2005年 矿 床 地 质
M IN ERA L DEP OSIT S第24卷 第3期
文章编号:0258_7106(2005)03_0292_13
东秦岭钼矿类型、特征、成矿时代及其地球动力学背景李永峰1,2,毛景文1,胡华斌1,郭保健1,2,白凤军1,2
(1中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;2河南省有色金属地质矿产局,河南郑州 450052)
摘 要 文章在总结前人研究成果的基础上,综合论述了东秦岭钼矿床的时空分布、分类和基本特征。东秦岭钼矿带沿区域构造线呈近东西向狭长带状展布,钼矿床主要集中分布于金堆城—南泥湖地区内;其形成与燕山期中酸性浅成_超浅成小花岗斑岩体有关,钼矿床直接产于岩体内外接触带及其附近;矿床类型主要为斑岩型、斑岩_矽卡岩型,少量热液碳酸盐脉型。结合Re_O s同位素年龄数据,探讨了东秦岭钼矿床的成矿时代及其成矿物质来源、成矿环境、大规模成矿作用时限及其特征,以及成矿地球动力学背景、演化特点和成矿过程。研究结果表明:除黄龙铺钼矿床形成于(221.5±0.3)M a外,东秦岭地区钼矿床的大规模成矿主要出现在(144.8±2.1)～(132.4±2.0)M a时限之间,对应的地球动力学背景为华北克拉通与扬子克拉通的碰撞造山后陆内造山局部伸展过程、中国东部地球动力学体制大转换晚期岩石圈拆沉及伸展时期。
关键词 地质学;东秦岭钼矿;时空分布;地球动力学背景;综述
中图分类号:P618.65 文献标识码:A
位于华北克拉通南缘的东秦岭钼矿带是中国重要的大型钼矿分布区之一(图1),也是仅次于美国西部Climax_Hen-derson斑岩钼矿带的全球第二大钼矿带,钼矿带西起陕西省的金堆城地区,东至河南省栾川南泥湖_三道庄_上房沟、嵩县雷门沟地区,该矿带产出了金堆城、南泥湖、三道庄、上房沟超大型钼矿床和雷门沟等10余个钼(钨)多金属矿床,钼储量约占全国总储量的52%(张正伟等,2001a)。此外,斑岩钼矿床内还伴有钨、铅、稀土、金、铀等元素的矿化,如南泥湖钼矿中伴生的钨达到超大型规模,其储量位居中国第二(M ao et al., 2002)。
东秦岭钼矿带以其独特的成矿地质背景,丰富的矿产资源,受到国内外地质工作者的瞩目(黄典豪等,1989;罗铭玖等;1991;F an et al.,1999),其构造演化、成岩成矿规律及其地球动力学背景是国内外学者共同关注的问题(许志琴等, 1986;张本仁等,1996;高山等,1999;毛景文等,2003)。1949年以来,豫、陕两省地勘部门及多家高校、科研院所先后在本区开展了区域地质测量、矿产普查、勘探及科研工作,在地层、构造、岩浆岩、矿产勘查及成矿规律等方面,取得了丰硕成果(刘孝善等,1987;胡志宏等,1990;胡受奚等,1988)。一些重要的钼矿床(田)均有论文或专著论述,不同学者从不同的角度对东秦岭钼矿带的成矿时空分布、成矿物质来源、构造环境、分类、特征等进行了探讨。
20世纪60年代出现的Re_Os同位素测年技术,于80年代成熟,90年代日趋精确(李永峰等,2004a),该技术一在中国出现,便被用于东秦岭钼矿床的定年研究,相继发表了大批精测的年龄数据(黄典豪等,1994;1996;Stein et al.,1997;Li et al.,2004b),为准确厘定东秦岭各钼矿床的成矿时代及其成矿物质来源和成矿环境,进而准确刻画东秦岭大规模成矿作用时限及其特征,探讨地球动力学背景、演化特点和成矿过程,提供了科学的依据。本文基于前人的基础研究成果,综合论述了东秦岭钼矿床的时空分布、分类、基本特征、成矿地质环境,结合笔者近几年获得的Re_Os年龄数据,重点探讨其形成的地球动力学背景。
1 成矿地质背景
东秦岭地处华北克拉通南缘与秦岭造山带相接的地带,中生代以前为华北克拉通的组成部分,具有典型的克拉通边缘特征(赵振华等,2003)。在中新生代经历了秦岭造山带的陆内造山运动,成为秦岭造山带的北缘组成部分(张国伟等, 1997;2001),其地质演化涉及华北克拉通、南秦岭、北秦岭、扬子克拉通4个构造单元。
区内结晶基底为新太古代太华群深变质岩系,主要由英云闪长质_奥长花岗质_花岗闪长质(T TG)片麻岩、原岩属拉斑玄武岩的斜长角闪岩和石榴二辉麻粒岩以及具孔兹岩建造特征的富铝、富碳质片麻岩、大理岩和磁铁石英岩等组成,变
本文为国家重点自然科学基金项目(编号:40434011)和国家重点基础研究发展规划项目(编号:G1999043211)的成果第一作者简介 李永峰,男,1964年生,高级工程师,现为中国地质大学(北京)在读博士研究生,矿床学专业。
收稿日期 2005_03_21;改回日期 2005_04_15。张绮玲编辑。
图1 东秦岭钼矿带地质略图(据黄典豪等,1996)
1—白垩系砂页岩;2—寒武系灰岩;3—新元古界官道口群、栾川群碳酸盐岩;4—中元古界熊耳群火山岩;5—中元古界陶湾群大理岩; 6—中元古界宽坪群绿片岩;7—下元古界秦岭群变质岩;8—太古界太华群角闪斜长片麻岩;9—燕山期花岗岩;10—燕山期二长花岗岩;
11—断层;12—地质界线;13—碳酸盐型钼铅矿床;14—斑岩_矽卡岩型钼(钨)矿床;15—斑岩型钼矿
F ig.1 Geological sketch map of the East Qinling M o belt(after Huang e t al.,1995)
1—C retaceous sandstone and shale;2—Camb rian l imestone;3—Carbonate rocks of Late Proterozoic Guandaokou Group and Luanchuan Group; 4—M etavolcanics of M iddle Proterozoic Xiong'er Group;5—M arbl e of M iddle Proterozoic Taow an Group;6—Greenschist of M iddle Proterozoic Kuanping Group;7—M etamorphic rocks of Low er Proterozoic Qinling Group;8—Am phibolite gneiss of Archean Taihua Group;9—Yanshanian granite;10—Yanshanian monzonitic granite;11—Fault;12—Geological boundary;13—Carbonatite M o_Pb deposit;14—Porphy ry_skarn M o_W
deposit;15—Porphyry M o deposit
质作用达高角闪岩相和麻粒岩相。太华群英云闪长质片麻岩的锆石207Pb/206Pb年龄为(2841±6)～(2806±7)M a(K ro-ner et al.,1988)。区内盖层主要由中_新元古代的熊耳群、官道口群、栾川群等组成。东秦岭地区于中元古代进入被动大陆边缘裂谷演化阶段,在伸展构造背景中出现以陆相为主的熊耳群火山岩系,这是一套中基性_中酸性双峰火山岩为主夹海陆相碎屑沉积的火山_沉积岩系,沿洛南_栾川断裂北侧呈狭长带状分布,与伸入山西境内的西洋河群形成三角辐射状,熊耳群火山岩的岩石组合特征及其富钾、富铁的地球化学特征既不同于一般碱性火山岩,又不同于一般钙碱性火山岩系,而应属于早期裂谷的偏碱性火山岩,它是本区中元古代辐射状裂谷形成的初期产物,呈角度不整合覆盖于太华群结晶基底之上,是华北克拉通南缘最主要的盖层岩系,在熊耳山_崤山一带厚度达7000m;同位素年龄测定资料表明,该套火山岩系形成于1950～1400M a之间(张宗清等,1994;赵太平等,2001)。官道口群属滨海相碎屑岩_碳酸盐岩沉积建造,呈低角度不整合或假整合覆盖于熊耳群之上,总体组成一个完整的沉积旋回。栾川群整合于官道口群之上,为一套浅海陆源碎屑岩_碳酸盐岩建造,分4个较为明显的沉积旋回。下寒武统至上三叠统为典型的华北克拉通沉积,缺失泥盆系和志留系,其中寒武系和奥陶系为海相地层,二叠系和三叠系为陆相地层。中新生代地层分布于局部陆相盆地内,岩性主要为洪积_冲积相及河湖相碎屑沉积物,个别盆地零星产出白垩纪火山碎屑沉积岩。
本区由于受板块边界深断裂和秦岭褶皱带长期活动的影响,构造形态复杂,断裂与褶皱均较发育,区域构造格架为近东西向与NN E向两组构造相互交织成的格子状。北部为一些形态较简单的宽缓褶皱,向南变为形态复杂的线型褶皱。区内断裂以近东西向最为发育,其次为NN E向。近东西向断裂与NN E向断裂交汇部位常控制燕山期中酸性小侵入体的分布。
区内岩浆岩广泛发育,岩浆作用贯穿本区整个地质演化历史,具有长期性、多次性,主要有太古宙晚期的双峰式火山喷发和中元古代早期的溢流与喷发,以及燕山期大规模酸性岩浆活动,其中以燕山期岩浆活动最为强烈。太古宙岩浆活动表现为侵入太华群中的超基性岩、基性岩。中元古代的岩浆活动造成熊耳群在区内广泛分布。燕山期,秦岭进入陆内造山作用演化阶段,并以陆内俯冲的逆冲推覆隆升和伸展为特征(张国伟等,1996),伴随这些构造作用,东秦岭地区发生了大规模花岗岩浆活动,花岗岩体主要以小斑岩体产出,仅部
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分地区有大岩基形成,代表性岩体有老牛山岩体、华山岩体、文峪岩体、娘娘山岩体、合峪岩体、花山岩体和五丈山岩体等,岩性以黑云二长花岗岩和黑云母花岗岩为主。小斑岩体及花岗岩基均是造山期后地壳增厚背景下的产物,其源区研究表明,小斑岩体的来源深度明显大于大岩基,可能来自下地壳或上地幔;大岩基则是地壳重熔的产物,其形成则主要与壳内作用直接相关。
东秦岭燕山期斑岩体分布于黑沟—栾川深断裂以北,展布方向与该深断裂大体一致,走向EW—N WW,已知主要岩体约100个。同一岩体早期为石英闪长斑岩,中期为二长花岗斑岩或花岗闪长斑岩,晚期为钾长花岗斑岩。岩石类型以二长花岗岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩为主。地球物理探测及对其深源基性包体的温压条件计算同位素示踪、稀土元素和微量元素地球化学证明,该类花岗岩是下地壳物质部分熔融作用形成的岩浆,又经历了岩浆结晶分异作用,并遵循了由基性向酸性正向演化的规律(李宪梓等,1993;卢欣祥等, 2002),一般都发育典型的斑状结构,出现高温石英等,它们是在板内地球动力学条件下,由基性岩浆的底侵作用而形成(肖庆辉等,2002)。由于岩浆的主化学成分的不同,它们可以形成不同的矿物组合,表现出明显的成矿专属性,M o、W矿化主要和富硅、富钾的超酸性花岗斑岩有关,当w(SiO2)>72%、w(K2O)≥w(Na2O),形成钼矿;当w(SiO2)≤72%、w(K2O)≤w(N a2O),则对金、铜矿化有利(卢欣祥等,2002)。
2 矿床空间分布规律
东秦岭钼(钨)矿带主要出露于陕西洛南—河南栾川一带,西起老牛山花岗岩体东侧,东至伏牛山岩体西侧。呈近东西向狭长带状展布,长约250km,宽20～26km,面积>10000km2。南面以铁炉子—黑沟—栾川—固始断裂与秦岭褶皱系分隔;北界西端以石门—潘河—马超营断裂为界,东端以熊耳群与官道口群接触界线为界;矿带中部发育的石门_马超营断裂作为重要的构造标志,大致可将整个矿带分为南、北2个成矿亚带。
北亚带出露地层主要为中元古界熊耳群中基性火山岩和官道口群滨海相碎屑岩_碳酸盐岩,太古宙太华群绿岩建造呈零星状分布。矿床类型主要为斑岩型和热液碳酸盐岩脉型,次为斑岩_矽卡岩型,成矿元素组合主要为M o、M o_Re_U_ Pb、M o_Pb_(U),次为M o_F e和S_Fe_Mo多金属,主要分布有金堆城、石家湾、黄龙铺、木龙沟、银家沟、雷门沟、黄水庵等矿床(图1),空间上可分为3个成矿集中区,西部以金堆城、黄龙铺为代表,中部以木龙沟—后瑶峪为代表,东部集中于嵩县西北部的雷门沟一带。上述矿床产于中元古界熊耳群中基性火山岩系和官道口群石英岩、板岩、硅质条带白云岩以及太古界太华群黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、混合岩中(胡受奚等,1988;张正伟等,2001b)。
南亚带出露地层主要为中元古界官道口群碎屑岩_碳酸盐岩和新元古界栾川群碎屑岩_碳酸盐岩。分布矿床主要有夜长坪、南泥湖—三道庄、上房沟、马圈、骆驼山等,矿床类型主要为斑岩_矽卡岩型,成矿元素组合可分为M o_W、Mo_ (W)_F e、S_W_Zn_Cu_Be。与北亚带矿床富集铼元素的特点相反,大量富集钨而极少含铼。在空间分布上可分为2个矿化集中区。西部为夜长坪—老庙沟矿化集中区,矿床产于中元古界官道口群龙家园组和巡检司组燧石条带、条纹状白云岩、大理岩中,主要为钼钨矿床,伴生铜、硫、锌、铁矿床,东部矿化集中区分布在栾川西北部,矿床产于新元古界栾川群的白术沟组、三川组、南泥湖组大理岩、石英岩、变粒岩、片岩和煤窑沟组白云石大理岩中,主要为钼矿床、钼钨矿床和钼铁矿床(表1)。
矿床类型与围岩地层的时代无关,但对围岩性质具有选择性,主要表现为不同岩性形成不同类型的矿床(盛中烈等, 1984)。如在火山岩中赋存的矿床往往为细脉浸染型矿床,在碎屑岩中形成角岩型矿床,当围岩为大理岩、白云岩等碳酸盐岩时(如官道口群、栾川群),除岩体内带发生斑岩型矿化外,其内、外接触带往往形成矽卡岩型矿化。矿化类型和岩体特征受岩浆侵位深度的控制,侵位较浅时形成爆破(或隐爆)角砾岩型矿化,侵位较深时形成斑岩型矿化,矽卡岩型矿化则可深可浅。含矿流体的沉淀作用往往与地层的化学成分和富集层位对岩体成分和成矿作用的影响有关。
3 矿床类型及典型矿床(田)特征
根据矿床地质特征、成矿元素组合、矿床成因、产出特点和成矿机制,可将东秦岭钼矿床分为斑岩型、斑岩_矽卡岩型、热液碳酸盐脉型3类,其中斑岩型矿床以金堆城、雷门沟钼矿床为典型代表,南泥湖—三道庄、上房沟矿床则是斑岩_矽卡岩型矿床的典型代表,热液碳酸盐脉型矿床出露较少,以黄龙铺、黄水庵矿床为典型代表,各矿床特征见表1。
3.1 斑岩型钼矿———金堆城钼矿
金堆城斑岩钼矿床位于陕西省华县境内(图2),矿区出露地层为中元古界熊耳群,岩性主要为安山_流纹岩及橄榄安粗岩类,以富钾质为特征,主要分布于老牛山岩体东南地区。矿区南部的上元古界官道口群高山河组不整合覆盖于熊耳群之上,岩性主要为石英砂岩、泥岩和板岩。区内褶皱构造为金堆城背斜,轴向大致呈NN E向展布,由熊耳群火山岩构成。断裂构造主要为N E_NEE向和NW_NW W向2组,NW向断裂控制着金堆城花岗斑岩的侵位和蚀变分带。北侧的燕门凹断裂限定了钼矿化北界,南部碌碡沟逆冲断裂使高山河群石英岩推覆于钼矿之上。区内火成岩为加里东期辉绿岩、燕山期老牛山花岗岩体和金堆城花岗斑岩及脉岩。与矿化有关的金堆城钾长花岗斑岩体呈岩筒状,地表出露长450m,宽150m,面积约0.067km2;深部长2000m,宽450m,面积约0.35km2。岩体北宽南窄,向北西延伸,侵入于中元古界熊耳群火山岩中。岩石以高硅富碱为特征,属于碱_钙碱系
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图2 金堆城钼矿床地质略图(据黄典豪等,1987)
1—新元古界官道口群石英岩;2—中元古界熊耳群变细碧岩;3—中元古界熊耳群板岩;4—辉绿岩脉;5—燕山期老牛山二长花岗岩;
6—燕山期金堆城花岗斑岩;7—黑云母化;8—角岩化;9—矿体界线;10—地质界线;11—地层不整合界线;12—断层;
13—背斜轴;14—向斜轴
Fig.2 Schema tic geological map of the Jinduicheng porphy ry molybdenum deposit(after Huang et al.,1987) 1—Quartzite of Late Proterozoic Guandaokou Group;2—M etaspilite of M esoproterozoic Xiong'er Group;3—Slate of M iddle Proterozoic Xiong'er Group;4—Diebase;5—Yanshanian Laoniushan monzonitic granite;6—Yanshanian Jinduicheng granitic porphyrry;7—Biotitization; 8—Hornfels ation;9—Boundary of orebody;10—Boundary of strata;11—Unconformity;12—Fault;13—Axis of an ticline;14—Axis of syncline
列岩类。
矿体主要产于N W走向的燕山期花岗斑岩内部,部分产于安山质火山岩中,呈巨大的连续扁豆体沿325～145°方向延伸,矿体地表出露长约1600m,深部控制长2200m,厚度约600～700m。矿石类型分为3种:花岗斑岩型、变安山岩型、板岩_石英岩型。矿化与蚀变发育于斑岩体及其外接触带广大范围,自斑岩体向外呈现有规律的面型蚀变:钾长石化_绢英岩化_硅化_青磐岩化。各蚀变带矿化均由不同矿物组合的交错石英细脉所组成(任启江等,1987),大致可分为3期:早期为无矿化的钾长石_石英脉;中期为成矿阶段,主要为硫化物_石英、硫化物_萤石_钾长石_石英脉;晚期为硫化物_方解石_石英、黄铁矿_沸石_石英脉。
矿床形成的均一温度为240～450℃,主成矿阶段均一温度为300～400℃,黄铁矿的δ34S值为+3.7‰～+5.60‰,辉钼矿δ34S平均值为+4.10‰,δ34S平均为+4.8‰(黄典豪等, 1987),显示深部岩浆来源。氢、氧同位素研究结果表明(徐兆文等,1998),δ18O为11.83‰～8.59‰,均值为9.54‰;δ18O水‰为7.77‰～-10.12‰,均值为-1.03‰;氢同位素δD为-57.22‰～-120.69‰,均值为-82.83‰;从成矿前※成矿期※成矿后,δ18O水、δD值有逐渐降低的趋势,说明从成矿前至成矿后,雨水的混入量不断增加,成矿流体早期主要来自岩浆热液,晚期伴有大量雨水。
3.2 斑岩_矽卡岩型钼(钨)矿———南泥湖钼矿田
南泥湖矽卡岩_斑岩型超大型钼(钨)矿田位于豫西栾川南部,包括南泥湖斑岩型钼(钨)矿床、三道庄矽卡岩型钼(钨)矿床、上房沟斑岩型钼(铁)矿床等3个超大型矿床,外围尚有
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马圈、石宝沟、鱼库、黄背岭等斑岩型、矽卡岩型中_小型钼矿床(点)(图3)。
区内出露地层主要为上元古界栾川群巨厚层中浅变质的浅海相碎屑岩及碳酸盐岩,因受燕山期中酸性岩浆活动影响而形成了范围广泛的各种角岩和矽卡岩。主要容矿地层为三川组大理岩、南泥湖组大理岩、片岩及煤窑沟组白云质大理岩(图3)。区内断裂以N WW _NW 向最为发育,N E 向组次之。岩浆岩主要有加里东期的变辉长岩、正长斑岩和燕山中晚期的南泥湖、上房沟、石宝沟、鱼库、马圈等中酸性岩体。与钼(钨)矿化有关的花岗斑岩组成复式小岩体,均呈小岩株状,属浅_超浅成相,岩石类型为钙碱性。岩浆演化方向为花岗闪
长岩※二长花岗岩※花岗斑岩,在岩浆演化过程中,随着岩浆酸度的增高,钼、钨含量有大幅度的增长,可高于维氏值几十至几百倍。成矿岩石普遍具高碱、富钾、超酸的岩石化学特征(徐兆文等,1995)。
钼(钨)矿体在矿床中的赋存部位有3种形式:①在岩体外接触带(上房沟矿床),矿体呈倒杯状,中心为无矿或弱矿化;②主要在外接触带角岩中,矿体呈似层状、透镜状(南泥湖矿床);③远离接触带的矽卡岩中,矿体呈层状、似层状(三道庄矿床)。
南泥湖钼(钨)矿床产于南泥湖斑状二长花岗岩体内及其外接触带矽卡岩、角岩中,矿体北西长2400m ,南北宽1
000
图3 南泥湖钼矿田地质简图(据Li et al .,2004b )
1—第四系;新元古界栾川群;2—煤窑沟组白云质大理岩;3—南泥湖组大理岩、片岩;4—三川组变砂岩、黑云大理岩;5—白术沟组石英
岩、片岩白云质大理岩;6—中元古界官道口群石英砂岩、白云岩;7—燕山期斑状花岗岩;8—燕山期花岗斑岩;9—变辉长岩;10—地层产状;11—断层;12—地质界线;13—矿床(大、中、小型);14—岩体/矿床年龄及测试方法;15—研究区;16—村庄
Fig .3Geological map of the N annihu M o orefield ,East Q inling area (after Li et al .,2004)
1—Quaternary sedimen ts ;Neoproterozoic Luanchuan Group :2—Dolomitic marble of M eiyaogou Formation ;3—M arble and schist of Nannihu For -mation ;4—M eta _sandstone and biotite marble of Sanchuan Formation ;5—Quartzite ,schis t and dolomitic marbl e of Baishugou Formation ;6—Quartz sandstone and dolomite of M esoproterozoic Guandaokou Group ;7—Yanshanian porphyritic granite ;8—Yanshanian granite porphyry ;9—M eta _gabbro ;10—Atittude ;11—Fault ;12—Geological boundary ;13—Deposits (large ,medium ,small );14—Ages of rock and mineralization as
w el l as the measuring method ;15—Study area ;16—Village
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～1179m,厚度变化大,单孔控制厚度最大420.12m,最小2 m,平均144.13m,矿体总体走向318°,倾向SW,倾角15～26°,平均20°。矿体形态呈似层状,向四周分支尖灭。
三道庄钼钨矿床主要赋存于三川组上部大理岩及其交代形成的矽卡岩中,主矿体沿走向长2100m,沿倾向延伸1800m,厚度一般80～150m。矿体规模大,形态简单,呈层状或似层状产出。总体产状280～310°,倾向SW,倾角平缓,一般5～10°,局部地段因受褶皱、断裂构造影响而变陡。
上房沟钼(铁)矿床产于上房沟花岗斑岩与新元古界栾川群煤窑沟组白云质大理岩的内、外接触带上,钼矿体主要赋存于大理岩、矽卡岩和花岗斑岩中,铁钨矿体主要产于矽卡岩中。矿体平面上呈环带状,花岗斑岩中心为无矿核心,环带东西长800～900m,南北宽400～500m。
矿石类型主要有矽卡岩型(占全区已探明金属储量的50%以上)、角岩型(长英角岩型+透辉石斜长石角岩型)(占40%±)、花岗斑岩型(占10%±)和细晶正长岩型(储量甚少)。
根据矿物共生组合特点,可将成矿过程大致分为3个矿化阶段(罗铭玖等,2000):①基本无矿化的硅、铝、钾交代阶段,②钼、钨、铁矿化交代阶段,③石英_硫化物阶段,是辉钼矿的主要形成阶段,以形成大量的黄铁矿、辉钼矿及少量黄铜矿、闪锌矿等硫化物为特征,并与石英、钾长石、方解石、萤石等组成各种细脉,充填于矽卡岩、大理岩等岩石的裂隙中。
黄铁矿、方铅矿的δ34S均为正值,变化范围为+1.84‰～+6.27‰,呈塔式分布,表明有大致相同的硫源;从矿化早期到晚期,δ34S呈递减趋势。铅同位素具有以深源铅为主的壳幔混合源特点。主成矿期石英_硫化物阶段石英的δ18O变化为8.4‰～12.5‰,对应的成矿流体的δ18O水值为-5.0‰～11.8‰,且从早到晚明显降低,表明早期成矿流体基本属岩浆水,之后大气降水逐渐加入(罗铭玖等,2000)。
3.3 碳酸盐脉型钼矿床———黄龙铺钼矿床
黄龙浦钼矿床与金堆城钼矿床相距约12km,但成因类型为碳酸盐脉型钼矿床。探明钼储量11.5万t,钼品位0.086%。新太古代太华群片麻岩构成区内结晶基底,中、上元古界铁铜沟组和熊耳群火山岩系及蓟县系浅变质岩构成上构造层,并与基底呈不整合接触。基底构造线(褶皱、断裂)呈近EW向和N W向。
该钼矿床产于板岔梁_蚂蚁山背斜的北东翼,钼矿体主要赋存于熊耳群黄龙铺组的变细碧岩层内,并受N W向和NE 向断裂的联合控制(图4),主要由含钼(铅)石英方解石碳酸盐脉组成,呈似层状和透镜状,一般脉长几十至100多米,最长者达500m左右,宽0.1～1.0m,最宽达20m。围岩蚀变仅局限于矿脉两侧,主要有黑云母化、绿帘石化、黄铁矿化、碳酸盐化、硬石膏化和沸石化。
根据矿石的矿物组合、结构和构造特点,矿化过程大致可分为硅酸盐_硫化物、碳酸盐_硫化物、硫酸盐_硫化物_浮石等3个矿化期,其中碳酸盐_硫化物期为主矿化期。
矿床成矿温度为450～280℃,成矿流体主要为含矿的氯化钠_硫酸盐_碳酸盐_水类型,盐度为40%～60%。δ34S值为-14.7‰～+7.9‰,其中硫化物的δ34S值均为负值,而硫酸盐矿物δ34S为正值。成矿流体的δ34S为+1.0‰,表明硫为幔源硫(黄典豪等,1984a)。成矿流体的δ13C为-5.0‰,具有深源(上地幔)碳的特征。石英的δ18O值为+8.0‰～9.55‰,与方解石的δ18O值十分相似。与石英和方解石平衡水的δ18O水为+1.2‰～+6.5‰,低于初生岩浆水的δ18O值(T ay lor,1977),是由于成矿过程中深源流体与地下水发生混合所致。矿石铅属于放射成因铅低的异常铅(黄典豪等, 1984b),主要来自上地幔,但受到区内古老基底(下地壳)铅的部分混染。矿床中方解石和钡天青石的87Sr/86Sr=0.7051～0.7065,平均为0.7058,是深源(上地幔)的产物(黄典豪等, 1985)。
4 成矿时代及其物质来源
东秦岭钼矿床的形成与该地区广泛分布的燕山期中酸性花岗斑岩有关(卢欣祥等,2002),小岩体控制了钼矿的生成(卢欣祥,1994)。前人对这些岩体进行过同位素测年,在20世纪80年代末及90年代初利用Rb_Sr、K_A r等同位素方法完成(表2),获得的成岩年龄数据变化较大,如南泥湖岩体的K_A r年龄从104.3M a到255M a。由于受测试技术方法的限制,以往难以直接测定成矿年龄,只能利用与矿化有关的地质体的相互关系间接地确定成矿年代,或者测定与钼矿伴生的蚀变岩或蚀变矿物的同位素年龄来间接判断成矿年龄,因此难以准确厘定其成矿时代。Re_O s同位素体系因其封闭性好、受后期改造很弱,可直接测定硫化物矿床的成矿年龄(S tein et al.,2001),而被广泛用于钼矿床的定年研究。近十年来,运用辉钼矿Re_Os同位素方法测定东秦岭地区的钼矿床的年龄,相继发表了一大批测年数据(黄典豪等,1994; 1996;Stein et al.,1997)。随着该技术的日趋成熟和不断改进(李永峰等,2004),尤其是近年来测试精度的提高,以及187Re 衰变常数(λ=1.666×10-6)的重新厘定,使精确测定钼矿床的年龄成为可能。李永峰等(2003;2005)测定了南泥湖钼矿田和雷门沟钼矿的成矿年龄,表明除黄龙铺钼矿形成于(221.5±0.3)M a外,东秦岭地区的其他钼矿床形成时代集中于(144.8±2.1)～(132.4±2.0)M a(表2)。
C、H、O、S、Pb等稳定同位素研究表明,东秦岭地区钼矿床的成矿流体多数表现为以岩浆水为主的混合液,晚期有大量大气降水混入,成矿物质主要来源于岩浆(黄典豪等,1987)以及大气降水所淋滤的围岩。依据岩石学方面的资料(张正伟等,1989)及岩体的87Sr/86Sr初始比值为0.7034～0.7080 (罗铭玖等,1991),接近或略高于上地幔的87Sr/86Sr初始比值(0.702～0.706),认为成矿物质是下地壳与上地幔的同熔产
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图4 黄龙铺钼矿床地质略图(据黄典豪等,1985)
中元古界高山河组:1—泥砂质板岩、石英岩;2—变石英砂岩;3—泥砂质板岩、变石英砂岩;4—变石英岩、底砾岩;中元古界熊耳群:5—变细碧岩、绢云千枚岩;6—变细碧岩、变凝灰岩;7—变细碧岩、黑云石英片岩;8—杏仁状细碧岩、变凝灰岩;9—变细碧岩、绢云千枚岩; 10—新太古界太华群角闪斜长片麻岩;11—片麻状花岗岩;12—辉绿岩;13—正长斑岩;14—老牛山花岗岩;15—花岗斑岩;16—背斜;
17—断层;18—不整合界线;19—地质界线及产状;20—钼矿体
Fig.4 Schematic geological map of the Huanglongpu molybdenum deposit(after Huang et al.,1985) Mesoproterozoic G aos hanhe G roup:1—Argillo_arenaceous slate and quartz ite,2—M etaquartzose s andstone,3—Argil lo_arenaceous sl ate and metaquartzose sandstone,4—M etaquartzite and basal conglomerate;Mesoproterozoic Xiong'er G roup:5—M etaspilite and sericitized_phyllite,6—M etaspilite and metatuff,7—M etaspilite and quartz_schist;8—Amygdal oidal spilite and m etatuff;9—M etaspil ite and sericitized phyllite;10—Am-phibolite gneiss of Archean Taihua Group;11—Gneissic granite;12—Diabase;13—S yenite porphyry;14—Yanshanian Laoniushan monzonitic granite;15—Yanshanian granitic porphyry;16—Anticline;17—Fault;18—Unconformity;19—Boundary of strata and atittude;20—M olybde_
num orebody
物(张正伟等,2001b)。有的学者根据岩体的锶、氧同位素特征,认为成矿物质来源于下地壳(陈衍景等,2000)。张本仁等(1994)则详细地研究了华北地台南缘的岩石圈组成,M o元素主体上富集于下地壳和上地幔,结合N d、Sr同位素组成特征,认为成矿物质主体来源于下地壳,但混有少量地幔组分。Re_Os同位素体系也可有效地示踪成矿物质来源,毛景文等(M ao et al.,1999b)综合分析、对比了中国各种类型钼矿床中辉钼矿的铼含量,发现从地幔来源到壳幔混源再到地壳来源,矿石中的含铼量呈10倍地下降,从幔源—I型花岗岩—S型花岗岩有关的矿床,w R e n×10-4～n×10-5～n×10-6。因此,辉钼矿的Re含量可以指示成矿物质的来源(M ao e t al., 1999;Stein et al.,2001)。最近的研究表明,南泥湖钼矿田中辉钼矿的w R e为15.2×10-6～27.5×10-6,平均为22.0×10-6(Li et al.,2004b),雷门沟钼矿床则为11.5×10-6～16.2×10-6(李永峰等,2005),显示成矿物质主要来源于下地壳,但混有少量地幔组分。只有黄龙铺钼矿床是个例外,其成
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表2 东秦岭地区花岗斑岩体及钼矿年龄一览表
Table2 Ages of granitic porphyries and molybdenum deposits in East Qinling area
岩体名称年龄/M a测试方法测试矿物样品数资料来源
黄龙铺221.5±0.3Re_Os辉钼矿7S tein et al.,1997黄龙铺216±2Re_Os辉钼矿3杜安道等,1995黄龙铺222±4Re_Os辉钼矿5黄典豪等,1994黄龙铺206U_Pb铅铀钛铁矿1黄典豪等,1985金堆城138.4±0.5Re_Os辉钼矿2S tein et al.,1997金堆城141±4Re_Os辉钼矿5杜安道等,1995金堆城127±7Re_Os辉钼矿1黄典豪等,1994金堆城129±4Re_Os辉钼矿1黄典豪等,1994金堆城139±2Re_Os辉钼矿7杜安道等,1995金堆城135±6Ar_Ar辉钼矿不详杜安道等,1995金堆城132Rb_S r全岩不详尚瑞钧等,1988金堆城124±6K_Ar黑云母2聂凤军等,1994南泥湖142±15Rb_S r全岩7胡受奚等,1988南泥湖162K_Ar白云母不详胡受奚等,1988南泥湖141Rb_S r全岩5李先梓等,1993南泥湖130.9±4.5K_Ar钾长石不详罗铭玖等,1991南泥湖136.5±3.7K_Ar黑云母不详罗铭玖等,1991南泥湖141.8±2.1Re_Os辉钼矿1李永峰等,2003南泥湖148±10Re_Os辉钼矿1黄典豪等,1994上房沟145K_Ar全岩不详罗铭玖等,1991上房沟134Rb_S r全岩7李先梓等,1993上房沟144.8±2.1Re_Os辉钼矿2Li et al.,2004三道庄145.0±2.2Re_Os辉钼矿3Li et al.,2004雷门沟88.4K_Ar不详不详胡受奚等,1988雷门沟132.4±2.0Re_Os辉钼矿2李永峰等,2005雷门沟136.2±1.5SHRIM P锆石11李永峰等,2005
矿物质来源于地幔(黄典豪等,1985),可能为地幔蠕动或脱气过程的一种成矿响应(毛景文等,2003)。
5 地球动力学背景
东秦岭钼矿主要形成于2个时段,其一为三叠纪晚期的碳酸盐脉型矿化,时限为(221.5±0.3)M a;其二也是东秦岭地区最为重要的大规模成矿作用时期,即广泛发生于侏罗纪—白垩纪之间的斑岩型_矽卡岩型矿化,时限在(144.8±2.1)～(132.4±2.0)M a之间。毛景文等(2003)提出华北克拉通及其邻区的中生代金属矿床大规模成矿作用出现在200～160M a、140M a左右和130～110M a3个时期。通过对中生代地球动力学演化的分析研究,认为这三大成矿期所对应的地球动力学背景分别为华北板块与扬子板块的碰撞造山后陆内造山和伸展过程、南北主应力场向东西主应力场构造体制大转折和东西向岩石圈大规模减薄作用。东秦岭钼矿作为区内大规模成矿作用的组成部分,其成矿时限和背景基本相同。
自加里东运动开始,直到三叠纪早期,华北克拉通一直处于稳定发展阶段,同位素测年及其他资料表明,扬子克拉通与华北克拉通在238～218M a之间实现碰撞对接(Ames et al.,1993;李曙光等,1989;M eng et al.,1999;李锦轶,2001),秦岭内部广泛发育的碰撞型花岗岩、商丹缝合带内代表造山后产物的环斑花岗岩(卢欣祥等,1996),表明两个大陆碰撞闭合于印支期末,之后开始碰撞造山作用,大陆深俯冲到地幔,其部分熔融形成的岩浆或脱水形成的流体交代上覆岩石圈地幔,形成富集地幔楔。黄龙铺钼矿床出现于扬子克拉通与华北克拉通最初碰撞对接后的陆内造山期间,挤压与伸展交替出现,钼矿床在壳幔强烈作用的伸展期形成,因此,控矿断裂以NW向的张性断裂系统为主。
约160M a,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(任纪舜,1991;赵越等,1994;牛宝贵等,2003),从印支期以近EW向构造为主、N N E—近N S向构造为次进入以NN E—近N S向构造为主、近NW向构造为次的构造_动力体制大转换的时期:①构造体制上经历了从古生代EW向构造格局转变到中生代早期的NN E向构造格局,由挤压为主到伸展为主的构造体制转变。②动力学体制经历了由古生代—中生代早期由同陆块的拼合转变为陆内构造为主。大洋板块的俯冲作用和深切至地幔的郯庐断裂的左行走滑运动使地幔对流平衡和岩石圈状态平衡遭到破坏,幔源岩浆与地壳重熔的岩浆混合形成花岗质岩浆,形成比较典型的同熔型或I型花岗岩。
300
矿 床 地 质 2005年
这些成矿的花岗质岩浆不仅经历了强烈的分异演化,而且高侵位且未发生喷发作用,使挥发组分和成矿元素得以保存,形成东秦岭地区的钼矿床。尽管成矿带宏观上表现为EW向,但控矿主断裂为N NE向。这一期大规模成矿作用的控矿构造、相关的深源花岗岩体和盆地演化一致表明它们形成于构造转折的晚期,受伸展构造应力场的制约(毛景文等,1999; 2005)。
6 结 论
通过对东秦岭钼矿带的综合分析研究,可以得出以下几点结论:
(1)东秦岭钼(钨)矿带主要出露于陕西洛南—河南栾川一带,矿床直接产于燕山期中酸性岩体内外接触带及其附近,其形成与燕山期中酸性小花岗斑岩体有关,斑岩属浅成、中浅成。
(2)东秦岭钼矿床主要为斑岩型、斑岩_矽卡岩型,少量为热液碳酸盐脉型;成矿物质主要来源于下地壳,混有少量地幔组分。但黄龙铺钼矿床是个例外,其成矿物质来源于地幔。
(3)东秦岭钼矿形成时代局限于(221.5±0.3)M a～(132.4±2.0)M a之间,除黄龙铺钼矿形成于(221.5±0.3) M a外,东秦岭地区的其他钼矿床形成时代集中于(144.8±2.1)～(132.4±2.0)M a,其对应的地球动力学背景分别为华北克拉通与扬子克拉通的碰撞造山后陆内造山和伸展过程、中国东部构造体制大转换晚期。
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(1F aculty of G eo sciences and Resources ,China University of G eosciences ,Beijing 100083,China ;2Henan Bureau of Geology and M ineral Resources for Nonferrous M etals ,Z hengzhou 450052,Henan ,China )
Abstract
Located on the southern margin of the No rth China craton ,the East Qinling molybdenum metallogenic belt
is o ne of several regions in China characterized by the distributio n of some important large _size moly bdenum de -posits .Molybdenum deposits generally occur in nearly E _W direction along the tectonic lineament and are mostly concentrated in a zone stretching from Jinduicheng area of Shaanxi Province in the west to Nannihu _San -daozhuang _Shangganggou area of Luanchuan and Leimenggou of Song xian in western Henan Province .They are genetically related to Yanshanian intermediate _acid granites distributed ex tensively in East Qinling area and occur along the endo _and exo _contact zones of the porphy ry .The moly bdenum deposits are mainly of porphy ry and porphy ry _skarn ty pe and subordinately of carbonatite vein type .The ore _forming ages of the molybdenum de -posits in East Qinling area are w ithin (221.5±0.3)M a ～(132.4±2.0)M a ,and cluster mainly into two puls -es of (221.5±0.3)M a and (144.8±2.1)～(132.4±2.0)M a .The former pulse geodynamically correspond to the ex tensional period of post _collision o rogenic process between North China and Yangtze cratons .The latter pulse results from the transformation of the tectonic regime from NS _to nearly EW _directions in East China .
Key words :geology ,East Qinling molydenum deposits ,distribution ,geodynamics ,comprehensive
304 矿 床 地 质 2005年
钼矿资源 www555整理 一、资源状况 截至1996年底，我国已探明钼矿区222处，分布于全国29个省、自治区、直辖市。钼的保有储量达到840.20万t，其中A+B+C级占储量的39.8%，为334.50万t，如以我国的工业储量(A+B+C级)与西方国家的储量基础相比，我国低于美国(540万t，储量基础)，而高于智利(250万t，储量基础)，居世界第二。 图3.14.1示出了我国40多年来保有储量和工业储量(A+B+C级)增长状况。 图3.14.1中国钼矿保有储量增长曲线图 二、储量分布 我国钼矿分布就大区来看，中南占全国钼储量的35.7%，居首位。其次是东北19.5%、西北14.9%、华东13.9%、华北12%，而西南仅占4%。就各省(区)来看，河南储量最多，占全国钼矿总储量的29.9%，其次陕西占13.6%，吉林占13%。另外储量较多的省(区)还有：山东占6.7%、河北占6.6%、江西占4%、辽宁占3.7%、内蒙古占3.6%。以上8个省(区)合计储量占全国钼矿总保有储量的81.1%，其中前三位的河南、陕西、吉林三省就占56.5%。表3.14.4和示出了我国主要的钼矿床及其开发利用情况。
表3.14.4中国钼矿主要产地一览表
图3.14.2 中国钼矿分布图
三、资源特点 我国钼矿探明储量虽多，但其品位与世界主要钼资源国美国和智利相比，显著偏低，多属低品位矿床。矿区平均品位小于0.1%的低品位矿床，其储量占总储量的65%，其中小于0.05%的占10%。中等品位(0.1%～0.2%)矿床的储量占总储量的30%，品位较富的(0.2%～0.3%)矿床的储量占总储量的4%，而品位大于0.3%的富矿储量只占总储量的1%。 我国钼矿虽然品位低，但伴生有益组分多，经济价值高。据统计，钼作为单一矿产的矿床，其储量只占全国总储量的14%。作为主矿产，还伴生有其他有用组分的矿床，其储量占全国总储量的64%。与铜、钨、锡等金属共生和伴生的钼储量占全国钼储量的22%。 我国钼矿的第三个特点是规模大，并且多适合于露采。据统计，储量大于10万t的大型钼矿，其储量占全国总储量的76%，储量在1～10万t的中型矿床，其储量占全国总储量的20%。适合于露采的钼矿床储量占全国总储量的64%。大型矿床大多可以露采，而且辉钼矿的颗粒往往比较粗大，属于易采易选型。 就矿石类型来看，在我国已探明的钼矿储量中，以便于利用的硫化钼矿石为主，其储量约占钼矿总保有储量的99%，而不便利用的氧化钼矿石，混合钼矿石及类型不明的钼矿石只占全国总保有储量的1%。 我国钼矿的最后一个特点是，地质工作程度比较高。经过地质工作达到勘探程度的储量占总保有储量的50.5%，达到详查程度的储量占41.8%，二者合计，详查以上工作程度的储量占到我国钼矿总保有储量的92.3%。 钼矿资源地质特征
钨矿资源地质特征 一、矿床时空分布及成矿规律 (一)中国钨矿时空分布 从成矿期来看，据《中国内生金属成矿图说明书》(1987)统计的钨矿床成矿时代［以矿床(点)数量为基础］，前寒武纪成矿期占2%，加里东期占4%，海西期占9%，印支期占2%，燕山期占83%。从空间分布来看，在中国三大成矿域，即古亚洲成矿域、滨太平洋成矿域、特提斯成矿域，均有不同程度的分布，说明空间分布广泛。康永孚、苗树屏等(1994)将中国钨矿分布划分为5个成矿带，即华北成矿带、华南成矿带、天山-北山成矿带、西秦岭-祁连山成矿带、三江钨锡成矿带。其中，华南成矿带中的南岭成矿区(包括政和-大埔深断裂以西的闽西、赣湘南部、粤桂两省区的一部分和滇东南部分)，是我国钨矿床高度发育区，也是世界钨矿床分布最密集的地区。成矿条件优越，矿床类型丰富多彩，拥有世界上主要钨矿类型，如石英脉型(广东锯板坑钨矿、江西大吉山钨矿等)、花岗岩细脉浸染型(福建行洛坑钨矿)、以夕卡岩为主的层控多因叠加型(湖南柿竹园钨锡铋钼矿)、层控型(广西大明山钨矿)等。 如此可见，中国钨矿时空分布既广泛又相对高度集中。成矿期主要集中于燕山期，矿床分布特别是大型、超大型钨矿主要集中于南岭成矿区。其储量占全国钨储量的70%以上。 (二)中国钨矿成矿主要特点和若干规律
(1)具有多元成矿特点即成矿物质的多来源(岩源、层源、混合源、壳源、壳幔混合源等)；含矿建造的多层位(元古宇、震旦系、寒武系—奥陶系、泥盆系—石炭系、上侏罗统)；成矿作用的多期性；成矿环境的多样性；以及钨元素地球化学的多种适应性，如在岩浆阶段、岩浆热液、各种矿化流体、变质作用及表生作用中，均可活化、迁移，在有利的构造条件下富集成矿。 (2)具有地层、构造、岩浆岩多种因素及其复合控矿的特点地层沉积建造是供矿、容矿的基本因素之一，不同的容矿建造机制分别控制形成不同类型的钨矿。如碳酸盐岩建造总是形成夕卡岩或似夕卡岩型钨矿床(以白钨矿为主)；而在硅铝建造则往往产生交代岩或角岩，形成岩体浸染型、细脉浸染型、脉型、角砾岩筒型钨矿床。不同的构造-岩浆机制，形成各具特征的矿床类型。例如，由深大断裂从深部带来的壳幔混源型岩脉，可以形成斑岩型、角砾岩筒型钨矿；而来自壳源型的岩脉则形成脉型或夕卡岩型钨矿。各种成矿条件联合控矿，必然产生多型矿床的共生与复合。 (3)矿床高度集中分布和成群成带出现如前所述，南岭是中国钨矿最密集的成矿区，尤其是赣南、湘南、粤北地区的钨矿床更是高度集中分布，而且是成群成组的出现。如在赣南大余—崇义—上犹地区，仅在7800km2范围内就有180多个矿床(点)密集分布，几乎平均10km2内即有两处钨矿床，并呈现等距、近等距的分布；又如，盘古山区在
中国钼矿特征 一、矿床时空分布及成矿规律 我国东部的钼、铜-钼、钼-钨等矿床归属于环太平洋钼成矿带，西部在三江地区的铜-钼矿床隶属三江褶皱系铜-钼成矿带(属古地中海成矿带)。根据钼矿床与大地构造单元的关系及成矿特点，把东部环太平洋钼成矿带进一步划分成为四个成矿省：①中朝准地台钼成矿省；②东北海西褶皱系铜-钼成矿省；③扬子准地台铜-钼成矿省；④华南褶皱系钨-铜-钼成矿省。其中最引人注目的是中朝准地台钼成矿省。业已查明，北缘的燕辽钼矿带和南缘的东秦岭钼矿带，是我国最重要的两个钼矿带，它们约占全国已探明工业钼储量的60%以上，尤其是东秦岭钼矿带，钼矿总储量达360万t，共有钼(钨)矿床(点)46个，其中特大型矿床4个：金堆城钼矿、上房沟钼(铁)矿、南泥湖钼(钨)矿、三道庄钼(钨)矿；大型矿床4个：大石沟钼(铼)矿、石家湾钼矿、夜长坪钼钨矿、雷门沟钼矿；中型矿床有：南台钼钨矿、银家沟钼矿、秋树湾铜钼矿等等。区内东西向构造具有一级控制意义；不同构造体系的联合、复合部位控制着岩群及矿带的分布，具有二级控制意义，成矿带内的大矿田或矿区等，均处在新华夏系或弧形构造与纬向构造斜接叠加部位，像金堆城、黄龙铺等矿区处于纬向构造与祁吕贺山字型构造前弧东翼复合部位，栾川南泥湖矿田处在纬向构造与伏牛-大别弧形构造叠加部位；低序次的构造变动或构造交接复合部位，控制着小岩体或矿体，具有三级控制意义。 西部三江印支褶皱系铜-钼成矿带。该区沿深断裂带的构造-岩浆活动强烈，燕山-喜马拉雅早期的中酸性岩浆活动频繁，在喜马拉雅期形成玉龙斑岩型铜(钼)矿床和马厂箐斑岩-夕卡岩型钼(铜)矿床。 钼矿床的成矿时代，就全世界而言，主要为中生代和新生代，这两个时期形成的钼矿床约占世界上已探明钼总储量的90%左右。我国除少数铜(钼)矿床形成于古生代的海西期和新生代的喜马拉雅期外，绝大多数钼矿床和铜(钼)矿床均为中生代燕山期的产物，这是由于我国东部广大地区的燕山期断裂构造和花岗岩类侵入活动广泛发育所致。 二、矿床类型
一．名词解释 1.成矿物质直接来源与间接来源 从地质体中直接为矿床或矿体提供的成矿物质成直接物质来源，经过多种地质过程为矿床提供的物质来源称为间接物质来源。 2.成岩矿产与非成岩矿产 成矿物质构成岩矿石主要成分的矿产，属于工业品位高的矿产称为成岩矿产；品位低的不构成岩矿石主要成分的矿产为非成岩矿产。 3.矿化剂 促进成矿物质溶解搬运富集的化合物，一般为挥发性气体，称为矿化剂。 4.矿化系数 成矿地质体中成矿元素含量与元素克拉克比值称为矿化系数，矿化系数大于1有利于成矿。 5. .蒸发岩 在大陆表面蒸发量大于降雨量的地区分布的封闭湖泊中逐渐浓缩，由盐湖卤水结晶分异形成的岩石。 6.亲硫元素 易于形成硫化物，与铜共生的元素。 7.矿产资源 具有潜在工业价值矿物岩石称为矿产资源。 8.高温硅钾卤水 温度高、富含K2O、Na2O、SiO2、P2O3、F等元素及化合物和挥发份的卤水。一般是在岩浆和高级区域变质作用中形成的卤水。 9. 沉积矿床 在地表由沉积作用形成的矿床，一般成层状，和围岩是同时形成的。 10.钾长石岩 富含钾长石的热水沉积岩，一般细晶或隐晶质结构。 11.青盘岩化 热液交代安山质火山岩形成的含绿泥石、绿帘石、钠长石、碳酸盐矿物的岩石，是斑岩矿床的低温蚀变岩石。 12.矽卡岩 岩浆热液交代碳酸盐岩形成的蚀变岩石，一般产在中酸性岩浆岩和碳酸盐岩石的接触带。 13.活动大陆边缘 具有俯冲构造的大陆边缘，一般发育火山岩浆带。 14. 低温热液矿床 低于250℃，富含挥发份的硫酸盐型卤水，一般为地热增温作用形成的盆地建造水。 15.成矿流体 富含成矿元素和挥发份的热卤水，称为成矿流体。 16.围岩蚀变 在热液作用下，由于物质成分交换，原有岩石发生变化形成新岩石的作用，称为围岩蚀变。 二．简述题 1. 简述板块构造的基本原理与构造区域划分。 由于地幔软流圈对流带动地壳发生漂移，地球表面划分大陆裂谷区域、大洋裂谷区、活动大陆边缘、被动大陆边缘等。 2.简述地壳重熔岩浆形成的地质环境与岩性特征。 在地块及板块边缘由于俯冲挤压作用导致温度压力升高，地壳岩石发生熔融，低熔点岩石先发生熔融，主要形成中酸性岩浆。 3.简述硫酸盐型卤水的组成及地球化学特征。
主要概念： 1． 位势涡度及无粘浅水流体的位势涡度守恒定律 位势涡度：在旋转流体中，流体运动时存在着一个保守性或守恒性的较强的组合物理量，称 为位势涡度，且定义为πλρ ω=??Ω +)2( ?ρ 。 位势涡度的引入有两种方法： A ． 可以从涡度方程出发 涡度方程：ρ ρρωωω???+???+??-??=p u u dt d a a a ρρρρρ 影响涡度变化的因素可概括为：涡管的倾斜效应，涡管的伸缩效应，斜压性以及摩擦作用。 位势涡度方程： )(}{][)(3ρρλρρλρωλρω????+?????+Φ??=??p dt d a a ρ ρ 因此，当满足以下三个条件时： 1. 0=? 摩擦可忽略 2. λ是守恒量，0=Φ 3. λ仅是p ,ρ 的函数，0)(=?????p ρλ，或流体是正压的 则有0])[(=??λρ ωa dt d ρ ------------------------Ertel 涡旋定理（位涡守恒定理），位涡是πλρ ω =??)(a ρ 。 浅水中引入守恒量H h z B -= λ 则H f H h z k f B ρζρζπ)()()(+=-??+=ρ 故浅水位涡守恒 0) (=+H f dt d ρζ B. 从浅水方程出发，按上述方法推导也可得出浅水位涡守恒。 2． 地转风和热成风 地转风：在大尺度旋转流体运动中，其Rossby 数的量级O(ε)≤1 10-，在旋转流体水平运动过程中若略去O(1 10-)以上的量，流体则在科氏力和压强梯度力的作用下达到平衡，此时的
运动即为地转运动，此时的风为地转风。风沿等压线的方向，在北半球高压在右。 p f k v g ??=ρ1ρρ 热成风：地转风随高度的变化或为两个等压面之间地转风的差 k T pf R p v p g ????= ?? 又： y z u ??-=??00θ，x z v ??=??00θ 热成风 3． Taylor-proudman 定理 在均质或正压旋转流体中，流体准定常和缓慢的运动，其速度在沿Ωρ 的方向上将不改变。也就是说，均质或正压旋转流体，准定常和缓慢的运动，其速度将独立于旋转轴Ωρ 的方向， 即运动将趋于两维化。 4． 地球上流体大尺度运动 大尺度运动的定义：120≤?Ω= fL U L U R 物理意义：流体相对运动的时间尺度大于地球自转周期，流体在其运动的时间尺度几乎感不到地球的自转。也就是说，大尺度大气与海洋运动正是他们相对于地球运动的一个小偏差。 →惯性力/科氏力→旋转时间尺度/平流时间尺度→相对涡度/牵连涡度→相对速度/牵连速度≦1 Rossby 数反映了各种动力学特征量与其相应旋转作用的比较。 5． Brunt-Vaisala 频率 地球流体是具有层结结构的层结流体。由于受扰抬升或下降的流体元在上升或下降时，其密度按一定的规律随高度变化，而四周环境流体的密度是按层结分布随高度变化的。因此，流体元绝热地位移到新高度的时候，这一流体元本身的密度与环境密度差异将促使其产生振荡运动，又称为浮力振荡，其频率为2 1 ?? ? ????≡z z N θθ，称作Brunt-Vasala 频率。其中，z 为高度坐标，θ是位温。 Brunt-Vasala 频率为流体层结稳定或静力稳定的稳定度判据。0>dz d θ时，层结是稳 定的；当0 1 矿山地质工作的主要内容 (1)详细查明近期开采地段矿床及矿体地质特征、矿体的产状、形态和空间位置;矿体的规模、矿石质量及其工业品级、自然类型的赋存规律、矿床开采技术条件、水文地质条件和矿石加工技术条件,达到储量升级。为制定矿山采掘、采剥计划,进行开采设计,提供可靠的地质技术依据。 (2)及时对探采工程揭示的地质现象进行地质调查工作,系统收集原始地质资料,矿石质量测定资料,并经综合整理,对原有地质资料进行不断的补充修改,编制为矿山生产所需要的成套地质资料。(3)按期计算并分析地质储量和生产矿量(亦称“三级矿量” ,露采又称“两级矿量” )的保有和变动情况,开展贫化与损失计算,进行矿山采掘、采剥的生产地质技术经济管理。 (4)参加矿山企业年、季、月采掘及采剥技术计划的编制,负责编制矿山地质和生产勘探的设计;随采掘、采剥工程的进度,及时提出修改和补充上述计划的建议。 (5)监督执行矿山各项技术方针政策,各种规章制度;根据采掘、采剥计划的规定,定期对采掘、采剥工作进行指导、监督与验收,促使矿山采掘、采剥工作按质按量全面完成。 (6)根据国家矿产资源法、环境保护法等相关法律法规,对矿山矿产资源和矿山环境的保护进行调查研究、检查和监督。 (7)开展矿区综合地质研究和成矿预测,组织与进行矿床深部、边部和矿区外围的找矿和地质勘探地质工作现场管理(1)充分利用矿山现有 探矿手段,采用坑、钻结合的探矿方式,在矿区成矿有利部位开展探矿,对已知矿脉的头部、深部、边部及平行部位开展探边摸底工作,就一定能取得良好的探矿效果。 (2)经常不断地开展矿山实际开采与地质勘探资料的对比分析工作,加深对矿区地质特征与成矿规律的认识,不断总结出地质成矿理论 性的东西,提高对矿区成矿理论的认识,从而更进一步指导矿山地质探矿工作。 (3)矿山生产探矿中,必须严格遵守矿山生产探矿有关规定和探矿原则。在生产探矿施工过程中,尽量利用原有地质探矿工程,为矿山节约探矿费用,达到良好的探矿经济效果和地质效果。 (4)必须搞好地质探矿资料对比,建立一套完整系统的矿区综合资料。通过矿山生产实践,总结出适合矿山实际的探矿工程网络,以便正确合理布置探矿工程,达到预期的探矿地质效果。 (5)采场回采过程中的地质指导和监督管理工作,我矿采矿方法主要为浅孔留矿法,地质人员按照采场每层联络到地质平面图圈定的工 业矿体边界及采场分层回采设计,进行回采作业的现场地质指导和 监督管理。 (6)在回采过程中,地质人员应根据每一分层的矿体揭露情况,及时 修图,避免资源浪费或多采废石。在市场经济时代,为了矿山的持续发展,必须加强矿山地质工作。五道岭钼矿投产建设至今已有6年,在矿山地质工作者的努力下,矿山地质工作得到逐步的加强,基本满足了矿山生产对生产勘探程度的要求,取得了较好的生产勘探效果。 福建尤溪马头山钼矿床成矿规律与找矿标志 马头山钼矿床位于福建省尤溪县，矿体主要赋存于上侏罗统庵前坪单元细粒花岗岩及龙北溪组变质岩及梨山组石英砂岩地层裂隙中，属中-高温热液充填型钼矿床。文章根据各种探矿工程取得的成果，详细分析了矿床地质特征及矿床成矿地质条件，初步认为该钼矿体与区域主要构造线及花岗岩体接触带密切相关，并由此提出了该矿床的主要成矿规律，进而为矿区外围找矿提供一些有用的信息，也为今后该区综合找矿提供一定的思路。 标签：马头山钼矿成矿规律控矿因素找矿标志 0引言 尤溪县马头山矿区调查时间颇长，研究较深入，自1966年开始先后进行过数次地质矿产普查。尤其是2008年中旬开始，福建196地质大队通过高密度电阻率测量、土壤测量、槽探、钻探等探矿手段，并通过对采集的岩矿样品以及土壤化学样的化验认为：区内矿体以钼矿为主，辉钼矿品种单一，赋存于上侏罗统庵前坪单元中细粒花岗岩及龙北溪组变质岩地层裂隙中，并初步判定该矿床成因类型为中-高温热液充填型。根据探矿工程揭露，其主要见32个钼矿体和48个低品位钼矿体。本文通过对马头山钼矿床地质特征的分析，初步提出了该矿床的类型及成矿蚀变类型，并对矿床控矿因素及找矿标志进行了研究，进而提供一些有用的找矿信息，有助于进一步认识该矿床的成矿规律，为矿区外围找矿提供必要的信息，从而推动新一轮地质找矿再上新台阶。 1区域地质背景 该成矿带位于闽北隆起带、闽西南坳陷带和闽东南火山断坳带交汇部位。区域性政和——大埔北东向断裂斜贯本区，是武夷山成矿带—浙西南—闽中裂谷鉛锌多金属找矿远景区[1]。武夷成矿带位于欧亚大陆东南部，中国东南活动大陆边缘内带，属华夏古陆的重要组成部分，是环太平洋中、新生代巨型构造—岩浆岩带中的重要成矿区之一。区内地质构造复杂，构造分区明显，基底地层呈“构造窗”出露于中生代火山岩中。该区侵入岩体发育，主要为上侏罗统庵前坪单元（J3A）中细粒花岗岩、山连单元中粒花岗岩（J3SL）和早白垩世孟坂单元（K1Y）花岗斑岩，具有优越成矿地质条件。 2矿区地质概况 马头山矿区内出露的地层较单一，主要以中—晚元古代马面山群的龙北溪组第二段（Pt2～3l2）为主，岩性以黑云石英片岩为主，夹细纹状斜长变粒岩、滑石（片）岩，局部见条带状石英岩、透辉石岩，岩石具细粒鳞片变晶结构。片理走向主要呈北东～南西向，倾向北西，倾角30°～49°，与区域构造线近于一致。下侏罗统梨山组（J1l）地层出露较少，岩性为块状—巨厚层状细粒长石石英砂岩夹中—薄层状含砾中细粒长石石英砂岩（图1）。 关于钨矿成矿类型理论的研究 [摘要]本文分析了我国钨矿的成因及分布规律，并对我国钨矿的类型进行了研究。 [关键词]钨矿成矿特点分布规律 钨是我国得天独厚、具有战略意义的优势资源，我国不仅钨矿储量居世界第一，而且生产量、消费量和出口量也居世界第一。然而，中国钨矿资源具有“富矿少，贫矿多，共、伴生矿多，单矿种少” 等特点，存在资源开发和综合利用水平较低、浪费严重等问题。通过分析我国钨矿资源特点及成矿类型，将会对提高我国钨资源开发和综合利用水平，制定钨矿资源政策和管理对策具有重要意义。 1中国钨矿成矿主要特点和若干规律 1.1具有多元成矿特点 钨矿床的生成环境和产出部位繁杂多变，几乎遍及各个重要地史阶段和不同性质的构造单元。多元成矿体现于成矿物质的多来源（岩源、层源、混合源、壳源、壳幔混源等）；含矿建造的多层位（元古宇、震旦系、寒武系—奥陶系、泥盆系—石炭系、上侏罗统）；成矿作用的多期性；成矿环境的多样性；以及钨元素地球化学的多种适应性，如在岩浆阶段、岩浆热液、各种矿化流体、变质作用及表生作用中，均可活化、迁移，在有利的构造条件下富集成矿。 1.2矿床类型多样 除现代热泉沉积和含钨热卤水矿床外，几乎世界上所有已知的钨矿成因类型，中国都有。成矿温度可从气化高温到低温阶段，成矿物质来源有岩控、层控以及多源复成钨矿，产状形态上有脉型，整合于沉积建造的层型，沿花岗岩和碳酸岩盐接触带形成的不规则矽卡岩带型等类型。地层沉积建造是供矿、容矿的基本因素之一，不同的容矿建造机制分别控制形成不同类型的钨矿。不同的构造-岩浆机制，形成各具特征的矿床类型。 1.3围岩蚀变多样 平面上和剖面上有相似的分带现象。同一矿田或矿床中，形成多型矿床（矿体）的特点，如石英脉-岩体（细脉）浸染型、石英脉-矽卡岩型、石英脉-层控型、石英脉-斑岩型等，如湖南柿竹园钨矿，有岩体内云英岩型-矽卡岩型、叠加于矽卡岩之上的网脉型云英岩及大理石中的网脉型-石英脉型矿床；瑶岗仙钨矿床有岩体内浸染型、石英大脉型、细网脉型、云英岩型、花岗伟晶岩型和矽卡岩型矿床。 1.4矿床高度集中分布和成群成带出现 第27卷第2期一一一一一一一一一一一 一一一一Vol.27,No.2 2013年4月 MINERAL RESOURCES AND GEOLOGY Apr.2013 ???????????????????????????????????????????????? 河南光山千鹅冲钼矿床地质条件及综合找矿信息 ① 徐春林 (河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院,信阳一464000) 摘一要:千鹅冲钼矿床是新近发现的一特大型钼矿床三产于桐柏 商城断裂带的北侧,矿体受断裂和隐伏花岗岩体控制三通过对矿床成矿地质条件二矿化及蚀变特征分析,认为该矿床为斑岩型钼矿,燕山期花岗斑岩为其成矿母岩三 关键词:钼矿床;地质特征;找矿标志;光山千鹅冲;河南 中图分类号:P618.51一一文献标识码:A一一文章编号:1001-5663(2013)02-0126-06 一一河南省已发现中型以上规模20多个钼矿床均产于东秦岭 大别山钼成矿带,该成矿带呈NWW SEE 向展开,宽约80~100km,在成矿带内,深大断裂 发育,岩浆岩广布,是典型的大陆边缘地槽活动带,形 成规模宏大构造岩浆岩带[1]三光山县千鹅冲钼矿床是在东秦岭-大别山钼成矿带上新发现的特大型钼矿床,说明了该带仍存在巨大找矿潜力三因此分析研究该矿床地质条件和综合找矿标志,在大别山地区对寻找同类型矿床具有一定实际意义三 1一区域地质背景 河南省光山县千鹅冲矿区位于大别山北麓,属东秦岭 大别造山带三夹持于华北板块与扬子板块的东秦岭 大别造山带具有多旋回裂陷 闭合演化史,产生过多次塑性推覆和滑脱构造运动,形成一系列不同层次二不同程度二不同序列且大致相互平行的NW 近EW 向断裂带三NWW 向龟(山) 梅(山)断 裂及桐(柏) 商(城)断裂纵贯全区,控制了岩浆岩带及地层的展布(图1) [2] 三 2一矿区地质特征 2.1一地层 矿区出露地层较为简单,以泥盆系南湾组(D n ) 为主,少量出露震旦系 奥陶系下统肖 家庙岩组(Z -O 1x 3)三区内地层走向NWW,与区 域构造线一致三肖家庙岩组与南湾组以韧 性剪切带(桐柏 商城韧性剪切带)为界呈构造 接触三构造带以南肖家庙岩组地层倾向NNE,倾角 40?~60?;构造带以北南湾组地层总体倾向SSW,倾角60?~80?三 南湾组是矿区主要地层三地层走向NWW SEE,总体S 倾,局部倾向N三为一套浅变质云母石 英片岩系,岩性较简单三其岩性为黑云斜长片岩二含绿帘黑云石英片岩二白云石英片岩及(含绿帘石)二云石英片岩二绿帘二云石英片岩等三该组为钼矿体的主要赋矿层位三 肖家庙岩组地层呈NWW WEE 向带状展布,倾向NNE三为一套经受了强烈剪切置换的成层无序变质地层三主要由白云斜长片岩二白云斜长石英片岩组成三局部构造破碎带发育,具强硅化二褐铁矿化等蚀变,并具较强的辉钼矿化,可圈出脉状钼矿体三 2.2一构造 2.2.1一褶皱构造 矿区内无大的褶皱构造三受桐(柏) 商(城)韧 性剪切带影响,北部南湾组地层形成一套单斜构造,类似紧闭的复式褶皱三南部肖家庙岩组中主要表现为各种复杂的不协调小褶皱三 6 21① 收稿日期:2012-09-01一作者简介:徐春林(1971 ),女,湖南衡阳人,工程师,1989年7月毕业于郑州地质学校,长期从事地质找矿调查及科研工作三 中国钨矿矿床时空分布及成矿规律 中国钨矿时空分布 从成矿期来看，据《中国内生金属成矿图说明书》(1987)统计的钨矿床成矿时代［以矿床(点)数量为基础］，前寒武纪成矿期占2%，加里东期占4%，海西期占9%，印支期占2%，燕山期占83%。从空间分布来看，在中国三大成矿域，即古亚洲成矿域、滨太平洋成矿域、特提斯成矿域，均有不同程度的分布，说明空间分布广泛。康永孚、苗树屏等(1994)将中国钨矿分布划分为5个成矿带，即华北成矿带、华南成矿带、天山-北山成矿带、西秦岭-祁连山成矿带、三江钨锡成矿带。其中，华南成矿带中的南岭成矿区(包括政和-大埔深断裂以西的闽西、赣湘南部、粤桂两省区的一部分和滇东南部分)，是中国钨矿床高度发育区，也是世界钨矿床分布最密集的地区。成矿条件优越，矿床类型丰富多彩，拥有世界上主要钨矿类型，如石英脉型(广东锯板坑钨矿、江西大吉山钨矿等)、花岗岩细脉浸染型(福建行洛坑钨矿)、以夕卡岩为主的层控多因叠加型(湖南柿竹园钨锡铋钼矿)、层控型(广西大明山钨矿)等。 如此可见，中国钨矿时空分布既广泛又相对高度集中。成矿期主要集中于燕山期，矿床分布特别是大型、超大型钨矿主要集中于南岭成矿区。其储量占全国钨储量的70%以上。 中国钨矿成矿主要特点和若干规律 (1)具有多元成矿特点即成矿物质的多来源(岩源、层源、混合源、壳源、壳幔混合源等)；含矿建造的多层位(元古宇、震旦系、寒武系—奥陶系、泥盆系—石炭系、上侏罗统)；成矿作用的多期性；成矿环境的多样性；以及钨元素地球化学的多种适应性，如在岩浆阶段、岩浆热液、各种矿化流体、变质作用及表生作用中，均可活化、迁移，在有利的构造条件下富集成矿。 (2)具有地层、构造、岩浆岩多种因素及其复合控矿的特点地层沉积建造是供矿、容矿的基本因素之一，不同的容矿建造机制分别控制形成不同类型的钨矿。如碳酸盐岩建造总是形成夕卡岩或似夕卡岩型钨矿床(以白钨矿为主)；而在硅铝建造则往往产生交代岩或角岩，形成岩体浸染型、细脉浸染型、脉型、角砾岩筒型钨矿床。不同的构造-岩浆机制，形成各具特征的矿床类型。例如，由深大断裂从深部带来的壳幔混源型岩脉，可以形成斑岩型、角砾岩筒型钨矿；而来自壳源型的岩脉则形成脉型或夕卡岩型钨矿。各种成矿条件联合控矿，必然产生多型矿床的共生与复合。 (3)中国钨矿矿床高度集中分布和成群成带出现如前所述，南岭是中国钨矿最密集的成矿区，尤其是赣南、湘南、粤北地区的钨矿床更是高度集中分布，而且是成群成组的出现。如在赣南大余—崇义—上犹地区，仅在7800km2范围内就有180多个矿床(点)密集分布，几乎平均10km2内即有两处钨矿床，并呈现等距、近等距的分布；又如，盘古山区在11000km2范围内也有100多处钨矿床(点)分布，平均每100km2就有1处矿床。在南岭每一个密集区里往往产有1～2个大型钨矿并有“卫星”式一批中小型矿床围绕大型矿床产出而成群成组的分布。在每个矿床中几乎都有1～2条“王牌”矿脉(即规模大、品位富的矿脉)，如西华山钨矿的299号“王牌”脉长920m，脉宽最大3.60m，而且品位富。每个矿区的含钨石英脉 第33卷第4期2009年8月 中 国 钼 业CH I N A MOLY BDENUM I N DUSTRY Vol 133No 14 August 2009 收稿日期:2009-03-30;修改稿返回日期:2009-04-01 作者简介:孙红杰(1966-),女,1986年毕业于平顶山干部管理学 校,现在河南省有色金属地质矿产局第五地质大队从事地质工作,助理工程师。 东秦岭钼矿的主要类型和成矿时代浅析 孙红杰 (河南省有色金属地矿局五大队,河南 郑州 450016) 摘 要:根据钼矿床的成因、控矿构造、矿石成分及结构构造等,把东秦岭钼矿床分为2组七大类:斑岩-角砾岩型矿床、矽卡岩型矿床、斑岩-矽卡岩型矿床;破碎带蚀变岩型矿床、石英脉型矿床、韧性剪切带型矿床和碳酸盐脉型矿床。脉型钼矿的发现,丰富了河南省内钼矿的类型。从中选取有代表性的进行了成矿地质特征论述,进一步阐明了成矿时代,东秦岭钼矿的成矿年龄从1884±210～106.89±2.14Ma 。关键词:钼;矿床类型;成矿时代 中图分类号:T D166 文献标识码:A 文章编号:1006-2602(2009)04-0028-06 ANALY S I S O F THE M A IN T Y PES AN D M INERALO GENET I C EPOCH O F DO NG Q IN L ING MOLY B D ENU M D EPO S I TS S UN Hong -jie (Henan Nonferr ousMetals Geo -exp l orati on Bureau,Zhenzhou 450042,Henna,China ) Abstract:According t o the genesis of molybdenum deposits,contr olling structure,m ineral compositi on and ore fra me,Dong qinling molybdenum deposit was classified int o seven maj or types:por phyry -breccia -type deposits,skarn -type deposits,por phyry -skarn deposit;br oken with altered r ock type deposit,quartz vein -type deposits,ductile shear z one -type deposits and carbonate vein -type deposit .The discovery of vein -type molybdenum m ine in Henan p r ovince enriched the types of molybdenu m.Some rep resentative deposits were selected t o be analyzed on ore -f or m ing geol ogical characteristics,and the f or m ing ti m e was further clarified .The m ineral ogenetic epoch of Dongqinling molybdenum deposits are fr om 1884±210Ma t o 106.89±2.14Ma .Key words:molybdenu m;deposits types;m ineral ogenetic epoch 东秦岭钼矿带位于华北克拉通南缘与东秦岭造山带相接的地带,钼矿带西起陕西省的金堆城地区,东至河南省方城县(见图1)。出露地层主要有太古宇太华岩群、中元古界熊耳群、新元古界官道口群、栾川群、下古生界陶湾群;黑沟-栾川断裂以南为北秦岭,出露地层主要有古元古界秦岭群、中元古界峡河岩群、新元古界宽坪群、下古生界二郎坪群。通过钼矿成矿特点的研究,发现钼成矿多与中 生代燕山期(170～100Ma )[1～4] 的花岗岩类有关,并生成一系列斑岩-爆破角砾岩型矿床;近几年的找矿又发现了早、中元古界(1884±210～1352.95 ±27.06Ma )的钼矿床[5] 。从而丰富了成矿类型,钼成矿的时代大大提前。本文根据矿床成因、控矿构造、矿石成分及结构构造等,把东秦岭钼矿床分为七大类(包括过渡类 型)(见表1),并选取有代表性的进行成矿地质特征和成矿时代探讨。 1 钼矿床主要类型 1.1 岩浆矿床 岩浆矿床指与花岗斑岩关系密切,与花岗斑岩体相伴生的斑岩-矽卡岩型矿床、矽卡岩型矿床、斑岩-爆破角砾岩型矿床。 表1 东秦岭钼矿床类型 矿床组类型 矿床类型岩浆矿床组 斑岩-矽卡岩型 斑岩-爆破角砾岩型矽卡岩型构造带矿床组 石英脉型 破碎带蚀变岩型韧性剪切带型碳酸盐脉型钼矿 1.1.1 斑岩-矽卡岩型钼矿床 这类钼矿主要有南泥湖钼矿床、三道庄钼矿床、上房沟钼矿床和镇平秋树湾钼矿床,以南泥湖-三 成矿规律与成矿预测总结 1.成矿规律与成矿预测概论 1.成矿规律学: 是应用地学理论来研究矿床的形成、时空分布及其演化规律的学科，是指导矿床勘查，进行成矿预测的基础. 2.成矿预测 是根据成矿规律或矿化信息,按一定的方法和程序对不同规模的矿化单元(矿带\矿田\矿体)的产出位置、矿化类型、资源量等的预测。 成矿预测通常包括 （1）定性预测：概念预测：利用矿床分布的概念模式预测矿床。 （2）定量预测：矿床统计预测：根据矿床分布的统计规律预测矿床。 前者是后者的基础，后者是对前者的定量化表达。以成矿规律为基础的成矿预测工作，是矿床勘查工作创新的基本途径。 2.成矿地质背景和控矿地质因素分析 1.成矿地质背景 形成矿床的各种地质作用（事件）、成矿条件和控矿因素的总和。最基本的控矿因素（1）地层(岩性) （2）构造:褶皱:背斜和向斜 断裂:压\张\扭性断裂 （3）岩浆岩: （a）超基性(科马提岩/橄榄岩）：Ni\Cu\Cr\PGE （b）基性岩（玄武岩/辉长岩）:Fe\V\Ti （c）中性岩（安山岩/闪长岩）：Fe、Cu、Pb、Zn、Au （d）酸性岩（流纹岩/花岗岩）：W、Sn、Bi、Mo、Li、Be、Nb、Ta （e）碱性岩（正长岩）：Au、Cu、Mo 不同类型的矿床具有不同的成矿地质背景和控矿因素组合。 2.地质异常 （1）由地质异常事件形成的物质组成、结构构造、成因序次与围岩具有显著差别的地质体；（2）小概率事件形成的稀有地质体，服从统计规律； （3）矿床是典型的地质异常体。 3.控矿因素 （1）地层(岩性)控矿 （2）构造(褶皱+断裂)控矿 （3）岩浆岩控矿:成矿专属性 （4）地球化学(元素丰度+挥发分) 3.成矿时空分布规律 1.成矿期\成矿域 一定的成矿物质在一定地质时期的某些地区或一定地区的某些地质时期内的富集规律。 （1）这种有利于某种矿产或多种矿产富集的地质时间区间称为成矿期。 （2）有利于成矿的区域成为成矿省(带\矿集区) . 2.研究意义 在研究成矿规律时，采用成矿期、成矿省、矿化分带性等概念。能够针对性地查明矿化在时间上和空间上的分布规律，认识地质发展历史中成矿作用在区域(全球性和地域性)和局部范 1、断裂性质和规模及其与矿化的关系 首先要查明控矿断裂的性质、规模、产状要素等等。 就力学性质而言，可将断裂分为张性、压性和扭性三大类。三类断裂不同的成矿特点如下： 张性：围岩受力处于膨胀状态，孔隙度较高。 其成矿特点是：结构面呈不规则状、延伸较小，矿液易于通过。温度下降快，形成相对开放系统，以充填成矿为主。主要发生在浅部，受控的矿成脉状或向下尖灭的透镜状居多。 压性：围岩受力处于压缩状态，孔隙度渗透率都小。 其成矿特点是：结构面呈舒缓波状，走向、倾向延伸大，有尖灭再现的特点，温压下降慢，形成相对封闭系统，以交代成矿为主，完全压性断裂，对成矿不利。 扭性：兼具张性和扭性的特点（压扭接近压性，张扭接近张性），孔隙度渗透率也介于二者之间。 结构面产状平直，延伸大，有次级断层与主断裂共生，对成矿有利，充填交代作用均可成矿。 在实际工作中，从断层结构面特点和伴生构造岩的性质，可以对断裂主要力学性质作出判断。有时有的断裂构造活动过程中出现力学性质的改变，产生极为复杂的情况，所以要具体分析。 张性、压性断裂活动过程中，常常都伴有扭应力活动，形成压扭性或张扭性断裂。 压扭性断裂结构面常常是不透水面，在成矿过程起着“屏蔽”作用。 一般纯张性断裂中矿化不是最好的，而张扭性断裂中矿化意义较 大。 不同力学性质断裂的派生构造也有不同特点，有助于查明受控矿脉的尖灭再现、侧现、侧伏等规律。断裂构造的规模，包括断距大小，断裂沿走向和倾向的延伸距离，下切深度大小等。有的断裂深切下地幔，且长期活动，常称为深大断裂。它们往往是类生矿化，特别是壳下源矿化的控制构造，值得重视。 2、断裂活动的时间和期次及其与矿化的关系 在一个地区往往存在不同时期的断裂构造，而矿化只与其中某一时期或几期断裂构造有关，至于成矿后的断裂对矿体主要是改造和破坏。同一条断裂的不同活动期，其力学性质可能发生变化，前期构造与后期构造互相影响。构造的多期活动，可以导致多期矿化的叠加，这些情况在各个矿区极为常见。矿床划分成矿段的主要依据之一，就是矿区构造活动期次。一些层控矿床，断裂构造在成矿中起着重要作用。因此，对断裂构造的研究、分析，有着重要的意义。 3、断裂构造的有利成矿部位 断裂构造现象极为常见，但是成矿只是在断裂中某些局部地段。从断裂控矿角度出发，广大地质工作者积累了不少实际资料。 下列有利的成矿部位，对预测选区选点极为重要。 （1）不同断裂交叉处，主干断裂与次级断裂交汇处； （2）在断裂产状变化处，在平面上断层走向发生扭曲转弯处，在剖面上张性断层倾角由缓变陡处，压性断层由陡变缓处。 （3）断裂中局部圈闭好的部位，如压扭性断层的下盘，断层泥和蚀变构造岩起圈闭作用； （4）断裂构造与有利岩层交汇或其他构造交切处等。 广义连续统力学generalized continuum mechanics 简单物质simple material 纯力学物质purely mechanical material 微分型物质material of differential type 积分型物质material of integral type 混合物组份constituents of a mixture 非协调理论incompatibility theory 微极理论micropolar theory 决定性原理principle of determinism 等存在原理principle of equipresence 局部作用原理principle of objectivity 客观性原理principle of objectivity 电磁连续统理论theory of electromagnetic conti-nuum 内时理论endochronic theory 非局部理论nonlocal theory 混合物理论theory of mixtures 里夫林-矣里克森张量Rivlin-Ericksen tensor 声张量acoustic tensor 半向同性张量hemitropic tensor 各向同性张量isotropic tensor 应变张量strain tensor 伸缩张量stretch tensor 连续旋错continuous dislination 连续位错continuous dislocation 动量矩平衡angular momentum balance 余本构关系complementary constitutive rela-tions 共旋导数co-rotational derivative, Jaumann derivative 非完整分量anholonomic component 爬升效应climbing effect 协调条件compatibility condition 错综度complexity 当时构形current configuration 能量平衡energy balance 变形梯度deformation gradient 有限弹性finite elasticity 熵增entropy production 标架无差异性frame indifference 弹性势elastic potential 熵不等式entropy inequality 中国钼矿资源 中国钼矿资源丰富，总保有储量钼840万吨，居世界第2位。探明储量的矿区有222处，分布于28个省(区、市)。以河南省钼矿资源为最丰富，钼储量占全国总储量的30.1%，陕西、吉林次之，以上3省钼储量占全国56.5%以上。钼矿大型矿床多，是一个重要特点，如陕西金堆城、河南栾川、辽宁杨家仗子、吉林大黑山钼矿均属世界级规模的大矿。矿床类型以斑岩型钼矿和斑岩-夕卡岩型钼矿为最重要，前者如陕西金堆城、江西德兴，后者如河南南泥湖钼矿；夕卡岩型、碳酸盐脉、石英脉型次之；沉积型钼-铀-钒-镍矿床有较大的潜在价值，伟晶岩脉型钼矿无独立工业意义。从钼矿形成时代来看，除少数钼矿形成于晚古生代和新生代之外，绝大多数钼矿床均形成于中生代，为燕山期构造岩浆活动的产物。 我国钼矿分布就大区来看，中南占全国钼储量的35.7%，居首位。其次是东北19.5%、西北13.9%、华北12%，而西南仅占4%。就各省（区）来看，河南储量最多，占全国钼矿总储量的29.9%,其次陕西占13.6%,吉林占13%。另外储量较多的省（区）还有：山东占6.7%、河北占4%、辽宁占3.7%、内蒙古占3.6%。以上8个省（区）合计储量占全国钼矿总保有储量的81.1%，其中前三位的河南、陕西、吉林三省就占56.5%。表 我国钼矿探明储量虽多，但其品位与世界主要钼资源国美国和智利相比，显著偏低，多属低品位矿床。矿区平均品位小于0.1％的低品位矿床，其储量占总储量的65％，其中小于0.05％的占10％。中等品位（0.1％～0.2％）矿床的储量占总储量的30％，品位较丰富的（0.2％～0.3％）矿床的储量占总储量的４％，而品位大于0.3％的富矿储量只占总储量的１％。 我国钼矿虽然品位低，但伴生有益组分多，经济价值高。据统计，钼作为单一矿产的矿床，其储量只占全国总储量的14％。作为主矿产，还伴生有其它有用组分的矿床，其储量占全国总储量的６４％。与铜、钨、锡等金属共生和伴生的钼储量占全国钼储量的22％。 我国钼矿的第三个特点是规模大，并且多适合于露采。据统计，储量大于１０万ｔ的大型钼矿，其储量占全国总储量的76％，储量在１～１０万ｔ的中型矿床，其储量占全国总储量的２０％。适合于露采的钼矿床储量占全国总储量的64％。大型矿床大多可以露采，而且辉钼矿的颗粒往往比较粗大，属于易采易选型。 就矿石类型来看，在我国已探明的钼矿储量中，以便于利用的硫化钼矿石为主，其储量约占钼矿总保有储量的99％，而不便于利用的氧化钼矿石，混合钼矿石及类型不明的钼矿石只占全国总保有储量的１％。 一、矿床时空分布及成矿规律 我国东部的钼、铜-钼、钼-钨等矿床归属于环太平洋钼成矿带，西部在三江地区的铜-钼矿床隶属三江褶皱系铜-钼成矿带(属古地中海成矿带)。根据钼矿床与大地构造单元的关系及成矿特点，把东部环太平洋钼成矿带进一步划分成为四个成矿省：①中朝准地台钼成矿省；②东北海西褶皱系铜-钼成矿省；③扬子准地台铜-钼成矿省；④华南褶皱系钨-铜-钼成矿省。其中最引人注目的是中朝准地台钼成矿省。业已查明，北缘的燕辽钼矿带和南缘的东秦岭钼矿带，是我国最重要的两个钼矿带，它们约占全国已探明工业钼储量的60%以上，尤其是东秦岭钼矿带，钼矿总储量达360万t，共有钼(钨)矿床(点)46个，其中特大型矿床4个：金堆城钼矿、上房沟钼(铁)矿、南泥湖钼(钨)矿、三道庄钼(钨)矿；大型矿床4个：大石沟钼(铼)矿、石家湾钼矿、夜长坪钼钨矿、雷门沟钼矿；中型矿床有：南台钼钨矿、银家沟钼矿、秋树湾铜钼矿等等。区内东西向构造具有一级控制意义；不同构造体系的联合、复合部位控制着岩群及矿带的分布，具有二级控制意义，成矿带内的大矿田或矿区等，均处在新华夏系或弧形构造与纬向构造斜接叠加部位，像金堆城、黄龙铺等矿区处于纬向构造与祁吕贺山字型构造前弧东翼复合部位，栾川南泥湖矿田处在纬向构造与伏牛-大别弧形构造叠加部位；低序次的构造变动或构造交接复合部位，控制着小岩体或矿体，具有三级控制意义。 西部三江印支褶皱系铜-钼成矿带。该区沿深断裂带的构造-岩浆活动强烈，燕山-喜马拉雅早期的中酸性岩浆活动频繁，在喜马拉雅期形成玉龙斑岩型铜(钼)矿床和马厂箐斑岩-夕卡岩型钼(铜)矿床。 钼矿床的成矿时代，就全世界而言，主要为中生代和新生代，这两个时期形成的钼矿床约占世界上已探明钼总储量的90%左右。我国除少数铜(钼)矿床形成于古生代的海西期和新生代的喜马拉雅期外，绝大多数钼矿床和铜(钼)矿床均为中生代燕山期的产物，这是由于我国东部广大地区的燕山期断裂构造和花岗岩类侵入活动广泛发育所致。 二、矿床类型 我国钼矿床不仅规模大，而且类型多。已探明的矿床包括有斑岩型、斑岩-夕卡岩型、夕卡岩型、脉型、沉积型等各种类型。 斑岩型钼矿床该类矿床又称细脉浸染型钼矿床，呈网脉状产在花岗斑岩体内部及其近旁的围岩中。钼的主要成矿作用明显地晚于岩体的成矿作用，即在主要成矿作用时岩体一般作为容矿岩石存在。矿床的容矿岩石可以是岩体，如吉林大黑山钼矿，矿化主要赋存于燕山期斜长花岗岩体内，有的矿床容矿岩石既可以是岩体，也包括近旁的围岩，如陕西金堆城钼矿，钼矿化发育于燕山期的斑岩体及其外接触带的黑云母化和角闪岩化的细碧岩内；还有的矿床，其容矿岩石可以是爆破角砾岩筒，如北京大科庄钼矿。 (1)斑岩-夕卡岩型钼矿床花岗岩类侵入体形成过程中，由于围岩性质不同，产生不同的接触热变质和接触交代作用，结果铝硅酸盐围岩发育有角岩化，碳酸盐围岩发育了夕卡岩化。随之而来的成矿热流体活动，导致矿化叠加花岗岩类岩石、角岩化围岩和夕卡岩之上。典型代表有河南栾川的上房沟、三道庄等矿床。 斑岩型和斑岩-夕卡岩型钼矿在我国占有重要的地位，这二类矿床合计储量占到了全国钼矿总储量的71%。 (2)夕卡岩型钼矿床这类矿床主要产于花岗岩类岩体与碳酸盐岩的接触带，以及在外接触带沿层发育。硫化物的主要成矿作用一般晚于夕卡岩的形成，夕卡岩既可与钼成矿作用有一定的生成联系，而在主要成矿作用时又是作为容矿岩石存在。矿床中除夕卡岩化外，还经常发育一系列的热液蚀变。矿体形态多样。如辽宁锦西杨家杖子钼矿，矿体大部分位于夕卡岩内。河南卢氏夜长坪、河北涞源大湾等也属于这种类型。该类矿床在我国居次要地位，其储量占全国总储量的24%。 (3)脉型钼矿床这是由产在各种地质体裂隙中的含辉钼矿脉状矿体组成的矿床。脉旁经常发育有线型蚀变，矿脉可以是较宽的含矿脉体，也可以是细脉状矿石组成的脉带，脉旁蚀变岩经常形成浸染状矿石。矿脉的主要脉石矿物多种多样，最常见的是石英脉，次为伟晶岩或石英岩脉及硫酸盐脉等。此类矿床意义不大，在已探明储量中仅占2.2%。典型矿床有：浙江青田石坪川、江西大余大龙山、河南嵩县黄水庵等。 (4)沉积型钼矿床按其产出地质体的岩石性质不同，可分为砂岩型及黑色(硫质、沥青质)页岩型两类。该类矿床意义不大，仅占已探明储量的0.68%。 三、典型矿床（区） (一) 吉林大黑山钼矿矿山地质基础图件
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