孟芳，欧阳兆灼，骆亚男

（1.中国地质大学，北京100083；2.沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034；3.河南省地质矿产局第三地质调查队，河南信阳464000）

河南省肖畈钼矿地质特征及动力学背景

孟芳1，欧阳兆灼2，骆亚男3

（1.中国地质大学，北京100083；2.沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034；3.河南省地质矿产局第三地质调查队，河南信阳464000）

肖畈钼矿床是东秦岭-大别山地区典型的斑岩型钼矿床.与矿床有关的小侵入岩为肖畈岩体.岩体分两期侵入，第一期为花岗斑岩，第二期为斑状花岗岩.矿石中金属矿物以辉钼矿、黄铁矿为主，脉石矿物以石英为主，矿石构造有细脉状、浸染状及团块状.矿床成矿年龄为142 Ma.其与金堆城钼矿、南泥湖钼矿等斑岩型钼矿均形成于早白垩世，可归为东秦岭-大别山钼矿带第2成矿期，是印支期后大别造山带构造体制从挤压收缩向区域性伸展的成矿事件.

地质特征；斑岩型；肖畈钼矿；河南省

Abstract：The Xiaofan molybdenum deposit is a typical porphyry deposit in the northern margin of East Qinling-Dabie Mountain.The Xiaofan rock mass,which related to Mo deposit,comprises two intrusive bodies.The first intrusion is dominated by porphyry granite.The second consists of mainly porphyritic granite.The metallic minerals in the ore include mainly molybdenite and pyrite,with gangue minerals dominated by quartz.The mineralization shows the change in the structure of ores from veinlet to dissemination and crumb.The metallogenic age of the deposit is 142 Ma or Early Cretaceous,which is the same time as those of Jinduicheng and Nannihu Mo deposits.Thus they belong to the second mineralization epoch of East Qinling-Dabie molybdenum metallogenic belt.The metallogenic event took place in the post-Indosinian Dabie orogenic belt when the tectonic system was transiting from compression to regional extension.

Key words：geological characteristics;porphyry type;Xiaofan Mo deposit;Henan Province

东秦岭-大别山碰撞造山带以其独特的地质背景蕴藏着丰富的矿产资源.东秦岭钼矿带是中国重要的大型钼矿分布区之一，也是仅次于美国西部Climax-Henderson斑岩钼矿带的全球第二大钼矿带［1］.近年来在大别山北缘地区，钼矿找矿工作取得了巨大进展.河南省地质矿产局第三地质调查大队在信阳商城县探明了汤家坪大型斑岩型钼矿床［2］，随后又发现了光山县的千鹅冲斑岩型钼矿床［3］.安徽省313地质队则在金寨县发现了沙坪沟特大型斑岩型钼矿床［4］.随着这些大型、超大型钼矿的发现，大别山成为找矿的热点地区.及时总结钼矿地质和地球化学特征，分析钼矿床成矿深部动力学机制和成矿构造动力学背景，可为大别山钼矿勘察提供依据.

河南省罗山县肖畈钼矿床位于罗山县灵山镇，为大别北缘地区发现较早的斑岩型钼矿床.20世纪80年代，河南省地质矿产局第三地质调查队进行过较详细的勘探.尽管该矿床发现较早，但对于钼矿床相关的地质、地球化学特征及年代学方面尚无总结，因此本文将在系统研究肖畈钼矿床成矿作用特征的基础上，探讨钼矿与小斑岩体的关系、矿床成因及其动力学背景.

1 区域地质背景

大别山构造带位于华北板块与扬子板块之间，与华北板块以栾川-明港-固始深大断裂带为界，与扬子板块以襄樊-广济深大断裂带为界.该造山带从北至南大致划分为北淮阳绿片岩-低角闪岩相变质构造带、桐柏-大别构造带和南淮阳蓝片岩-绿片岩相变质构造带［5］.其中，桐柏-商城断裂及大悟-浠水断裂分别为桐柏-大别构造带与北淮阳构造带及南淮阳构造带的分界断裂（图1）.

图1 大别造山带地质略图Fig.1 Geological sketch map of the Dabie orogenic belt

本区出露的地层主要为元古宇浅—中变质岩系，地层走向呈北西西向，且层位较稳定，局部地层产状略有变化.出露的地层主要为泥盆系南湾组及中元古界龟山岩组.南湾组为一套快速堆积、成熟度较低的陆源碎屑沉积岩，是肖畈成矿岩体的直接围岩，主要岩性为黑云斜长片岩、二云斜长变粒岩、黑云斜长变粒岩、黑云片岩、绢云斜长（石英）片岩.龟山岩组是以斜长角闪片岩、变粒岩和绢云石英片岩为主的强变形变质岩系.

本区构造十分复杂，主要表现为北西—北北西向与北东—北北东向两组构造相互交织形成格子状构造体系.栾川-明港-固始韧性剪切带是华北地台前缘褶皱带与北秦岭褶皱带两大构造单元的拼合带.北北西向的龟山-梅山韧性剪切断裂带主要由走滑型变晶糜棱岩和糜棱岩组成.桐柏-商城韧性剪切带表现为数条强剪切变形的糜棱岩、超糜棱岩带，北北东向的涩港-大悟断裂主要表现为构造破碎带及构造角砾岩带.这两组断裂构造的交汇部位控制了区内灵山、新县和商城三大岩基及小的成矿斑岩体的空间侵位，并为成矿物质的运移、沉淀提供了良好的通道和空间.

区内岩浆岩较发育，既有各类侵入岩，也有酸性—中酸性喷出岩，浅成脉岩也很发育.除与钼矿化关系密切的小斑岩体外，主要为燕山晚期侵入岩，规模较大的为灵山岩体.该岩体出露面积约490 km2，为一复式岩基，主要由中粗粒—中粒—细粒黑云二长花岗岩组成，同位素年龄均为98～132 Ma，为燕山晚期侵入岩.本区酸性脉岩发育，以东西向、南北向为主，其岩性主要为花岗斑岩、石英斑岩及细晶岩.

本区构造复杂，且经历多次活动，伴随产生的岩浆侵入活动不但多期次且成分复杂，为本区成矿提供了丰富的物质来源、矿液通道及成矿场所.燕山晚期的酸性—中酸性花岗岩、花岗闪长岩多与钼、铅、锌、银等相关.主要有母山钼矿、白石坡银铅锌矿床、胜利湾铅锌矿点、皇城山银矿床、乌龟石铅锌矿.

2 岩体特征

肖畈钼矿床位于灵山花岗岩体北侧外接触带，王家湾-小河坎向斜北翼，清水塘-朱堂断裂的西侧.出露地层为南湾组，岩性为黑云斜长片岩、变粒岩及绢云母石英片岩.矿区岩浆岩除了出露的灵山岩体外，与矿床有关的小侵入岩为肖畈岩体.该岩体分两期侵入，第一期为花岗斑岩，第二期为斑状花岗岩（图2）.

图2 肖畈岩体地质图（据河南省地质矿产勘查开发局第三地质调查队，2005）Fig.2 Geological map of the Xiaofan intrusive rock body（from Henan Bureau of Geology and Mineral Exploration,2005）

2.1 灵山岩体

灵山岩体位于河南省信阳市平桥区、罗山县和湖北省大悟之间，是以燕山期为主体的复式岩基，呈北西向展布，出露面积约525.5 km2.岩体较复杂，为多期次侵入，主要岩性为肉红色、灰白色的粗粒黑云母二长花岗岩.部分出露在矿区南部，为中粗粒黑云二长花岗岩和细粒黑云二长花岗岩.

中粗粒黑云二长花岗岩呈肉红色，花岗结构-似斑状结构，块状构造.其矿物成分主要由钾长石（30%～45%）、斜长石（20%～30%）、石英（15%～20%）、黑云母（2%～5%）组成.斜长石呈较自形的板状，常见环带，粒度（2～4）mm×（4～8）mm.钾长石为条纹长石，呈半自形宽板状，粒度（1～2）mm×（2～5）mm.石英多呈他形或球粒状聚晶，粒径3～6 mm.黑云母呈半自形板片状.副矿物以锆石、磁铁矿、榍石、磷灰石、萤石为主，其次可见黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等.

细粒黑云二长花岗岩呈浅肉红色，细粒花岗结构及似斑状结构，块状构造.微斜长石多呈半自形状，斜长石呈半自形状，石英呈他形粒状，黑云母呈细小鳞片状.主要矿物粒径多数在0.2～0.7 mm之间，个别可达1.5 mm.副矿物以磁铁矿、锆石、钛铁矿为主，少量磷灰石、黄铁矿等.

2.2 肖畈岩体

肖畈岩体位于灵山岩体的北侧，由3个小岩体组成.岩体分两期侵入，第一期为花岗斑岩，第二期为斑状花岗岩.

花岗斑岩：为矿区主岩体，近于等轴状，南北略长于东西方向，北西至南东共有3个凸出的岩枝，面积0.039 km2.岩体为向南东倾斜、上大下小的楔形岩体.与围岩界限较为平直，地表风化严重，呈圆锥形浑圆山包和鼻状山脊.岩体由花岗斑岩和热液破碎石英脉组成.母矿化与岩体关系密切，呈环带状，除热液石英脉外，均受矿化.母矿体主要产于岩体的外接触带，尤其在构造发育及岩体与围岩的外接触带.

斑状花岗岩：2个岩体在空间形态上均呈上大下小，逐渐收敛，且有分支的树枝状小岩体.较大的岩体面积为0.021 km2，向东倾斜.较小的岩体面积为0.0033 km2，向南倾斜，平面上东西长，南北宽.两岩体除主要岩性为斑状花岗岩外，其北部均见有硅化斑状花岗岩.

2.3 岩体地球化学特征

肖畈矿区中肖畈岩体及灵山岩体地球化学成分见表1.从表中可以看出，灵山岩体SiO2含量为75.77%～77.82%，Al2O311.88%～12.73%，MgO 0.17%～0.30%，CaO 0.54%～0.77%，（K2O+Na2O）一般变化于8.06%～9.06%.肖畈岩体SiO2含量为70.09%～76.45%，Al2O311.46%～15.3%，MgO 0.05%～0.43%，CaO 0.03%～0.26%，（K2O+Na2O）一般变化于6%～8.85%.灵山岩体及肖畈岩体总体上为偏酸性，铝含量中等，贫镁、钙，富钾.在SiO2-K2O图解中属高钾钙碱性系列.可见，肖畈岩体与灵山岩体形成于相似的构造背景.

表3 肖畈矿区岩体岩石化学成分Table3 Chemical composition of the intrusive rock bodies in Xiaofan orefield

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

本矿区应属于以钼元素为主伴生铜矿化的钼（铜）矿床.除花岗斑岩本身普遍矿化外，外接触带环形矿化特征明显.矿化受花岗斑岩体控制，随着远离岩体矿化逐渐减弱，但局部远离岩体接触带500～600 m仍可见矿化.

分布于矿区西南部的Ⅰ号矿体为主矿体，矿化均匀，连续性好，由西南至东南，矿体由南东倾逐渐变为南倾.矿体产于岩体西南侧外接触带黑云斜长片岩和花岗斑岩体中.矿层顶底板主要为黑云斜长片岩，局部为花岗斑岩.矿体在平面上呈向西南凸出的弯月形，在剖面上呈上大下小的囊状，东南段向南西倾斜，倾角为55～65°；西北段向南东倾斜，倾角为20～55°.矿体沿走向长近1000 m，最大厚度为270 m，延深440～573 m.矿体东南段连续性比西北段好，夹石的层数及厚度从南东至北西逐渐增加.其他矿体多呈薄层状或透镜状，产于黑云斜长片岩和花岗斑岩中，规模一般都小，长60～625 m，厚2～30 m.矿化以钼矿化为主，矿体Mo平均品位一般为0.04%～0.46%，单样最高品位可达0.8%，品位变化系数为7.1%.伴生Cu矿化，平均品位0.053%.

3.2 矿石结构

矿石中金属矿物以自形—半自形粒状为主，次为他形.脉石矿物多为粒状矿物颗粒.辉钼矿多呈半自形的细小鳞片状集合体，黄铁矿自形程度较好，常呈立方体或半自形的圆粒状，黄铜矿则绝大部分为他形晶集合体产出.它们除星散状分布于造岩矿物颗粒之外，往往在脉石矿物中辉钼矿分布在脉壁，而黄铁矿、黄铜矿含于脉中.

3.3 矿石构造

常见有细脉状、浸染状及团块状构造.细脉状构造是矿区最普遍的构造形式.多为含金属硫化物的石英脉及长石石英脉，少数为黄铁矿辉钼矿脉，脉宽一般1～5 mm，在各种岩石中相互交错成网.金属矿物主要为辉钼矿、黄铁矿及黄铜矿.浸染状构造为辉钼矿、黄铁矿及黄铜矿呈星点状分布于含矿脉之外的岩石中，以黄铁矿为主，次为辉钼矿及黄铜矿.辉钼矿往往局部相对集中，组成以辉钼矿为主含黄铜矿团块，或者以团块状石英含辉钼矿，形成团块状构造.团块状构造多产在网状含矿石英脉发育的地段或者矿脉边缘.

3.4 成矿期次

该矿床中的金属矿物除少量星散分布外，其主要表现为各种不同方向的含矿石英脉之间相互穿插.根据野外地质观察、矿物共生组合和矿石构造的特点，可将成矿过程分为热液期和表生期.其中热液期可划分为4个成矿阶段.第Ⅰ阶段：石英脉阶段，该期脉石形成最早，含微量黄铁矿，有时甚至为纯净石英脉，脉宽1～2 mm，被晚期所有脉石切穿.第Ⅱ阶段：黄铁矿辉钼矿石英脉阶段，黄铁矿少量，以辉钼矿为主，有时在脉的细窄部位全部为辉钼矿组成，此类矿脉较小，一般1～3 mm，切穿早阶段石英脉.第Ⅲ阶段：黄铁矿（黄铜矿）辉钼矿石英脉阶段，为主成矿阶段，脉宽1～10 mm，常见8 mm左右，辉钼矿主要分布在脉石边缘，脉石中含黄铁矿、黄铜矿颗粒或集合体，脉中心常有气孔和钾长石晶体.第Ⅳ阶段：黄铁矿石英脉阶段，脉宽1～8 mm，含少量黄铁矿，很少见到辉钼矿，表生期主要表现为褐铁矿化、钼华等.

4 矿床成矿时代及构造动力学背景

4.1 矿床类型及成矿时代

肖畈钼矿床的成矿作用属于典型的以岩体为中心的斑岩型矿化作用，与花岗斑岩（成矿岩体）的成岩作用具有密切的关系.成矿母岩为花岗斑岩和斑状花岗岩.蚀变自岩体向外有钾化—硅化—绢云母化分带.矿化主要发生在岩体的内外接触带.矿化主要是金属硫化物，如辉钼矿、黄铁矿及黄铜矿.金属矿物主要以细脉浸染状赋存于岩体及围岩中，且具有多期多阶段性，具有斑岩型铜钼矿床的一般特征.因此，肖畈钼矿应为典型的斑岩型矿床.

Mao等［7］认为，东秦岭-大别钼矿成矿作用有3个重要的钼成矿期，即233～221 Ma、148～138 Ma和131～112 Ma.本文总结了该成矿带的钼矿成矿年龄（表2）.肖畈钼矿成矿年龄为142 Ma［12］，可归为该成矿带的第2成矿期（148～138 Ma）.

表2 东秦岭-大别山地区钼矿床成矿作用时间Table2 Forming ages of the molybdenum deposits in East Qinling and Dabie area

4.2 动力学背景

秦岭-大别造山带是在新太古代—中元古代洋陆间杂构造基础上，于新元古代—中三叠世经历现代板块构造体制的主造山期的华北-秦岭-扬子三板块依次沿商丹和勉略两条缝合带由南向北俯冲碰撞造山，奠定了秦岭-大别造山带基本构造格局，并由中新生代后造山期强烈的陆内造山作用的叠加改造而成的复合造山带［18］.

在前中生代，秦岭-大别造山带长期受冈瓦纳、劳亚和古特提斯等古板块构造的控制，形成东西向为主的主造山期构造.印支期末，扬子与华北两大板块于秦岭-大别一带已完全对接拼合，形成了新的统一克拉通陆块.中新生代以来它处于太平洋板块、印度板块和欧亚板块内西伯利亚地块3个构造动力学系统的汇交复合部位，东部更多受太平洋板块的影响，使之正处于前后两期动力学系统转换时期和过程之中［18］.晚侏罗纪，受特提斯构造域和太平洋构造域构造动力此弱彼强的影响，整个中国大陆中东部的区域构造体制发生转换，从印支期以近东西向构造为主、北北东至近南北向构造为次，进入以北北东至近南北向构造为主、近北西向构造为次的构造-动力体制大转换的时期.构造体制上经历了从古生代东西向构造格局转变到中生代早期的北北东向构造格局，由挤压为主到伸展为主的构造体制转变.原秦岭-大别造山带中华北板块、扬子板块及秦岭微板块三板块的俯冲造山形成的岩石圈根，在中新生代新的地幔动力学系统中，东部地幔流动型式与方向发生向太平洋近南北向物理场结构与状态的调整转换，引起秦岭-大别岩石圈地幔拆沉作用，流变减薄，软流圈急剧抬升，幔源物质、热流流体上涌，发生强烈壳幔物质交换，中下地壳加热，部分融熔，强烈伸展流变，形成水平状流变的壳内流体软层和新莫霍面，造成显著的岩石圈去根作用.显然水平流变变形层容纳了深部地幔调整的能量与应变，导致上部地壳的伸展抬升.但因固结硬化的上地壳应变滞后，未得到新的充分调整，故其更多保存了先期古东西向构造，造成现今上下不协调的近乎直交的“立交桥”式三维结构几何学模型［18］.

在中生代，大别山地区构造体制转变及其后伸展体制下岩石圈减薄引发软流圈的上隆抬升，壳幔物质强烈交换.在地幔基性岩浆底侵垫托作用影响下，加厚的下地壳物质发生部分熔融形成花岗质岩浆，并沿构造薄弱带上升到浅层次侵位形成花岗斑岩体和斑岩型矿床.由此可见，中生代构造体制转变及其后伸展体制下岩石圈减薄拆沉是大别山钼多金属矿形成的地球动力学背景.

5 找矿标志

肖畈钼矿床是以花岗斑岩浅成侵入体为中心的典型的斑岩型钼矿床，尽管很早就对其开展普查，但因受其品位和规模的限制，一直未被开采和利用.通过对该矿床的研究，认为该地区具有进一步开展找矿工作的潜力.可根据以下找矿标志探索新的发现.

（1）岩体：为酸性花岗斑岩、花岗岩，面积在0.02～1 km2之间，空间形态以岩株、岩枝最为理想.且岩体应处于北北东向新华夏系构造的旁侧次级构造中，蚀变发育，黄铁矿化及石英脉分布普遍，岩体中广泛发育网脉状石英脉是理想的成矿岩体.

（2）围岩：从矿区及邻区母山钼矿来看，该类型矿床对围岩的选择性不大，各类岩石均可成矿，但必须具备小型构造裂隙发育.

（3）蚀变：本类矿床钼矿化与硅化、钾化、绢英岩化关系密切，尤其与钾化和强硅化呈正消长关系，其次，钼矿化还与黄铁矿化、黄铜矿化、青磐岩化、绢云母化、石英化、方解石化等有一定的成因联系.局部具有褐铁矿化铁染、铁帽或含黄铁矿的石英-绢云母“火烧皮”，是本类矿床的蚀变标志.

（4）矿体产出部位：倾斜岩株上方岩枝发育地段或岩体与围岩呈犬牙交错部位，内外接触带构造发育，是蚀变强烈、脉石发育地段.

6 结论

（1）与矿床有关的小侵入岩为肖畈岩体.岩体分两期侵入，第一期为花岗斑岩，第二期为斑状花岗岩.

（2）肖畈钼矿矿石中金属矿物多以自形、半自形粒状为主，矿石构造有细脉状、浸染状及团块状构造.

（3）该矿床成矿年龄为142 Ma，其与金堆城钼矿、南泥湖钼矿等斑岩钼矿形成于同一时期，即早白垩世，可归为东秦岭-大别山钼矿带成矿期第2成矿期，是印支期后大别造山带构造体制从挤压收缩向区域性伸展的成矿事件.

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GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND GEODYNAMICAL SETTING OF THE XIAOFAN MOLYBDENUM DEPOSIT IN HENAN PROVINCE

MENG Fang1,OUYANG Zhao-zhuo2,LUO Ya-nan3
（1.China University of Geosciences,Beijing 100083,China;2.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China;3.No.3 Geological Survey Party,Henan Bureau of Geology and Mineral Resources,Xinyang 464000,Henan Province,China）

1671-1947（2012）04-0400-06

P618.65

A

2011－11－22；

2012-02-08.编辑：李兰英.

全国危机矿山接替资源找矿项目（编号20089949、200841019）资助.

孟芳（1982—），女，中国地质大学（北京）矿物学、岩石学、矿床学专业博士研究生，通信地址北京市海淀区学院路29号，E-mail//mengfang0617@126.com