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東秦嶺欒川南泥湖鉬礦田原生暈特征及成礦成暈機(jī)制研究

2017-09-03 08:38田修啟顧茗心
中國鉬業(yè) 2017年4期
關(guān)鍵詞:鉬礦熱液礦化

田修啟,高 洋,顧茗心,李 炎

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院,河南 鄭州 451464) (2.河南省巖石礦物測試中心,河南 鄭州 450000)

東秦嶺欒川南泥湖鉬礦田原生暈特征及成礦成暈機(jī)制研究

田修啟1,高 洋2,顧茗心2,李 炎1

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院,河南 鄭州 451464) (2.河南省巖石礦物測試中心,河南 鄭州 450000)

對東秦嶺河南欒川鉬礦田原生暈地球化學(xué)異常特征及其成礦、成暈機(jī)制進(jìn)行研究,目的是從中找出異常與礦床之間的密切聯(lián)系,從而指示礦田的找礦遠(yuǎn)景以及更準(zhǔn)確地投入地質(zhì)找礦勘查。南泥湖礦田原生暈總體元素組合為:Sn、W、Mo、F、Cu、Zn、Pb、Ag;按水平分帶:內(nèi)帶:Sn、W、Mo;中帶:Cu、Zn;外帶:Pb、Ag。礦化、蝕變及原生暈均以花崗巖類小巖體為中心呈環(huán)狀規(guī)律分帶,巖控特征明顯。Mo、W、F、Pb、Zn這5種最主要成暈元素所在分帶位置各有不同,充分反映出巖漿期后熱液演化過程中元素遷移能力的強(qiáng)弱有基本固定的相互關(guān)系。在鉬礦帶范圍內(nèi),多組分、規(guī)模大、強(qiáng)度高的礦田原生暈異常,是指示找礦遠(yuǎn)景地段的良好標(biāo)志。

南泥湖;鉬礦田;原生暈;成礦條件;成暈機(jī)制;找礦標(biāo)志

1 大地構(gòu)造及成礦地質(zhì)背景

南泥湖超大型鉬礦田位于楊子板塊與華北板塊對接帶的仰沖帶一側(cè),大地構(gòu)造方面位于華北地臺與秦嶺褶皺系銜接部位的中東段[1]。中生代后期,受全球大陸漂移的直接影響,秦嶺造山帶停止活動,楊子板塊與華北板塊開始相背運(yùn)動,本區(qū)進(jìn)入拉張伸展環(huán)境,上地幔拉斑玄武巖漿沿伸展帶的深大斷裂大規(guī)模上侵并逐步演化,至下地殼與基底地層發(fā)生廣泛熔融并繼續(xù)上侵[2],最終熔漿演化為規(guī)模巨大的強(qiáng)酸性花崗巖巖漿房,這就是鉬礦床的成礦母巖的策源地。東秦嶺800 km伸展帶上分布著數(shù)十個(gè)巨型花崗巖基就是中生代大地構(gòu)造和巖漿巖演化的結(jié)果。

2 礦田和礦床地質(zhì)概況

南泥湖鉬礦田是東秦嶺鉬礦帶的主要組成部分。礦田內(nèi)出露元古界欒川群淺海相沉積變質(zhì)巖系,原巖為互層狀泥砂質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽巖和火山碎屑巖。

礦田位于區(qū)域構(gòu)造北西、北北西向褶斷帶中,以斷裂構(gòu)造為主,褶皺亦較發(fā)育。褶皺一般平緩,僅在斷裂附近局部地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

礦田內(nèi)巖漿活動較頻繁。前加里東期變細(xì)晶正長斑巖呈脈狀零星分布,同期的變輝長巖呈不規(guī)則帶狀分布。中生代中酸性巖漿活動的產(chǎn)物有:南泥湖斑狀二長花崗巖體(下部為花崗閃長巖);上房花崗斑巖體和馬圈花崗斑巖體。這些小巖體在地表呈橢圓及不規(guī)則狀小巖株,其外接觸帶中巖石已熱變質(zhì)成各類角巖;由于后期熱液作用的影響[3],巖體亦多遭受蝕變。

礦田內(nèi)礦產(chǎn)豐富,除鉬鎢礦床外,還有鐵、硫、鉛、鋅礦床。

南泥湖鉬礦床位于南三箱狀背斜中,該背斜北翼的F1斷裂控制了礦體的北部邊界。礦體產(chǎn)在南泥湖斑狀花崗巖體的內(nèi)外接觸帶上,主要賦存于巖體西、北側(cè)的三川組(部分未出露)和南泥湖組地層中。含礦圍巖有:環(huán)狀二長花崗巖、長英角巖、矽卡巖化大理巖和透輝石斜長角巖。礦石類型有:鈣矽卡巖型浸染狀和細(xì)脈浸染狀鉬礦石、角巖型細(xì)脈浸染狀鉬礦石和斑狀花崗巖型細(xì)脈浸染狀鉬礦石。

上房鉬礦床產(chǎn)于上房溝向斜中,位于上房花崗斑巖體的內(nèi)外接觸帶上。賦礦圍巖有:花崗斑巖、矽卡巖化白云質(zhì)大理巖和變輝長巖。主要礦石類型有:鎂矽卡巖化白云質(zhì)大理巖型鉬礦石、強(qiáng)硅化花崗斑巖型鉬礦石、蝕變角巖型鉬礦石和蝕變輝長巖型鉬礦石。

3 礦床和礦田原生暈地球化學(xué)異常特征

3.1 礦床原生暈異常特征

以遠(yuǎn)離礦床地段巖石中元素含量為基礎(chǔ)[4],采取累計(jì)頻率曲線和統(tǒng)計(jì)法,確定各元素異常下限見表1。

南泥湖和上房兩礦床的礦體中主要成礦元素與伴生元素的含量均很高,對礦床原生暈異常分級采用的指標(biāo)見表2。

表1 各元素異常下限確定表

表2 各元素濃度分級統(tǒng)計(jì)表

3.2 南泥湖鉬礦床原生暈異常特征

南泥湖鉬礦床原生暈異常具有以下特征:(1)Mo異常呈近于水平的巨大透鏡狀,Ⅰ級異常比礦床范圍大,Ⅱ級異常和礦床規(guī)模大致相當(dāng),Ⅲ級異常同富礦體部位一致;(2)W、Sn、F、Cu的異常形態(tài)與Mo異?;鞠嗨?,但較不規(guī)則,且異常范圍較小,強(qiáng)度亦較弱;(3)Zn異常以Ⅰ級異常所占比例大,Pb、Ag異常不發(fā)育,多呈星點(diǎn)狀及小條帶狀,Zn、Pb、Ag的較高級異常主要分布在Mo異常的外緣,Zn異常相對位于Pb、Ag異常的內(nèi)側(cè)。

據(jù)元素水平分帶指數(shù)計(jì)算,在外接觸帶中各元素的濃集部位見表3。

表3 外接觸帶各元素濃集部位統(tǒng)計(jì)表 m

綜合上述情況,將南泥湖鉬礦床原生暈異常中元素自內(nèi)向外的濃集分帶確定為Sn、W-F-Mo、Cu-Zn-Pb、Ag。在此基礎(chǔ)上[5],將礦床原生異常按組分劃分成3帶:內(nèi)帶:Sn、W-F-Mo;中帶:Mo、Cu-Zn;外帶:Pb、Ag。

3.3 上房鉬礦床原生暈異常特征

(1) 上房鉬礦床的原生暈異常以Mo異常為主。Mo異常規(guī)模大強(qiáng)度高、濃集中心明顯。在不同的圍巖中,以蝕變白云質(zhì)大理巖中Mo異常最強(qiáng)。

(2) F異常分布及其強(qiáng)度變化規(guī)律與Mo相似,但異常規(guī)模及強(qiáng)度均較??;W、Sn異常較Mo低,濃集部位亦不一致,但均套合在Mo異常內(nèi);Cu、Zn異常及強(qiáng)度變化規(guī)律相似,兩元素的強(qiáng)異常分布在強(qiáng)Mo異常的外圍,平面呈似環(huán)帶狀;Pb、Ag僅形成弱異常,無濃集中心,向外圍異常有所加強(qiáng)。

(3)據(jù)各元素異常分布特征,并考慮不同元素的濃集部位,將礦床原生暈異常按組分劃,分成以下3個(gè)帶:內(nèi)帶:Mo、F、W(巖體和接觸帶);中帶:Cu、Zn(Mo)(距巖體200~400 m);外帶:Pb、Ag(Zn)(距巖體400~600 m)

3.4 礦田原生暈異常特征

礦田內(nèi)以Mo為主的多元素異常以南泥湖巖體為中心,沿接觸帶構(gòu)成似環(huán)帶狀分布。其中Mo、W 、Sn三元素的異常集中分布于南泥湖巖體和上房巖體及其周圍,此外僅在馬圈巖體北側(cè)還分布了一個(gè)低強(qiáng)度的條帶狀Mo異常,它與該處分布的富Mo炭質(zhì)千枚巖相吻合。Cu、Zn異常呈不完整的環(huán)帶狀圍繞南泥湖Mo異常展布,環(huán)帶北-西面寬度大、連續(xù)性好,東南側(cè)僅見不連續(xù)點(diǎn)異常。Pb、Ag異常分布于礦田的北西部,部分與Cu、Zn異常相疊,但總體更偏外側(cè),Pb異常連續(xù)性好,Ag異常的連續(xù)性差。As異常僅出現(xiàn)在礦田北部的最外側(cè),呈不規(guī)則帶狀東西向展布。

綜上所述,參考元素分帶指數(shù)計(jì)算結(jié)果,確定礦田內(nèi)原生暈異常中元素水平分帶序列自內(nèi)往外依次為:Sn-W-Mo-Cu-Zn-Pb-Ag-As。因此礦田異常亦可分為3個(gè)帶:內(nèi)帶:Sn、W、Mo;中帶:Cu、Zn;外帶:Pb、Ag、As。由此可見,礦田與礦床原生異常元素序列基本一致。

4 控制異常形成的地質(zhì)因素

4.1 地層與構(gòu)造

不同元素的異常受不同地質(zhì)因素的控制。Mo、Co、Ni、V在礦田內(nèi)所顯示的異常主要與地層有關(guān)。Mn異常主要分布于相對富Mn的馮家灣組,三川組上段和南泥湖組上段的大理巖和白云質(zhì)大理巖地層中;Co異常分布于相對富Co的變輝長巖中,白術(shù)溝組,南泥湖組中段和變輝長巖中的Ni、V含量較高,故Ni、V兩元素的異常主要分布在以上地層及巖石出露地段。

除礦田北緣炭質(zhì)千枚質(zhì)巖石地段的低Mo異常外,礦田中的Mo、W、Sn三元素的主體異常與南泥湖礦床和上房礦床基本吻合,表明這些異常的形成和礦化是統(tǒng)一的地球化學(xué)過程[6]。

礦田綜合異常整體呈似橢圓狀,長軸與區(qū)域構(gòu)造線一致,沿北西西—南東東方向展布。南泥湖礦床及巖體和上房礦床及巖體也處于同一構(gòu)造線上,表明成巖、成礦及成暈作用受同一區(qū)域構(gòu)造控制。

4.2 中酸性巖漿活動

由礦田內(nèi)原生暈異常和礦體的形態(tài)、空間部位及組合特征等研究可知,異常和礦體是一個(gè)有機(jī)的整體,它們與本區(qū)分布的花崗巖類小巖株有不可分割的成因聯(lián)系。

首先,礦化、蝕變及原生暈均以花崗巖類小巖體為中心呈現(xiàn)規(guī)律分帶,它們與巖體的空間關(guān)系密切。同時(shí),巖體與熱液蝕變礦物所測的同位素年齡數(shù)值彼此相近,南泥湖巖體年齡值為173 Ma,蝕變礦物年齡為162 Ma;上房巖體的年齡值為145 Ma,蝕變礦物年齡值為139 Ma。

其次,礦、暈與巖體在組分上有許多相似之處。南泥湖礦床及上房礦床均為超大型鉬(鎢)礦床,僅局部有強(qiáng)度不大的銅礦化,與礦床有關(guān)的南泥湖巖體和上房巖體恰具富Mo、W及貧Cu特征一致;礦體中綠簾石的稀土組成和巖體及其中黑云母的稀土組成相似,且礦體綠簾石的負(fù)Eu異常較巖體黑云母的更為明顯,說明二者具有繼承發(fā)展關(guān)系;礦床中的磁鐵礦和巖體中以副礦物形式存在的磁鐵礦均富集Cr、V、Ti、Co和Ni,且各元素的含量比例亦相似,礦床中硫的同位素組成變化不大,且δ34S‰絕對值小(1.3~6.27),具塔式分布類型,反映硫源為巖漿熱液;據(jù)南泥湖鉬礦床和區(qū)域其他3個(gè)類似礦床的資料統(tǒng)計(jì)(表4),花崗巖中斑晶鉀長石和方鉛礦具有相似的鉛同位素組成(礦石中的鉛同位素成分變化稍大,可能受圍巖Pb的污染)。

上述事實(shí)不僅證明成礦、成暈過程中與中生代燕山期花崗質(zhì)巖漿活動有關(guān),是成巖作用過程的發(fā)展和繼續(xù),而且還可以說明成礦、成暈物質(zhì)成分的主要部分來自巖漿。

5 成礦成暈機(jī)制研究

5.1 成礦機(jī)制研究

南泥湖鉬礦床是本礦田規(guī)模最大、研究程度較高的一個(gè)礦床,下面以該礦床為主要對象,研究成礦成暈機(jī)制[7]。

表4 鉀長石方鉛礦同位素組成表

5.1.1 鉬礦化過程

鉬礦化是在南泥湖巖體經(jīng)歷了自變質(zhì)、圍巖經(jīng)受了區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。礦化階段及各階段礦化特征見表5。

表5 礦化階段及各階段礦化特征歸納表

鉬礦化主要發(fā)生在熱液期鉀長石-石英階段,其次為沸石-碳酸鹽階段。在對各礦化階段地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上,通過礦物中氣-液包裹體的均一法測溫及包體成分測定,結(jié)合礦石礦物和蝕變礦物的共生分析及硫化物中硫同位素組成的研究,對成礦過程的物理化學(xué)條件得出以下認(rèn)識:(1) 溫度: 由近70個(gè)樣品的均一法測溫結(jié)果可知,鉀長石-石英階段鉬礦化多在380~300 ℃溫度范圍,大規(guī)模礦化溫度為350~300 ℃,礦化過程延續(xù)到沸石-碳酸鹽階段,結(jié)束時(shí)溫度約為170 ℃。(2) 壓力: 巖體侵入深度和礦化深度大致相當(dāng),據(jù)巖體的巖石結(jié)構(gòu)特征推測成巖深度應(yīng)小于4 km,上復(fù)巖層的靜壓力≤1 000 Pa,故認(rèn)為成礦壓力不超過1 000 Pa。(3) 成礦溶液的酸堿度: 應(yīng)用B·A·扎利柯夫提出的礦物近似電離能和酸堿相互作用原理,確定了成礦溶液酸堿度的如下演化過程 :矽卡巖期及早期熱液偏堿性,從矽卡巖期到熱液期鉀長石-石英階段結(jié)束,介質(zhì)的酸性逐漸增強(qiáng)。進(jìn)入硫化物階段后,介質(zhì)的酸性又減弱,到浮石-碳酸鹽階段介質(zhì)為偏堿性。(4)氧化還原條件: 依據(jù)氧化、原生礦物中Fe2+和Fe3+的比例,結(jié)合考慮硫化物的硫同位素組成與熱液pH值特征,可知矽卡巖期環(huán)境較氧化,進(jìn)入熱液期,環(huán)境向還原方向變化,到熱液晚期環(huán)境又變?yōu)檠趸?5)含鹽度: 由氣-液包裹體中K、Na、F、Cl含量和水量的關(guān)系,推算熱液含鹽度約為6.8%~12.7%。(6)硫活度: 據(jù)各階段礦化鐵的存在形式與熱液流活度的關(guān)系,得知成礦熱液的硫活度較低,380 ℃時(shí)硫活度為10-11~10-2.2mol/L;300 ℃時(shí)硫活度≤10-10mol/L,熱液晚期硫活度更低。

5.2 輝鉬礦化實(shí)驗(yàn)研究

為查明鉬在熱液過程中遷移和沉淀富集的條件,共進(jìn)行了148次高溫高壓成礦實(shí)驗(yàn)。其中主要為不同條件下熱鹵水中輝鉬礦的溶解實(shí)驗(yàn),也包括部分鉬的沉淀和不同溫度條件下對圍巖中成礦元素的浸取實(shí)驗(yàn)。以下僅介紹幾種主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

輝鉬礦的溶解度隨溫度的升高而升高,在熱鹵水臨界溫度以下,250~350 ℃溫度區(qū)間鉬礦溶解隨溫度的變化改變量最大,鹽度5%的NaCl溶液達(dá)450 ℃時(shí)已呈超臨界狀態(tài),輝鉬礦的溶解度急劇增大。

一系列實(shí)驗(yàn)表明,pH值的改變對熱鹵水中輝鉬礦溶解度的影響顯著,當(dāng)溫度為350 ℃且pH≤9時(shí),pH值改變對輝鉬礦溶解度的影響不大,當(dāng)pH值從9~10時(shí),輝鉬礦的溶解度劇增。鉬的沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,pH值的降低可導(dǎo)致含鉬溶液中鉬的沉淀量增大[8]。

在其他條件不變的情況下,熱液中F/Cl比值增大導(dǎo)致輝鉬礦溶解度的迅速增大。這里存在兩種可能:(1)輝鉬礦溶解度的增大不影響鉬在溶液中的存在形式;(2)如上,輝鉬礦溶解度增大伴隨著鉬在溶液中存在形式的變化。

考慮到礦化熱液組分的復(fù)雜性,進(jìn)行了試液中分別加入Fe、S、FeS2(黃鐵礦)、SiO32和CO32等組分的實(shí)驗(yàn)。以上組分加入后對輝鉬礦溶解度的影響是:S、Fe、FeS2的加入在不同程度上抑制了輝鉬礦的溶解;SiO32及CO32的加入在較低的溫度條件下使輝鉬礦的溶解度降低,在較高的溫度條件(對于SiO32在350 ℃以上,對于CO32在300 ℃以上)下,可增強(qiáng)輝鉬礦的溶解能力。

5.3 鉬的遷移形式探討

綜合分析各礦化階段礦物的共生組合、礦物中氣-液包裹體成分及成礦實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并參考文獻(xiàn)資料,對在成礦過程中鉬的遷移形式提出如下看法:

(1)鉀長石-石英階段大規(guī)模礦化前,鉬遷移的最大可能形式有:聚鉬酸根[Mo2O7]2-及硅鉬雜多酸[Si(Mo2O7)]8-,礦化時(shí)通過下列反應(yīng)因此形成礦區(qū)最常見的輝鉬礦-石英組合。

H8[Si(Mo2O7)6]+24H2S+24H++24e12MoS2+SiO2+40H2O

(2)大規(guī)模礦化后,鉬的遷移形式可能為:氧氟鉬酸根[MoO3F2]2-、[MoO2F4]2-及羰基絡(luò)合物[Mo(CO)4]2-等,礦化晚期形成輝鉬礦-螢石-方解石組合。

5.4 成暈機(jī)制分析

前面地質(zhì)條件分析已證明:本礦田的礦床和原生暈異常與中生代的花崗巖類小巖體有密切聯(lián)系,礦田及礦床原生暈均具元素種類多、強(qiáng)度大及分帶性明顯等特征。下面將在以上研究的基礎(chǔ)上對成暈機(jī)制進(jìn)行分析。

5.4.1 原生暈異常組分及形態(tài)的影響因素

巖漿期后熱液礦床原生暈的組分及分帶結(jié)構(gòu)首先決定于熱液的組分性質(zhì)。南泥湖鉬礦田內(nèi)成礦熱液主要與礦田內(nèi)花崗巖類小巖體有關(guān),南泥湖巖體和上房巖體以富Mo、W、F為特征,Pb、Zn含量較低,馬圈巖體Mo、W、Pb、Zn、Cu含量均較高,三巖體的Ag含量略高于世界酸性巖的平均含量,因此,礦田及礦床原生暈的主要組分是Mo、W、F、Pb、Zn(Ag)。這些元素的原生暈異常一般規(guī)模較大、強(qiáng)度較高,可作為尋找礦床及礦體的有效指示。

礦田、礦床原生暈異常的形態(tài)和分布,與巖體接觸面產(chǎn)狀有關(guān)。在巖體接觸面產(chǎn)狀較緩的一側(cè),其上部圍巖中有利形成規(guī)模大的礦體和原生暈。如南泥湖巖體向北西傾伏,巖體北西方向外接觸帶中礦床及原生暈異常的強(qiáng)度均較大;上房巖體向南西方向傾伏,在些方向上礦化最強(qiáng),異常規(guī)模亦較大。

南泥湖巖體向北西和上房體向南西傾伏,對主要來源于巖漿熱液的元素(Cu、Pb、Zn)的較強(qiáng)異常亦起明顯的控制作用,使它們集中出現(xiàn)于礦田原生暈西部和北部的中外帶,在礦田東北部、東部和南部,這些元素的異常就比較零星分散,強(qiáng)度亦大為減弱。

Co、Ni、V和Mn的異?;痉植加谠几患@些元素的地層出露地段及其附近,說明地層對原生暈異常亦有一定控制作用,并且在熱液活動過程中圍巖中的元素(特別是V、Mn、Ni)還發(fā)生了再分配和局部富集。

以上分析表明,原生暈異常和礦體與巖體間有確切的成因聯(lián)系,原生暈異??芍甘镜V體和巖體,并可根據(jù)異常的形態(tài)及強(qiáng)度推測巖體可能的傾伏方向。

5.4.2 原生暈異常組分分帶結(jié)構(gòu)的成因分析

前述已指出:礦田和礦床原生暈具有幾乎一致的元素水平分帶序列,即由內(nèi)往外為W、Sn(F)、Mo、Cu、Zn、Pb、Ag(As)。這種規(guī)律的元素分帶,反映出熱液演化過程中元素遷移能力的強(qiáng)弱有基本固定的相互關(guān)系。從內(nèi)因看,元素遷移能力的大小主要決定于熱液作用過程中元素絡(luò)合物的穩(wěn)定性。在高溫、高壓條件下,對礦區(qū)圍巖樣品中金屬元素于熱液作用過程中元素絡(luò)合物的穩(wěn)定性。在高溫高壓條件下,對礦區(qū)圍巖樣品中金屬元素的浸取實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Mo、Cu兩元素在400 ℃溫度條件下浸出量較大,反映Mo、Cu的絡(luò)合物在較高的溫度下較穩(wěn)定;Pb 、Zn則相反,300 ℃時(shí)浸出量較400 ℃時(shí)明顯增大,表明熱液從400 ℃降到300 ℃時(shí),Pb 、Zn的溶解度是增高的。

略去異常強(qiáng)度較弱的Sn、Cu、Ag、As等元素后,礦田原生暈的組分分帶為:內(nèi)帶—Mo、W、F;外帶—Zn、Pb、Mo、W的地球化學(xué)性質(zhì)相似,在熱液作用過程的早期,兩者的遷移形式和遷移條件相似,且兩者均可以呈氟氧絡(luò)合物的形式遷移,故Mo、W、F的異常空間關(guān)系密切,共同組成異常的內(nèi)帶。但由于Mo、W的沉淀方式不同,S是Mo的沉淀劑,Ca是W、F的沉淀劑,礦質(zhì)在富Ca的地層中W、F更趨富集,三者的濃集中心略有差異。實(shí)驗(yàn)表明:在350~300 ℃溫度范圍,Mo已大規(guī)模沉淀,而熱液溫度從400 ℃降到300 ℃時(shí),Pb、Zn的溶解度增高,據(jù)此可推測:當(dāng)Mo大量沉淀時(shí),熱液還可以從圍巖中萃取出部分Pb和Zn。地質(zhì)事實(shí)已提供證明:南泥湖組中段炭質(zhì)絹云母片巖在區(qū)域中,Pb的背景含量為20.89 mg/kg,最高達(dá)150 mg/kg。而作為南泥湖巖體直接圍巖的南泥湖組中段的長英角巖(由絹云母片巖熱變質(zhì)而成,后又疊加了礦化蝕變)中,卻顯示出了Pb含量低于15 mg/kg的地段(面積達(dá)1 km2)。同時(shí)南泥湖組地層原巖中Zn含量亦較高,但在礦化蝕變地段,Zn含量亦有所下降。在東秦嶺鉬礦帶的其他礦床中也見到類似現(xiàn)象。上述事實(shí)表明:在Mo、W礦化地段,溫度較高的熱液可以從圍巖中浸取出部分Pb和Zn, 熱液中原有的Pb、Zn一起,隨熱液運(yùn)移到距巖體較遠(yuǎn)的部位,當(dāng)溫度進(jìn)一步降低時(shí)才沉淀下來,形成礦田原生暈的外帶—Pb、Zn異常。

由于礦田內(nèi)成礦成暈主要為熱液期的連續(xù)作用過程,故礦田內(nèi)礦化和原生異常分帶結(jié)構(gòu)的形成,基本受成礦溶液在時(shí)間和空間上的溫度變化這一主導(dǎo)因素所控制。前面已經(jīng)指出:Mo礦化主要發(fā)生在380~300 ℃溫度區(qū)間;實(shí)驗(yàn)表明在400~250 ℃范圍內(nèi),隨溫度下降Mo發(fā)生大規(guī)模沉淀。南泥湖礦床中主要礦體產(chǎn)于巖體北、西側(cè)距接觸面600~900 m地段,而該地段正是主礦化期,成礦溫度為350~300 ℃的范圍,且富礦位于350 ℃等溫線附近,Mo的Ⅱ級異常及W、F強(qiáng)異常均分布在高于300 ℃溫度范圍內(nèi),而Pb、Zn的強(qiáng)異常均分布在礦化溫度低于300 ℃的區(qū)域。以上事實(shí)證明溫度是控制成礦成暈的主導(dǎo)因素。

綜上所述:構(gòu)造和巖漿活動是本區(qū)鉬礦床形成的前提[9];在鉬礦帶范圍內(nèi),多組分、規(guī)模大、強(qiáng)度高、并具有環(huán)帶狀分帶結(jié)構(gòu)的礦田原生暈異常,是指示成礦遠(yuǎn)景地段的良好標(biāo)志;其中外帶的Pb、Zn、Ag異??蓸?biāo)志部分Pb、Zn礦化地段,亦可作為內(nèi)部Mo、W、Cu礦床的遠(yuǎn)程指示;內(nèi)帶的Mo、W、F異??勺鳛镸o、W礦床的近程指示,其濃集中心可直接指示鉬礦體產(chǎn)出部位。

不同類型礦化時(shí)溫度不同,350~250 ℃對Mo的礦化最有利,Pb、Zn礦化溫度一般低于300 ℃。因此,今后在應(yīng)用元素及其組合異常指導(dǎo)找礦的同時(shí),開展熱暈找礦亦是頗有意義的。

6 結(jié) 論

東秦嶺河南省南泥湖超大型鉬礦田是我國最大的鉬礦產(chǎn)地,近15年來,又陸續(xù)找到并探明的30多個(gè)超大型、大型、中型以上的斑巖型鉬礦床,礦床分布于山西、河南及安徽等地。斑巖型鉬礦床原生暈地球化學(xué)測量是在原小比例尺化探成果的基礎(chǔ)上開展的最新的地質(zhì)工作。根據(jù)多年來總結(jié)礦床原生暈異常特征及其分布規(guī)律,關(guān)鍵是異常不同的分帶規(guī)律與成礦、成暈機(jī)制的關(guān)系研究取得了一定成果,這些成果對于未來地質(zhì)工作者尋找同類型的鉬礦資源具有一定的借鑒意義。

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STUDY ON THE CHARACTERISTICS OF THE ORIGINAL HALO AND THE METEORIC MECHANISM OF NANNIHU MOLYBDENUM ORE FIELD IN LUANCHUAN OF EAST QINLING

TIAN Xiu-qi1,GAO Yang2,GU Ming-xin2,LI Yan1

(1.No.2 Geo-exploration Institute, Henan Provincial Bureau of Geo-exploration and Mineral Development, Zhengzhou 450000,Henan, China) (2.Henan Province Rock Mineral Testing Center, Zhengzhou 450000,Henan, China)

The purpose of studying the geochemical anomaly characteristics and metallogenic and halting mechanisms of the main halo-geochemical anomalies in Luanchuan molybdenum ore field in East Qinling Mountains,is to find out the close relationship between the anomalies and the deposits, thus indicating the prospecting potential of the orefield and more accurate geological prospecting.The compositions of the primary halo of Nannihu ore field are Sn, W, Mo, F, Cu, Zn, Pb, Ag.According to the horizontal zoning,it can be devided into three zones,i.e.inner zone:Sn, W, Mo; mesozone:Cu, Zn; outside zone:Pb, Ag.Mineralization, alteration and primary halo are dominated by granitic small rock mass as the center, and the characteristics of rock control are obvious.Mo, W, F, Pb and Zn are located in different zoning positions, which reflect the basic fixed relationship between the element migration ability during the hydrothermal evolution in the magmatic period.In the molybdenum belt range,the original halo anomaly of ore field,such as multi-component, large-scale, high-intensity, is good indicator of prospecting area.

Nannihu; molybdenum ore field; primary halo; metallogenic conditions; halo mechanism; prospecting mark

2017-05-03;

2017-06-26

田修啟(1966—),男,地質(zhì)工程師,從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:tianxiuqi@126.com

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.04.004

TD164+.2

A

1006-2602(2017)04-0017-06

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