肖 萍，王延斌，楊國(guó)良

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院，北京 100083；2.首鋼地質(zhì)勘查院，北京 100144)

東秦嶺鉬礦帶位于華北陸塊南緣，是中國(guó)最大的鉬礦產(chǎn)地，也是繼美國(guó)Climax之后位居世界第二大的鉬礦帶，其已探明儲(chǔ)量約為500萬(wàn)t(Mao，et al.，2008)。位于成礦帶中東部的東溝超大型斑巖鉬礦床，自探明以來(lái)就引起了廣泛的關(guān)注：鉬平均品位0.113%，鉬金屬量71萬(wàn)t，圍繞東溝花崗斑巖體呈環(huán)狀分布著一系列Pb、Zn、Cu、Ag中低溫礦床,如老代仗溝、樓長(zhǎng)溝、王坪西溝鉛鋅礦及大攝坪銅礦等；它的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明，在東秦嶺-大別山鉬成礦帶仍具有巨大的找礦潛力。因此，對(duì)該礦床的研究，有助于區(qū)域多金屬礦床的找尋工作(馬紅義等，2007)。一些學(xué)者就礦區(qū)地質(zhì)(付治國(guó)等，2006，2007)，成巖、成礦年齡(葉會(huì)壽等，2006，2008；戴寶章等，2009)，成礦母巖地球化學(xué)特征(葉會(huì)壽等，2006)展開(kāi)了細(xì)致的研究，但是成礦階段的研究還有待定奪。在前人研究的基礎(chǔ)上，本文著重對(duì)東溝斑巖鉬礦礦化階段進(jìn)行系統(tǒng)的描述總結(jié)，以期供同行參考。

1 地質(zhì)背景

東溝斑巖鉬礦床位于東秦嶺鉬礦帶外方山地區(qū)(圖1)，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)112°22′～112°23′，北緯33°56′30″～33°57′30″，已探明鉬金屬儲(chǔ)量為62萬(wàn)t，平均品位為0.113%(葉會(huì)壽等，2006；戴寶章等，2009)。

礦區(qū)出露地層為中元古界長(zhǎng)城系熊耳群火山巖，巖性為玄武安山巖、安山巖、英安巖、英安流紋巖夾少量火山碎屑巖，地層總厚度約800 m，呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀為165° ～220°，∠20° ～30°(付治國(guó)等，2006)；主要侵入相為中元古代晚期的石英閃長(zhǎng)巖脈和中生代燕山晚期東溝花崗斑巖；主要構(gòu)造為礦區(qū)構(gòu)造為EW向、NE向和NW向的斷層，主要以NE向斷層為主(圖2)。

圖1 東秦嶺鉬成礦帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖 (轉(zhuǎn)自葉會(huì)壽等，2006；周珂等，2009)1.金堆城鉬礦；2.木龍溝鐵(鉬)礦；3.銀家溝鉬多金屬硫鐵礦；4.夜長(zhǎng)坪鉬礦；5.上房溝鉬礦；6.南泥湖鉬礦；7.三道莊鉬礦；8.雷門溝鉬礦；9.東溝鉬礦；10.魚(yú)池嶺鉬礦；a.商丹斷裂帶；b.欒川斷裂帶；c.三門峽-魯山斷裂帶；d.太行山斷裂帶；e.南漳斷裂帶

圖2 東溝鉬礦地質(zhì)圖(據(jù)馬紅義等，2007)

與鉬礦化有關(guān)的是地表出露面積為0.003 km2東溝花崗斑巖，其地球物理及鉆探揭示的深部隱伏巖體面積1.32 km2，大致呈北西-南東展布(付治國(guó)等，2005)。除花崗斑巖，容礦圍巖主要由中元古界熊耳群火山巖組成，礦體范圍遠(yuǎn)大于斑巖體。礦體為隱伏礦體，平面上形態(tài)受花崗斑巖體頂面的形態(tài)制約，呈不規(guī)則橢圓狀。剖面上，主要礦體賦存于巖體外接觸帶0～360 m范圍內(nèi)(付治國(guó)等，2006)。

2 成巖、成礦年齡

戴寶章等(2009)測(cè)試出東溝花崗斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb成巖年齡為114～117Ma，葉會(huì)壽等(2006)用ICP-MS法測(cè)定東溝鉬礦中輝鉬礦Re-Os同位素年齡成礦年齡為(116.5±1.7)～(115.5±1.7)Ma。這兩組年齡數(shù)據(jù)顯示，東溝斑巖鉬礦床的成巖與成礦大致同時(shí)發(fā)生。出露于東溝鉬礦南部10 km2左右且呈復(fù)式巖基產(chǎn)出面積約為290 km2的太山廟巖體，其巖石的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(115±2)Ma(葉會(huì)壽等，2008)。前人主張東溝花崗斑巖為其太山廟復(fù)式花崗巖基晚期結(jié)晶分異的產(chǎn)物(戴寶章等，2009；葉會(huì)壽等，2008)。

3 東溝含礦花崗斑巖及太山廟花崗巖基特征

東溝花崗斑巖巖石呈肉紅色，塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶占10%左右，主要為石英和條紋長(zhǎng)石(5 mm×3 mm～3 mm×1.5 mm)，基質(zhì)呈顯微花崗結(jié)構(gòu)，主要由條紋長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石以及少量黑云母組成，副礦物有磁鐵礦、銳鈦礦、榍石、金紅石和鋯石等。東溝花崗斑巖與太山廟巖體晚期侵入體鉀長(zhǎng)花崗斑巖類似。太山廟巖體由中粗粒正長(zhǎng)花崗巖、細(xì)中粒正長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗斑巖三個(gè)單元組成。巖石呈淺肉紅色、灰白色，以中粗粒、中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)為主， 斑狀結(jié)構(gòu)次之，塊狀構(gòu)造，晶洞、晶腺構(gòu)造發(fā)育。晶洞為不規(guī)則橢圓形、長(zhǎng)條形、不規(guī)則狀，大小2～10 cm，其中充填偉晶狀石英和鉀長(zhǎng)石。巖石由鉀長(zhǎng)石(45%～65%)、斜長(zhǎng)石(10%～15%)、石英(25%～30%)，少量黑云母組成(葉會(huì)壽等，2006)。

通過(guò)對(duì)東溝花崗斑巖體和太山廟復(fù)式花崗巖基巖石地球化學(xué)特征分析研究，戴寶章等(2009)和葉會(huì)壽等(2008)提出兩種巖體同屬于過(guò)鋁質(zhì)A型花崗巖，并認(rèn)為東溝花崗斑巖體是太山廟復(fù)式花崗巖基的分支。兩巖體巖石主量元素和微量元素特征趨于一致，為高SiO2，富K2O，貧FeO、MgO、CaO，A/CNK為0.98～1.11。隨著SiO2含量增加，F(xiàn)eO*/MgO升高，而P2O5、TiO2、CaO含量降低。輕重稀土分餾明顯，稀土配分模式圖顯示強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常(圖3a)，微量元素蛛網(wǎng)圖顯示Sr、Ba及P的凹谷以及Sm、Gd、Tb、Ti、Dy、Ho、Y組成的連續(xù)低谷(圖3b)。兩個(gè)巖體從主量到微量元素變化基本趨于一致，由此證明了兩者的淵源關(guān)系。

圖3 太山廟、東溝花崗巖地球化學(xué)特征分析(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)據(jù)McDonough&Sun1989；稀土及微量元素?cái)?shù)據(jù)據(jù)葉會(huì)壽等，2008，2006；戴寶章等，2009)

4 成礦階段

熊耳群火山巖因區(qū)域變質(zhì)作用形成蝕變有綠泥石化、簾石化(黝簾石、綠簾石、褐簾石)、絹云母化、碳酸鹽巖化及黑云母化、硅化等，該蝕變與成礦作用沒(méi)有關(guān)系。與成礦有關(guān)的是燕山期花崗斑巖侵入產(chǎn)生的熱液蝕變(有硅化、鉀化、螢石化、綠泥石化、碳酸鹽化等)。含礦安山巖被白堊紀(jì)東溝花崗巖強(qiáng)烈的熱液蝕變(趙五洲等，2007)。早期為硅化、鉀化及黑云母化；其次為絹云母化、綠泥石化及螢石化；最后為碳酸鹽巖化。蝕變呈面型展布且向外逐漸減弱(葉會(huì)壽等，2006；Storm et al.，2009)。其中與鉬礦化有直接關(guān)聯(lián)的是硅化和鉀化。

礦化分為成礦早期、主要成礦期及成礦后期三個(gè)階段。

1)成礦早期：主要由石英和鉀長(zhǎng)石脈組成，基本上無(wú)鉬礦化，且鉀長(zhǎng)石脈普遍呈現(xiàn)不連續(xù)狀，黑云母熱液蝕變常見(jiàn)?！八槠瑺睢焙谠颇溉〈V鐵質(zhì)礦物位置普遍出現(xiàn)，其中一些黑云母蝕變可能與發(fā)絲狀黑云母脈有關(guān)(圖4a和4b)。石英-輝鉬礦脈切穿早期不連續(xù)的鉀長(zhǎng)石細(xì)脈(圖5a)。礦物組合為鉀長(zhǎng)石、石英，少量螢石、黃鐵礦、綠泥石。

2)主要成礦期：分為早期成礦期及晚期成礦期。早期石英-輝鉬礦脈充填少量的鉀長(zhǎng)石，伴隨不同程度的局部鉀化，從熱液黑云母簇與石英-輝鉬礦脈的空間關(guān)系可以得以證實(shí)。鉀長(zhǎng)石斑晶呈過(guò)度生長(zhǎng)且穿插含鉬石英脈(圖4c和圖4d)，石英—輝鉬礦脈中出現(xiàn)鉀長(zhǎng)石過(guò)度生長(zhǎng)，且該脈穿透鉀長(zhǎng)石斑晶(圖5b)，石英-輝鉬礦-黃鐵礦切穿鉀長(zhǎng)石脈，礦脈邊緣出現(xiàn)鉀長(zhǎng)石過(guò)度生長(zhǎng)(圖5c)。含鉬脈從早期的細(xì)弱發(fā)絲狀且不連續(xù)逐漸變厚且連續(xù)。當(dāng)?shù)V化過(guò)程進(jìn)一步加深，反應(yīng)了更為脆性和低溫的環(huán)境(圖5d)。此階段主要的礦物組合為石英、螢石、輝鉬礦、黃鐵礦、不透明礦物、鉀長(zhǎng)石、方解石。輝鉬礦作為主要成礦金屬礦物呈現(xiàn)葉片狀、鱗片狀或螃蟹肢狀出現(xiàn)在石英—輝鉬礦礦脈中(圖4e和圖4f)。以無(wú)礦化藍(lán)色磷灰石為主的磷灰石-鉀長(zhǎng)石脈的出現(xiàn)，表明晚期成礦階段的開(kāi)始。磷灰石脈展示了一個(gè)成礦后期的環(huán)境，主要由藍(lán)色磷灰石-螢石-石英脈或磷灰石-螢石-鉀長(zhǎng)石脈組成。石英-輝鉬礦-黃鐵礦脈切穿無(wú)礦化的磷灰石富集脈，證實(shí)了有后期的鉬礦化產(chǎn)生(圖5e)。主要礦物組合為石英-輝鉬礦-螢石-方解石-綠泥石-鉀長(zhǎng)石。

圖4 東溝斑巖鉬礦顯微照片

3)成礦期后：鉀長(zhǎng)石-綠泥石-石英-黃鐵礦脈在鉬礦化階段及磷灰石脈之后緊接著出現(xiàn)(圖5f)，含磷灰石的脈邊緣出現(xiàn)少量的綠泥石-赤鐵礦(圖4g和圖4h)，說(shuō)明了更為冷卻、氧化的環(huán)境，石英-磷灰石脈中放大的赤鐵礦-綠泥石集合體(圖4i和圖4j)。

綜上所述，我們總結(jié)成礦事件如下：不連續(xù)鉀長(zhǎng)石細(xì)脈為其成礦最早階段特征，緊接著被石英-輝鉬礦脈相關(guān)聯(lián)的安山巖的熱液黑云母蝕變穿插，發(fā)線狀石英-輝鉬礦脈切穿圍巖安山巖，其中充填的少量鉀長(zhǎng)石呈過(guò)度生長(zhǎng)填充整個(gè)脈。隨著礦化作用的深入，石英-輝鉬礦脈逐漸加厚、更為連續(xù)，且呈面狀展布，說(shuō)明了一個(gè)溫度降低且逐步向脆性拉伸環(huán)境轉(zhuǎn)變的成礦過(guò)程。緊接著無(wú)輝鉬礦化的藍(lán)色磷灰石-鉀長(zhǎng)石脈，切穿了早期的石英輝鉬礦脈，且隨時(shí)間推移變成以鉀長(zhǎng)石為主的模式取代以磷灰石為主的模式，同時(shí)伴隨再次礦化在脈外緣出現(xiàn)微量輝鉬礦。鉀長(zhǎng)石-綠泥石-石英黃鐵礦脈的出現(xiàn)則顯示整個(gè)成礦過(guò)程的結(jié)束。

5 結(jié)論

東溝斑巖鉬礦容礦巖石為中生代花崗斑巖及中元古代熊耳群安山巖，與成礦有關(guān)的是中生代的東溝花崗斑巖。東溝斑巖鉬礦形成于(16.5±1.7)～(115.5±1.7) Ma，相關(guān)聯(lián)的東溝花崗斑巖年齡(115±2) Ma，兩者大致一致，表明成巖、成礦大概同時(shí)發(fā)生。位于東溝花崗斑巖體西南部10 km左右的太山廟花崗巖基與東溝花崗斑巖體巖石學(xué)及地球化學(xué)特征相似且成巖年齡基本趨于一致，由此可以推出東溝花崗斑巖可能為太山廟巖體的分支或巖漿晚期結(jié)晶分異的產(chǎn)物。與成礦有關(guān)的是燕山期花崗斑巖侵入產(chǎn)生的熱液蝕變(有硅化、鉀化、螢石化、綠泥石化、碳酸鹽化等)。硅化、鉀化與鉬礦化關(guān)系密切。東溝斑巖鉬礦的成礦過(guò)程，主要分為三個(gè)階段：成礦早期、主要成礦期及成礦晚期。其中，主要成礦期有兩階段組成，且由磷灰石富集脈分隔。

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