曲亞財

（遼寧省礦產(chǎn)勘查院，遼寧沈陽110031）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

楊家杖子鉬礦田位于華北地臺（中朝準地臺）北緣，燕山臺褶帶東端山海關(guān)臺拱內(nèi)的綏中凸起與遼西臺陷之間的銜接部位，即著名的八家子-楊家杖子巖漿熱液成礦帶的中部.

區(qū)域地層主要為太古宇變質(zhì)巖和混合巖，元古宇長城系、薊縣系與青白口系，下古生界寒武系、奧陶系和上古生界二疊系以及中生界三疊系和侏羅系（圖1）.巖漿巖主要為中生代燕山期以花崗巖類巖石為主的侵入巖，自南西向北東方向，侵入巖體依次為五指山巖體→寬邦巖體→堿廠巖體→舊門巖體→虹螺山巖體.構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，褶皺規(guī)模相對較小，斷裂構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)巖漿巖的產(chǎn)出，這與區(qū)內(nèi)巖漿巖規(guī)模遠遠大于地層規(guī)模是一致的.斷裂構(gòu)造按展布方向可以分為兩組體系，一組為北東向要路溝-女兒河殼斷裂（早期），另一組為東西向次級斷裂體系［1］.

楊家杖子鉬礦田產(chǎn)出的礦床以斑巖型和熱液型為主.各礦床類型雖不相同，但在成因上卻有著密切的成生聯(lián)系，是屬于“同源多體”的同一成礦系列，即在同一成礦作用下，由于所處空間部位不同，受不同構(gòu)造和圍巖性質(zhì)的制約而產(chǎn)生不同的礦床類型.

2 成礦環(huán)境

2.1 地層

主要為薊縣系霧迷山組（Jxw）碳酸鹽巖建造，巖性為灰白色及灰黑色中厚層至厚層大理巖及白云質(zhì)大理巖，含燧石結(jié)核，夾磁鐵礦透輝石、符山石及石榴子石夕卡巖，局部與晚期巖漿巖接觸形成大理巖化、夕卡巖化.青白口系景兒峪組（Qnj）碎屑巖建造，為灰色及灰黑色大理巖及角礫狀大理巖，部分夕卡巖化，下部為灰白色石英巖，夾角礫狀石英巖.其次礦田內(nèi)少量出露有寒武系、奧陶系、白堊系等碳酸鹽巖建造.北東部有白堊系義縣組火山巖出露，其巖性主要為紫紅色安山巖和流紋巖.

2.2 巖漿巖

礦田內(nèi)出露的巖漿巖體從早到晚形成了粗?；◢弾r—細?；◢弾r—花崗斑巖或石英斑巖的侵入演化系列［2］，即虹螺山-楊家杖子復(fù)式巖體.巖體的主體部分為粗?；◢弾r，而細?；◢弾r則沿粗粒花崗巖中心侵位，從而形成復(fù)式巖體，而花崗斑巖及石英斑巖多呈脈狀或小巖株沿早期粗、細粒巖體內(nèi)的斷裂或裂隙侵入.細?；◢弾r及石英斑巖對成礦有直接的控制作用.

各類巖漿巖主要特征：①粗?；◢弾r，呈巖基產(chǎn)出，總體為北東東向.風(fēng)化面呈黃褐色，新鮮面呈淺肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.斑晶由石英、斜長石組成.基質(zhì)為半自形—他形結(jié)構(gòu)，成分為石英，其含量為40%～45%.鉀長石含量占35%～40%，斜長石含量占20%～25%，黑云母含量占3%～5%，并有少量鐵質(zhì).K-Ar年齡為193 Ma.②細?；◢弾r，侵入粗?；◢弾r之中，呈巖株狀產(chǎn)出.淺灰色—肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造.斑晶及基質(zhì)均為石英，含量占30%～35%.斜長石含量占15%～20%，鉀長石含量占有30%～35%，黑云母占有3%～5%，此外有微量鐵質(zhì).Rb-Sr年齡181 Ma.③花崗斑巖，淺灰白色—肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.基質(zhì)呈顯微晶質(zhì)或顯微嵌晶結(jié)構(gòu)，時有文象結(jié)構(gòu)與顯微花崗結(jié)構(gòu)、顯微霏細結(jié)構(gòu).斑晶主要由鉀長石、石英、斜長石、黑云母、角閃石組成，基質(zhì)由顯微晶質(zhì)的正長石、斜長石、石英以及黑云母、少量鐵質(zhì)組成［3］.

本區(qū)的巖漿巖類，特別是花崗巖類巖石為超酸性、鋁過飽和－準過飽和、貧鈣、低鐵鎂、高鉀鈣堿性－堿性鈣質(zhì)系列.晚期侵入的細?；◢彴邘r礦化最強，為本區(qū)主要鉬礦體的含礦巖石.早期侵入的粗粒花崗巖礦化最弱，僅見有零星鉬礦化.而細粒花崗巖的礦化程度則介于二者之間，但礦化多見，局部可構(gòu)成工業(yè)鉬礦體.

虹螺山-楊家杖子復(fù)式巖體具有明顯的高硅、富堿、高鉀、低鈉、低鐵鎂的特征.SiO2含量均在73%以上，普遍高于中國同類花崗巖和戴里鈣堿性花崗巖，而且演化后期的花崗斑巖SiO2含量為75.74%～75.81%，說明巖體SiO2含量高與鉬礦的形成是相關(guān)聯(lián)的.堿質(zhì)總量在7.97%～8.62%之間，均高于同類花崗巖和戴里鈣堿性花崗巖，其中K2O含量在4.97%～5.33%之間，顯示了巖石的酸堿度對鉬礦的控制作用.這種酸堿度隨著巖體由早到晚的時間演化，SiO2、K2O是有規(guī)律增加而Na2O則逐漸降低，并且K2O是隨著SiO2增加而增加，有明顯的線形演變關(guān)系.

隨著巖漿從早到晚的演化，斑晶的含量及粒徑逐漸減少，造巖礦物鉀長石和石英含量逐漸增加，斜長石含量逐漸減少，鐵鎂礦物的黑云母含量減少.這一演化趨勢與巖石類型含礦強弱是一致的，也就是說與鉬礦化強度成正相消長關(guān)系.

副礦物均含有磁鐵礦、磷灰石、鋯石、黃鐵礦，其含量隨著時間的演化表現(xiàn)為磁鐵礦含量逐漸減少，黃鐵礦含量逐漸增加（表 1）［4］.

表1 各巖體的主要副礦物一覽表Table 1 Contents of accessory minerals in the intrusive rocks

從整體看，各巖體Mo豐度均高于標準花崗巖的含量（表 2）［4］，特別是花崗斑巖、細粒花崗巖 Mo元素豐度高于標準花崗巖的4～36倍.從雜巖體的成巖時間認識，Mo元素豐度隨巖體的演化逐漸增高，愈到晚期增高幅度愈大，因此花崗巖為鉬礦的富集提供了豐富的物質(zhì)來源.

表2 巖體鉬元素豐度變化表Table 2 The abundance of molybdenum in the intrusive rocks

2.3 構(gòu)造

本區(qū)大地構(gòu)造位置位于中朝準地臺（I）燕山沉褶帶（Ⅱ）中的冀北-遼西拗陷與山海關(guān)隆起兩個Ⅲ級構(gòu)造單元的銜接部位.不同方向、不同時期的構(gòu)造十分發(fā)育，尤以東西向和北東向斷裂構(gòu)造為主，縱橫交錯，縱貫全區(qū)，可進一步劃分為緯向構(gòu)造體系、新華夏構(gòu)造體系、華夏構(gòu)造體系，經(jīng)向構(gòu)造體系和北西向構(gòu)造體系［4-5］.

3 典型鉬礦床特征

3.1 蘭家溝鉬礦床

蘭家溝鉬礦床的礦體均呈線形、脈狀，具典型的裂隙充填特征.礦體的規(guī)模相差懸殊，產(chǎn)狀變化大，在空間上的展布往往有分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)及膨縮現(xiàn)象.礦化、蝕變明顯地受斷裂構(gòu)造控制，礦化標志為斷裂構(gòu)造中的蝕變帶、蝕變破碎帶、石英大脈及其破碎帶、石英細脈帶等.

圍巖蝕變具有多期性、多階段性.蝕變的水平分帶表現(xiàn)為：以礦化帶為中心，向外依次出現(xiàn)脈狀鉀長石化、云英巖化→絹英巖化→硅化、伊利石-水白云母化→鐵錳碳酸鹽化→綠泥石化→碳酸鹽化，其中綠泥石化和碳酸鹽化為成礦期后蝕變，而礦化主要與絹英巖化→硅化、伊利石-水白云母化→鐵錳碳酸鹽化階段關(guān)系密切，是厚大礦體主要的賦存部位.垂直分帶表現(xiàn)為從地表向深部鉀化增強，鈉化減弱，上部為強云英巖化，細脈、細網(wǎng)脈狀礦化，下部為強絹英巖化，石英大脈狀礦化.礦脈對稱蝕變分帶性表現(xiàn)為：從內(nèi)向外，Mo礦化→硅化→伊利石－水白云母化→鉀化.

礦石屬于單鉬礦石.按鉬礦石氧化程度分類，分為硫化礦石、氧化礦石.按礦化形成方式，礦石中脈石礦物（或脈石礦物集合體）名稱、規(guī)模、大小及礦石的構(gòu)造而劃分7個類型：石英大脈型鉬礦石、石英細脈－網(wǎng)脈型鉬礦石、裂隙（節(jié)理）充填型鉬礦石、石英脈和裂隙（節(jié)理）充填復(fù)合型鉬礦石、石英脈壓碎角礫型鉬礦石、花崗巖壓碎角礫型鉬礦石、復(fù)合－疊加型鉬礦石.各類型礦石中礦石礦物組合較為簡單，輝鉬礦與黃鐵礦共生，而與閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦沒有明顯的共生關(guān)系，各類型礦石的礦物組合在空間分布上（水平、垂直）均無明顯的變化.

礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造較為簡單，受熱液充填為主、氣液交代為輔的成礦作用控制，表生氧化作用對礦石也有一定的影響.礦石構(gòu)造以熱液充填作用形成的脈狀－網(wǎng)脈狀及角礫狀構(gòu)造最為常見，其次為氣液交代作用形成的稠密－稠密浸染狀構(gòu)造和表生氧化作用形成的角礫狀－蜂窩狀構(gòu)造等.礦石結(jié)構(gòu)主要為自形粒狀、葉片狀和半自形粒狀、葉片狀結(jié)構(gòu)，其次為半自形、他形葉片狀交代結(jié)構(gòu)及少見的固熔體分離結(jié)構(gòu).

礦床經(jīng)歷了氣成熱液期和表生氧化期，而氣成熱液期又可分氣液交代和熱液充填兩個亞期及6個階段.本區(qū)輝鉬礦有兩個主要富集階段——石英輝鉬礦階段和鉬（鉛鋅）硫化物階段.其主要依據(jù)是：①主要礦脈均由石英輝鉬礦脈或輝鉬礦硫化物脈組成；②石英輝鉬礦脈破碎成角礫而被輝鉬礦硫化物膠結(jié).

第四階段即晚期Mo礦化階段（鉬鉛鋅硫化物階段）是本區(qū)Mo礦形成的主要階段.

測試數(shù)據(jù)顯示礦床成礦為中溫型，早期成礦溫度稍高一些，末期溫度較低.經(jīng)過計算，含礦熱液鹽度較低，為1.53%～1.90%（NaCl質(zhì)量分數(shù)），成礦壓力為24 MPa，pH＝6.06，屬比較封閉的狀態(tài).細?；◢弾r和花崗斑巖SiO2＞75%，Al2O3過飽和，堿質(zhì)含量較高.利用巴爾特法計算元素的帶入帶出特征，含礦溶液具有強酸性、富鉀、貧鈉、低鐵鎂的特點.Mo自早到晚，自深部向淺部逐漸富集，從早期到晚期，由酸性→弱酸性→弱堿性→堿性變化.而礦區(qū)內(nèi)輝鉬礦的Re-Os模式年齡為180 Ma（代治軍等，2008），顯示礦床形成的時間應(yīng)當(dāng)為燕山期早期.

3.2 楊家杖子鉬礦床

礦床的礦化、蝕變明顯地受夕卡巖帶控制，多數(shù)的夕卡巖體就是鉬礦體.礦體的規(guī)模相差懸殊，一般長幾十到幾百米，較大的礦體走向延長400～1000 m，厚度5～30 m，延深達800 m.礦體產(chǎn)狀基本與巖層產(chǎn)狀一致，走向為近東西向及北西向，傾角35～45°.礦體形態(tài)較穩(wěn)定，呈層狀、似層狀，個別有膨脹、收縮變化.

圍巖蝕變具有多期性、多階段性.蝕變有夕卡巖化、硅化、絹云母化、角巖化、大理巖化.從接觸帶向外依次出現(xiàn)夕卡巖化→角巖化→硅化→絹云母化→碳酸鹽化.

礦石類型以夕卡巖型為主，夕卡巖型花崗斑巖僅部分可見，大理巖型、角頁巖型、花崗巖型少見.

礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造較為簡單，受熱液充填為主、氣液交代為輔的成礦作用控制，表生氧化作用對礦石也有一定的影響.礦石構(gòu)造主要是熱液作用形成的浸染狀構(gòu)造和斑點狀構(gòu)造.礦石結(jié)構(gòu)以自形粒狀、葉片狀和半自形粒狀、葉片狀結(jié)構(gòu)最為常見，其次為半自形、他形葉片狀交代結(jié)構(gòu).

礦床經(jīng)歷了4個階段，即夕卡巖階段（早期夕卡巖階段、晚期夕卡巖階段）、石英－輝鉬礦階段、多金屬硫化物階段、碳酸鹽階段.第二階段（石英－輝鉬礦階段）是本區(qū)鉬礦形成的主要階段.礦化在空間上圍繞巖體具有水平分帶特征，由接觸帶向外依次為磁鐵礦→輝鉬礦→方鉛礦、閃鋅礦等.

礦床成礦溫度（鉬的主要礦化階段）為中高溫（150～350℃），早期（中早期鉬礦化階段）成礦溫度稍高一些（240～330℃）［3］，末期（銅、鉛、鋅礦化階段）溫度較低些（150～200℃）.輝鉬礦的Re-Os模式年齡為187～191 Ma（黃典豪等，1996），這說明礦床形成于燕山期.

3.3 北松樹卯鉬礦床

屬中大型規(guī)模，鉬主要來源于與夕卡巖形成有關(guān)的花崗閃長巖、花崗斑巖復(fù)式巖漿，輝鉬礦主要賦存在花崗斑巖和夕卡巖中.

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為寒武系灰?guī)r、砂頁巖，奧陶系灰?guī)r以及石炭-二疊系長石石英砂巖.褶皺、斷裂廣泛發(fā)育，主要呈北北東向和北西向展布.西為要路溝向斜，中部為松樹卯背斜，東部為筆架山向斜.松樹卯背斜西部的松樹卯?dāng)嗔褞侵饕馁x礦部位.中部松樹卯背斜軸部砂巖剝蝕嚴重，富堿的酸性、中酸性侵入巖出露地表，其K-Ar年齡為162 Ma.

礦體分布于細?；◢彴邘r中，與巖體內(nèi)部硅化、鉀長石化、黑云母化帶關(guān)系密切，受密集的斷裂帶所控制.礦體形態(tài)簡單，呈厚大的脈狀和透鏡體，礦體由交錯狀的細網(wǎng)脈組成，細脈厚度一般為0.1～0.6 cm，礦石品級較高，鉬含量多在0.2%以上.根據(jù)礦物組合分析可知，細脈大致可劃分為黃鐵礦-石英脈、黃鐵礦-輝鉬礦-石英脈、白云母-黃鐵礦-輝鉬礦-石英脈等類型.上述各類細脈具有縱橫交切的特征，反映了成礦過程的多階段性.

礦石類型有花崗斑巖型、夕卡巖型和灰?guī)r型.礦石礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦，其次是磁鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等.脈石礦物有石英、鉀長石、黑云母、絹云母、斜長石等.礦石主要呈自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，細脈浸染狀和條帶狀構(gòu)造［6-8］.

3.4 礦床類型

將楊家杖子礦田內(nèi)蘭家溝鉬礦、楊家杖子、松樹卯鉬礦與國內(nèi)外典型鉬礦床的圍巖蝕變、礦床產(chǎn)狀、礦石類型、礦物組合、礦石組構(gòu)、成礦溫度、物質(zhì)來源等相對比，最終確定蘭家溝鉬礦屬斑巖型鉬礦，楊家杖子鉬礦為夕卡巖型鉬礦，松樹卯鉬礦為斑巖-夕卡巖型鉬礦.

4 成礦模式

礦區(qū)的巖漿巖雖然都不同程度地與成礦有關(guān)，但根據(jù)微量元素分析，與礦床在空間、時間、成因關(guān)系最直接、最密切的就是似斑狀細粒花崗巖及花崗（石英）斑巖.

礦田內(nèi)與成礦有關(guān)的細?；◢弾r和花崗斑巖中鉬的豐度值皆高，Mo元素經(jīng)歷了從分散狀態(tài)向富集狀態(tài)轉(zhuǎn)化發(fā)展的地質(zhì)和地球化學(xué)過程，Mo元素豐度隨著巖漿演化越來越高，當(dāng)溫度下降、硫的濃度增大、介質(zhì)的酸堿度和氧化還原電位變到一定狀態(tài)時，在有利的位置富集成礦.

電子探針掃描進一步證實Mo以類質(zhì)同相置換三價鋁而存于晶格中［6］.運用這些不同分析方法得出的結(jié)果充分說明了細粒花崗巖及石英斑巖中的鉀長石是鉬的載體礦物，成礦物質(zhì)來源于花崗巖.細?；◢弾r及石英斑巖是含礦巖體（母巖），與本區(qū)鉬礦床具特有專屬性.

楊家杖子礦田內(nèi)的礦床具有明顯的分帶特點，以成礦巖體為中心成礦元素具明顯的分帶性.從成礦中心（即巖體）向外依次出現(xiàn)不同的成礦元素，構(gòu)成一個斑巖成礦系列，成礦元素分帶的總體模式是：鉬→（鐵、銅、硫）→鉛、鋅、銀→銀、金.相應(yīng)地形成斑巖型Mo礦帶→接觸交代型 Fe 礦帶→熱液型 Mo、Pb、Zn、Ag、Au礦帶（圖 2）.

與礦化相對應(yīng)的蝕變，巖體內(nèi)為鉀化，礦化部位為石英－伊利石化、云英巖化、絹云母化、葉臘石化、高嶺土化、綠泥石化等，接觸帶上蝕變類型為透輝石、綠簾石、石榴石、蛇紋石化，外帶為硅化、綠泥石化、蛇紋石化、大理巖化.

礦床在成礦過程中，其所占據(jù)的構(gòu)造位置以及斷裂活動的特殊性是及其重要的地質(zhì)因素.早期巖漿沿北東向女兒河斷裂下盤侵位，形成粗?；◢弾r巖體；隨后同源巖漿沿早期巖漿巖中心部位淺成—超淺成侵位形成細?；◢弾r株；之后花崗斑巖（石英斑巖）入侵構(gòu)成復(fù)式巖體，同時在楊家杖子礦有派生巖支侵入地層.在斷裂構(gòu)造的影響下，細?；◢弾r內(nèi)形成節(jié)理、裂隙，由于斷裂構(gòu)造活動具有明顯的長期性和繼承性，在不同方向、不同性質(zhì)的組群多次活動中，它們交替作用、互相改造，既使其活動的程度加強，也使其結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)復(fù)雜化，而且還交匯連通，導(dǎo)致含礦熱液沿構(gòu)造中心部位集中富集，在不同的圍巖條件下形成不同類型的礦床［9-13］.

5 找礦標志

通過對楊家杖子鉬礦田成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、成礦模式等研究，最終確定楊家杖子鉬礦找礦標志［9-10］.

1）巖石標志：地表石英脈、石英網(wǎng)脈、硅化帶，地表夕卡巖化帶附近的巖體和地層.

2）構(gòu)造標志：礦區(qū)外圍的環(huán)形構(gòu)造應(yīng)注意尋找含礦的隱伏巖體.

3）巖體標志：細粒花崗巖株、石英斑巖脈.

4）蝕變標志：云英巖－絹云巖化蝕變帶、鉀化蝕變帶、硅化、伊利石－水白云母化帶、鐵錳碳酸鹽巖蝕變帶、綠泥石化蝕變.

5）礦化標志：蝕變破碎帶、夕卡巖化蝕變體.

6）地球物理標志：激電異常是尋找硫化物的有效手段.

7）地球化學(xué)標志：巖體中Mo、Ag含量較高，輝鉬礦中含有獨立的銀礦物的包裹體，并具銀的化探異常，可作為區(qū)域發(fā)現(xiàn)鉬礦床的標志，特別要注意尋找遠離侵入體的銀礦床；土壤地球化學(xué)鉬多金屬異常是尋找Mo礦床的直接標志.

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