東秦嶺馬河鉬礦地質特征及找礦方向

丁 坤，王智慧，王瑞廷，邊 飛，李英杰，李嘉豪

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術學院，陜西 渭南 714099) (2.長安大學地球科學與資源學院，陜西 西安 710054) (3.西北有色地質礦業(yè)集團有限公司，陜西 西安 710054) (4.西安西北有色地質研究院有限公司，陜西 西安 710054)

0 引 言

東秦嶺是我國最重要的鉬礦帶，也是世界最重要的鉬礦帶之一。該鉬礦帶地處華北板塊南緣與秦嶺造山帶的連接帶，已發(fā)現(xiàn)鉬礦床60余處，包含東溝、金堆城、南泥湖、千鵝沖、上房溝、三道莊、沙坪溝、雷門溝、黃龍鋪等 10余個大型—超大型鉬礦床，鉬金屬儲量可達500萬t以上。這些礦床多形成于近EW向斷裂與NE向斷裂的交匯部位，礦體賦存在中酸性侵入體與中新元古界碎屑巖-碳酸鹽巖內外接觸帶及其附近。其周邊均分布有牧護關巖體和蟒嶺巖體等大型復式巖體及大量中酸性花崗巖類小巖體。前人認為東秦嶺鉬多金屬礦床與中生代花崗質巖漿活動在時空分布、物質來源及演化方面存在密切的聯(lián)系[1-3]，并取得了許多重要的認識，為探討該區(qū)鉬礦床成礦作用及下一步的找礦勘查研究工作提供科學依據(jù)。

馬河鉬礦位于北秦嶺蟒嶺巖體北側，西距蟒嶺巖體5 km，1977年起，西北有色地質勘查局七一二總隊在本地區(qū)進行物探、化探和地質勘查等找礦工作，目前礦產規(guī)模已達到中型，找礦潛力巨大。前人對馬河鉬礦的地質背景特征、成巖時代、礦床地球化學和礦床成因等進行了研究[2,4]，積累了寶貴的研究資料。

1 區(qū)域地質背景

馬河鉬礦位于東秦嶺鉬礦帶南亞帶，區(qū)域出露地層主要是中元古界長城系寬坪群，該地層是由一套大理巖類巖石與淺變質的綠片巖類巖石互層而成，中間夾絹云石英片巖或硅質巖類。區(qū)域構造發(fā)育，構造線以EW向、NW向為主，其次為SN向。區(qū)域出露大量巖漿巖，分布廣泛，以中生代中酸性侵入體或次火山巖體為主，出露有牧護關、藍田、蟒嶺、老君山、二郎坪、石板河等花崗巖體，中生代巖漿活動與該區(qū)的銅、鉬及金等內生金屬礦關系密切。區(qū)內鉬礦床類型多樣，主要有斑巖型鉬礦，此外部分礦區(qū)發(fā)育有少量石英脈型、碳酸鹽型及矽卡巖型鉬礦床。

前人對東秦嶺地區(qū)鉬礦床的成巖成礦時代進行了大量研究工作，顯示東秦嶺地區(qū)發(fā)育一些(超)大型燕山期斑巖-矽卡巖型鉬(鎢)礦和金礦，如三道莊、南泥湖、上房溝和雷門溝4個礦床中的輝鉬礦Re-Os同位素年齡分別為145±2 Ma，142±2 Ma，144±2～146±2 Ma和145±2 Ma數(shù)據(jù)[5]；李永峰等[6]采用SHRIMP鋯石U-Pb測年及輝鉬礦Re-Os同位素年齡分別為116±1.5Ma和131.6±2 Ma，柯昌輝等[2]通過鋯石U-Pb年齡及輝鉬礦Re-Os同位素分析對南臺鉬多金屬礦區(qū)花崗斑巖進行測年，測的成巖成礦時代分別為(151±1)Ma和(148.8±1.7)Ma。朱賴民等[7]報道了小秦嶺-熊耳山地區(qū)金堆城鉬礦床含礦斑巖鋯石加權平均年齡值140.95±0.45 Ma，與采用輝鉬礦Re-Os分析方法測得的金堆城鉬礦床年齡下限值一致(模式年齡為141±4～127±7 Ma)[8]。

該區(qū)成巖成礦時代與燕山期中國東部構造體制大轉換晚期的伸展地球動力學事件發(fā)生的時間范圍相吻合，也屬于我國東部中生代(燕山期)成礦作用大爆發(fā)的范圍[9]。

2 礦床地質

2.1 礦區(qū)地質特征

研究區(qū)位于蟒嶺巖體西側，東秦嶺鉬礦成礦帶南部，大地構造位置屬北秦嶺加里東褶皺系紙坊—永豐褶皺束。

圖1 東秦嶺鉬礦帶區(qū)域地質簡圖(據(jù)盧欣祥等[10]，有刪改)

2.1.1 礦區(qū)地層

區(qū)內出露地層以中元古界寬坪群為主，寬坪群經歷了強烈變形作用，其原巖主要由一套片巖、碎屑巖和碳酸鹽巖組成。

2.1.2 礦區(qū)構造

礦區(qū)構造較為發(fā)育，以近 EW 向深大斷裂和區(qū)域性褶皺為主。區(qū)域性褶皺主要為蟒嶺復式背斜，褶皺構造主要為西溝—水蒿渠復式背斜，其軸向近東西，兩翼地層傾角不對稱，南陡北緩。斷裂構造主要為近NE向、EW向和NNE向構造。

2.1.3 巖漿活動

礦區(qū)及其外圍出露有大量晚中生代巖漿巖，復式巖體有牧護關和蟒嶺巖體，小巖體為桃官坪巖體和西溝巖體，巖性主要為花崗斑巖和二長巖，柯昌輝等[2]通過LA-ICP-MS 鋯石 U-Pb 年齡測定桃官坪巖體和西溝巖體形成時代介于157～153 Ma，為晚侏羅世侵入體。此外，還分布有少量閃長巖脈、閃長玢巖脈及煌斑巖脈。

二長花崗巖顏色呈灰白色，具有二長結構，塊狀構造，主要礦物為石英(28%～30%)、斜長石35%、鉀長石30%、黑云母3%，副礦物為鋯石、磷灰石、綠簾石。石英呈他形粒狀結構，礦物粒徑0.2 cm左右，具波狀消光；斜長石呈半自形，發(fā)育聚片雙晶，粒徑0.3 cm左右；鉀長石多為半自形—他形粒狀結構，粒徑0.2 cm左右；黑云母呈深褐色，有時為淺紅色，細小片狀結構，具有一組完全解理。

花崗斑巖為淺灰—灰白色，似斑狀結構，塊狀構造。斑晶主要成分為石英、斜長石和鉀長石，含量為40%左右，少量黑云母。基質主要為細粒石英和鉀長石，含量為60%左右；暗色礦物主要為磷灰石和角閃石。

2.2 礦體及礦石特征

區(qū)內共圈出了10余條礦體，各礦體均呈近東西向展布。其中Mo-2、Mo-6號礦體礦化較好、規(guī)模較大，主要礦體特征如下：

Mo-2號礦體為隱伏礦體，礦體主要賦存在石英脈中，少量賦存在硅化黑云斜長石英片巖中。礦體東西長300 m，南北寬約270 m，厚1.21～17.37 m，平均厚度為11.83 m，Mo平均品位為0.081%。礦體呈層狀-似層狀，少量為塊狀和透鏡狀，礦體產狀較穩(wěn)定，走向近EW，傾向北，傾角65°～79°。

Mo-6號礦體形態(tài)較為簡單，礦體主要賦存在石英脈及石英片巖中，礦體東西長130 m，南北寬約120 m，平均厚度為6.31 m，Mo平均品位為0.105%。礦體呈扁豆狀、透鏡狀，走向120°～130°，傾向NE，傾角較陡。

該礦床的輝鉬礦礦石類型以斑巖型礦石為主，可見少量石英脈型礦石。

金屬礦物主要有黃鐵礦、鈦鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦等，其次有方鉛礦、閃鋅礦等；脈石礦物主要有斜長石、石英、白云母、黑云母及綠泥石。

礦石構造以浸染狀、細脈狀構造為主，其次為脈狀構造；礦石結構主要為他形和交代結構。

2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變廣泛發(fā)育，蝕變類型主要為硅化、黑云母化、鉀化、黃鐵礦化等。其中，硅化在成巖成礦過程中起著主導作用，具多期表現(xiàn)。

3 礦床成因

桃官坪巖體中Mo含量明顯高于蟒嶺二長花崗巖的平均值，圍繞巖體有一定的元素分帶性，從巖體向外依次是Mo-Pb-Zn、W-Cu-Pb。楊陽等[11]通過LA-ICPMS鋯石U-Pb年齡分析，將蟒嶺巖體劃分為晚侏羅世早期、晚侏羅世晚期—早白堊世早期和早白堊世中期3期。郭岐明等[12]測得的蟒嶺礦區(qū)的成礦小斑巖體桃官坪巖體形成時代為(147.1±1.1)Ma。兩者形成時代接近，且?guī)r體物質來源均是以殼源物質為主，混有部分幔源物質。前人對東秦嶺鉬礦物質來源進行了研究，認為成礦物質以殼源為主，混有少量幔源物質組分。

通過區(qū)域地質特征、鉬礦的賦存狀態(tài)、鉬礦與巖漿巖的空間關系及成礦時代等特征，認為馬河鉬礦的成礦母巖為二長花崗斑巖，成巖成礦物質以殼源為主，混有少量幔源物質組分。成礦物質順著斷裂等構造從地幔侵入到地殼發(fā)生遷移，鉬元素在巖漿期后熱液蝕變階段經熱液擴散遷移到圍巖中成礦，成礦作用依從于成巖作用。鉬礦體主要分布于巖體外接觸帶，鉬礦的形成與分布受巖體控制明顯。因此，該礦床為斑巖型鉬礦。

4 找礦方向

(1)尋找東秦嶺地區(qū)成礦母巖，此類巖體在燕山期陸內環(huán)境條件下，為燕山期中酸性小巖體，巖性有斑狀花崗巖、花崗斑巖、爆破角礫巖和花崗閃長巖，原始巖漿以地殼物質為主，部分為殼?；旌闲?。

(2)在巖石化學上看，這些小的侵入體應該是更富于硅、堿，多數(shù)是鋁過飽和類型；巖石成因上可能與巖漿分異有關，其源區(qū)可能為殼?；旌闲? 以地殼物質為主，成巖溫度高于深熔花崗巖漿。巖漿及期后熱液攜帶的 Mo、Cu、W、Au等金屬礦質可從深部穿透地殼到達淺表聚集成礦。深部巖漿不僅為成礦提供熱能，而且提供成礦物質來源。

(3)在華北板塊南緣與揚子板塊的縫合部位，斷裂構造較為發(fā)育，從區(qū)域上看，近EW向斷裂與NE向斷裂的交匯部位是今后找礦的最佳部位，特別是巖漿活動強烈發(fā)育的部位。這些區(qū)域斷裂構造為成礦流體從深部向淺部運移和富集提供通道，有利于鉬-鎢等多金屬成礦。

(4)在中酸性侵入體與中新元古界碎屑巖-碳酸鹽巖內外接觸帶及其附近尋找斑巖型鉬礦潛力巨大。找礦工作應在地質研究的基礎上，采用物探、化探測試方法：深部找礦以重磁為主，配合激電異常；地表找礦主要采用重砂和水系沉積物異常，配合遙感及航磁異常。