APP下载

福建建阳井后钼矿床地质特征及成因探讨

2015-01-13王芳华

福建地质 2015年2期
关键词:辉钼矿北东钼矿

王芳华

(福建省地质调查研究院,福州,350013)

福建建阳井后钼矿位于建阳市东部小湖镇,是2006~2008年实施的1∶5万花桥—小湖矿产远景调查项目新发现的钼矿床,资源量达到中型规模。调查初期认为该矿床成因为斑岩型[1],随着后期普查工作的深入,并未见斑岩型矿床必不可少的次火山岩斑岩体。邻近的矿区浦岭头钼矿及路口钼矿均施工了钻孔,亦未发现与成矿关系密切的斑岩体,蚀变、矿化等亦与斑岩型矿床特征[2-5]不符。笔者通过分析矿床的成矿地质背景、矿体特征及控矿因素,总结成矿规律,重新探讨该矿床的成因类型。

1 区域地质背景

矿区位于闽西北隆起带内,与闽东火山断坳带毗连。政和—大埔北东向断裂带从该区东缘穿过,浦城—永泰南北向断裂带纵贯全区,并在南部与南平—宁化北东东向岩浆构造带交会。区内前泥盆纪变质基底零星出露,以中生代地层为主,从老到新有中—晚元古代马面山群大岭组、东岩组、龙北溪组。出露的盖层主要为早侏罗世梨山组、晚侏罗世南园组、早白垩世石帽山群寨下组。区内岩浆活动较为强烈,从加里东期一直延续至燕山期。岩浆岩侵入活动受区域性构造控制,呈北东向-北北东向展布。区内岩浆岩以中-酸性岩类为主。区域上北东向断裂发育,由一系列近于平行的左行剪切的分划性断层组成。深大断裂控制着区域岩浆活动和成矿作用*福建省地质调查研究院,福建花桥—小湖地区矿产远景调查报告,2009。收稿日期:2014-11-10作者简介:王芳华(1984-),男,工程师,地质矿产专业。[6]。

区域上铜铅锌钼锡等多金属成矿与岩浆活动有密切的关系,尤其是晚侏罗世正长花岗岩为成矿提供了必要的热源和矿物质来源。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区主要出露有中—上元古界马面山群大岭组变质岩和少量第四系全新统冲、洪积层(图1)。

图1 建阳井后钼矿地质简图Fig.1 Geological sketch map of Jinghou molybdenum deposit in Jianyang county1—第四系全新统;2—大岭组变质岩;3—燕山早期花岗岩;4—加里东期二长花岗岩;5—酸性岩脉;6—闪长岩脉;7—辉钼矿体及编号;8—低品位辉钼矿体及编号;9—铅锌矿体及编号;10—断层及编号

第四系全新统:呈南北向带状分布于矿区中东部井后村及北部仓场村附近的山间盆地中,主要由冲、洪积层组成,沉积物为砂砾石、砂土、亚砂土及粘土。

中—上元古界马面山群大岭组:呈北北东向不连续带状分布,以岛弧状、孤岛状残留顶盖或捕虏体形式出现。岩性主要为黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩夹斜长角闪片岩等。该地层内裂隙发育,见铁锰质充填。

2.2 侵入岩

矿区岩浆活动强烈,侵入岩分布广泛,主要有加里东期似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩,印支期石英(二长)闪长岩、微晶闪长岩及燕山中期中细粒正长花岗岩。

加里东期似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩大面积分布于矿区,区域上属大庙岩体,侵入马面山群中,被印支期石英二长岩、微晶闪长岩及燕山中期中细粒正长花岗岩侵入,区外东侧逆冲断层与早侏罗世梨山组接触。矿区南部约16 km取得的Rb-Sr等时线年龄为(410.3±4.6)Ma*福建省闽北地质大队,小湖水吉东坪幅1∶5万区域地质测量,1995。。在岩体内部见有大量的花岗斑岩脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉等,是区内最主要的贮矿围岩。区内岩石普遍具有不同程度的蚀变,主要为黄铁矿化、绢英岩化、绿泥石化,于矿体周围石英细脉中见有辉钼矿化,局部见铅锌矿化等。

印支期石英(二长)闪长岩为隐伏岩体,侵入于加里东期二长花岗岩,被晚期微晶闪长岩与燕山中期中细粒正长花岗岩侵入。岩石遭受弱动力变形作用,少部分矿物产生形变破碎,不同方向的裂隙切割岩石,裂隙内充填有黄铁矿、绿泥石、辉钼矿矿物,是区内贮矿围岩之一。

印支期微晶闪长岩多为隐伏岩体,呈岩株状侵入于加里东期二长花岗岩与印支期石英(二长)闪长岩中,被燕山中期中细粒正长花岗岩侵入。岩石裂隙内有石英、碳酸盐和被碾碎的矿物充填,局部见辉钼矿,是区内贮矿围岩之一。

燕山中期中细粒正长花岗岩,主要分布于矿区南部,呈岩瘤状、岩株状侵入于加里东期二长花岗岩中,0线剖面见岩体呈舌状侵入于印支期石英(二长)闪长岩及微晶闪长岩中,出露形态不规则。在土壤高异常范围内,该岩体多已发生强烈蚀变,主要有黄铁矿化、硅化、绢英岩化,局部见有辉钼矿化硅化细脉、中脉、大脉。

2.3 构造

区内构造主要为脆性断裂,以北北东向断裂为主,其次为近南北向断裂、北东向断裂。

北北东向断裂:呈斜列式分布于矿区中东部,由F3~F6组成,走向北北东,倾向北西,倾角较陡,一般为65°~85°。断裂带长500~1 500 m,宽数米至十几米。主要呈破碎带、断层角砾岩、硅化碎裂岩带等形式出现,伴随强烈的硅化、绿泥石化、褐铁矿化,直接控制矿区内异常及矿化蚀变带的分布范围。断裂具有多期活动的特点,断层性质为先压后张,为后期岩脉侵入和成矿热液活动提供通道与空间。

近南北向断裂:迹象表现较弱,仅由规模较小的F1、F2、F8组成,走向近南北,倾向西,倾角30°~70°,延伸较短,长300~700 m,宽一般数米。断裂主要呈断层破碎带形式出现,断层性质为先压后张,具有多期活动的特点,从加里东期到燕山晚期均有活动。其形成的张性空间往往被后期微晶闪长岩、细粒花岗岩岩脉充填。

北东向断裂:常为北北东向断裂派生次级构造,在多期次岩浆侵入的顶托作用下,进一步发展成为成群排列的密集裂隙带。断裂走向北东,倾向北西,倾角一般较缓,为30°~45°,总体延伸不长,多在100~500 m,宽数米至十几米。裂隙带内岩石破碎,主要为碎裂岩,石英脉发育,黄铁矿化、硅化较强。该组裂隙带具张性特征,有利于成矿热液的充填和交代,为矿区主要容矿构造。

3 物化探异常特征

3.1 激电异常特征

激电法测量资料显示,区内加里东期二长花岗岩视极化率(ηa)<3%,视电阻率(ρa)值1 000 Ω·m左右,呈低极化异常特征。而含钼矿(化)体蚀变地段,视极化率值为3.5%~4%,视电阻率值1 500~2 500 Ω·m,局部达3 000 Ω·m,呈相对高极化异常特征,说明钼矿(化)蚀变地段相对围岩有异常。以ηa=3.5%等值线为界,普查区圈定1处局部异常。异常呈似长条状沿北东向展布,东北侧和西南侧均未封闭,控制长800 m,宽200~500 m,经钻孔验证为矿致异常。

3.2 土壤异常特征

根据1∶1万土壤测量,矿区圈定了以Mo为主,Cu、Pb、Zn、Ag、W、Bi次之的综合异常(图2)。异常元素分带性非常明显,Mo、W、Sn、Bi异常浓集中心互相重叠,面积达0.55 km2,呈较规则的椭圆状,往东未封闭;Cu、Pb、Zn、Ag异常浓集中心相吻合,呈半环状围绕Mo、W异常南侧、西侧外围分布。

图2 建阳井后钼矿区土壤异常剖析图Fig.2 Diagram showing the soil anomaly analysis of Jinghou molybdenum deposit in Jianyang county1—第四系更新统;2—大岭组变质岩;3—黑云母二长花岗岩;4—中细粒正长花岗岩;5—钼矿体;6—低品位钼矿体;7—闪长岩脉;8—γ花岗岩脉、γπ花岗斑岩脉;9—断层

各元素异常强度分别为Mo最高值为460×10-6,大于40 μg/g异常面积为0.25 km2;Pb最高值为4 330×10-6;Zn最高值为1 760×10-6;Cu最高值为343×10-6;W最高值为90.4×10-6。经后期探槽揭露多见矿(化)体。

4 矿床地质特征

4.1 矿体特征

通过普查,区内共圈定79个钼矿体,其中地表出露34个,钻孔揭露隐伏矿体45个(图3)。矿体主要呈脉状、透镜状贮存于加里东期似斑状中粗粒二长花岗岩中,其次产于中—晚元古代大岭组、印支期石英(二长)闪长岩、微晶闪长岩和燕山中期中细粒正长花岗岩内裂隙带中。裂隙带呈中-低角度左行斜列,总体走向北东,由东北到西南由上到下成群呈带状产出。工业矿体往往体现为裂隙密集、脉幅宽大的辉钼矿石英脉群带,而其旁侧裂隙逐渐稀疏、脉幅减小而过渡为低品位矿体或矿化。因此,工业矿体多与低品位矿体并列共生,沿走向倾向收缩,被低品位矿体取代或包围。

图3 井后钼矿0线地质剖面图Fig.3 Diagram showing the geological profile in the No.0 exploration line of Jinghou molybdenum deposit1—大岭组变质岩;2—加里东期二长花岗岩;3—印支期石英闪长岩;4—印支期微晶闪长岩;5—燕山早期中细粒正长花岗岩;6—辉钼矿体;7—低品位辉钼矿体

矿体长一般为100~805 m,走向45°~50°,倾向北西,倾角20°~45°,最大斜深为60~500 m,厚度一般为1.03~15.41 m,厚度稳定-较稳定,厚度变化系数1.21%~132.97%。钼矿化总体均匀-较均匀,钼单工程品位一般为0.06%~0.238%,最高达1.068%,品位变化系数一般在20%~120%,个别可达212.97%。矿体及顶底板岩石均有不同程度蚀变矿化,主要为硅化、绿泥石化、绢英岩化,局部可见黄铁矿化(褐铁矿化)、碳酸盐化等蚀变。硅化、黄铁矿化多呈细脉状、团块状断续分布,矿体与围岩界线模糊,呈渐变过渡关系。矿区矿体众多,但总体品位偏低。以Mo9、Mo16、Mo17、Mo25、Mo26、Mo34矿体规模较大。该6个矿体工业品级金属量占区内工业品级金属量71.77%,品位也较高。主要矿体特征(表1)。

表1 井后矿区主要钼矿体特征

矿区辉钼矿主要有3种贮存方式:其一为贮存于硅化脉中形成石英脉型辉钼矿;其二为直接充填于裂隙中形成微细脉状辉钼矿;其三为浸染状贮存于裂隙围岩中形成浸染状辉钼矿。其中石英脉型辉钼矿为矿区最重要的贮存形式。

石英脉型辉钼矿:多呈细脉、微细脉、网脉状,脉幅一般为2~25 mm,最大脉幅可达5 cm,但大脉幅者罕见。含脉密度多数为5~15条/m。由于多为穿插网脉状,产状较为凌乱,规律性不强。辉钼矿在硅化脉中呈条带状或对称条带状分布,部分呈星点浸染状分布。辉钼矿呈铅灰色鳞片状,片径0.01~1 mm,以0.05~0.5 mm为主。含量一般3%~20%。

微细脉状辉钼矿:直接充填于岩石细小裂隙中形成纯的微细脉状辉钼矿,长度一般为20~200 cm,宽度一般为1~3 mm。辉钼矿脉常形成平行脉、侧列脉、网脉。

浸染状辉钼矿:呈浸染状分布在含钼硅化脉或纯辉钼矿脉两侧围岩中,片径一般0.1~1 mm,含量为0.1%~1%。

4.2 矿石特征

矿石主要有碎裂(粒)结构、碎裂似斑状中粒花岗结构、半自形-他形鳞片状结构及包含结构、填隙结构。

矿石以细脉状、细-网脉状、细脉浸染状构造为主,见对称条带状构造,局部具团块状构造、角砾状构造。

矿物组合较为单一,金属矿物有辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿(浅地表为褐铁矿)等,非金属矿物有石英、长石、绢云母、绿帘石、绿泥石等。

按主要金属矿物组分划分类型为单一辉钼矿型、黄铁矿-辉钼矿型钼矿石、黄铁矿-方铅矿-闪锌矿-辉钼矿型钼矿石、黄铁矿-方铅矿-闪锌矿型铅锌矿石,以黄铁矿-辉钼矿型钼矿石为主。

按矿石构造划分类型为细脉-网脉状矿石、浸染状矿石、细脉浸染状矿石、团块状矿石、角砾状矿石。以细脉-网脉状矿石、细脉浸染状矿石为主。

4.3 围岩蚀变

矿区蚀变强烈、范围广,区内岩体基本已全岩蚀变,有面型和线型2种蚀变类型。早期面型蚀变主要为硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化;晚期叠加线型蚀变主要为黄铁矿化、硅化、绿泥石化、绢云母化。此外,局部偶见绿帘石化、萤石化、碳酸盐化等。矿区面型蚀变强,范围广,蚀变矿物多样,但蚀变分带并不明显。晚期线型蚀变与矿化关系密切,其中绢云母化、绿泥石化及黄铁矿化与铅锌矿化关系密切。黄铁矿化、硅化及绿泥石化与辉钼矿化关系密切。钼矿化主要产于北东向黄铁矿化硅化绿泥石化蚀变裂隙带中。

4.4 成矿阶段划分

辉钼矿化主要见于岩浆期后中低温热液蚀变阶段,大致可分为3阶段[7]。

石英脉阶段:即早阶段硅质析出,为单一石英脉、黄铁矿石英脉,磁铁矿(少)-黄铁矿脉充填,无钼矿化或弱钼矿化,脉幅多数大于6 mm。

辉钼矿-石英脉阶段:主要有磁铁矿(少)-黄铁矿-辉钼矿-石英脉,辉钼矿石英脉、辉钼矿细脉,含少量绢云母、绿泥石、绿帘石等,是成矿主要阶段。

成矿后期阶段:主要是绿泥石细脉和方解石细脉,多数充填于成矿后期的构造裂隙中,脉幅小于3 mm。

5 矿床成因分析

5.1 矿体空间分布

区内矿体空间分布及形态特征受构造控制明显,北北东向断裂为导岩导矿构造,控制着矿体的空间分布范围,矿体总体沿北北东向断裂两侧分布。北北东向构造应力作用形成的北东向次一级裂隙带及由岩体多期次侵入顶托形成剥离节理裂隙是区内良好的容矿空间,直接控制着矿体的形态、产状及贮存标高,是矿区最重要的容矿构造。

矿区内加里东期似斑状片麻状中粗粒二长花岗岩、大岭组变质岩等地质体受北北东向构造应力作用,发育北东向次一级裂隙。后期遭到多期次岩浆侵入、顶托及沿接触带和裂隙面的滑脱作用,进一步发育北东向缓倾角剥离节理,与早期形成的北东向裂隙相互交织,形成构造裂隙带,成为含矿热液充填交代的良好空间。区内矿体主要受该组构造裂隙带控制,产于中细粒正长花岗岩内外接触带,以外接触带为主。矿体呈脉状、透镜状贮存于加里东期似斑状中粗粒二长花岗岩中,其次产于中—晚元古代大岭组、印支期石英(二长)闪长岩、微晶闪长岩和燕山期中细粒正长花岗岩内裂隙带中,裂隙带呈中-低角度叠瓦状左行斜列,总体走向北东,由北东到南西由上到下成群呈带状产出。从标高400~-300 m大致可分成3段脉群带,其中7~12线标高50 m以上脉带较为集中,为矿脉主要贮存地段。

5.2 成矿时代

矿体主要产于加里东期和燕山中期侵入体中,其次贮存于印支期侵入体中。因此,从空间分布规律看,蚀变矿化与最晚侵入的燕山中期中细粒正长花岗岩体侵入关系密切。在矿区共采集了4件样品进行Re-Os同位素测年,辉钼矿Re-Os同位素组成及模式年龄(表2)。

表2 井后钼矿床中辉钼矿Re-Os同位素年龄测试结果

备注:数据来源于内部资料

辉钼矿的模式年龄为(147.30±2.2)Ma~(159.60±2.7)Ma,分布较分散,说明成矿时间较长,加权平均年龄为(153.50±8.1) Ma(MSWD=4.5)。4组分析数据组成一条较好的等时线。根据其计算的等时线年龄为(154.0±9)Ma(可信度95%,MSWD=9.9)(图4),该年龄代表辉钼矿的成矿年龄为晚侏罗世,进一步佐证燕山中期侵入体与成矿关系密切。

图4 辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄图(左)和加权平均年龄图(右)Fig.4 The isochrone age chart(left) and the weighted average age chart (right) of molybdenum Re-Os isotope

5.3 成矿模式

加里东期形成的区域性北北东向构造在应力作用下,产生大量次一级北东向构造裂隙。在印支期闪长岩的底辟侵位过程中形成的顶托应力作用下,裂隙规模不断扩大。晚侏罗世中期地壳重熔的岩浆沿区内早期形成的北北东向构造带不断底辟上涌,使区内早先已经形成的北东向构造裂隙在岩体底辟、顶托、滑脱作用下规模进一步扩大,或在地层及先期的岩体中产生了新的北东向似层状节理裂隙,与北北东向构造带产生的次一级北东向构造裂隙交织叠加在一起,形成裂隙带,为含矿热液充填交代提供了良好的容矿空间。岩浆在深部高温高压条件下,由于不断演化,导致超临界流体的分离,当冷却至临界点以下变成热液。同时由于大量挥发组分的存在,提高了有用组分Mo、Pb、Zn等在溶液中的溶解度。这些金属在溶液中主要呈络合物、硫化物形式被搬运。在内应力作用下,这些含矿溶液沿区内北北东向构造往浅部运移,至浅表后,贯入充填于与其相通的北东向构造裂隙或节理中。当温压降低到合适条件下,在区内广泛发育北东向构造裂隙带、节理等合适的地质空间富集成矿,形成矿体、矿化及有关的岩石蚀变(图5)。因此,认为其矿床成因类型应属中-低温岩浆期后热液型,成矿方式主要为充填-交代式。

图5 井后钼矿成矿模式示意图Fig.5 The genesisi model chart of Jinghou molybdenum deposit1—变质岩残留顶盖;2—似斑状黑云母二长花岗岩;3—中细粒正长花岗岩;4—石英闪长岩;5—微晶闪长岩;6—矿体;7—后期岩浆侵入顶托应力方向;8—区域性北北东向断层;9—北东向裂隙带;10—热液上侵花岗岩中Mo元素析出进入早期形成的北东向裂隙带中充填交代成矿

6 结论

(1)区内矿体空间分布及形态特征受区内构造控制明显,区内北北东向断裂为导岩导矿构造,控制着矿体的空间分布。区内北东向裂隙带是良好的容矿空间,直接控制着矿体的形态、产状及贮存标高,是矿区最重要的容矿构造。

(2)辉钼矿的模式年龄介于(147.30±2.2)Ma~(159.60±2.7)Ma,加权平均年龄为(153.50±8.11) Ma(MSWD=4.5)。等时线年龄为(154.0±9)Ma(可信度95%,MSWD=9.9),该年龄代表了辉钼矿的成矿年龄为晚侏罗世。

(3)井后矿区及邻近的浦岭头钼矿、路口钼矿均未发现与斑岩型成矿关系密切的斑岩体,相反均见有含矿的燕山中期正长花岗岩,说明该矿床并非最初认为的斑岩型矿床。通过分析矿床成矿背景、矿体特征、控矿因素、成矿规律、对比矿石结构构造和围岩蚀变特征,认为晚侏罗世中细粒正长花岗岩与成矿关系密切,矿床成因类型属中低温岩浆期后热液型。

1 章振国.福建建阳井后钼矿地质特征及成因探讨.福建地质,2011,30(3).

2 侯增谦,杨志明.中国大陆环境斑岩型矿床:基本地质特征、岩浆热液系统和成矿概念模型.地质学报,2009,83(12).

3 徐文刚,张德会.还原性流体与斑岩型矿床成矿机制探讨.地质学报,2012,86(3).

4 侯增谦.斑岩Cu-Mo-Au矿床:新认识与新进展.地学前缘,2004,11(1).

5 张寿庭,赵鹏大.斑岩型矿床-非传统矿产资源研究的重要对象.地球科学-中国地质大学学报,2011,36(2).

6 福建省地质矿产局.福建省区域地质志.北京:地质出版社,1985.

7 石礼炎.福建古田西朝钼矿床成矿构造特征及找矿方向.福建地质,2009,28(3).

猜你喜欢

辉钼矿北东钼矿
专利名称:一种钼矿和钨矿的联合冶炼工艺
安徽泾县湛岭斑岩型钼矿床中铼的赋存状态研究*
浅析涞源县大黄峪钼矿成矿远景
新型高效辉钼矿抑制剂及其作用机理研究①
热处理辉钼矿光催化原位还原银离子的研究
全球十大钼矿
基于波形特征的露天钼矿微震事件的识别分析——以卓资山钼矿为例
相山北部善堂庵地区北东向断裂对铀成矿的控制作用
河北省寿王坟银金多金属矿地质特征及找矿标志
罗平金鸡峰丛“种”在油菜花田间的群山