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冀东马兰峪复背斜太平村钼矿床的发现及意义

2015-10-29张金江孙金龙聂卫东李智斌侯健伟郭志伟

吉林地质 2015年3期
关键词:冀东本区钼矿

张金江,孙金龙,2,聂卫东,李智斌,侯健伟,郭志伟

1.河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队,河北 秦皇岛 066001;2.吉林大学地球科学学院,吉林 长春 1300212



冀东马兰峪复背斜太平村钼矿床的发现及意义

张金江1,孙金龙1,2,聂卫东1,李智斌1,侯健伟1,郭志伟1

1.河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队,河北 秦皇岛 066001;2.吉林大学地球科学学院,吉林 长春 1300212

矿床位于马兰峪复背斜核部即冀东中部侵入岩带西段,钼矿化主要发育在太古宙变质岩、角砾岩及中生代二长花岗岩内,矿脉呈细脉状、浸染状产出,目前初步控制的远景储量有望达到大型以上。通过对该矿床找矿经验、成矿地质特征、物化探异常特征和找矿标志等进行总结,经对比分析发现,区内其它几个中生代花岗岩西侧的钼异常,同样具有较好的找矿前景。该矿床的发现不仅对在冀东马兰峪复背斜核部寻找大型钼矿具有重要的指导意义,而且对促进区域成矿理论与成矿规律的研究,都具有重要的理论与实际意义。

太平村钼矿;成矿地质特征;地质意义; 冀东;马兰峪复背斜

0 引言

太平村钼矿床位于马兰峪复背斜核部,是近年来在冀东地区找到的首个大型钼矿床。沿马兰峪复背斜核部分布着大量中生代花岗岩,构成规模宏大的冀东中部侵入岩带[1],成矿地质条件极为优越。1982年河北省地矿局第八地质大队(秦皇岛矿产水文工程地质大队)在前分水岭花岗岩体周围进行了物化探详查工作,圈定出钼多金属物化探异常。针对这些异常,2009年至2013年秦皇岛矿产水文工程地质大队经过三轮地质普查找矿工作后取得重大突破,发现了初具规模的太平村钼矿床。目前对该矿床的地质普查工作正在进行之中,初步控制的远景储量有望达到大型以上。

本文对太平村钼矿床的地质特征、物化探异常特征、找矿标志以及找矿经验进行总结,对比分析了马兰峪复背斜核部即冀东中部侵入岩带钼矿找矿远景。

1 成矿地质背景

太平村钼矿床位于华北克拉通北缘中段的燕辽钼(铜)成矿带中段南部,大地构造位置处于中朝准地台(Ⅰ2)燕山台褶带(Ⅱ22)马兰峪复背斜(Ⅲ27)西段中北部(图1)[2]。区内太古界变质基底构成背斜轴部,中上元古界及其以后的沉积盖层构成背斜南北两翼。

图 1 冀东马兰峪复背斜一带构造简图[7](据李海龙等,2008修改)Fig.1 Tectonic sketch map of Malanyu anticlinorium in Eartern Heibei

密云—喜峰口东西向大断裂为区内的主干断裂构造,在矿区北部6 km处通过,形成于中元古代之前,具有长期活动性,早期属压性断裂,中生代发生大规模右行走滑。该断裂活动与马兰峪复背斜隆起关系比较密切,一定程度上影响并控制了本区岩浆岩活动及内生金属矿床的形成[3,4,5]。

沿马兰峪复背斜核部分布有大量燕山期花岗岩侵入体,这些侵入体自西向东大体呈等间距、串珠状分布,构成规模宏大的冀东中部侵入岩带,与马兰峪复背斜具有同生关系[6]。岩体为多期侵入形成,规模差别较大,出露规模较大的有王坪石、前分水岭、茅山、罗文峪、高家店等岩体;出露规模较小的有花市、西厂沟、水泉沟等岩体。这些构造、岩浆活动的同时伴随着丰富的成矿流体,发生多期构造-岩浆-成矿事件,构成本区最重要的内生金属成矿期。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层主要为太古界迁西群马兰峪组二段变质岩系和新生界第四系,马兰峪组二段变质岩系岩性主要为角闪斜长片麻岩、斜长片麻岩、石榴辉石角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩等,走向北东0°~30°,倾向北西,倾角一般在40°~60°。

2.2 构造

矿区断裂构造分为北北东、北东东及北西向三组,受区域构造演化影响具有多期活动性,部分断裂活动对矿体有一定的破坏作用。

矿区内出露规模不等、形态各异的13个角砾岩,多呈近椭圆状集中分布于侵入体周围,角砾成分主要为产出位置的变质岩、伟晶岩等,呈棱角状-次棱角状,硅质胶结。大部分角砾岩矿化蚀变较强,局部形成矿体,这些角砾岩可能与构造活动及同构造的热液活动有直接关系。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩活动十分强烈,从超基性岩-中酸性岩均有分布,以燕山早期中酸性-酸性岩浆侵入活动为主。前分水岭岩体出露于矿区北东侧,在其周围分布规模不等、形态各异的11个“卫星”小岩株,主要集中分布于矿区中北部(图2)。除地表出露的侵入体外,在钻孔ZK0-1、ZK0-3(-510 m以下标高)发现隐伏二长花岗岩体,岩体内见稀疏浸染状辉钼矿。

图 2 太平村钼矿床地质简图Fig.2 Geological sketch map of the Taipingcun Mo deposit

2.4 物化探异常

1:5 000土壤地球化学测量结果表明,本区Mo元素次生晕背景值高于区域背景值20倍,高于克拉克值10倍(表1),异常范围宽广,连续性好,整个矿区处于异常范围之内。高异常区位于矿区中北部,与岩浆岩、角砾岩分布区域相吻合,异常值最高可达1 000 ×10-6;Cu异常主要分布于矿区中南部和南东部,Pb、Zn异常主要分布于矿区外围。Cu、Pb、Zn异常部分与Mo异常套合,但大部分围绕Mo异常外围分布,元素分带现象比较明显,与物探激电异常大致相吻合。

1:5 000激电扫面工作在本区发现“U”字型半环带状异常,以6%的极化率等值线圈划,异常极大值30%,一般强度为10%~20%。半环带状异常中心低值区分布有8处小岩体,结合物性测定结果推断,“U”字型半环带状异常中心低值区深部存在隐伏岩体,半环带高值异常为深部岩体接触带的反映;半环带异常内侧10%~12%的等值线很可能反映深部岩体的分布边界。这一推断在ZK0-1、ZK0-3钻孔中得以验证,两个钻孔深部发现具辉钼矿化的二长花岗岩侵入体(图3)。

3 矿床地质

3.1 矿体特征

到目前为止,矿区近10 km2范围内已施工27个钻孔,见矿率100%。钼矿体主要赋存于岩浆岩外接触带角砾岩及变质岩系中,Mo矿化对围岩选择性不强。多条辉钼矿石英细脉、辉钼矿细脉及浸染状辉钼矿集中富集形成矿体,矿体形态不规则。矿体厚度、品位变化较大,厚度从1.00 m到167.57 m不等,品位0.030%~1.542%。矿石属辉钼矿-石英脉型矿石,脉石矿物主要有石英、钾长石等;矿石矿物主要为辉钼矿、黄铁矿等(图4)。

表 1 太平村钼矿土壤测量背景值统计表Table 1 Background values of soil measurements of Taipingcun Mo deposit ×10-6

图 3 太平村钼矿极化率等值线与岩浆岩分布图Fig.3 The polarizability contour and magmatite distribution of Taipingcun Mo deposit

3.2 围岩蚀变

矿区围岩蚀变较强,主要发育硅化、钾化、黑云母化、绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等,具有多期蚀变相互叠加特点,钼矿化与钾化、硅化、绢英岩化关系较紧密。矿区不同地段表现的岩石蚀变、矿化类型略有不同,以矿区中北部岩浆岩和角砾岩集中分布区域为中心,F2、F3两条断裂所夹区域表现为高温蚀变;F2、F3两条断裂以外区域表现为低温蚀变特征,二者之间的界线不十分清晰。中心区域蚀变主要为钾化、硅化-绢云母化、黑云母化、云英岩化和萤石化叠加绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等,矿化主要为钼矿化、黄铁矿化及绿柱石等;外围蚀变主要为硅化、黝帘石化、绿泥石化、纤闪石化、绢云母化、碳酸盐化等,矿化主要为铜、铅、锌、银、金等。此外,各岩体自身钾化、绢云母化、白云母化、高岭土化亦较强,表明岩体侵位之后还有多期次的流体活动,这与矿区具有多期蚀变相互叠加的特点相吻合。根据矿床地质特征、矿化特征、围岩蚀变特征等综合分析,初步认为太平村钼矿具有斑岩型钼矿的成矿特征,成矿潜力巨大。

图 4 太平村钼矿矿体分布形式Fig.4 Ore bodies distribution type of Taipingcun Mo deposit

3 找矿意义及启示

冀东马兰峪复背斜位于华北地台燕山板内造山带东段,是古亚洲洋构造域和滨太平洋构造域的叠加部位,本区经历了漫长的地质演化过程,多期构造的叠加和强烈的燕山期岩浆活动,为形成有色多金属矿床创造了良好条件。

1990年河北省物探大队在本区完成了1:20万重力测量工作,圈定了王坪石(G—11)、八卦岭(G—12)、孤山子(G—13)、四道房(G—27)、高家店(G—28)等重力异常,组成了马兰峪—遵化北重力低弧形异常带。出露规模较大的王坪石、茅山、罗文裕、高家店等岩体位于重力异常圈闭中心;前分水岭、花市等岩体位于重力异常曲线转折端位置,异常范围多大于岩体出露范围。根据重、磁异常总体分布特征推断,本区出露规模较大的几个花岗质侵入体,实际上是一个统一的花岗质岩基的不同组成部分(岩浆通道),区内岩浆活动表现出同源、多阶段特性。这些侵入体总体呈近东西向展布,向西倾伏,与区域构造线方向一致。而这一推断得到1998年河北省遥感中心完成的1:20万化探异常遥感解译成果、2012年河北省地质调查院完成的1:2.5万高精度航空磁测成果的证实;本次普查工作也证实矿区深部存在隐伏的岩体(ZK0-1、ZK0-3,-510 m以下标高)。

1988年河北省物探大队在本区完成了1:20万水系沉积物测量,圈定了较好的化探异常及找矿远景区。本区涵盖马兰峪Au、Ag、W、Mo、Pb、Zn一级成矿远景区,大水泉—西八品叶W、Mo二级成矿远景区。Mo、W、Au等元素异常浓集中心明显、异常强度高、成矿信息强,尤以Mo、Au两元素最为突出。区内几个出露规模较大岩体的西侧均分布浓集中心明显、强度较高的钼异常(图5),预示本区钼矿成矿潜力较大。而太平村钼矿床即位于前分水岭岩体西侧异常范围内,异常中心位于矿区角砾岩和侵入体集中分布区域,与1982年矿区化探详查成果基本一致。

目前在前分水岭岩体西侧的太平村普查区找矿取得重大突破,发现了本区首个大型钼矿床,这也意味着区内其它岩体西侧存在的钼异常,同样具有重要的找矿价值。

通过太平村钼矿的找矿突破,证实了区内岩体西侧钼异常的找矿价值。总结太平村钼矿找矿经验,确定其找矿标志,供类似地区寻找大型钼矿借鉴。①分布于规模较大的燕山期花岗岩体周围的钼异常为首选靶区;②钼矿与大岩体的“卫星”小岩体关系密切,符合小岩体成大矿体系;③在钼异常中心附近分布有大岩体的“卫星”中酸性小岩体为最佳,这些与成矿关系极为密切的小岩体可能为隐伏,需结合物探等工作手段加强综合分析。

图 5 冀东马兰峪复背斜西段钼异常及岩浆岩分布图Fig.5 The Mo anomaly and magmatite distribution of the western Malanyu anticlinorium in Eastern Hebei Province

综上,类比太平村的找矿突破,认为区内具有相似成矿地质条件的王坪石岩体、茅山岩体、罗文裕岩体、高家店岩体西侧的钼异常同样具有较大的找矿潜力,其中尤以王坪石岩体西侧的西厂沟、南双硐“卫星”小岩体找矿潜力突出。

[1] 梅燕雄. 冀东金矿成矿特征及成矿演化[D].北京:中国地质科学院,1997.

[2] 河北省地质矿产局.河北省北京市天津市区域地质志[M].北京:地质出版社. 1989.

[3] 张长厚,宋鸿林,王根厚,等.燕山板内造山带中段近东西向中生代右行走滑构造系统[J].地球科学,2001,26(5): 464-472.

[4] 张长厚,宋鸿林.燕山板内造山带中生代逆冲推覆构造及其与前陆褶冲带的对比研究[J].地球科学,1997, 22( 1): 33-36.

[5] 张长厚,张生辉,张新虎.燕山中段密云—喜峰口中生代斜压断裂系特征及板内造山意义[J].现代地 质,1998, 12(增刊): 127-136.

[6] 张长厚,吴淦国,徐德斌,等. 燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化[J].地质通 报,2004,Z2:864-875.

[7] 李海龙,张长厚,邹 云,等. 冀东马兰峪背斜南翼与西部倾伏端盖层变形特征及其构造意义[J].地质通报,2008,10:1 698-1 708.

The discovery and signif cance of Malanyu anticlinorium Taipingcun Mo deposit in East Hebei Province

ZHANG Jin-jiang1,HOSUU N J i Ja inn--wl oeni g1,1, 2G,UNOI E Z W hi-e w i -edio1n g1,LI Zhi-bin1,
1. Qinhuangdao Mineral, Hydrogeology and Engineering Geological Team, Geology and Mineral Industries of Heibei Province, Qinhuangdao 066001, Hebei, China;2. College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130021, Jilin, China

The deposit is located in the Malanyu anticlinorium, which is the west of the middle of Eastern Hebei intrusive rock belt. The molybdenum mineralization is mainly formed in the Archean metamorphic, breccia and the Mesozoic monzonitic granite, in veinlets, disseminated output. At present, the scale under control is prospective to be more largescale reserve. Through the research of the prospecting experiences, metallogenic features, the abnormal characteristics of geophysics and geochemistry, indicator for prospecting, we found that there are better exploration prospects of Mo anomalies of the Mesozoic granite in this area. The discovery and research of Taipingcun Mo deposit have great importance guiding significance to find large molybdenum deposit in Malanyu anticlinorium, and to develop regional metallogenic theory and the regularity.

Taipingcun Mo deposit; geological features of mineralization; geological signifi cance; East Heibei Province;Malanyu anticlinorium

P618.65

B

1001—2427(2015)03 - 49 -6

2014-12-05;

2015-09-16

张金江(1963—),男,河北沧州人,河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队高级工程师.

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