金堆城超大型斑巖鉬礦床地質(zhì)特征及其找礦新發(fā)現(xiàn)

袁海潮，王瑞廷，李伍義，丁坤，秦婷婷

(1.西安西北有色物化探總隊有限公司，陜西 西安　710068；2.西北有色地質(zhì)勘查院，陜西 西安　710054；3.長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安　710054；4.咸陽西北有色七一二總隊有限公司，陜西 咸陽　712000)

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金堆城超大型斑巖鉬礦床地質(zhì)特征及其找礦新發(fā)現(xiàn)

袁海潮1，王瑞廷2,3，李伍義4，丁坤3，秦婷婷4

(1.西安西北有色物化探總隊有限公司，陜西 西安710068；2.西北有色地質(zhì)勘查院，陜西 西安710054；3.長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安710054；4.咸陽西北有色七一二總隊有限公司，陜西 咸陽712000)

金堆城超大型鉬礦床處于華北地臺南緣豫西斷隆區(qū)，與石家灣、大石溝、文公嶺、秦嶺溝等鉬礦床同處于老牛山巖體外接觸帶之金堆城-黃龍鋪鉬礦田內(nèi)。礦床形成與區(qū)內(nèi)多組構(gòu)造及斑巖體具有密切關(guān)系。礦體形態(tài)與巖體形態(tài)基本一致，只是隨著遠(yuǎn)離巖體，礦體形態(tài)具分枝現(xiàn)象，礦石品位有由富變貧的趨勢。遠(yuǎn)離巖體600m后，圍巖中基本不再含礦，但外圍會出現(xiàn)一些鉛(銀)礦體及金礦體，礦床具有典型的斑巖型鉬礦成礦模式。對該礦床在縱向、橫向上地質(zhì)特征的研究，對老牛山巖體外接觸帶其他鉬礦床在深部找礦方面取得突破具有一定的指導(dǎo)意義。

金堆城；斑巖型鉬礦床；找礦模式；老牛山巖體外圍；找礦發(fā)現(xiàn)

金堆城超大型鉬礦床位于東秦嶺-大別山鉬多金屬成礦帶的西段，處于老牛山巖體外接觸帶金堆城-黃龍鋪鉬礦田內(nèi)，自1959年提交勘探報告以來，在礦產(chǎn)開發(fā)的同時，眾多的專家、學(xué)者對金堆城這一世界著名鉬礦床的地質(zhì)特征(鄭延力，1983；沈福農(nóng)，1985；黃典豪等，1987；李諾等，2007；劉小舟等，2008；徐剛等，2012)、造巖礦物特征(聶鳳軍，1988；盧欣祥等，2002)、礦石礦物特征(崔學(xué)奇等，1999；嚴(yán)芳靈，2007)、地球化學(xué)特征(徐兆文等，1998；郭波等，2009；楊永飛等，2009)、成礦地質(zhì)背景(張正偉等，2005；李永峰等，2005)、成礦年齡(杜安道等，1994；黃典豪等，1994；STEIN et al.，1997；李永峰等，2004；焦建剛等，2010)等方面進(jìn)行了研究與探討，對區(qū)域地質(zhì)綜合找礦提供了一定的借鑒與指導(dǎo)，但由于礦山勘查工作的停滯，對礦體在深部形態(tài)變化及成分變化的研究相對較少。金堆城鉬業(yè)集團(tuán)公司對礦床南部及深部相繼進(jìn)行了補(bǔ)充勘查，在深部探礦方面取得了重大突破，對礦床地質(zhì)特征也有了一些新的認(rèn)識。筆者試圖結(jié)合近年來地質(zhì)勘查成果和找礦新發(fā)現(xiàn)，通過對金堆城鉬礦床在空間形態(tài)上的變化及礦石類型、礦床品位變化情況的分析，總結(jié)成礦規(guī)律，為老牛山巖體外接觸帶等其他鉬礦床(點)的深部找礦提供一定的指導(dǎo)和借鑒。

1　區(qū)域構(gòu)造背景

金堆城礦區(qū)所在的小秦嶺地區(qū)位于華北克拉通南緣與秦嶺造山帶相接地帶，中生代以前為華北克拉通的組成部分，具有典型的克拉通邊緣特征。在中—新生代經(jīng)歷了秦嶺造山帶陸內(nèi)造山運(yùn)動后，成為秦嶺造山帶的北緣組成部分(張國偉等，2001)。金堆城鉬礦床大地構(gòu)造位置處于華北地臺(Ⅰ)南緣豫西斷隆區(qū)(Ⅰ1)之金堆城-欒川凹陷區(qū)(Ⅰ12)北部(Ⅰ12-1)，與黃龍鋪鉬礦田中的石家灣、大石溝、秦嶺溝、文公嶺等鉬礦床處于同一大地構(gòu)造環(huán)境。其北側(cè)以崇凝鎮(zhèn)-火龍關(guān)-小河斷裂(即朱家溝-朱陽鎮(zhèn)斷裂)為界與太華隆起區(qū)(Ⅰ11)相鄰，南側(cè)以鐵爐子-三要-黑溝-欒川斷裂為界與秦嶺褶皺系北秦嶺加里東褶皺帶相鄰。內(nèi)部以洛源-石門-潘河-馬超營大斷裂為界可進(jìn)一步分為北部(Ⅰ12-1)和南部2個分區(qū)(Ⅰ12-2)(圖1)。

1.斷裂帶；2.推測斷裂帶(據(jù)地球物理解釋資料)； 3.地質(zhì)界線；4.花崗巖體；Arth.太古宇太華群；Pt1.下元古界鐵銅溝組；Pt2.中元古界長城系(熊耳群)；Pt2-3.中元古界薊縣系及上元古界青白口系、震旦系；∈.寒武系；K.白堊系；R.第三系；Q.第四系；Ⅰ.華北地臺；Ⅰ11.太華隆起；Ⅰ12.金堆城凹陷；Ⅰ12-1.金堆城凹陷區(qū)北部；Ⅰ12-2.金堆城凹陷南部；Ⅱ.秦嶺褶皺帶；Ⅱ11.紙房-永豐褶皺束；Ⅱ12.太白-商縣褶皺束；①.崇凝鎮(zhèn)-火龍關(guān)-小河-尖山斷裂；②.洛源-石門-潘河-馬超營大斷裂；③.上樓村-靈口街-廟子斷裂；④.鐵爐子-三要-黑溝-欒川斷裂；⑤.商縣-葫蘆七-皇臺斷裂；⑥.藍(lán)田張家坪-洛源斷裂；⑦.朱陽斷裂圖1　小秦嶺地區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造略圖(據(jù)錢壯志等，2006年)Fig.1　Geological structure sketch map of Xiaoqinling area(After Qian zhuangzhi et al, 2006)

區(qū)域構(gòu)造活動強(qiáng)烈，近東西向和北東向構(gòu)造形跡廣泛分布。近東西向構(gòu)造以斷裂為主，褶皺次之，是區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)構(gòu)造，區(qū)域地層、巖基，以及主成礦帶的展布方向均受近東西向構(gòu)造的控制；北東向構(gòu)造是新華夏系的主要活動表現(xiàn)，在其成生過程中，遷就和利用緯向構(gòu)造體系的東西向斷裂及其配套扭裂面為巖漿侵入提供了空間(鄭延力，1988)。小秦嶺地區(qū)北側(cè)為太要-故縣斷裂帶，呈近東西向波狀展布，整體產(chǎn)狀向北陡傾。南側(cè)為巡馬道-小河斷裂(即朱家溝斷裂)帶，在走向上的變化自西而東大致為北東—近東西—北東東，長大于150km，斷面傾向南或南東，傾角達(dá)60°以上。上述2條斷裂帶早期表現(xiàn)為中深層次的韌性剪切變形，中期為中上層次的韌脆性變形，晚期被淺層次的脆性變形疊加而形成角礫巖帶。

小秦嶺地區(qū)巖漿巖廣泛發(fā)育，巖漿侵入活動頻繁強(qiáng)烈，并伴有火山噴發(fā)作用，巖漿作用貫穿于本區(qū)整個地質(zhì)演化歷史，從阜平期的TTG侵入雜巖、呂梁期的張家坪巖體、晉寧期的小河花崗巖到燕山期的華山花崗巖等均有出露，產(chǎn)狀多為巖基、巖株、巖脈(巖墻)等?？傮w上，區(qū)內(nèi)巖漿巖以燕山期為主，巖性多為黑云母花崗巖，且大都沿北東向斷裂和東西向深大斷裂的交匯部位分布，顯示出斷裂構(gòu)造對其的控制作用。這是因為區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)發(fā)生區(qū)域構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換，伸展體制下的構(gòu)造運(yùn)動表現(xiàn)為沿著秦嶺造山帶北緣發(fā)生了大規(guī)模拆離滑脫、逆沖推覆以及塊斷、平移構(gòu)造運(yùn)動，并伴有強(qiáng)烈的以酸性巖漿為主的殼幔同熔成因的巖漿活動，導(dǎo)致花崗質(zhì)巖漿的大面積侵入，形成中深成殼源型花崗巖類的大巖基，以及大量來源較深、高侵位的淺成-超淺成相小型花崗斑巖和花崗閃長斑巖體。從早中元古代至燕山期均發(fā)育巖漿活動，尤以燕山晚期為主。燕山期斑巖體的侵入主要受東西向及北東向構(gòu)造結(jié)點控制，老牛山花崗巖基呈北東向展布，華山、文峪和娘娘山3個花崗巖基沿太要斷裂南側(cè)斷續(xù)分布，東西成帶。

2　礦區(qū)地質(zhì)概況

金堆城鉬礦床位于豫西斷隆區(qū)金堆城凹陷的西北邊緣地帶，老牛山巖體外接觸帶之東南部，青崗坪在斷裂南東側(cè)，與區(qū)域內(nèi)石家灣鉬礦床、大石溝鉬礦床、桃園鉬礦、秦嶺溝鉬礦等處于同一地質(zhì)構(gòu)造背景(圖2)。

2.1地層

礦區(qū)出露地層為中元古界熊耳群及高山河組。熊耳群在區(qū)內(nèi)廣泛分布，巖石主要為一套淺變質(zhì)的基性、中基性-中酸性火山巖系，厚度1 129～4 376m(尚瑞鈞等，1989)。礦區(qū)出露主要為上亞群安山巖、安山玢巖，夾凝灰質(zhì)板巖，此外，有少量的玄武巖，部分地段出露有中亞群的流紋巖，礦區(qū)熊耳群出露厚度大于400m(劉小舟等，2008)。熊耳群上亞群為區(qū)內(nèi)鉬礦的主要賦礦層位。

高山河組主要分布于礦區(qū)南部，呈角度不整合于熊耳群之上，巖石主要由濱海-淺海相碎屑巖及鎂質(zhì)碳酸鹽巖組成，按巖石組合和層序大致可分為下、中、上3個亞組。礦區(qū)主要出露下亞組的變質(zhì)石英砂巖，夾泥質(zhì)(絹云母)板巖、粉砂巖及長石石英砂巖，在其底部有厚約0.5～3m的底礫巖和不穩(wěn)定的赤鐵礦層。礦區(qū)高山河組出露厚度310～700m，野外可見部分鉬礦體出露于該亞組內(nèi)。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)褶皺簡單，草鏈嶺-黃龍鋪背斜從礦區(qū)北部通過；斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要有北東—北東東向和北西—北西西向2組。

2.2.1褶皺

草鏈嶺-黃龍鋪背斜出露于草鏈嶺、金堆城、黃龍鋪一帶，向西翹起，向東傾伏，傾伏角30°～40°。背斜核部由熊耳群組成，翼部和傾伏端則為高山河組。北翼自西而東，傾向由北西轉(zhuǎn)為北東(340°～46°)，傾角由陡而緩(80°～47°)；南翼傾向南東(126°～162°)，傾角較緩(31°～55°)。由于崇凝鎮(zhèn)-火龍關(guān)-小河斷裂的影響和老牛山花崗巖的侵位，背斜的北翼大部缺失，南翼較為完整。

2.2.2斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以北東向為主，北西向次之。北東向斷裂構(gòu)造成束成帶分布，具多期活動的特征，以燕門凹斷裂為代表。

燕門凹斷裂由金堆城-黃龍鋪鉬礦田北部通過，為區(qū)域性青崗坪-金堆城斷裂的組成部分，具有多期活動的特征。斷裂帶向南西延伸至青崗坪一帶，向北東延伸至太子坪一帶，長度大于30km，走向30°～45°，主體傾向南東，傾角70°～80°。斷裂帶寬幾十至數(shù)百米，帶內(nèi)可見碎裂巖、斷層角礫巖、糜棱巖、構(gòu)造片巖，其中在靠近上盤的構(gòu)造片巖中，可見不同方向展布的含礦石英細(xì)脈，成為可利用的工業(yè)礦石。斷裂帶早期顯壓性，中期顯張性，晚期又顯壓性，并微顯扭性，其主活動期在華力西—印支期，表現(xiàn)為右行走滑-斜沖推覆構(gòu)造。斷裂具明顯的控巖控礦特點，除金堆城鉬礦床外，區(qū)域內(nèi)已知的石家灣、大石溝、秦嶺溝等鉬礦床主要位于斷裂帶的上盤。

1.高山河群石英砂巖；2.熊耳群安山巖；3.輝綠玢巖；4.老牛山二長花崗巖；5.金堆城花崗巖；6.黑云母化；7.角巖化；8.斷層；9.礦體邊界圖2　金堆城斑巖型鉬礦床地質(zhì)略圖Fig. 2　The geological sketch map of Jinduichengporphyry type molybdenum deposit

北西向斷裂規(guī)模相對較小，可見到數(shù)條，總體走向330°～335°，傾向南西或北東，傾角75°±。斷裂帶內(nèi)有碎裂巖、糜棱巖和角礫巖、斷層泥等。沿斷裂帶有輝綠巖和碳酸鹽石英脈貫入。北西向斷裂控制著金堆城花崗斑巖的侵位。

2.3巖漿巖

礦區(qū)燕山期巖漿活動強(qiáng)烈。主要有老牛山二長花崗巖體、金堆城花崗斑巖體。

老牛山巖體(γ53)呈較大的巖基出露于礦區(qū)北西一帶，巖體長軸大致近東西向。巖石主要為粗粒黑云母二長花崗巖，次為似斑狀二長花崗巖、花崗閃長巖。巖體邊緣相為細(xì)粒至中粒花崗閃長巖(主要分布于巖體的北緣)、中粗粒似斑狀二云母花崗巖(主要分布于巖體的南緣)，各巖相之間為漸變過渡關(guān)系，老牛山巖體在巖相劃分及時代確定上都有一定的爭議(嚴(yán)陣等，1985，尚瑞鈞等，1988)，本次巖相劃分是根據(jù)筆者于2007年在本區(qū)地質(zhì)填圖時而確定的，結(jié)合區(qū)域地球物理特征，認(rèn)為老牛山巖體為一復(fù)式巖體，是多期巖漿活動疊加的產(chǎn)物。巖體內(nèi)見后期石英脈、白云母巖脈及偉晶巖脈貫穿。巖石礦物成分主要為石英(30%～40%)、斜長石(鈉-更長石，20%～25%)、鉀長石(微斜長石及條紋長石，20%～25%)、黑云母(5%～10%)。除黑云母含量較為穩(wěn)定外，其他各類成分在巖石中含量分布極為不均，如石英含量一般為30%～40%，局部僅為20%±；斜長石含量一般為20%～25%，局部可達(dá)35%，甚至75%；鉀長石含量一般為20%～25%，局部可達(dá)40%。巖石地球化學(xué)分析統(tǒng)計結(jié)果(表1)顯示，巖石中SiO2含量大于72%，Na2O+K2O>8.3%，K2O>Na2O，屬高硅富堿的鈣堿性系列巖石，經(jīng)U-Pb同位素年齡測定，老牛山巖體年齡為(142.9±2.3)Ma(錢壯志等，2006)、(146.35±0.55)Ma(朱賴民等，2008)、(143.7±3)Ma(焦建剛等，2010)，為侏羅紀(jì)末—白堊紀(jì)初形成。該巖體的形成與小秦嶺中生代的構(gòu)造-巖漿作用有關(guān)。同時，環(huán)巖體外接觸帶，分布有華縣馬峪鉬礦化點、西溝鉬礦床、華陽川鈾鈮鉛多金屬礦床、文公嶺鉬礦床、老爺嶺鉬礦點、大石溝鉬礦床、秦嶺溝鉬礦床、石家灣斑巖型鉬礦床、下岔溝鉛鋅鉬礦點、二龍?zhí)督鸬V點、金堆城斑巖型鉬礦、麻地溝鎢礦點、八里坡鉬礦點等多金屬礦床(點)，說明該巖體與區(qū)域成礦有關(guān)。

表1　金堆城鉬礦床花崗巖類主量元素特征表(%)

注：①據(jù)鄭延力，1983。②據(jù)沈福農(nóng)，1985；老牛山巖體據(jù)焦建剛，2007；其他為本文數(shù)據(jù)。

金堆城斑巖體(γπ53)出露于礦區(qū)中部熊耳群中，受控于北西向斷裂構(gòu)造，呈330°方向延伸，巖體在地表長約400～600m，寬約150m左右，面積約0.067 km2；巖體深部長約2 000m，寬約400m，面積約0.35 km2。巖體垂深最厚處近450m，薄處僅30m左右，形狀為呈向北西側(cè)伏、向南東翹起、向北東陡傾的“巖舌”狀(圖3)。該巖體主要由二長花崗斑巖組成，向深部在北西端燕門凹斷裂接觸處，巖體核部變?yōu)楹谠颇付L花崗巖；巖體普遍蝕變，蝕變類型主要有絹云母化、云英巖化、硅化、鉀長石化、方解石化等，在北西端靠近斷裂一帶，泥化較為發(fā)育；花崗斑巖呈肉紅色，中粒斑狀結(jié)構(gòu)，礦物成分主要為石英(25%～40%)、微斜條紋長石和微斜長石(27%～40%)、更鈉長石(An 8-14，14%～32%)，以及少量黑云母、絹云母和白云母等；斑晶為石英、正長石、斜長石，斑晶大小一般為3～5mm，最大達(dá)15mm，基質(zhì)為正長石、石英、斜長石等，粒徑一般為0.0n～0.1mm，副礦物組合主要為磁鐵礦-磷灰石-鋯石類型。巖石地球化學(xué)統(tǒng)計結(jié)果表明(表1)，巖石中SiO2含量為68.59%～78.34%，平均>72%，Na2O+K2O>7.8%，K2O>Na2O，屬高硅富堿的鈣堿性系列巖石。該巖體為全巖含礦，是金堆城鉬礦床的成礦母巖。經(jīng)單顆粒鋯石U-Pb法年齡測定，金堆城斑巖體年齡為(146.8±2.5)Ma(錢壯志，2006)、(140.95±0.45)Ma(朱賴民等，2008)、(144.5±4.4)Ma(焦建剛等，2010)，與老牛山巖體形成時代基本一致。已有研究證明，二者具相同的成因和成巖物質(zhì)來源(朱賴民等，2008；焦建剛等，2010)，巖漿源區(qū)主要是下地殼，可能有少量地幔物質(zhì)的加入，其中金堆城含礦斑巖可能是老牛山黑云母二長花崗巖基的分枝或巖漿分異晚期的產(chǎn)物(聶鳳軍等，1989；黃曲豪等，1989)。

圖3　金堆城斑巖型鉬礦床縱勘探線剖面圖Fig.3　Geological profile of lengthways exploration line of Jinduicheng porphyry type molybdenum deposit

3　礦床地質(zhì)特征

金堆城鉬礦床主要位于燕門凹斷裂南東側(cè)，與小秦嶺地區(qū)中生帶的構(gòu)造-巖漿作用有密切關(guān)系。在空間展布上與黃龍鋪鉬礦田中的石家灣鉬礦床、大石溝鉬礦床等礦床相似，均沿北東向青崗坪大斷裂展布，而就單一礦床而言，又與北西向構(gòu)造有關(guān)。該特征與河南境內(nèi)的南泥湖鉬礦床、三道莊鉬礦床的空間展布特征也有一定的相似性。

礦體以金堆城斑巖體為主體，并向外圍輻射于熊耳群中，少量延伸至高山河中，礦體形態(tài)與金堆城花崗斑巖體形態(tài)基本相似，呈巨大的“舌狀”沿325°～145°方向延伸。礦體在北西端最為厚大，向南東逐漸變薄(圖3)。同時在平面上，中心部最為厚大，向邊部變薄。沿傾向在南西、北東兩側(cè)出現(xiàn)分枝現(xiàn)象(圖4)，沿走向在南東側(cè)高山河組中也出現(xiàn)分枝現(xiàn)象。礦體以金堆城含礦斑巖體為核心向四周延伸至圍巖內(nèi)，已控制長度大于2 000m，寬580～850m，賦礦標(biāo)高主要為350～1 300m(金堆城獨立坐標(biāo)系統(tǒng)，下同)，在巖體四周及深部礦體變成脈狀礦體。

礦體主要由花崗斑巖、安山(玢)巖，以及板巖、石英砂巖夾石英細(xì)脈組成，礦化強(qiáng)度與縱橫交錯的細(xì)網(wǎng)脈發(fā)育密集程度有關(guān)，細(xì)脈厚度一般為2～5mm。表現(xiàn)為在花崗斑巖內(nèi)部及外接觸帶附近，礦脈密度較大(可達(dá)70%)，礦石中Mo品位較高；向外圍安山(玢)巖中礦脈密度逐漸變稀，Mo品位逐漸變貧；至石英砂巖中礦體逐步變?yōu)闂l帶狀、脈狀，Mo品位相對變低，但伴生的Pb品位有所增高。向巖體深部至黑云母二長花崗巖中，礦石品位也有變貧的趨勢。總體表現(xiàn)為礦體中部富，向外圍及深部漸次降低，而過渡為圍巖，一般在遠(yuǎn)離巖體600m后，圍巖基本不再含礦。礦體與圍巖無明顯界線，二者呈漸變狀態(tài)。

圖4　金堆城斑巖型鉬礦床橫勘探線剖面圖Fig.4　Geological profile of crosswise exploration line of Jinduicheng porphyry type molybdenum deposit

根據(jù)礦物組合，金堆城礦床中的細(xì)脈大體可分為：黃鐵礦-石英細(xì)脈、黃鐵礦-鉀長石-石英細(xì)脈、黃鐵礦-輝鉬礦-石英細(xì)脈、黃鐵礦-輝鉬礦-鉀長石-石英細(xì)脈、白云母-螢石-黃鐵礦-輝鉬礦-石英細(xì)脈等。各種網(wǎng)脈在斑巖體及其圍巖中相互交切，而遠(yuǎn)離巖體后，則逐漸呈沿安山(玢)巖節(jié)理或石英砂巖層理、節(jié)理平行分布的單脈產(chǎn)出，反映了成礦過程的長期性和多期性，也反映了成礦可能與斑巖熱液系統(tǒng)演化有密切關(guān)系。

礦石類型主要有花崗斑巖型(占礦床資源量的20%)、安山(玢)巖型(約占75%)，板巖-石英巖型(約占5%)。

礦石結(jié)構(gòu)主要為角巖結(jié)構(gòu)與斑狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為網(wǎng)脈狀、脈狀、浸染狀構(gòu)造。

礦石礦物主要為黃鐵礦、輝鉬礦，其次為磁鐵礦、黃銅礦，少量為輝鉍礦、方鉛礦、閃鋅礦、錫石；脈石礦物主要有石英、微斜長石、微斜條紋長石、斜長石，其次為螢石、白云母、黑云母、絹云母、綠柱石、鐵鋰云母、方解石等；表生礦物為褐鐵礦、針鐵礦、黃鉀鐵礬、高嶺土和孔雀石等。伴生有益元素有Cu、S、Re等，含量穩(wěn)定均勻。

礦化與蝕變發(fā)育于斑巖體及其外接觸帶廣大范圍，巖體內(nèi)蝕變常見鉀長石化、絹英巖化、硅化及泥化等，圍巖可劃分黑云母化帶、角巖化帶，再向外形成青磐巖化帶，具斑巖型鉬礦常見的鉀化-硅化-黑云母化-青磐巖化的蝕變分帶特征。

基于礦物物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和圍巖蝕變，該礦床的形成可分為氣成-熱液期、熱液期和表生期，其中以熱液期的石英-硫化物階段為鉬礦化作用的是主要階段(表2)。

4　礦床地球化學(xué)

金堆城鉬礦床成礦年代比較一致的為(139±2)Ma(杜安道，1995，輝鉬礦Re-Os法)，(138.4±0.5)Ma(STEIN et al，1997,輝鉬礦Re-Os法)，(139±2)Ma(焦建剛，2007，輝鉬礦Re-Os法)，與金堆城斑巖體成巖年齡基本一致或略有滯后。礦床形成的均一溫度為240～450℃，主成礦階段均一溫度為300～400℃，屬于中-高溫?zé)嵋旱V床。黃鐵礦的δ34S值為+3.7‰～+5.6‰，輝鉬礦δ34S平均值為+4.1‰，δ34S平均值為+4.8‰(黃典豪等，1987)，顯示S為深部巖漿來源。金堆城花崗斑巖中鉀長石的Pb同位素比值為Pb206/Pb204=17.536，Pb207/Pb204=15.438，Pb208/Pb204=37.68，方鉛礦的Pb同位素比值為Pb206/Pb204=17.284，Pb207/Pb204=15.417，Pb208/Pb204=37.724，二者比值相近，指示了成礦物質(zhì)與巖漿的同源性(黃典豪等，1987)。H、O同位素研究結(jié)果表明，δ18O=8.59‰～11.83‰，均值為9.54‰，從成礦前—成礦期—成礦后，δ18O水-δD值有逐漸降低的趨勢，說明從成礦前至成礦后，雨水的混入量不斷增加，成礦流體早期主要來自巖漿熱液，晚期伴有大量雨水(徐兆文等，1998)。熱液中結(jié)晶的方解石δ13C∑=-4.5‰～-6‰，表明C的來源主要為巖漿源。

綜上所述，金堆城鉬礦床成礦年代屬燕山期，礦床形成與小型斑巖體的分布有直接關(guān)系，屬中-高溫斑巖型鉬礦床。礦體在巖體內(nèi)部及外接觸帶附近，含礦細(xì)網(wǎng)脈交錯密集分布，礦石品位較高；遠(yuǎn)離巖體后，含礦脈體以細(xì)脈狀分布于圍巖中，鉬礦體呈脈狀分布，同時伴生的Pb品位有所增高；再向外圍延伸，則于周邊的下岔溝、桃園、二龍?zhí)?、百花嶺一帶，發(fā)現(xiàn)脈型的鉛(銀)礦體、金(銀)礦體等(圖5)，具典型的斑巖型鉬礦床成礦模式(圖6)。

表2金堆城鉬礦床礦物成生順序表

Tab.2Mineral-forming sequenece in the Jinduicheng molybdenum deposit

5　控礦條件分析

金堆城鉬礦床位于東秦嶺-大別山鉬多金屬成礦帶西緣，地處華北地臺南緣豫西斷隆與金堆城凹陷區(qū)接合部位，具有復(fù)雜的地殼組成與結(jié)構(gòu)。加里東期板塊俯沖、晚華力西—印支期碰撞造山、中新生代陸內(nèi)俯沖等多期次、多旋回、多體制造山過程為成礦奠定了重要基礎(chǔ)。

大量研究資料證明，金堆城鉬礦床及其周邊已發(fā)現(xiàn)的眾多鉬礦床成礦作用主要與燕山期中酸性巖漿活動(小巖體特別是斑巖體)、斷裂構(gòu)造(東西向深大斷裂、北東向斷裂及其與東西向斷裂交切部位)有關(guān)，而與地層時代沒有直接聯(lián)系，只是由于圍巖性質(zhì)及控礦因素的不同,從而形成不同類型的礦床，具典型的斑巖型鉬礦的成礦模式。

5.1地層與成礦的關(guān)系

小秦嶺地區(qū)鉬礦床的賦礦地層具有多時代的特征，從最老的新太古宇—古元古界的太華群，經(jīng)中元古界下部的熊耳群和寬坪群，到中元古界官道口群的高山河組均有鉬礦體的分布。分析表明，小秦嶺地區(qū)上地幔巖石元素含量中Mo、Pb明顯高于世界地幔巖石元素的平均含量，Zn為富集元素，但Cu為明顯虧損元素(表3)。反映了區(qū)域地殼深部和上地幔長期富Mo和貧Cu的特征。從而在區(qū)域成礦專屬性方面決定了本區(qū)鉬、鉛、鋅可以形成優(yōu)勢礦種。

5.2圍巖與成礦的關(guān)系

目前，已知小秦嶺地區(qū)鉬礦床成礦母巖侵入的巖石十分廣泛，從中高級變質(zhì)巖到弱變質(zhì)巖，從火山巖至沉積巖，說明成礦不受圍巖影響，但由于圍巖性質(zhì)的不同，造成不同巖石中鉬成礦率并不同。

據(jù)統(tǒng)計，認(rèn)為小秦嶺地區(qū)形成鉬礦床的圍巖巖性以火山巖系列、大理巖及片巖系列幾種為最佳，主要是因為這類巖石脆性大，易形成有利的容礦空間，更重要的是巖石中含有較多的Fe、K，前者和礦液中的S產(chǎn)生作用形成大量黃鐵礦沉淀，相對提高了礦液中Mo的濃度，后者則對Mo有很強(qiáng)的淬取能力，組成K[MoO4]絡(luò)合物離子團(tuán)，遷移至有利部位形成Mo2S沉淀。硅質(zhì)巖中變質(zhì)石英砂巖與板巖互層地段有利于富集成礦，由于不同物理性質(zhì)巖石之間容易形成賦礦空間。由此分析，也可解釋金堆城鉬礦床70%的資源儲量在熊耳群中的原因。

1.金堆城斑巖型鉬礦床；2.石家灣斑巖型鉬礦床；3.大石溝碳酸鹽脈脈型礦床；4.秦嶺溝脈型鉬礦床；5.文公嶺脈型鉬礦床；6.桃園鉬礦床；7.桃園金礦床；8.下岔子鉛礦點；9.百花嶺金礦點圖5　金堆城斑巖型鉬礦床及其周邊礦點分布示意圖Fig.5　Diagram of the Jinduicheng molybdenum deposit and its surrouding ore occurrences

5.3構(gòu)造與成礦的關(guān)系

小秦嶺地區(qū)在晉寧期—印支晚期，多期次的地殼活動形成小秦嶺地區(qū)規(guī)模巨大的近東西向構(gòu)造帶；燕山期以來，區(qū)內(nèi)北北東向的構(gòu)造運(yùn)動占主導(dǎo)地位，從而形成一系列的北東向壓扭性構(gòu)造及構(gòu)造形跡較弱的北西向張性構(gòu)造，并使早期的近東西向構(gòu)造在與其交匯部位再次活化，從而形成眾多縱橫交織的“行列式”構(gòu)造。在近東西向與北東向構(gòu)造結(jié)點位置，大量富含Mo、Au、Ag、Pb等成礦元素的深源物質(zhì)往往上升、侵位，形成小斑巖體和多金屬礦床的賦存場所。

通過分析比較，對本區(qū)鉬、鉛、鋅等多金屬礦起控制作用的主要為北西向、北東向2組構(gòu)造。其中北西向構(gòu)造是主要的導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造，而北東向構(gòu)造對脈型鉬礦床來說則是主要的控礦構(gòu)造。

5.4巖漿活動與成礦的關(guān)系

小秦嶺地區(qū)燕山期巖漿活動按其產(chǎn)狀及地質(zhì)地球化學(xué)特征，可分為2種不同的類型：淺源深成型(重熔型)花崗巖及深源淺成型(同熔型)花崗巖(盧欣祥等，2002)。前者主要以大巖基的形式出現(xiàn)，主要受東西向與北東向2組構(gòu)造交匯方向的控制，后者主要受次級構(gòu)造的控制，以中酸性小斑巖體形式出現(xiàn)，它們常常分布在大巖基附近3～10km內(nèi)向外突出的前緣，或呈港灣狀彎曲的內(nèi)側(cè)，也有學(xué)者認(rèn)為，有些巖基與小巖體也具有同源性質(zhì)(朱賴民等，2008；焦建剛等，2010)，即均為深源淺成型。

圖6　斑巖型鉬礦床成礦模式圖(據(jù)毛景文等，2009)Fig.6　The metallogenic model of porphyry molybdenum deposit

表3　小秦嶺地區(qū)區(qū)域地殼與上地幔部分元素豐度表(10-9)

注：據(jù)李永峰等，2005；SNC.華北板。

經(jīng)研究表明對礦化有利的巖體多為深源淺成-超淺成小巖體。巖體多具斑狀結(jié)構(gòu)，且以富含石英、鉀長石為特點。巖體一般均有明顯的熱液蝕變，普遍具有硅化、鉀化、黃鐵礦化，蝕變具有多期性，分帶明顯。

就巖體類型而巖，與斑巖鉬礦有關(guān)的主要為鉀長花崗斑巖、二長花崗斑巖，次為花崗閃長斑巖、石英二長巖等。因此，金堆城斑巖體為金堆城鉬礦床的形成起到了至為重要的作用。

6　找礦新發(fā)現(xiàn)

金堆城鉬礦床地質(zhì)勘查工作始于20世紀(jì)50年代，通過前人工作，對礦體形態(tài)、礦石類型、賦礦規(guī)律、礦床規(guī)模有了一定的認(rèn)識。近年來，隨著對礦山深部的地質(zhì)勘查，對以上認(rèn)識又進(jìn)行了一定的補(bǔ)充和完善，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)對斑巖型鉬礦的賦礦位置有了新的認(rèn)識。有學(xué)者認(rèn)為，“斑巖型鉬礦床的礦化帶位于母巖頂部”(簡偉等，2010)，在以往的地質(zhì)勘查中，如石家灣鉬礦床、汝陽東溝鉬礦床，礦體也主要賦存于母巖頂部或巖體外接觸帶，但在金堆城鉬礦床中，于巖體下盤的外接觸帶圍巖和巖體核部的黑云母二長花崗巖中，也均發(fā)現(xiàn)有礦體的存在，只是由于燕門凹斷裂的影響，對其深部巖基部分的礦化情況無法進(jìn)行判斷。

(2)對礦體空間分布有了系統(tǒng)控制。前人地質(zhì)工作中，認(rèn)為礦體長度達(dá)2 200m，礦體上部水平寬一般為600～700m，對礦體控制標(biāo)高為1 300～840m，認(rèn)為主礦體一般在標(biāo)高620m以上。通過近年勘探，已達(dá)到了對礦體“圈邊探底”的控制程度，現(xiàn)已控制礦體長度2 200m，其向南東方向還有脈狀延伸，礦體寬度大于700m，但向周邊已基本呈脈狀分布，并有逐漸尖滅的趨勢，礦體控制標(biāo)高由原來的840m延深到200余米，主礦體的賦存標(biāo)高由原來推測的620m延深控制到450m左右，整個礦體的控制深度達(dá)1 000余米。

(3)對礦體的空間形態(tài)有了新的認(rèn)識。前人認(rèn)為，從“整個礦體來看，沿延展方向礦體的垂直厚度及水平厚度均無收縮膨脹的現(xiàn)象，礦體的形狀、產(chǎn)狀是穩(wěn)定的”①；通過近年勘探，認(rèn)為在礦體內(nèi)部，隨著遠(yuǎn)離含礦斑巖體，礦體中夾石逐漸增多，隨后慢慢出現(xiàn)有分枝現(xiàn)象，從“巖舌”的根部到尖部、從礦體的核部向外圍，礦體均有由厚變薄的趨勢，即礦體形態(tài)由斑巖體向四周圍巖方向，在三維空間內(nèi)均發(fā)生變化。

(4)對巖體形態(tài)及其內(nèi)部的礦化強(qiáng)度有了新的認(rèn)識。前人籠統(tǒng)地認(rèn)為金堆城斑巖體形似“鐘狀”或一斜切的“土豆?fàn)睢?，巖體為全巖含礦；本次發(fā)現(xiàn)，在金堆城斑巖體與燕門凹斷裂交匯處，巖體厚度最大，向南東方向，巖體逐漸變薄，形似一“巖舌”，而在“巖舌”的根部，于巖體內(nèi)存在黑云母二長花崗巖，在該處，巖體中Mo品位有變?nèi)醯内厔荨?/p>

(5)對巖體外部圍巖中礦化強(qiáng)度有了新的認(rèn)識。前人認(rèn)為“一般近花崗斑巖處礦化強(qiáng)，遠(yuǎn)離花崗斑巖部分礦化弱，往往遠(yuǎn)離花崗斑巖100～300m礦體則呈零星出露；在花崗斑巖頂部及其鄰近圍巖礦化強(qiáng)，而花崗斑巖下部及其鄰近圍巖礦化弱”*陜西省地質(zhì)局金堆城地質(zhì)隊.陜西渭南金堆城鉬礦最終勘探報告，1959.；本次勘查發(fā)現(xiàn)，在巖體下盤圍巖中，近600m的范圍內(nèi)均有礦體出露，只有隨著遠(yuǎn)離巖體，礦化有變?nèi)醯内厔荨?/p>

(6)對礦石類型及在礦床中所占比例有了新的認(rèn)識。前人大多認(rèn)為礦石類型主要由安山(玢)巖型、花崗斑巖型，其次為板巖-石英巖型，其中安山(玢)巖型為主要礦石類型，占礦床資源量的70%左右(黃典豪等，1987)。但也有部分學(xué)者認(rèn)為主要礦石類型應(yīng)為花崗斑巖型。通過本次工作，對安山(玢)巖型為礦床的主要礦石類型這一觀點進(jìn)行了再次確認(rèn)，同時認(rèn)為，由板巖-石英巖型、安山(玢)巖型、花崗斑巖型，再到黑云母二長花崗巖型，礦石品位有由低到高，再由高到低的變化趨勢。

(7)對礦床規(guī)模有了新的評價。在1959年金堆城地質(zhì)隊在地質(zhì)勘查探中，共提交B+C級鉬資源量約97萬t。通過近年來勘查，估計全礦床鉬資源量約為140萬t，從而擴(kuò)大了礦床規(guī)模，為礦山的長遠(yuǎn)規(guī)劃及建設(shè)提供了有力的地質(zhì)依據(jù)。

7　結(jié)論

(1)金堆城超大型鉬礦床是以金堆城斑巖體為核部，向上下左右輻射延伸的典型的斑巖型鉬礦床，其斑巖體為全巖含礦，向外圍品位逐漸變低，至巖體600m以外，圍巖中幾乎不再含礦，向巖體核部至黑云母花崗巖中，礦石品位也有變低的趨勢；在巖體及其外接觸附近，礦體表現(xiàn)為塊狀，再向外延伸，礦體逐漸變?yōu)榫W(wǎng)脈狀、脈狀。

(2)圍繞老牛山巖體已分布大量的礦床(點)，眾多礦床(點)的形成與老牛山巖體均有一定關(guān)系，即使金堆城鉬礦床，也可能是在燕山期由于區(qū)域熱事件，使下地殼及幔源物質(zhì)在上升、演化、分異過程中，使含礦巖漿聚集形成的，而同期的大部分巖漿形成不含礦的老牛山巖體。因此，在今后找礦中，還應(yīng)注重老牛山巖體周邊的小侵入體。

(3)大石溝、王河等礦床，原來認(rèn)為是脈型鉬礦床，但在其開采過程中，于礦床深部已發(fā)現(xiàn)巖漿熱液脈或小斑巖體的存在，說明其礦床特征也符合斑巖型鉬礦床的成礦模式。因此，在華縣西溝、文公嶺、秦嶺溝等目前控制較淺的脈型鉬礦床的深部找礦工作中，也要參照斑巖型鉬礦床的成礦模式，在其深部探索、尋找斑巖型鉬礦床，從而取得找礦突破。在該區(qū)今后的地質(zhì)勘查工作中應(yīng)不斷認(rèn)識總結(jié)完善成礦規(guī)律，在實踐中發(fā)展提高。

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Geological Characteristics and New Prospecting Discovery of the Jinduicheng Superlarge Porphyry Molybdenum Deposit

YUAN Haichao1, WANG Ruiting2,3, LI Wuyi4, DING Kun3, QIN Tingting4

(1.Northwest Nonferrous Metals Party of Geophysical & Geochemical Exploration, Xi’an 710068, Shaanxi, China; 2.Northwest Mining and Geological Exploration Bureau for Nonferrous Metals, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 3.School of Resources, Chang’an University, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 4.No. 712 Party of Northwest Geological Exploration and Mining Bureau for Nonferrous Metals, Xianyang 712000, Shaanxi, China)

The Jinduicheng superlarge molybdenum deposit is located at western Henan fracture-uplift area of the southern margin of North China platform. Same as the Shijiawan, Dashigou, Wengongling and Qinlinggou deposits, the Jinduicheng deposit is situated in the outside contact zone of Jinduicheng-Huanglongpu molybdenum ore fields. The formation of this deposit has close relationship with multiple sets of structure and porphyry body. The forms of ore body are basically identical as the ones of rock mass, but the ore body has branch phenomenon and its ore grade will be change from rich to poor as far from the rock mass. When the ore body is far away from the rock mass 600 meters, no mineralization occurred in wall rock, but some lead (silver) ore and gold ore bodies can be found there. Therefore, this deposit has a classical porphyry molybdenum metallogenic model. The differences and changes about geological characteristics of this deposit on longitudinal and latitudinal gradients will provide an important guiding significance for deep prespecting of the other molybdenum bodies in the outside contact zone of Laoniushan rock mass.

Jinduicheng; porphyry molybdenum deposit; prospecting model; outside of Laoniushan; new prospecting discovery

2015-05-18；

2015-10-08

國土資源部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費(fèi)課題(201111007-3)，“十二五”國家科技支撐計劃項目課題(2011BAB04B05)

袁海潮(1969-)，男，西北有色物化探總隊有限公司高級工程師。E-mail: yhchao712@126.com

P612

A

1009-6248(2016)01-0172-13