河南栾川石宝沟矿区辉钼矿矿物学及标型特征研究

李 敏

(1.河南省地质调查院，河南 郑州 450001；2.河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，河南 郑州 450001)

栾川石宝沟大型钼钨矿床位于栾川多金属成矿区带内[1]。其成因类型为矽卡岩-斑岩型钼钨矿床。该矿床系近年来新发现和探明的大型矿床。本文通过野外观察、岩矿鉴定和X射线粉晶衍射（XRD）等分析方法对石宝沟矿床中辉钼矿矿物学及其标型特征进行研究，总结其矿物学和多型特征及其反映的成因意义。

1 矿区地质

区域以栾川断裂为界，主体为北部的华北陆块南缘，少部位于南部的北秦岭弧盆系。栾川矿区出露的地层包括中元古界官道口群滨海_浅海相碎屑岩和碳酸盐岩，及新元古界栾川群中浅变质的浅海相碎屑岩、碳酸盐岩和粗面岩，因受燕山期中酸性岩侵入的影响形成了广泛的各种角岩和矽卡岩。

矿区内赋矿岩层主要为新元古界栾川群三川组大理岩、南泥湖组大理岩、片岩及煤窑沟组白云质大理岩。研究区区内岩浆活动主要为新元古代前加里东期变正长斑岩、辉长岩和中生代燕山期二长花岗岩。

矿区内分布不同类型矿床，叶会寿等[2]和毛景文等研究指出[3]，不同类型矿床之间存在着联系，以斑岩体为中心，由内向外呈规律分布。在斑岩体及其接触带处发育斑岩型或斑岩-矽卡岩型钼（钨）矿床，区内钼矿体空间上与花岗斑岩体紧密相依，赋存于斑岩体内外接触带。

2 矿石特征

2.1 矿石结构、构造

矿区内的辉钼矿多呈浸染状分布于围岩或网脉中，或沿脉壁裂隙分布，区内矿石主要为斑岩型和矽卡岩型，矿石的结构有半自形粒状，片状、包含结构、镶嵌结构、交代残余结构、固溶体分离结构和充填结构等。矿石构造以浸染状、细脉浸染状为主，网脉状为次。矿床的主要金属矿物为辉钼矿，并伴生白钨矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿。

辉钼矿为区内最主要的矿石矿物，常与黄铜矿、黄铁矿共生，铅灰色，自形-半自形鳞片状、片状，部分集合体呈束状、菊花状（图1a），片体长在0.01mm～0.5mm，沿裂隙充填，少量包含于黄铜矿、黄铁矿，多沿不规则细脉充填，细脉浸染状分布（图1b）。辉钼矿矿物含量变化在0.3%～5.0%。

图1 辉钼矿显微镜下特征

2.2 围岩蚀变

矿床内因受热液交代作用，围岩蚀变强烈、类型复杂、分布广泛。主要类型有矽卡岩化、钾化、硅化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、阳起石化、碳酸盐化、萤石化、沸石化以及硫化物化。岩体内外的蚀变具有分带性。

2.3 矿物生成顺序

根据大量光薄片鉴定结果，矿石组构矿物共生组合及脉体穿插关系，可将成矿过程分为如下三个阶段：①早阶段，主要矿物组合为钾长石、石英、少量磁黄铁矿、黄铁矿和辉钼矿，主要以钾长石网脉、石英网脉为代表，硫化物多呈细脉浸染状产出，该阶段钾化强烈；②中阶段，以多金属硫化物网脉为特征，特别是辉钼矿化显著，主要为石英-辉钼矿-硫化物网脉，矿物组合主要为石英、黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、白钨矿、闪锌矿、方铅矿、绢云母等。辉钼矿呈叶片状，片体相对较大，浸染状分布于围岩或网脉中，或沿脉壁裂隙分布；③晚阶段，以发育石英-碳酸盐脉、碳酸盐-萤石脉为特征，金属矿物含量较少。

2.4 矿石矿物组成

区内矿石物质组份比较简单，钼矿石中矿石矿物含量约占1%～8%，主要由黄铁矿、辉钼矿等组成，黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、磁铁矿等少量。容矿岩石由花岗斑岩与矽卡岩组成，脉石矿物含量约占92%～99%，相应脉石矿物主要由石英、斜长石、钾长石及石英、透闪石、石榴子石、透辉石等组成。次生矿物有方解石、石英等。辉钼矿石矿物组成和显微镜下目估含量见表1。

表1 辉钼矿石矿物成分及其目估百分含量表

3 辉钼矿标型特征

自然界的辉钼矿常见2H型和3R型两种多型，同时还可见2H+3R混合型。研究表明，辉钼矿多型的出现与形成温度有关，2H型辉钼矿形成温度较高，多在500℃以上，3R型辉钼矿形成温度一般较低，多在350℃以下，2H+3R混合型的形成温度在280℃左右，因此辉钼矿标型特征的研究，对分析成矿条件有重要意义。

3.1 测试方法

本研究选择了2件样品，每件样品分离富集了0.5g的辉钼矿，用玛瑙碾钵碾成粒度均匀、粒径在45μm左右的粉末。运用X射线衍射的方法对该矿区辉钼矿进行了晶胞参数的测量。本次衍射数据的采集是在日本理学DMax2500型X射线衍射仪上完成，其测试条件为：Cu Kα辐射，管压40kV，管流200mA；狭缝：Ds＝Ss1＝mm1°，Rs＝0.1mm；采样间隔0.02°，扫描速度：2°/min，扫面方式：步进扫描。所得XRD数据通过软件MDI Jade6进行全谱拟合分析，对晶体结构进行Rietveld精修，获得辉钼矿的单位晶胞棱长。

3.2 晶胞参数

六方晶系（2H）晶胞参数理论值a0=3.15Å，c0=12.30Å；Z=2。三方晶系（3R）晶胞参数理论值a0=3.16Å，c0=18.33Å。X射线衍射分析结果见图2，晶体结构特征见表2。

图2 辉钼矿X射线衍射图

由图2和表2结果可知：所测样品辉钼矿平均实测值a0=3.160，c0=12.30Å；Z=2。本次研究的2件辉钼矿全部是2H型，六方晶系。

表2 辉钼矿多型的晶体结构特征

2H型辉钼矿主要分布在高一中温热液型辉钼矿床中，2H+3R型辉钼矿主要分布在中一低温热液型钼矿床的辉钼矿床中[4-6]。栾川石宝沟矿区辉钼矿床中，不同矿床类型中的辉钼矿均呈较自形鳞片状，且与石英、黄铁矿、黄铜矿等中高温矿物共生，符合2H型辉钼矿的特点。

4 结论

（1）栾川石宝沟矿区金属矿物主要为辉钼矿、白钨矿、磁黄铁矿、黄铜矿及黄铁矿，辉钼矿多具网脉状、脉状构造。

（2）研究区辉钼矿标型均为2H型，主要分布在高一中温热液型辉钼矿床中，多型特征与矿床成矿温度有关。