉石、斜长石、蒙脱石、钠长石和白榴石。

（2）矿石结构、构造：钼矿石主要为叶片状结构，块状、细脉状构造。

3.2.3 矿石化学成分

本次所制的辉钼矿物相分析样品在地表W2、W3、W4 样品氧化钼（钼钨钙矿、钼酸铅矿、钼华）含量较高，为38.67%～54.76%，属于氧化带产物；另W1取自于ZKA12-1号钻孔中，氧化钼含量较低，为12.82%，属于混合带和原生带的产物。通过对矿区内所有地表露头矿体的揭露和及钻孔取样的分析，氧化带深度一般2m～3m，与上述结果表一致，为此该矿体绝大部分为原生硫化矿。但矿区钼矿体只在ZKA12-1 钻孔中见矿，对氧化淋滤程度有待进一步研究。物相结果与矿石全分析结果见表2。

3.3 矿床成因

三道沟钼矿体主要赋存于石英脉及其两侧，矿床与斑状二长花岗岩有关，含矿石英脉产于斑状二长花岗岩体内，有时辉钼矿还常分布在石英脉的两壁或石英脉的细裂隙中，以及围岩的接触带上，矿化受到裂隙构造控制。前者呈鳞片状或细粒状的侵入体，后者呈微细状或薄膜状，矿脉附近的围岩蚀变强烈，斑状二长花岗岩中可见钾化、绢云母化、黄铁矿化及硅化等。Mo1号矿体在地表存在一条宽度较大的夹石，夹石主要成分为石英，推测为氧化淋滤所致。

表1 三道沟钼矿普查8-乙3 综合异常特征值表

表2 三道沟钼矿物相分析结果表/%

综上所述，可以判断出三道沟钼矿与国内外已知的中温热液型钼矿床特征十分相似，应属中温热液型钼矿床。工业类型属石英脉型钼矿。

4 找矿标志及找矿前景分析

4.1 找矿标志

通过本文对三道沟钼矿区的地质特征和成矿条件进行分析和总结，找矿标志归纳如下：

（1）含矿石英脉是最直接的找矿标志。

（2）存在绢云母化、硅化及钾长石化等蚀变强烈的地段与钼矿化关系密切。

（3）1:1万土壤测量圈定的高浓度Mo异常区（本区Mo异常下限1.5×10-6），本区土壤测量圈定的六道沟地球化学找矿预测区是找矿基础标志。

（4）斑状二长花岗岩中的化探Mo 高值区，是寻找Mo矿体的有利区域。该区域在物探成果上表现为视极化率抬升。

4.2 找矿远景分析

在本区寻找该类型矿床，应以在斑状二长花岗岩体内部寻找规模较大的石英脉为主，特别应注意地表石英脉与围岩接触蚀变强烈地段。斑状二长花岗岩中的化探Mo 高值区及物探视极化率抬升的范围，是寻找Mo矿体的有利地段。

通过1:1万土壤测量，结合普查区内地层、构造、岩浆岩、矿产及异常分布特征，进行了成矿因素分析并划分找矿预测区。总共划分找矿预测区3个，均为C 级找矿预测区。综合分析认为：①横河北金矿地球化学找矿预测区异常元素组合具有岩浆热液型元素组合特征，异常强度很高，异常点多，异常点分布连续，区内圈定一条铅锌矿化提，但矿体规模较小，深部未经工程验证，指明了下一步的找矿方向。②三道沟- 骆驼鞍金矿地球化学找矿预测区异常以Au 为主要异常元素，异常点数多，异常强度高，异常沿斑状二长花岗岩与均值混合岩的渐变界线呈星点状分布，经现有工作程度综合分析认为，本区异常点较多但大多较分散，不具备形成工业金矿体的可能。③六道沟钼矿地球化学找矿预测区异常元素以中高温元素为主，异常规模大，在区内发育有多条石英脉，本区钼矿体赋存与石英脉中，为Mo矿成矿的矿致异常，为本区内找矿指明了方向。