福建省铁帽山矿区钼钨矿地质特征及成因类型探讨

[摘要]铁帽山矿区处于闽西南坳陷带中，受构造活动多次影响，但构造对钼矿却具有破坏作用，通过几年的勘查工作，在对地质资料研究利用的基础上，认为本矿区钼钨矿应为斑岩型。

[关键词]钼矿 赋存规律 斑岩型 找矿前景 福建铁帽山

[中图分类号] TF841.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-85-5

铁帽山矿区处于闽西南拗陷带的姑田～永定水下隆起带北端段姑田复式背斜东翼，构造-岩浆活动较为强烈，具有良好的中-高温多金属矿的找矿前景。

1成矿区域地质背景

铁帽山矿区在区域上受加里东、海西、印支、燕山、喜马拉雅等运动的影响，和北东向政和―大埔深断裂带与北西向永安―晋江大断裂带和南北向泰宁―龙岩大断裂带等的影响，本区断裂构造发育，有呈线状、弧形等构造线，主要有北西向、北东向、北北东向、南北向和近东西向的断裂构造。（如图1福建省地质构造略图）

区内岩浆活动频繁，出露有燕山早期第二阶段、燕山早期第三阶段和燕山晚期第一阶段侵入形成的岩体。

燕山早期各次侵入体，在空间上紧密共生，形成复式岩体。（如图2区域地质图）

2矿区地质特征

2.1赋矿地层

铁帽山钼矿大部分产于燕山早期第三阶段中细粒似斑状黑云母花岗岩（γ 52⑶c）岩

体中，岩性为中细粒似斑状黑云母花岗岩，岩石新鲜面呈肉红-淡红色，风化面为灰黄-灰白色，似斑状结构，块状构造，基质呈中细粒花岗结构；斑晶成分以石英为主，钾长石次之，少量黑云母。主要矿物组成：石英、钾长石、斜长石、黑云母等；次生蚀变矿物很少，以绿泥石、高岭土为主，局部硅化细粒石英成分明显增多。

2.2构造

矿区内最显著的构造是一条北北东向的区域性断裂F1，该断层自矿区东北角进入矿区，延至矿区东南部其产状转向北东向而延伸至矿区以外。断层北北东走向部分的全长约7.6公里（图3）。

在矿区范围内，F1断层西侧发育一系列的次级断裂构造，从F1断层与其次级断层的组合形态来看，F1断层为一条兼具右行走滑和垂向相对滑动的断层，矿区南部为F1断层的前端或尾端，F1以西的各条走向近东西向的弧形次级断层可能为F1断层的前导张性叠瓦扇（或拖尾张性叠瓦扇）。受张性叠瓦扇引起的NNE-SSW向拉张作用影响，断层西盘发生一定距离的垂直断陷。因此，断层以东可能受到了垂直抬升的作用（如图4）。

2.3围岩蚀变

从围岩蚀变与辉钼矿化作用的相互关系来看，与辉钼矿化关系最为密切的主要蚀变类型包括硅化、伊利石-蒙脱石化和钾化。高岭石化和绿泥石化等其他蚀变可能为风化作用和变质作用的产物。

其中，硅化与辉钼矿化的关系最为密切，矿区既发育有脉状硅化，表现为石英脉穿插于花岗质岩石中；也有面状硅化，表现为岩石中的长石类矿物均被蚀变为石英，局部还保留有斜长石的晶形。通常硅化作用越弱，矿化程度越差，绝大多数辉钼矿都是与石英脉共生的。

伊利石-蒙脱石化属于绢英岩化的范畴，在本区十分普遍，绝大多数地表露头上和钻孔岩心中都见有大范围的伊利石-蒙脱石化。由于伊利石和蒙脱石在均带有绿色调，具蜡状光泽，所不同的是，由于伊利石的结晶度相对较好，可以发现较好的绿色晶体，蒙脱石则常常为土状光泽。

钾化多数发生于深部，也有少数钻孔在浅部见到了较强的钾化作用。本区的钾化主要表现为：①原普通花岗岩中的斜长石被蚀变为钾长石；②钾长石以脉状穿插于岩石中；③岩石中出现局部黑云母的集合体。上述三种钾化作用中，以第一种钾长石化最为常见。通过野外对岩心矿化规律的观察发现，随着钾长石化的逐渐增强，硅化和辉钼矿化逐渐减弱。在钾化的范围内，即使有较强的伊利石化作用，也常常不发生辉钼矿化。

3矿体赋存规律特征

3.1矿体特征

矿区主要为钼矿体，少量钨矿体，钼、钨矿体主要产于燕山晚期花岗斑岩（γπ53（1）d）小岩体外接触带之燕山早期第三阶段中细粒似班状黑云母花岗岩（γ52⑶）和燕山早期第二阶段中粗粒似斑状黑云母花岗岩（γ52⑵）中，矿带呈NNE向展布，走向长大于1800m，宽大于960m。根据产出位置等的不同，把矿区划分为南矿段和北矿段。矿体数量较多，全矿区初步圈定钼矿体70个、钨矿体14个。矿体形态以似层状、大透镜状为主，走向为北北东向，倾向南东东，倾角为10―30o。其中：

南矿段矿体51个，有10个主矿体。主矿体走向长度560-840m，倾向延深300-670m，平均厚度2.69-6.22m；Mo平均品位=0.099―0.191%；主要赋存标高520-955m标高间（如图5）。

3.2矿石特征

3.2.1矿石矿物成份

矿石的矿石矿物成份以辉钼矿为主，少见黑钨矿、白钨矿、黄铁矿、钛铁矿、黄铜矿、闪锌矿等。矿石的脉石矿物成份以石英为主，次为长石、白云母、绢云母、萤石、碳酸盐等。

辉钼矿：淡黄灰色、铅灰白色，自形鳞片状、片状，常呈蜂窝状、团块状沿孔洞赋存；黑钨矿：浅灰白色，自形板柱状，常被白钨矿交代；白钨矿：均系交代黑钨矿产物，主要沿黑钨矿晶体边缘交代；黄铁矿：黄白色，半自形至它形粒状；钛铁矿：灰色，自形板状；黄铜矿：铜黄色，它形粒状；闪锌矿：灰色，它形粒状。

3.2.2矿石结构、构造

矿石结构复杂多样，以交代充填结构为主，半自形粒状、板柱状结构、他形粒状结构及碎裂结构等为次；矿石的构造主要为细（网）脉状构造、细（网）脉浸染状构造、浸染状构造等。

4矿床成因的探讨

4.1对矿区地球化学特征的认识

本区完成了1：10000土壤化探测量，获得了10种元素的土壤化探测量结果。对本区找矿具有直接指导性意义的有Mo、W、Bi和Cu元素异常。Mo元素的异常呈环带状分布，而中心的Mo低值区刚好对应W和Bi元素的异常，Cu元素的异常则刚好与Mo元素相反。

本文初步总结本区各元素地球化学异常与钼矿化作用的关系，得出以下结论：1. Mo元素中-高异常的分布范围与矿体分布范围总体上相一致；2. Cu元素的值与Mo矿化近似有反相关的关系（F1断层以西）；3. W和Bi元素的高值与Mo元素的中心低值区相对应，代表钼矿化较弱或几乎无矿化的“核”。（如图6）

4.2短波红外波谱学研究（Spectroscopy）应用

4.2.1短红外波谱学研究的理论基础和研究方法

蚀变矿物的波谱学研究是近年来在国外新兴的一种用于分析矿床的蚀变矿物类型和蚀变强度的研究方法。目前已经广泛应用于斑岩型铜-钼-金矿床和浅成低温热液型金矿的勘查中。通过使用PIMA或者ASD仪器，可以迅速鉴定出一些野外肉眼难以识别的矿物，可以对伊利石-蒙脱石类矿物蚀变强度做出定量分析（图7）。

部分学者将蒙脱石、伊利石和白云母（绢云母）统一定义为白色云母族矿物，一般认为，这类矿物从蒙脱石到伊利石再到绢云母，其结晶度越来越高。白色云母族矿物的波谱曲线在1900nm和2200nm处分别有个吸收峰（谷），这是由矿物的分子成分所决定的（表1）。从蒙脱石到白云母，矿物中的分子H2O含量逐渐减少，而K含量逐渐增加。因此，可以通过简单对比1900nm和2200nm两处的吸收强度来定量对比矿物的结晶度。

在斑岩型矿床的矿区，有两个重要因素可以导致伊利石类矿物结晶度增高：（1） 越接近侵入岩的侵入中心或者热液活动中心，矿物的形成温度越高，矿物中的分子H2O含量则越少，伊利石类矿物结晶度越高；（2） 斑岩型矿床的核部或深部常常有较强的钾化蚀变作用，可以造成伊利石类矿物发生Na-K迁移，亦即钾化程度越强，矿物中K元素含量越高，蒙脱石逐渐向伊利石和白云母转变。在本区，辉钼矿化和硅化作用常常伴随有较强的伊利石化作用，在一定的深度范围内，随着钾化作用的增强，伊利石类矿物结晶度也在增强，但往往辉钼矿化也在减弱。可以看出，辉钼矿化和硅化作用可以导致伊利石类矿物的结晶度增强，但伊利石类矿物结晶度增强并不能全部对应矿化作用的增强。因此，可以在划定矿区的钾化界线后，用伊利石结晶度来研究矿区的蚀变和矿化的分布规律。

4.2.2短红外波谱学研究的结果

对0线剖面上所有钻孔，一条纵线上的钻孔、以及土岗腰区部分钻孔按照5米等间距开展了波谱学分析工作，局部地段做了适当加密（如图8）。而后对测量结果进行筛选，单独保存所有伊利石类矿物的曲线，然后对计算2200nm和1900nm两个吸收峰的强度比。在0线剖面上通过对伊利石结晶度的分布规律的各向异性进行统计，发现其主要沿331.7°的方向分布，也就是向东倾斜，倾角61.7°。（如图9）

（钻孔上的条形框为Mo的矿化段，浅蓝代表Mo>0.03%，蓝色代表Mo>0.06%，深蓝色代表Mo>0.08%，钾化带的界线是在野外工作中划定的）

4.3矿床类型的认识

通过岩心元素分析结果、蚀变矿物波谱分析结果、矿区土壤化探结果、遥感构造解译的结果，结合矿化特征和蚀变分带规律的分析，认为本区为斑岩型钼矿床，矿体和矿化范围的分布受斑状侵入体侵位和相关围岩蚀变范围的控制；原因是：

（1）对钻孔的见矿程度按单工程累计见矿厚度做了一个分类，并通过遥感和DEM构造解析，将全区所有的断裂构造勾绘出来，结果发现，钻孔见矿情况的好坏与断层的关系并不十分密切，见矿较好的钻孔可以分布在断层周围，也可以远离断层，见矿情况不好的钻孔或未见矿钻孔也是如此。

（2）本区的断层将探矿区划分成若干和小区块，断层两侧不同区块内的钻孔，见矿效果差异显著。

（3）从平面上分析，矿区呈现出以ZK403、ZK405、ZK406、ZK008、ZK001、ZK802、ZK804、ZK805、ZK806为中心钾化带（如图10），由此向外，钼矿化作用逐渐增强的分带特征。从0线和纵线的岩性及蚀变特征的变化规律时认识到，中心带的各钻孔中的所见的岩石发生了强烈的钾化蚀变，表现为原普通花岗岩中的斜长石被蚀变为钾长石，岩石的岩性变成了钾长花岗岩、碱性长石花岗岩或正长岩，部分钻孔中见到了典型的花岗斑岩或似斑状花岗岩。由中心带向外，钼矿化作用逐渐增强，以ZK009、ZK004、ZK305、ZK703、ZK701、ZK2201、ZK2202、ZK1601、ZK1602和ZK1607的见矿效果为最好，形成一个环带状分布的特征，而这种环带状分布特征刚好与W和Mo元素的化探异常相对应。至ZK005和ZK006的位置，岩心再次出现强烈钾长石化，可能代表了另一个钾化核的存在，但也有可能是受到成矿后期岩浆侵位活动的影响。

（4）在野外工作过程中发现，与辉钼矿化密切相关的绢英岩化、硅化和钾化具有典型的斑岩型矿床的分带特征，即中心带为钾化（核），向外进入矿化带主要为绢英岩化（伊利石-蒙脱石化），矿化带可见泥化带（高岭石），与斑岩型矿床的理论十分相似。

由上述理由可见，矿区内的F1及其次级断裂更有可能形成于成矿期之后，属于破矿构造而非控矿构造，而钼矿化程度及W、Mo元素地球化学异常的环带状分布特征更为斑岩型矿床的分带特征，故本文认为铁帽山矿区钼钨矿属于斑岩型钼钨矿。

5潜在的找矿空间

本区发育的多组断裂构造可能均为成矿期后形成的破矿构造，其中一些断层明显地限制了矿体的延伸。在铁帽山区，矿体向北东方向仅能延伸至ZK2401以南的断层；受已有钻孔ZK808和ZK1603的限定，矿体向北西方向的延伸虽然也有一定的空间，但可能矿体厚度和品位的变化会较大；矿体向南东方向的延伸严格受到断层F1及7线域15线之间断层的限制；目前看来，只有在3线和7线西段所见矿体向西侧尚未封闭，仍有延伸空间，且ZK004、ZK306和ZK703三个钻孔的累计见工业矿体厚均超过40米，但受到ZK005的限制，再结合化探异常的范围的指示，矿体向西的延伸长度也是有限的（图11和图12）。

6结语

在总结铁帽山钼钨矿地质特征、控矿因素、矿体赋存规律的基础上，充分利用前人的地、化及其他资料，对矿体的成因和找矿前景区域进行分析，对该矿区的下一步地质工作提供指导，相信本矿区在后续的找矿勘查中会有新的突破。

此文是在本人在该矿区长期工作的一些认识和见解，并利用矿区的资料和前人的研究成果加以归纳和总结，在编写过程中得到张国平、倪建辉等地质高级工程师的指导，在此深表感谢。

参考文献

[1]福建省连城县铁帽山矿区钼矿详查地质报告（供审稿）.2013.

[2]葛良胜.斑岩型矿床：特征、成矿与找矿.2010.