安金亮,刘志磊
(河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院,河南 郑州 450000)
河南省西峡县石门沟钼矿发现于20世纪的50年代,当时的相关研究人员在这一地区做了系统性的地表地质调查,对地下工程也进行了一定的验证,但是因为当时的经济条件不足,技术条件落后,以及其他很多方面条件的不完备,使得该钼矿的形成原因一直难以定论。本次研究,通过总结前人的研究经验,利用目前的很多成矿理论系统,对该钼矿的成矿特征及其成矿原因进行简要分析。
在该矿区之内一共有三个矿段,十八个矿体。第一个矿段是白石尖矿段,在这个矿段之中共有九个矿体,规模最大的矿体是K1-1,这个矿体的品位很高,并有着最长的走势,其长度大约为255m。这个矿体处在中粗粒二长花岗岩的岩体之中,及其与细粒二长花岗岩外层的接触带位置,矿体的总体布局是NEE向展布,有着比较平稳的走向,倾向NNW,倾角在20°~60°之间,矿体平均品位是0.087%,有着比较大的厚度和品位变化系数,因此在局部的地段之中钼元素富集,形成品位较高的矿体。
第二个矿段是马脖壕矿段,在这个矿段之中共有七个矿体,每个矿体产状基本一致,处于160°~130°范围之内。这七个矿体的走向长度都在55m~225m之间,矿体平均品位是0.0788%。在这个矿段之中,规模最大的矿体是MK2矿体,它有着较高的品位,品位平均值达到0.216%,该矿体的布局呈脉状和似层状。在局部的地段之中有着比较平稳的产状,其长度是255m,宽度是242m。在这个矿体之中,绿帘石化和黄铁矿化普遍存在,构造节理发育。
第三个矿段是南沟矿段,在这个矿段之中共有两个矿体,分别是NK1矿体和NK2矿体。在这个矿段之中,钼矿体的平均厚度达到5.01m,其厚度的变化系数为112.23%,其平均品位达到0.069%,品位变化系数是204.4%。
在本次研究之中,分别对这三个矿段之中主要含有的有用元素以及有益元素进行了分析,见下表1矿石组合样分析情况。
表1 组合样分析情况
通过上表可以看出,在钼矿石之中有用元素和有益元素含量如下表2。
表2 矿石之中主要含有的有用元素和有益元素含量
组合样分析表明在矿石之中,钼元素是主要的有用元素,其平均含量是0.181%,已经达到了工业利用品位,但是其他的一些伴生元素却都有着较低的含量,无法满足综合回收的标准。在这个钼矿之中的三个矿段都是产自中细粒的石英脉之中、花岗岩之中、花岗斑岩之中以及二长花岗岩之中,也有少量的矿体产自中粗粒的石英脉之中或者是花岗岩之中,因此这三个矿段之中的十八个矿体具有很多的共同特征,这些矿体的形成和石英脉发育的程度之间有着密不可分的关系,而不同期次花岗岩的接触地带都有着比较强的矿化特征。在这三个矿段之中,白石尖矿段以及马脖壕矿段之中的矿化强度和绿帘石之间有着密切的关联,构造节理对于其矿化程度有着明显的控制作用,特别是在白石尖矿段之中,石英脉节理的深构造发育和围岩接触面上形成了富集度很强的钼矿。在南沟矿段之中,构造节理和钼矿化之间并不存在明显的关系,绿帘石化的发育也并不明显,矿石比较贫瘠,但是这个矿段之中的矿体产状与矿体品位都比较稳定。
该钼矿处于细粒二长花岗岩脉体之中或者是处于宽大的石英脉体之中,辉钼矿化主要呈浸染状以及星散状发育,局部呈现出团块状、大片状以及放射状形式的强烈集合富集。
在矿体之中,辉钼矿有着比较大的晶体体积,其直径可以达到2mm~5mm,最大直径甚至可以达到10mm。第101勘探线上的ZK101钻孔(倾角为80°)资料表明,在中粗粒的二长花岗岩之中,辉钼矿、黄铁矿普遍存在,而且也有萤石和细脉状钼矿存在。经采样化验,矿(化)体厚度达19.3m,钼平均品位可以达到0.13%。
在本次研究的区域之内,近EW至NWW方向的瓦穴子到小罗沟的深断裂带对该钼矿的形成提供出了容矿以及配矿构造。在由蛮子营到太平镇这一带之中的岩体属于燕山期斑岩体,其展布的方向大致和瓦穴子到小罗沟的深断裂带的展布方向相同,这一带的岩体是经过板块之间的碰撞,并在拉张环境的作用之下,通过基性岩浆底部的侵蚀作用而得以形成。在石门沟的会钼矿化之下,二长花岗岩受到了地壳之下一些物质的熔融作用,进而形成了岩浆,并通原本的基性朝着酸性实现了正向的演化,在演化之后,岩浆又经过了结晶分异以及同化混染,使得矿体之中的钼元素以及钨元素等的这些金属矿物质都转变成了熔融状态,并始终保持这个状态在岩浆房之中分布。同时,钼矿和钨矿的形成也和硅、钾富集的超酸性花岗斑岩有着直接的关系。
随着矿体的中层和下层地壳热量的不断增加,有一部分硅、钾富集的超酸性花岗斑岩就会呈现出熔融状态,花岗斑岩会在矿体基底之中的深熔高侵位形成,在其岩浆之中,氧化硅和氧化钾的含量会很高。在岩浆的冷凝作用之下,富水热的流体就会发生分离现象,进而由气体转变成热的液体,在这样的条件之下,高温和中温纵横交错形式的含钼花岗岩或者是含钼矿体就得以形成,在经过了很多次的构造运动之后,热的岩浆就会从这个构造的裂缝处升上来,一直上升到地壳的浅部,并沿着有利构造的空间继续移动,因此,含钼的岩体就会以不同的期次形成。
因此,经以上的分析可推测出,在河南省西峡县石门沟钼矿的矿床之中,钼矿的形成原因是热岩浆填充了石英脉,进而形成了钼矿。
综上所述,本次在研究之中,通过对不同矿段不同矿区之中主要有用元素含量以及主要有益元素含量的分析,发现该矿床之中主要有用元素是钼元素,且其含量值完全符合工业利用标准,而该钼矿的成矿原因与热岩浆填充石英脉有着直接的关系。同时,本次研究发现,该矿床虽然属于小型的矿床,但是矿床深部的工程控制依然存在不足,如果进一步对其深部进行钻探和控制,将会让该矿床的资源储量实现进一步的增加。