河北省Mo地球化學特征及找礦方向分析

龔紅蕾，劉俊長，張仲猛，師淑娟，張亞東

(河北省地球物理勘查院， 廊坊 065000)

0 前言

長期以來河北省找礦在鐵、金、銀、銅、鉛鋅等方面投入了大量的工作，也取得了很好的找礦效果，大型礦床比比皆是，如司家營鐵礦、大廟鐵礦、金廠峪金礦、峪耳崖金礦、小營盤金礦、蔡家營鉛鋅礦、鐮巴嶺鉛鋅礦等，而鉬礦卻僅有撒袋溝門及大灣兩個大型礦床被發(fā)現(xiàn)，其余皆為中小型。環(huán)視內(nèi)蒙近年來在河北省北部附近鉬礦有較大發(fā)現(xiàn)，如興和縣曹四夭超大型鉬礦[1]、太仆寺旗沙子溝鉬礦[2]，河北在鉬找礦方面卻少有突破。

河北省巖漿活動頻繁，斷裂構造發(fā)育，有很好的鉬成礦地質(zhì)條件。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，河北省存在有大片鉬地球化學高背景地區(qū)，并且具有多級濃集模式，為鉬成礦提供了充足的物質(zhì)來源。河北省Mo異常規(guī)模(NAP值)、面積位于Cu或Zn之前，這表明鉬找礦極具潛力。為此本文通過對省內(nèi)鉬地球化學特征的研究，指出今后找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

河北省橫跨中朝準地臺和內(nèi)蒙-大興安嶺褶皺系兩個I級大地構造單元[3-4]，區(qū)內(nèi)主要為中朝準地臺，重要的II級構造單元有內(nèi)蒙地軸、燕山臺褶帶、山西斷隆、華北斷拗等。

以尚義-赤城、豐寧-隆化深斷裂為界，北側出露地層有上太古界變質(zhì)巖，中生界火山巖、火山碎屑巖、陸相碎沉積屑巖，少量新生界火山巖、沉積碎屑巖；南側出露地層較為齊全，有太古界變質(zhì)巖，元古界及古生界陸相-海相沉積巖，中生界陸相火山巖、沉積碎屑巖，新生界主要分布在河北平原區(qū)。

區(qū)內(nèi)斷裂構造：北側以近東西向為主，有康保-圍場斷裂、尚義-平泉斷裂、豐寧-隆化斷裂、大廟-紅石砬子斷裂；南側斷裂有北東向、北西向、近東西向多組，其中以北東向為主。重要的有烏龍溝-上黃旗斷裂、紫荊關-靈山斷裂、邢臺-安陽斷裂、平坊-桑園斷裂、青龍-灤縣斷裂、密云-喜峰口斷裂、馬市口-松枝口斷裂等。

河北省自太古代至新生代均有巖漿活動，巖性包括基性、超基性至酸性、堿性，其中以燕山期最為發(fā)育，巖性主要為中性至酸性、堿性。重要的巖漿巖帶有烏龍溝-上黃旗構造巖漿巖帶[5]，以中酸性、酸性侵入巖為主；密云-喜峰口巖漿巖帶，以酸性侵入巖為主；上黃旗-圍場火山巖，以偏堿性的酸性火山巖及侵入巖為主。區(qū)內(nèi)鉬礦主要與燕山期巖漿巖有關。

2 Mo地球化學特征

2.1 巖石地球化學參數(shù)特征

表1展示了河北省親硫微量元素的含量特征，與中國東部相比Au、Cu、Mo含量明顯偏高，說明河北省Au、Cu、Mo具有明顯的區(qū)域性富集。Au含量高與河北省有大量金礦相適應；Mo的區(qū)域性富集，說明區(qū)內(nèi)鉬具有成礦的地球化學前提條件，有利于相關礦床的形成，這也指明了今后河北省的找礦方向；Cu含量較高與太古界變質(zhì)巖及新生界玄武巖有關。

As、Sb、Bi含量明顯偏低，這些元素主要為多金屬礦床的伴生元素，很少見有單獨礦床出現(xiàn)。

W、Sn含量也很低，該兩元素在河北省不是有利成礦元素，即便產(chǎn)于酸性巖中的石英脈，其W、Sn含量一般也很難達到工業(yè)品位，這一點與華南W、Sn成礦區(qū)正好相反。

2.2 水系沉積物異常參數(shù)特征

河北省主要成礦元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等[6-7]，統(tǒng)計省內(nèi)水系沉積物中各元素異常的NAP值及面積(表2)，主要成礦元素NAP值排序為Au-Ag-Pb-Mo-Cu-Zn，面積排序為Ag-Au-Pb-Cu-Mo-Zn，異常襯度排序為Au-Ag-Pb-Zn-Mo-Cu。從異常規(guī)模、異常面積看，Mo的找礦前景位于Zn之前；從異常強度看，Mo位于Cu之前，因此Mo在河北省是極具找礦意義的元素之一。

2.3 巖漿巖的地球化學參數(shù)特征

表3是根據(jù)省內(nèi)水系沉積物樣品統(tǒng)計出的巖漿侵入巖中元素的集散特征。在燕山期侵入巖中：花崗巖類(γ5)富集Na2O、Mo、Be；二長巖類(η5)富集Na2O、K2O、Pb、Mo、Ba、Zr；正長巖類(ζ5)富集K2O、Zn、Cd、Hg、Bi、W、Mo、Mn、Nb、V。在次火山巖中：次流紋巖(λ5)富集K2O、Ag、Zn、Cd、Hg、W、Mo、Mn、Be、Li、Nb、V、Y、Zn；次粗面巖(τ5)富集K2O、Pb、Hg、As、Sb、W、Mo、Mn、Be、Li、Nb、V、Y Zr；次安山巖(α5)富集K2O、Mo、Mn、Ba、Be、La、Li、V。上述各類巖性樣品數(shù)之和為1 817，占河北省巖漿巖樣品總數(shù)(3 823)的47.5%?？梢钥闯?，燕山期酸性巖及大部分中性巖均富集Mo，與Au、Ag、Pb、Zn、Cu等相對比，燕山期巖漿巖富集Mo更具普遍性，Mo的這種超量富集為成礦提供了必要的物質(zhì)基礎。

表1 河北省區(qū)域巖石親硫微量元素含量

注：單位Ag、Cd、Hg為10-9，其他為10-6

表2 河北省水系沉積物異常參數(shù)

注：異常襯度= NAP值/面積，NAP值為省內(nèi)各異常NAP值之和，面積為省內(nèi)各異常面積之和

表3 巖漿巖區(qū)水系沉積物中元素集散特征

注：①富集系數(shù)=巖漿巖水系沉積物樣品中元素平均值/全省水系沉積物樣品中元素平均值；②全省水系沉積物樣品中Mo元素平均值為0.7×10-6

圖1 河北省Mo地球化學背景分布圖Fig．1 Molybdenum geochemical background map of Hebei

2.4 Mo的地球化學分布特征

河北省水系沉積物中，Mo背景平均值為0.7×10-6，離差為0.34×10-6，變化系數(shù)為0.47。在圖1中：藍色區(qū)域Mo小于0.5×10-6，為低背景區(qū)；黃色區(qū)域Mo 0.5×10-6至1.0×10-6，為背景區(qū)；淺紅色區(qū)域Mo分別為1.0×10-6至1.5×10-6、1.5×10-6至2.0×10-6為高背景區(qū)、大于2.0×10-6為區(qū)域異常區(qū)。

經(jīng)過統(tǒng)計河北省鉬高背景分布面積達47 000 km2，占山區(qū)面積的35%，高背景分布范圍較大，預示著較大的成礦潛力。從圖1可以看出,自南向北Mo背景值逐漸增高，分布連續(xù)性變好、面積變大。高背景區(qū)域在太行山南段邯鄲、邢臺及阜平地區(qū)為零星分布。至北段淶源、懷來、赤城一帶連續(xù)性變好，面積變大。向北至北端的張北、沽源、圍場一帶幾乎連成一片，高背景的面積及強度均達到最高。河北省Mo高背景主要分布在北緯39°以北燕山期巖漿活動強烈的地區(qū)，有以下幾個高背景區(qū)。

1)張北—沽源—圍場高背景區(qū)。Mo高背景與廣泛分布的印支期、燕山期巖漿巖侵入體、火山巖及第三系玄武巖有關，該區(qū)面積約30 000 km2，構成河北省的一個Mo地球化學集中區(qū)，是Mo富集成礦最重要的地區(qū)，可稱為Mo地球化學省。

2)淶源—懷來—赤城高背景區(qū)。位于上黃旗—烏龍溝北東向構造巖漿巖帶的南段。面積9 000 km2，Mo的高背景與燕山期的巖漿侵入巖、火山巖相吻合。

3)興隆—平泉高背景區(qū)。區(qū)內(nèi)燕山期巖漿侵入巖及火山巖較發(fā)育，面積7 000 km2，南側連續(xù)性好，背景值較高。

4)興隆—寬城高背景區(qū)。主要分布于興隆—青龍結晶基底變質(zhì)巖地區(qū)，面積1 000 km2，高背景零星分布，與侵入到變質(zhì)巖中的燕山期巖漿巖體有關。

3 Mo礦床地球化學背景及濃集模式

由圖1可以看出，鉬礦床多數(shù)分布在高背景區(qū)或高背景區(qū)邊部，共計16處，占70%；部分鉬礦分布在Mo背景區(qū)，共計7處，占30%；Mo低背景區(qū)沒有鉬礦分布。這說明Mo的區(qū)域性富集是鉬礦的重要控礦因素。

根據(jù)鉬礦的地球化學濃集方式不同，可分為以下幾種模式：

1)四級濃集模式。從區(qū)域背景到異常表現(xiàn)為四級逐次濃集特征，濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)-一級高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之間)-二級高背景(Mo在1.5×10-6～2.0×10-6之間)-區(qū)域異常(Mo>2.0×10-6)。這類礦床有豐寧縣撒岱溝門鉬礦(1號)、平泉縣小寺溝銅鉬礦(6號)、興隆縣莫古峪鉬(9號)、興隆縣茅山花市鉬礦(13號)、宣化縣賈家營鉬礦(14號)、涿鹿縣口前鉬鐵礦(15號)、淶源縣大灣鋅鉬礦(21號)、淶源縣營兒嶺—湖海嶺一帶銅多金屬礦(22號)，共計8處，其中撒岱溝門鉬礦是河北省規(guī)模最大的鉬礦，產(chǎn)于印支期二長花崗巖中，為一斑巖型大型鉬礦。

2)三級濃集模式。濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)-一級高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之間)-二級高背景(Mo在1.5×10-6～2.0×10-6之間)。有關的礦床有承德市壽王墳銅鉬礦(7號)、承德市羅圈溝東山銅(鉬)礦(8號)、靈壽縣秋樹林鉬礦(23號)，共計3處。

3)二級濃集模式。濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)一級高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之間)。有關的礦床有豐寧縣張懷營村榮興鉬礦(2號)、豐寧縣佟柵子鉬礦(3號)、承德縣磴上鉬硫鐵礦(4號)、承德縣劉家營銀多金屬礦(5號)、淶水縣北龍門鉬鐵礦(16號)，共計5處。

4)一級濃集模式。濃集方式為背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之間)。有關的礦床有寬城縣唐杖子金(鉬)礦(10號)、青龍縣四撥子—六撥子銅多金屬礦(11號)、青龍縣采桑峪鉬金礦(12號)、涿鹿縣大河南鉬礦(17號)、淶水縣野孤鉬礦(18號)、易縣石碑口鉬礦(19號)、淶源縣木吉村銅鉬礦(20號)，共計7處。

上述4種模式中二級濃集模式、三級濃集模式、四級濃集模式為多級濃集模式，礦床數(shù)合計為16處，說明鉬礦地球化學背景具有多級濃集的特征，其中四級濃集模式礦床數(shù)最多，濃集級數(shù)越多越有利于成礦。

4 找礦方向分析

省內(nèi)鉬礦類型有斑巖型、矽卡巖型和熱液型，主要為斑巖型和矽卡巖型，分布在烏龍溝—上黃旗斷裂帶、豐寧—隆化斷裂帶和平坊-桑園斷裂帶上，與燕山期及少數(shù)印支期中酸性巖漿巖關系密切。已知礦床主要有豐寧撒袋溝門斑巖型鉬礦、平泉小寺溝斑巖型鉬礦、淶源大灣斑巖—矽卡巖型鉬礦、興隆蘑菇峪矽卡巖型鉬礦等。撒袋溝門斑巖型鉬礦成礦時代為為印支期[8-10]，其他均為燕山期。鉬的多級濃集模式是鉬成礦的重要前提條件和指示標志，以下根據(jù)鉬成礦地質(zhì)條件及地球化學濃集模式分析河北省鉬找礦方向。

4.1 張北-沽源-圍場鉬高背景區(qū)

該區(qū)分布在河北省最北部，Mo高背景多級濃集模式分布廣范，是河北省Mo濃集程度最高的地區(qū)，聚集有巨量的鉬成礦物質(zhì)。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為印支期及燕山期花崗巖、侏羅系及白堊系火山巖。斷裂構造主要有東西向尚義—赤城、豐寧—隆化斷裂、北東向烏龍溝—上黃旗斷裂。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁、斷裂構造發(fā)育，為本區(qū)鉬提供了有利的成礦地質(zhì)條件。

本區(qū)已知鉬礦僅有撒岱溝門鉬礦，其四級濃集模式分布面積為71 km2，分布在鉬地球化學省的邊緣部位，根據(jù)鉬礦濃集模式，在多級濃集模式分布區(qū)域是鉬最有利的成礦部位。該高背景區(qū)有10余處面積近百至數(shù)百平方公里的四級濃集模式分布區(qū)，面積最大一處為600 km2。從多級濃集模式廣范分布看，本區(qū)鉬找礦潛力巨大，是河北省鉬找礦最有利區(qū)域，有望發(fā)現(xiàn)多處大中型甚至超大型鉬礦，實現(xiàn)重大突破，應當引起今后工作的高度重視。

根據(jù)該區(qū)巖漿侵入巖及火山巖廣泛分布的特點，以找斑巖型及火山-次火山熱液型鉬礦為主，重點是發(fā)現(xiàn)新礦床。

4.2 淶源—懷來—赤城鉬高背景區(qū)

該區(qū)位于烏龍溝-上黃旗斷裂帶的南段，鉬高背景呈斷續(xù)片狀，具有多級濃集模式。區(qū)內(nèi)南、中、北部地質(zhì)條件各異，南部出露地層有中上元古界碳酸鹽巖、侏羅系火山巖，巖漿巖為燕山期中酸性侵入巖；地球化學高背景為四級濃集模式；已知礦床為斑巖型和矽卡巖型。中部宣化、懷來一帶為中上元古界碳酸鹽巖、侏羅系火山巖，零星燕山期花崗巖；地球化學高背景為四級濃集模式；已知礦床為斑巖型。北部為太古界變質(zhì)巖出露區(qū)，海西期、燕山期中酸性巖發(fā)育；地球化學高背景為四級濃集模式；無已知礦床分布。

根據(jù)以上地質(zhì)及地球化學特征南部找斑巖型和矽卡巖型鉬礦，著眼于發(fā)現(xiàn)新礦床、已知礦床深部及外圍找礦。中部找斑巖型和火山-次火山熱液型，以發(fā)現(xiàn)新礦床為主。北部變質(zhì)巖區(qū)已知礦床主要為金礦，但地球化學背景顯示該區(qū)鉬濃集特征明顯，具有鉬成礦的物質(zhì)條件，其找礦方向應為金礦伴生型鉬礦，注意已知礦床的綜合評價。

4.3 興隆—平泉高背景區(qū)

區(qū)內(nèi)北部出露地層為太古界變質(zhì)巖，中部及南部為中上元古界碳酸鹽巖及侏羅系火山巖。巖漿巖主要為燕山期中酸性侵入巖。斷裂構造主要為北東、近東西向，其次為北西向。已知礦床為斑巖型和矽卡巖型(如壽王墳矽卡巖型銅鉬礦、小寺溝斑巖型銅鉬礦、蘑菇峪斑巖型鉬礦等)，主要與燕山期中酸性侵入體有關。本區(qū)鉬地球化學高背景呈零散片狀，以二級濃集模式為主，少量三、四級，已知礦床主要位于后兩種濃集模式區(qū)。

本區(qū)應主要尋找斑巖型、矽卡巖型鉬礦，發(fā)現(xiàn)新礦床、已知礦床深部和外圍找礦并重。

4.4 興隆—寬城高背景區(qū)

該區(qū)出露地層主要為太古界變質(zhì)巖，燕山期中酸性巖侵入體發(fā)育。鉬地球化學高背景呈零散狀，濃集模式級別自東向西逐漸增高。已知礦床主要為金礦，有一處熱液型鉬礦。

本區(qū)在多級濃集模式區(qū),應注意尋找與巖漿巖有關的熱液型及斑巖型鉬礦，其他地區(qū)應注意尋找與金礦伴生型鉬礦。

5 結論

通過以上分析可以看出，河北省鉬是主要成礦元素之一，找礦潛力較大。鉬地球化學背景自南向北逐漸增高，北部地區(qū)是一個鉬地球化學省，存在鉬的巨量聚集。主要找礦方向有：①張北—沽源—圍場區(qū)，有望發(fā)現(xiàn)大中型及超大型鉬礦，找礦方向為斑巖型及火山-次火山熱液型，重點是發(fā)現(xiàn)新礦床；②淶源—懷來—赤城區(qū)，南部找斑巖型和矽卡巖型鉬礦，著眼于發(fā)現(xiàn)新礦床、已知礦床深部及外圍找礦。中部找斑巖型和火山-次火山熱液型，以發(fā)現(xiàn)新礦床為主。北部變質(zhì)巖區(qū)，已尋找金礦伴生型鉬礦；③興隆—平泉區(qū)，主要尋找斑巖型、矽卡巖型鉬礦，發(fā)現(xiàn)新礦床、已知礦床深部和外圍找礦并重；④興隆—寬城區(qū)，注意尋找與巖漿巖有關的熱液型及斑巖型鉬礦，已知金礦應注意伴生型鉬礦。

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