河南栾川卡房钼矿区地质特征及找矿潜力

谭和勇 叶 萍 孙 丹 彭江涛 苏永峰

（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；3.河南省地质科学研究所，河南郑州450001）

卡房钼矿区位于栾川县庙子乡卡房一带，矿区隶属于秦岭—大别成矿省东秦岭钼钨铅锌多金属矿集区［1-4］。前人在华北陆块南缘的栾川矿集区内开展了大量的基础地质、矿产研究工作［5-9］；近十多年来，河南省地质调查院在该地区陆续开展了中大比例尺的基础地质、矿产勘查工作，在区内提交了一批找矿靶区和成矿远景区［10-11］。该类成果系统地总结了区内斑岩体与矿床的关系，分析了区内构造对矿体的控制作用，深化了对矿集区成矿规律的认识。但是，学术界对老君山岩体与钼矿床关系的研究相对不足，对其关注度不高，仅在老君山周围发现零星的钼矿点［12-16］。卡房钼矿床为课题组开展矿产远景调查时发现，位于碾道口—卡房钼成矿远景区内，矿床沿着老君山岩体与宽坪群地层接触部位近EW向展布，区内断裂、揉皱发育，岩浆活动频繁，物化探异常发育，矿化蚀变强，具备良好的成矿地质条件。本研究通过对卡房钼矿区开展一系列找矿工作，对区内的地质、物探、化探特征及矿体特征进行分析，认为该矿区具备良好的找矿潜力，分析成果可为今后研究老君山岩体与钼矿床的成矿作用提供参考。

1 成矿地质背景

卡房矿区大地构造位置位于秦岭造山带内、华北陆块南缘的衔接部位，即东秦岭—大别山多金属成矿带内的栾川县境内、栾川—方城断裂带以南［1-3］。区域地层与主构造线方向基本一致，呈NWW向展布，主要出露地质体为中元古统宽坪群、晚泥盆世郭条坪岩体及早白垩世老君山岩体。宽坪群原岩为一套碎屑岩夹碳酸盐岩、火山岩为主的沉积建造，经过多期地质构造活动影响，形成了一套变质程度为高绿片岩相—低角闪岩相的中浅变质岩系（图1）。区域上褶皱、断裂非常发育，构造总体方向以NWW—SEE向及NNE向为主，区内不同期次、方向的次级断裂及褶皱为W、Mo、Pb、Zn等金属矿提供了良好的贮矿空间。区内岩浆活动频繁，具有多期次、多旋回的特征，燕山期岩浆活动对成矿作用造成了巨大影响。

碾道口—卡房钼矿成矿远景区位于栾川断裂与瓦穴子断裂之间，物理场形态和构造形迹复杂，经研究认为该区域经历了多期构造热液活动。前人研究认为［6-7］，区域上SE向断裂与NE向断裂将区内地质体断裂呈不规则的块状，含矿热液沿着断裂运移，随着温度、压力等条件的变化，成矿元素在合适的场所沉淀富集成矿；以老君山岩体为中心形成了W、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au等元素的高—中—低温环带状矿化异常，具备良好的找矿空间。

2 矿区地质及物化探异常特征

2.1 矿区地质特征

矿区出露地层主要为中元古界宽坪群四岔口组（图2），地层呈NWW向展布，倾向160°～200°，倾角35°～80°。根据岩性组合大致可以划分为片岩段、石英岩段、硅质大理岩段等3个岩性段。区内发育3条走向NWW的大型断裂，受区域构造影响，层间发育斜外褶皱或揉皱。区内岩浆活动频繁，岩体呈面状侵入矿区南部和北部，岩性为中粒二长花岗岩、粗粒斑状二长花岗岩，在钻孔中见石英闪长斑岩。在岩体侵入地层两侧见沿片理贯入的含辉钼矿、方铅矿石英脉，该接触带附近为区内钼矿化发育的有利地段。

地球化学原始数据的分布特点及异常分带对该区成矿元素组合、富集状态及成矿预测具有重要指示。因此，在区内开展中大比例尺的地球化学测量圈定化探异常，可以快速地定位、追索矿化信息；同时高精度磁法测量在寻找隐伏岩体和构造方面具有很好的效果；在综合地质、化探、高磁测量等成果的基础上，对区内重点开展EH-4剖面测量，可以清晰地反映深部含矿构造带以及矿化异常在空间上的展布［17-20］。通过该类地质测量方法确定的综合异常可为钻探施工提供重要的地质依据。

2.2 地球物理异常特征

2.2.1 1∶5万地面高精度磁法异常特征

通过在矿区开展1∶5万地面高精度磁法工作，反映出矿区分布于正负高磁异常交汇部位，异常范围为-300～120 nT，负极值点为-453 nT，正极值点565 nT。在矿区南部为一带状正磁异常，异常峰值可达1 000 nT，正负值异常的梯度带在矿区表现得异常明显。区域上钼钨铅锌银多金属矿床（点）多位于正负磁异常的陡变带附近［8-9］。综合分析区内的地质、化探及物探异常现象，本研究推断该磁异常为矿致异常（图3）。

2.2.2 EH4剖面特征

在矿区洛沟布设了大地电磁测深（EH4）剖面，获得的视电阻率断面如图4所示。分析图4可知：在8号点有一低阻体，地表视电阻率最低，低阻体向下延深膨大，最大可延深约500 m，产状向北中倾，可能由矿体或矿化体引起。总体来看，剖面南部视电阻率低（17号点以南），北部视电阻率相对较高，在17号点处向下有一向南陡倾的界面，是否是岩体与地层的接触界面有待进一步验证。在12～16号点之间存在一方向为100°、宽约200 m的含闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿等金属矿物的矿化蚀变带；其中捡块样铅品位最高20.3%，平均铅品位7.2%，铜品位为0.2%～0.4%，推断该异常为矿化蚀变带引起的矿致异常。

2.3 地球化学异常特征

2.3.1 1∶5万地球化学异常特征

矿区见有以Cu、W、Mo、Bi等元素为主的1∶5万水系沉积物甲级综合异常（图5），该异常呈椭圆状近EW向展布，Cu、W、Mo、Bi等元素的异常分带很明显，水平分带由内至外为W—Mo—Bi—Cu—Pb—Zn—Ag—Au。综合异常向东延伸至区外未封闭，矿区外围东部已发现在四岔口组与老君山岩体接触带附近发育钼矿化。W异常呈长带状展布，最高含量123×10-6，平均23×10-6；Mo异常呈椭圆状、近圆状分布，最高含量66.9×10-6，平均15.4×10-6；Cu异常呈近圆状分布，最高含量155×10-6，平均84.6×10-6。该异常元素组合显示出了酸性岩浆岩与高、中温元素金属矿化的关系。

2.3.2 1∶1万土壤地球化学异常特征

为进一步缩小找矿范围，在区内开展了基本垂直于1∶5万水系沉积物化探异常长轴方向的大比例尺土壤化探剖面测量，采样网度为200 m×40 m，以5～10 m为1个样点，4～8个样点组合成1件样品，过-60目样筛。筛后样品送至河南省地质调查院化验室定量分析12项元素。根据分析结果，按照成矿元素的土壤异常下限圈定了钨、钼、铜等单元素异常（图6）。矿区异常元素以Mo、W为主，伴生Pb、Zn、Ag、Au等。W元素异常平均值为13.68×10-6，最大值为261×10-6；Mo元素异常平均值为11.72×10-6，最大值为316×10-6；二者具有异常强度高、规模大、异常套合好的特点。Pb最高值1 756×10-6，Ag最高值1.82×10-6，Zn 最高值 2 180×10-6，Cu最高值662×10-6，Au最高值25.7×10-9。Pb、Zn、Cu异常面积较大但强度相对偏低，主要位于矿区中、北部，其异常浓度部位分布于W、Mo异常的外带；Ag、Au等异常沿断裂呈线条状集中分布在W异常外侧。

3 矿床地质特征

3.1 矿体规模与产状

本研究在矿区地表发现了4条矿体（图2），通过钻孔KZK0301（图4中15号点处施工）揭露老君山岩体边部存在花岗闪长斑岩体，发现岩体中赋存钼矿化体。根据矿石类型，将区内矿体分为细脉型和斑岩型两个类型。其中地表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号5条矿体平行排列，Ⅰ～Ⅳ号矿体赋存于二云石英片岩中，Ⅴ号矿体赋存在大理岩中，区内矿体产状为（190°～205°）∠（48°～74°），矿体形态与岩体接触面基本一致，Ⅰ号矿体为主矿体。矿体新鲜面见黄铁矿呈细脉状（1～2 mm）、薄膜状（0.3～0.5 mm）或团块状（3～14 mm）分布，风化形成的蜂窝状孔洞，孔洞多被铁硅质充填。辉钼矿沿片理和石英脉呈薄膜状（1～3 mm）分布，局部具有团块状（4～6 mm），矿体总体矿化均匀，褐铁矿、黄铁矿、硅化强烈，伴有弱的绿泥石化，辉钼矿化与褐铁矿（黄铁矿）化呈正相关关系，即蚀变强矿化亦强。Ⅰ号矿体厚度为2.20～4.90 m，平均厚度2.85 m，Mo品位为0.1%～0.50%，平均品位0.133%，长度约1 500 m；Ⅱ号矿体厚度为2.20～4.90 m，平均厚度1.68 m，Mo平均品位0.140%，长约470 m；Ⅲ号矿体厚度为0.69～2.15 m，平均厚度0.89 m，Mo平均品位0.118%，长度约450 m；Ⅳ号矿体厚度为3.30～6.40 m，平均厚度4.10 m，平均品位Mo 0.133%，长度约460 m；Ⅴ号矿体厚度由探槽KTC01控制，厚度5.30 m，Mo品位0.138%，控制长度80 m；钻孔KZK0301在进尺619 m处揭露有斑岩型（花岗闪长斑岩）钼矿化体，矿化体厚度9.16 m，Mo品位为0.028%～0.034%，平均品位0.030%，矿化体形态呈脉状。

3.2 矿石特征与围岩蚀变

矿石结构主要为放射状、片状、束状结构，呈半自形—他形粒状结构，其次为镶嵌结构和充填结构，矿石构造主要为细脉状、网脉状、浸染状构造。矿石矿物主要有白钨矿、辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿和孔雀石等，脉石矿物主要有石英、斜长石、钾长石、云母类、绿泥石等。在矿体附近见有硅化、褐铁矿化等蚀变，自矿体两侧向外蚀变逐渐变弱。在岩体的接触带两侧见有辉钼矿化、硅化、钾长石化、云母化和黄铁矿化，自接触带向外同样矿化蚀变逐渐变弱。

4 成矿条件

（1）地层、构造、岩浆岩的成矿专属性。1∶5万水系沉积物测量表明，四岔口组W、Mo含量明显高于区域背景值，且Au、W、Mo、Bi呈极强分异型分布；燕山期斑岩体是区内斑岩型Mo、W、Au、Ag、Cu、Fe及Pb、Zn矿的主要成矿母岩。同时栾川断裂是华北陆块南缘与北秦岭的分界断裂，控制着华北陆块南缘两侧中—新元古代被动大陆边缘成矿系统的形成和展布［10］。

（2）物探异常特征。北秦岭造山带内磁异常显示为低背景，在有岩体侵入的部位因侵入体期次不同往往形成磁正高值或负高值。区内低磁特征可能反映了隐伏花岗斑岩体的分布范围，同时（半）隐伏岩体和线性构造处于正负磁异常的过渡部位或线性正负伴生磁异常的结合部位，矿区高磁异常值为-300～120 nT，矿区南部为一正负值异常的梯度带，表明矿区存在一线性断裂。利用大地电磁测深（EH4）方法对矿区进行了测量，结合测量数据判读出地表以浅500 m处可能存在含矿地质体。

（3）地球化学异常特征。通过开展中大比例尺地球化学测量，均反映出区内存在以Mo、W、Cu、Pb、Zn等元素为主的综合异常，该异常范围大、强度高、浓集中心明显、异常元素套合好，形成以高温元素（Mo、W）异常为中心—中低温元素（Cu、Pb、Zn）为中带—低温元素（Au、As、Ag）为外带的环状异常组合。在异常中心实施钻探揭露，在深部发现了含辉钼矿的花岗闪长斑岩体，证实了岩体、矿化与异常分带的一致性，证明老君山岩体与宽坪群的接触带附近可作为区内找矿的有利地段。

（4）成矿物质来源。矿区位于华北陆块南缘与秦岭造山带的结合部位，受区域构造影响，区内产生了一系列次级构造裂隙。在燕山期岩浆活动过程中，含矿热液沿着区内次级构造裂隙运移，成矿物质在断裂的膨大部位或褶皱转折端因温度、压力条件变化而发生沉淀富集成矿。通过对矿区钨钼矿体类型、热液运移、构造地质条件进行分析，对比附近地区与中酸性小斑岩体有关的钼矿床［8-15］，认为卡房钼矿床应属于与小岩体有关的斑岩型钼矿。矿体在空间上与斑岩体具有紧密联系，矿化类型与围岩性质有关，当含矿热液侵入碳酸盐岩段地层时，通过物质交换蚀变形成矽卡岩型矿床；当含矿热液途经碎屑岩地层时，易形成细脉状、浸染状或角岩型矿床，在岩体内形成斑岩型矿床。

5 成矿预测

根据区域成矿地质条件、成矿物质来源、钻探等资料的分析，认为该区及外围在区域上为钼钨矿成矿的有利地段。基于1∶5万水系沉积物地球化学异常、1∶1万土壤地球化学异常、高磁异常、矿化蚀变特征等，在该地区圈定了2处找矿靶区（A、B靶区）（图7）。

5.1 A找矿靶区

A靶区位于卡房村—灰柴沟一带，靶区内发育4条钼矿体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体）和1个钼矿点，2处1∶5万高磁异常、1处1∶5万水系沉积物异常及2处1∶1万土壤地球化学异常。1∶5万水系沉积物异常与高磁异常部分吻合，1∶1万土壤化探异常区位于老君山岩体与四岔口组地层的接触带附近，其中Mo、W、Pb、Zn套合较好，分带明显。靶区内4条钼矿体平行排列（图8），矿体走向SEE，倾向190°～205°，倾角 48°～74°。Mo品位0.118%～0.140%，矿体厚度0.89～4.10 m，长度为460～1 500 m，（334）？Mo金属量9 620 t，接近小型矿床规模；灰柴沟钼矿点控制长度80 m，平均宽度1.12 m，矿石最高品位：钼0.1%，铅0.52%，锌1.5%。灰柴沟钼矿点与4条矿体位于1条矿化带上。通过对比靶区内异常特征与矿体的关系，推断在该靶区具有进一步找矿的潜力。

5.2 B号找矿靶区

B靶区位于卡房村—洛沟一带，靶区内1处1∶5万高磁异常、1处1∶5万水系沉积物异常（36-甲2）以及1处1∶1万土壤地球化学异常。靶区内发育1∶5万M52-10号正磁异常，异常极大值为600 nT，与1∶5万36-甲2号地球化学异常南侧部位相吻合。1∶5万水系测量成果表明：W异常呈椭圆状，浓集中心明显，在蛮子营处W异常极大值为128.3×10-6；靶区内Mo异常强度较弱，以中、外带为主。地表矿化点多分布于岩体引起的次级断层及层间构造内，1∶1万土壤化探异常区位于老君山岩体与四岔口组地层的接触带外围，其中Mo、W、Pb、Zn异常套合较好，分带明显。

B靶区内通过浅钻、探槽以及钻孔揭露发现了较好的钼矿化线索，地表发现有Ⅴ号细脉型钼矿体（图9），Mo品位0.138%，虽然工程控制程度不足，但显示出较强的找矿潜力。通过钻孔验证，在钻孔中见到3层钼矿化，其中在标高619～632 m处的斑状石英闪长岩内见团块状辉钼矿，品位为0.028%～0.032%（图10）。

类比区域上该类型矿床［12-16］的成矿地质特征，认为B靶区内钼矿化体为花岗斑岩所提供的含矿热液形成的产物，推断靶区中深部具有较好的找矿前景。通过与临近矿区对比，该靶区钼矿形成的构造、岩浆、时代背景与石宝沟、鱼库等钼矿床［20-24］基本一致，为在该地区实现钼矿找矿突破提供了依据。

6 结 论

（1）卡房钼矿床处于栾川钨钼矿集区的外围老君山地区，从区域成矿地质背景角度分析，具备形成大型钼矿床的基础物质条件。

（2）卡房钼矿区存在高温—中低温—低温元素环带状异常组合，矿区高磁异常值为-300～120 nT，矿区南部存在一正负值异常的梯度带，矿区地表以浅500 m处见有含矿斑状花岗闪长岩体。通过分析矿区成矿地质条件，对区内发现的5条钼矿体进行评价和成矿预测，认为该矿区具有进一步工作的潜力。

（3）矿区内钼矿（化）体的赋矿岩性分别为斑状花岗闪长岩、石英片岩及大理岩，该发现颠覆了“在老君山地区仅产出石英脉型或蚀变岩型钼矿”的认知，为下一步在老君山岩体周围找矿提供了基础性研究资料和新的研究方向。