黃水庵鉬礦床的地質特征及其成因探討
王曉輝1
摘要：根據黃水庵鉬礦區的勘探資料，初步總結了該礦區的成礦地質條件和礦床地質特征。運用礦床學、成礦規律學等基本理論和方法，分析了該礦床的形成與演化過程以及含礦構造帶、礦體、圍巖、礦石特征，得出該礦床大型斑巖型鉬礦床，品位較貧，并對下一步找礦提出了建議。結果表明，背斜及其派生構造以及燕山期的巖漿活動是其主要的控礦因素。
關鍵詞：斑巖型鉬礦；短軸背斜；花崗斑巖；角礫巖筒；礦石類型
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河南省嵩縣黃水庵鉬礦床是20世紀80年現的鉬礦床，由于礦權設置原因被分成了安溝和大石門溝兩個礦區。經近幾年勘查證實，該礦床為一大型鉬礦床。該礦床的發現、勘查與開發對我省在豫西地區尋找同類型礦床具有重要的指導意義。
1  區域地質概況
本區在大地構造上位于華北地臺南緣太古界基底隆起區，熊耳山臺穹東南側，東秦嶺-大別山鉬礦帶西段的北亞帶東段，即金堆城-銀家溝-雷門溝鉬礦帶，區內地質構造復雜，斷裂構造發育，巖漿活動頻繁，是金、鉬、鉛、鋅等多金屬成礦的有利區帶，具有很大的找礦潛力。
1.1  地層
區域地層可分為基底和蓋層兩部分，結晶基底由太古界太華群石板溝組（Ar2S）構成，蓋層主要為中元古界熊耳群（Pt2xl）。在山前的斷陷盆地出露有新生界沉積巖。
礦區內出露地層為太古界太華群片麻巖系的中下部層位，巖性表現為各種片麻巖類，主要有黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖，次要巖性為斜長角閃巖，淺粒巖等。
1.2  構造
1.2.1  褶皺構造  區內的褶皺主要為木頭溝—黃水庵短軸背斜，該背斜出露于安溝—黃水庵一帶，東南部的螃蟹溝附近為其傾伏端，軸向320°左右，北東翼傾角較陡30～35°，南西翼傾角略緩20～35°，傾伏端處傾角略緩20～25°。核部混合巖化強烈，傾伏端處有爆破角礫巖體，兩翼脈巖十分發育。
1.2.2  斷裂  區域內的斷裂構造發育，斷裂走向有北東向，北北東向、北西向、北北西向、近東西向等。充填物為片麻碎裂巖、安山質碎裂巖和混合巖化碎裂巖，還有碳酸鹽巖和石英脈，局部被北北西向小斷裂錯斷。
1.3  巖漿巖
區域上巖漿巖廣泛分布，主要為中生代酸性侵入巖，以花崗巖類為主，主要有花山巖體和五丈山巖體，另外還有一些小的花崗斑巖體及各種巖脈、爆發角礫巖筒等。其中花山巖體分布于礦區西北部約1.4km處，是區域內最大的巖體，呈巖基產出；五丈山巖體分布于礦區外圍西部和南部，呈北西—南東走向，面積較大，呈巖基產出。兩者都為多期侵入的復合式巖體。
黃水庵鉬礦床位于花山巖體和五丈山巖體的夾持部位。
1.4  角礫巖筒
區域上分布有大量角礫巖筒，具有成群、成帶分布的特點。其中本區已查明3個角礫巖筒，分別位于木頭溝西部、螃蟹溝中部和黃水庵竹園溝的東部，出露面積約0.148～0.251km2。

圖1  黃水庵鉬礦區區域地質示意圖
Fig. 1  regional geological map of Huang shuian Minefiled
2  礦床地質特征
2.1  含礦構造帶特征
本區為一大型斑巖型鉬礦，主要賦存于太古界太華群片麻巖中，鉬礦與片麻巖以及各種原生和派生構造共同構成了含礦構造帶。含礦構造帶從螃蟹溝沿北西280°～315°方向延伸到安溝一帶，延長2400多米，寬度260～600多米。含礦構造帶走向與木頭溝—黃水庵短軸背斜的展布方向基本一致。
2.2  礦體特征
勘查區共圈定出鉬礦體9個，其中大石門溝3個，安溝6個。礦體主要賦存在木頭溝—黃水庵短軸背斜軸部的三個爆破角礫巖筒及圍巖中的方解石石英脈中。礦體總體傾向北東，傾角70～82°。礦體與圍巖關系不明顯，與附近的中酸性侵入巖有空間和成因上的聯系，主要與侵入圍巖的石英方解石脈有關少量也與石英脈有關。
通過對主勘探線87個鉆孔（圖2），57590.62米樣長的統計，得出該區礦體Mo的算術平均品
位為0.062%，其中大石門溝礦區
為0.059%，安溝礦區為0.067%。
從圖3可以看出，礦體Mo品位沿走向從南東到北西有逐漸增高的趨勢，但在安溝的107線又有所降低。其中7線—15線，15線—103線的品位較高，17線鉆孔的平均品位達到了0.077%。

圖3 礦石品位沿礦體走向變化圖
Fig.3  variation of ore grade along the direction of orebody

圖4  礦石品位沿勘探線方向變化圖
Fig.4  variation of ore grade along the direction of exploration lines
從礦體沿勘探線方向的品位變化情況可以看出（圖4），總體上距礦體中心部位較近的鉆孔平均品位較高，其中ZK1102鉆孔的平均品位達0.102%。此外，17線、112線、108線、100線的鉆孔單孔平均品位有向北上揚的趨勢，預示了礦體在這些部位沿勘探線方向存在向北東延伸的可能性，并且地表探槽已經有礦化顯示。
總體來看，該礦體在中心部位品位較高，沿走向上有由南東向北西增高的趨勢，礦體形態膨縮的現象比較明顯。
2.3  蝕變及礦化
本區的圍巖蝕變多為熱液蝕變，具有蝕變范圍廣泛、蝕變種類多、多期次多階段、各期蝕變疊加的特點。硅化是熱液作用由早期到晚期均可見到的蝕變，也是與該礦區礦化關系最密切的蝕變。
2.4  主要礦物特征
輝鉬礦為主要的含鉬礦物，主要見于原生礦中，約占金屬硫化物的45%左右，氧化帶主要為鉬華；方鉛礦為主要的含鉛礦物，常呈粒狀或粒狀集合體分布在脈石中，少量與輝鉬礦伴生；石英是礦石中含量最多的脈石礦物，約占脈石礦物的50%以上，多與輝鉬礦、黃鐵礦、方鉛礦、方解石伴生。
2.5 礦石結構與構造
2.5.1  礦石結構  輝鉬礦多呈鱗片狀、葉片狀或彎曲葉片狀集合體分布在角礫巖或方解石、石英脈中，為高中溫礦化階段的產物。
方鉛礦多為他形粒狀結構，交代并包裹黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦等礦物，為中低溫礦化階段的產物。
黃鐵礦多為自形—半自形粒狀結構，在成礦的早期到晚期均可產生。
2.5.2  礦石構造  ①、浸染狀構造：輝鉬礦呈浸染狀產在鉀長石、方解石脈中。②、脈狀構造：輝鉬礦呈脈狀產在爆破角礫巖中，及方解石、石英脈中。③、角礫狀構造：方鉛礦與輝鉬礦產于角礫與膠結物結合處。
2.6  礦石類型
根據以上分析并結合現今鉬的市場價格，得出該區鉬礦石的工業類型為鉬礦石和含鉛鉬礦石；
根據巖礦鑒定結果，結合本區礦石的結構構造和礦物成分，將礦石自然類型確定為浸染狀、細脈狀礦石。
3  礦床成因分析
3.1  區域構造格架
黃水庵鉬礦床主要分布在木頭溝—黃水庵短軸背斜的軸部，因此該背斜及其軸部派生的裂隙為主要的控礦構造。
該礦床位于花山巖體和五丈山巖體的夾持部位，礦區內存在的角礫巖筒及部分深鉆孔打到的燕山期花崗斑巖充分說明該礦床與燕山期的鈣堿性巖漿活動有直接關系。
3.2  礦床的形成與演化
在前燕山期，受北東—南西向應力場的影響，礦區內太華群形成了北西向的褶皺—木頭溝腦背斜，在褶皺作用后期，沿背斜構造軸部伴生了北西向縱向斷層，造成了北西走向的構造線；隨著巖漿的多期脈動作用，含礦熱液浸至角礫巖體中，膠結了早期的角礫形成了離原巖較近的斑巖—角礫巖體，同時成礦物質沿角礫空隙或構造裂隙運移并沉淀，形成了以斑巖—角礫巖型鉬—鉛為主的鉬、鉛、鎢、鋅、金多金屬礦床系列。成礦后形成的石英斑巖脈對礦體有破壞作用。
總之，木頭溝—黃水庵短軸背斜及其派生構造為主要的控礦構造，燕山期鈣堿性巖漿的侵入引起了小斑巖體和角礫巖筒的形成，同時成礦物質沿角礫空隙和構造裂隙運移沉淀，最終導致了礦體的形成。
4  主要結論及建議
1、綜合以上分析我們可以得出黃水庵鉬礦床為一個與燕山期巖漿活動有關受背斜及其派生構造控制的特大型斑巖型鉬礦床，該礦床屬于貧礦，在目前的經濟技術條件下，單一回收鉬是不合算的。
2、在17線以西礦體還有向北延伸的趨勢，可以結合槽探和鉆探繼續進行驗證。
3、對礦區外圍獲得的與鉛和鐵有關的物探異常進行工程驗證，以鉛、鐵資源的開發利用來提升礦床的價值，提高經濟效益。


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