河南省栾川县扎子沟钨钼矿床特征及找矿标志

2017-05-30王夏

河南科技 2017年5期

王夏

摘要：本文论述河南省栾川县扎子沟钨钼矿床特征，并就找矿标志进行研究。同时，结合当前矿产资源保护的要求，提出一些适当的开发保护措施建议，以期对钨钼矿的合理开发起到一定的借鉴作用。

关键词：钨钼矿床；特征；找矿标志

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）03-0085-03

Abstract： This paper discussed the characteristics of Zhazigou W-Mo deposit of Luanchuan county in Henan province， and studied on ore prospecting criteria. At the same time， combined with the current mineral resources protection requirements， this paper put forward some suggestions on the development of appropriate protection measures， in order to offer a reference for the rational development of W-Mo deposit.

Keywords： W-Mo deposit；characteristic；prospecting criteria

1 区域构造位置

河南省栾川县扎子沟钨钼矿区主体位于北部马超营断裂和南部栾川断裂之间，断裂构造十分发育。一系列密集发育的北西西-北西向逆冲断裂，形成了区域内的整体构造格局。矿床的断面是朝北倾斜，其倾角比较陡峭，而地层间的顺层断裂，相对比较平缓。在该矿区内，还有复杂的褶皱形态，由于受到逆冲断裂的影响，形成了一道北南走向的推覆构造体系[1]。区域内矿层交错复杂，没有明显的界限。

2 矿体特征

矿体总形态较为简单，为一厚度很大的似层状，在矿体顶、底板有分支复合，褶皱构造转折处有膨胀狭缩现象。矿体形态、产状受岩性、构造控制。矿体的分布范围、产状与钙硅酸角岩、矽卡岩的分布范围、产状相一致。矿体最大厚度309.54m，最小20.99m，平均110.87m，厚度变化系数67%。

該矿体主要由矽卡岩型钨钼矿石、角岩型钨钼矿石、细脉浸染型钨钼矿石组成，有少量的角砾状钨钼矿石。钼品位最高0.288%，最低0.030%，平均0.051%，品位变化系数62%；WO3品位最高0.322%，最低0.064%，平均0.112%，品位变化系数41%。

矿体以钼矿为主，在钼矿体中夹有2层钨矿石。矿体中夹石较小，一般两三层，局部10局，夹石厚度4～20m。矿体在分布范围上，有很大部分是断裂侵蚀带形成的。但是，对后来的矿体没有产生明显的破坏作用。在矿体形成后，地质构造活动不是很明显，这就对矿体的延伸发育提供了很好条件。矿区早期的锻炼构造及褶皱形态，花岗岩的上侵，对矿体的液体填充，提供了很好的空间。由于岩浆活动形成的缝隙，导致矿体的液态水分较多[2]。

3 矿石质量

3.1 矿石的矿物成分

在大量的试验统计分析基础上，发现该区域内矿床石的成分非常复杂，其分布的种类也很多，并且没有明显的规律。矿石类型非常丰富，矿石中金属含量不均衡，按照其不同阶段形成的矿物成分，可以分为：①属原岩成分的矿物，主要有钾长石、斜长石、石英、黑云母、透辉石、钙铝榴石、硅灰石、阳起石、次闪石、榍石、磷灰石、电气石、锆石及金红石等；②属交代形成的矿物，一是矽卡岩阶段，对钙质围岩早期主要形成钙铁榴石、钙铁辉石、透辉石、符山石等，晚期形成阳起石、角闪石、石英、方解石、斜长石、钾长石、萤石、绿帘石、水云母、绿泥石、白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿及磁铁矿，对岩体及硅铝质围岩主要形成钾长石、石英、黑云母、白云母、绢云母及辉钼矿、黄铁矿、磁铁矿等；二是中高温热液阶段，主要有石英、钾长石、方解石、沸石、绿帘石、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、萤石和绢云母；三是低温热液阶段，有少量的绿泥石、蛋白石等；四是表生期形成的矿物，有钼钙矿、钼华、水钼铁华、褐铁矿、赤铁矿和孔雀石等。

3.2 矿石的化学成分

主要矿石类型的化学成分见表1。从表1可以看出，主要有用组分为Mo、WO3。据大量基本分析、组合分析和光谱分析结果，查明矿区内矿石含有38种元素：Pb、Zn、Cu、W和Mo等，其中稀有元素Ge、Y含量较为普遍，而且在2种不同矿石类型中大致相似。一般含量变化为Ge 0.001%～0.005%，Y 0.013%～0.035%。

3.3 矿石结构

3.3.1 片状、束状、放射状结构。其为辉钼矿所特有，辉钼矿呈叶片状晶体、集合体常构成束状、放射状（菊花状）结构。

3.3.2 自形-半自形粒状结构。白钨矿呈自形-半自形四方锥状晶粒组成。

3.3.3 镶嵌结构。辉钼矿与黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、白钨矿；白钨矿与磁黄铁矿，以及与脉石均具镶嵌结构。

3.3.4 包体结构。主要为辉钼矿和脉石矿物包在白钨矿中构成。其次，辉钼矿中包裹脉石矿物，黄铁矿中包裹有黄铜矿等，也具此结构。

3.3.5 交代残余结构。钼钙矿不完全的交代辉钼矿，（胶）黄铁矿交代磁黄铁矿，褐铁矿交代黄铁矿，榍石交代金红石、钛铁矿等具此结构。

3.3.6 充填结构。黄铁矿、黄铜矿充填辉钼矿晶体间隙中形成。

3.3.7 它形粒状结构。黄铁矿、磁黄铁矿等呈它形不规则粒状结构。

3.3.8 胶状结构。胶黄铁矿呈环带状胶状结构。

3.3.9 充填胶结结构。黄铁矿呈它形粒状充填在石榴石、透辉石颗粒的间隙中似渗透胶结构成。

上述几种结构，对选钼、钨来讲，以前三种为主，包体结构、交代残余结构为次。

3.4 矿石构造

主要有细脉状构造、浸染状构造、细脉浸染状构造、角砾状构造。铅锌矿构造复杂，有致密块状构造、密集浸染状构造、条带状构造、条纹状构造、团块状构造及不规则脉状、细脉状、网脉状等构造。

3.5 主要有用元素赋存状态

3.5.1 钼（Mo）。各种类型矿石中含量不一，但矿物组成是一样的，均主要为辉钼矿（85%～90%），少量氧化物——钼钙矿、铁钼华或以类质同象存在于白钨矿中。

辉钼矿（MoS2），含量在矿石中为0.03%～0.2%，在矽卡岩型中略高，在角岩中略低。形态呈叶片状晶体，完整时呈六方板状；粒度大小不一，常数个聚集成束状、放射状、团块状或呈浸染状和细脉存在，分布不均匀。与石榴石、透辉石、石英关系密切，在角岩中表现明显。在石榴石硅灰石角岩中，与石榴石脉（团块）共生，在斜长石角岩中与透辉石条带共生，与其他各种矿物也均有连生关系。辉钼矿的次生变化：少量的辉钼矿不同程度地被钼钙矿交代，在标本中见到有水钼铁华。

钼钙矿，为交代辉钼矿产物，由外向内交代，交代完全的仅保留其形态，不完全的呈残余结构。钼钙矿呈微带灰绿色的片状，呈灰黄-灰绿色半透明之皮壳状附着于细脉状辉钼矿表面。

铁钼华，为黄色粉末，呈土状附着在地表所见辉钼矿的表面和洞穴中，为其氧化产物。

3.5.2 钨。其分布范围比钼小，且各类型（指矽卡岩、透辉石斜长石角岩，石榴石硅灰石角岩）矿石中矿化程度不一，矽卡岩型高，角岩型中低，但3种类型中所见矿物一样，均为无色白钨矿及灰色白钨矿2种。

3.5.3 硫。各种类型矿石中均含硫，矽卡岩型是最高的，含全硫最高8.37%；角岩型中较低（0.16%、0.22%）。硫化物除辉钼矿外，还有黄铁矿、磁黄铁矿、胶黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿和方铅矿等。

黄铁矿、磁黄铁矿，矽卡岩型中最普遍，硅灰石角岩中最少，分布不均匀。多呈半自形-它形粒状，粒度常在0.3mm以下，少数较大者可达1cm，呈浸染状和细脉状。黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿，含量很微，在矽卡岩型中零星可见，常与黄铁矿共存，有时也与辉钼矿连生。

4 矿床成因和找矿标志

4.1 矿床成因

4.1.1 岩体控矿特征。在地质结构变化活跃的时期，矿床形成速度较快。在收集到的矿体岩石化学测量后发现，成矿元素具有明显的带状分布。这一地区的成矿母岩，也就是成矿围岩。经钻探工作證实，矿体岩体的热变质带分布相对一致，与岩体入侵的时空关系，非常密切。

岩体产状与矿体的关系：岩体的产状变化及岩体的不同部位，其矿化的富集程度有一定的差异。岩体的南西接触面倾斜较陡，倾角50°～80°；北西和北东接触面斜缓，倾角20°～40°，且顶面起伏不平，前者产状陡倾，矿化差；后者产状缓倾，矿化较好。

4.1.2 矿化蚀变分带。区内岩体多次侵入，构造活动频繁，在竹园沟、东鱼库等处花岗斑岩体及附近为扎子沟斑岩型钨钼矿床，而在远离岩体的次级NE向断裂中多形成铅锌矿床。

围岩蚀变及矿化，根据矿床热液期围岩蚀变特征和矿石中细脉先后次序及含矿性，结合矿物共生组合关系及结构、构造特征，将矿化划分为以下5个热液作用阶段：角岩化-钾化阶段、矽卡岩化阶段、辉钼矿-石英阶段、硫化物-钾长石-石英阶段和沸石-碳酸盐岩-硫化物阶段。

4.1.3 钼和钨的矿化方式及富集条件。由于钼和钨的化学性质及地球化学性质极其相似，所以钼和钨在溶液中的存在形式及稳定条件类似，在热液中钼和钨均以各种酸根络离子形式迁移。

钼和钨的矿化是分别以辉钼矿和白钨矿的形式固定下来的，他们的迁移和沉淀析出，除了与温度和介质酸碱度的规律变化有关外，热液组分变化影响重大，其中硫是钼的沉淀剂，钙是钨的沉淀剂。

由矿化方式得知，有利于钼和钨的矿化富集条件是：①原始热液富钼、钨；②热液在高温条件下处于碱性及偏氧化环境，有利于钼、钨在热液中稳定迁移；③随热液温度降低及介质向酸性方向变化，有利于钼快速沉淀析出；④在低硫溶液中，硫活度的增高有利于辉钼矿的大量结晶，热液遇到富钙岩石有利于白钨矿结晶析出；⑤热液中富SiO2，有利于钼在高温条件下迁移，热液中富CO2及F，有利于钼、钨在较大的温度范围内稳定迁移；⑥钼、钨在溶液中的溶解度随压力的增高而增大，故钼、钨多在浅部及裂隙发育处发生大规模矿化。

综上所述，扎子沟钨钼矿床的成因，在时间与空间上都与花岗岩的岩浆活动有关。花岗岩在地质活跃时期，其岩浆入侵矿床，导致了部分钨钼矿物质元素的富集，这对形成矿床起到了很重要的作用。

4.2 找矿标志

4.2.1 岩体标志。在岩体中，如果其化学成分含量与矿床的化学物质含量接近，或者其他微量元素丰富，则很可能就是矿石岩体富集的地方。

4.2.2 岩性标志。从岩性的标志来看，具有石英脉、角岩及钾长石脉等岩石，可能就是矿床附近的岩石。这种标志一般还需要通过化学元素分析验证。

4.2.3 构造标志。出现较多的地质构造，也是找矿的一个重要考虑因素。大量的数据表明，地质活跃的地方，地下岩石矿物质元素相对丰富，这就为矿石的形成提供了良好的基础。

4.3 保护措施

4.3.1 合理开采，减少低品位矿床的浪费。钨钼矿产资源，是非常稀缺的，针对区域内低品位的钨钼矿产资源，要制定合理的开发保护措施，尤其是要提高开采的技术工艺水平，尽量减少低品位矿床的资源浪费。

4.3.2 采取物理保护措施。对于一些地表裸露的钨钼矿石，要在其上面容易积水的部分，进行防水覆盖，防止在雨季大量的水流，造成矿床的冲刷，从而导致矿石流失。

4.3.3 严格管理矿区，禁止非法开采。要加大对矿区的巡视保护力度，禁止人们私自开采。对周围区域发现的其他矿产资源，也要制定相应的保护措施。

5 结语

本文重点论述了河南省栾川县扎子沟钨钼矿床特征，并对其找矿标志进行详细介绍。同时，结合当前矿产资源保护的要求，提出了一些适当的开发保护措施建议，希望对钨钼矿的合理开发能够起到一定的借鉴作用。

参考文献：