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内蒙古兴和县曹四夭钼矿床地球化学特征及成矿模型探讨

少斑花岗斑岩(K1C2γπ):出露面积约 0.02 km2, 呈浅肉红色-浅黄灰色,斑状结构,基质呈微粒结 构,局部呈霏细状结构,块状构造。斑晶以钾长石为 主,呈0.5~1 mm半自形板状,含量较少或无,基质主要
由微粒状长英质构成。岩石具有较强的黄铁绢英岩 化,铁锰矿化及钨钼矿化,与多斑花岗斑岩(K1C1γπ) 呈脉动式侵入接触。 3.2 成矿母岩地球化学特征
摘 要:内蒙古兴和县曹四夭钼矿是河南省地勘二院 2010 年新发现的一个特大型钼矿,就目前工作程度,预计钼金
属量超过 200 万吨。通过对该钼矿床地球化学特征的分析研究,揭示了利用岩屑化探测量作为有效手段发现并推断
斑岩型钼矿床规模的基本思路。该区通常主要钼矿体地表露头被严格限制在 Mo、W、Cu、Pb、Zn、As、Sb 综合异常中心
中图分类号:P618.65
文献标识码:A
文章编号:1672-4135(2012)01-0039-08
内蒙古兴和县曹四夭钼矿床是我国最近几年发 现的又一个巨型钼矿床。经过预查、普查,目前曹四 夭钼矿已控制矿体东西长 1 900 m,南北宽 1 400 m, 单孔最大见矿厚度>900 m。根据现有的勘查控制 程度估算,保守估计最终可提交钼金属量 200 万吨, 有望超过安徽金寨沙坪沟钼矿,成为中国第一,世界 第二大钼矿。对该矿床地球化学特征及成矿模型的 研究,对寻找同类型钼矿床有借鉴和指示意义。
矿区内断裂构造比较发育,以北东向、北西向为 主,次为近南北向,规模均较小。北东向、北西向构 造带内以碎裂岩为主,构造岩大多具硅化、绿泥石 化、绢云母化、褐铁矿化,偶见黄铁矿化。近南北向 断裂构造多有石英(细)脉充填。多期次构造活动为 含矿热液运移和储存提供了极其有利的场所。 3.1.3 成矿母岩特征
收稿日期:2012-02-09
基金项目:内蒙古自治区兴和县曹四夭钼矿预查项目(09-1-KC045)
作者简介:李香资(1973- ),男,河南许昌人,地质工程师,本科学历,该基金项目项目负责,Email: banyihong2008@。
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地质调查与研究
第 35 卷
渐新统呼尔井组和乌兰戈楚组,新近系中新统老梁 底组,汉诺坝组,上新统宝格达乌拉组。
浓集 梯度 得分 11.41 4.70 10.74 11.41 9.40 3.36 8.05
元素叠 加分带
得分 9.52 5.71 11.43 8.25 8.89 2.54 8.89
NAP 值
得分 19.98 12.59 2.65 1.52 98 4.62 1.50
综合地 质加分
得分 11.16 3.09 9.74 6.41 7.36 7.36 8.31
4 矿床地球化学特征
围绕曹四夭 1/5 万综合异常,通过 1/1 万地质简 测、1/1 万岩屑测量[4]等地质工作,圈出了 1-甲 1以钨 钼为主的综合异常(图 3)。 4.1 元素分布规律
1/1 万矿区各元素的地球化学特征及异常特征 值见表 4。
由表 4 可知,矿区内 W、Mo、As 三元素 Kk 均大于 3, 为强富集元素;而 Cu、Zn、Au 三元素 Kk 均小于 1,低于 地壳丰度值,呈贫瘠元素。表 4 中的 8 种元素的变异 系数均大于 1,其中 Mo、Au、Sb 三元素 Cv 均大于 3,呈 强分异状态。以上事实说明矿区内元素所受机械和 化学分异作用十分强烈,但 Mo、W 的强富集的分布规
位于北东向重力梯级带上,北部为大青山重力低异
常区段。在漫长的地质演化历程中,发育了多期褶
皱构造、韧性剪切变形及断裂构造,形成错综复杂 的构造特征。 1.2 区域地质背景
区域出露地层主要为:中太古界集宁岩群黄土 窑岩组,中生界侏罗系中统长汉沟组,新生界古近系
图 1 研究区大地构造位置图 (据石家庄经济学院浑源窑等 2 幅 1/5 万区调报告改编) Fig.1 The tectonic location map of the study area 1.碎屑岩及火山岩建造;2.乌拉山岩群;3.集宁岩群;4.实测 断层及推测断层;5.背斜(形);6.向斜(形);7.弧形褶皱群; 8.倒转构造;9.侵入岩;10.矿区位置
断裂构造主要发育有北西向、北东向、北北东向 及近南北向断裂,以北东向为主,次为北西向、近南北 向,区域大断裂发育的次级断裂束为燕山期花岗岩熔 浆向外接触带侵入形成岩枝或微小岩株的主要通道。
总之,区域内断裂构造发育,岩浆活动频繁,成 矿地质条件有利[2]。
2 区域地球化学特征
2.1 1/20 万化探重砂异常特征 1/20 万区域化探资料显示,区域内中太古界集
异常名称
02-甲 1 20-甲 1 24-甲 1 07-甲 1 21-甲 2 23-甲 1 22-甲 1
地理位置
曹四夭 旗杆梁山
山官沟 常胜夭 老官坟 西洼 沟掌
连续性
得分 36.01 23.19 5.65 1.52 1.23 9.06 0.58
形态及 渐变性 得分
7.23 4.82 7.23 7.23 4.82 7.23 6.02
综合评序结果
总得分 95.32 54.10 47.44 36.34 35.68 34.17 33.36
排序 1 2 3 4 5 6 7
备注
钼矿区 钼矿化点 多金属矿点 铅锌矿区 铅锌矿区 金矿点 多金属矿点
第1期
李香资等:内蒙古兴和县曹四夭钼矿床地球化学特征及成矿模型探讨
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图 2 曹四夭钼矿区地质图 Fig.2 Geological map of the Caosiyao molybdenum deposit
花岗斑岩微量元素背景含量与测区其它地层和 岩体相比,其 Mo、W、Pb、Cu、Sn、Au、Ag、As、Sb、Bi 十种 元素含量均明显偏高。尤其是 Mo、W 元素背景含量为 地壳丰度值的 15.9 倍、43.7 倍(表 2)。这表明 Mo 矿 体的成矿物质来源于燕山期花岗斑岩。 3.3 成矿母岩岩石化学特征
1.冲洪积砂、砾石松散堆积;2.风积黄土状亚粘土、亚砂土;3.宝格达乌拉组砂质粘土砂砾石夹泥灰岩;4.汉诺坝组 橄栏玄武岩夹砂砾石、粘土薄层;5.老梁底组:砂砾岩、粉砂岩;6.呼尔井组乌兰戈楚组;7.中太古界黄土窑组石榴 石浅粒岩夹石榴斜长石英岩、矽线石榴正常片麻岩;8.浅肉红色少斑花岗斑岩;9.灰白色多斑花岗斑岩;10.少斑 花岗斑岩脉;11.花岗细晶岩脉;12.石英脉;13.辉绿岩脉;14.中色二辉斜长麻粒岩中色二辉斜长麻粒岩;15.实测 地质界线;16.不整合接触线;17.断裂破碎带;18.地层产状及倾;19.片麻理产状及倾角;20.化探综合异常
1 大地构造及区域地质背景
1.1 大地构造位置



曹四夭钼矿区位于华北地台北缘内蒙古台隆
凉城断隆东部,大同-尚义北东向构造-岩浆岩
带中段,大同-尚义北东向构造-岩浆岩带与商
都-蔚县北西向构造-岩浆岩带交汇部位西南侧
(图 1)。区内主要岩石为太古宙麻粒岩相结晶基
底和沉积盖层。根据 1/20 万区域重力成果[1],该区
部位,成矿母岩花岗斑岩是钼矿体主要控矿因素,也是重要的找矿标志,元素组合分类和水平分带特征为判断矿体
前景指明了方向。(Mo+W+Zn)/(Cu+As+Sb)三元素加权比值图不仅揭示了钼矿体地表剥蚀水平,而且指示了钼矿体边
缘与物化探等值线梯度带的对应特征,初步建立了曹四夭钼矿床的成矿地球化学模型。
关键词:钼矿床;成矿母岩;地球化学特征;等值线梯度带;成矿地球化学模型;内蒙兴和
区域岩浆活动频繁,以中、新太古代变质深成体 为主,其次为中生代晚侏罗世中细粒似斑状花岗岩, 少量早白垩世花岗斑岩,其中早白垩世曹四夭花岗 斑岩为目标矿种的成矿母岩。另北西向及北东辉绿 岩脉、正长斑岩脉、石英斑岩脉极其发育。
野外地质调查及综合研究发现,区域内褶皱主 要发生在太古宇基底变质岩系中,基底变质岩系的 褶皱变形可分三期:第一期是在基底地壳隆起的作 用下产生片内褶皱和平卧褶皱形迹;第二期为区域 性褶皱,它直接控制各岩石单位的区域性分布;第三 期为宽缓、开阔的背向形,表现为片麻理的波状起 伏、褶皱轴面近于直立。
第 35 卷 第 1 期 2012 年 03 月
地质调查与研究 GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCH
Vol.35 No.1 Mar. 2012
内蒙古兴和县曹四夭钼矿床地球化学特征 及成矿模型探讨
李香资 1,班宜红 1,权知心 1,瓮纪昌 1,2,王卫东 1
(1.河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院,许昌 461000;2.河南省地质调查院,郑州 450007)
成矿母岩岩石化学成分见表 3。根据里特曼指数 计算公式σ=(K2O+Na2O)2/ (SiO2-43)计算出σ=1.38, σ值介于 1.00~1.38 之间,结合 SiO2、K2O 和碱值等 参数特征可以看出岩体属于高酸、高钾、高铝、低镁 钙的特征,为环太平洋型钙碱性系列的超浅成侵入 岩(表 3)。
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地质调查与研究
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如果以 Fe2O3 /(Fe2O3+FeO)作为氧化指数来衡 量,兴和曹四夭钼矿床的氧化指数为 0.80~0.97 之 间,平均值为 0.89,结合其它岩石学特征,说明该矿 区花 岗 斑 岩 为 超 浅 成 侵 入 岩 ,其 定 位 深 度 不 超 过 1 km。
应用锆石同位素测年,兴和曹四夭钼矿床成矿 母岩花岗斑岩的测定结果为 131~134 Ma[锆石 206Pb/ U 238 加权平均年龄,中国地质科学院矿产资源研究 所],地质年代属早白垩世,属燕山中期岩浆活动期 (据 1/5 万内蒙古浑圆窑等四幅矿调报告)。
宁岩群黄土窑岩组(Ar2h)普遍有酸性岩体侵入,因而 区内相对富集 Rb、La、Ba、Pb、Ag、Cd、W、Mo、Bi、Nb、U、 As、F、Y、Zr、K2O、SiO2等组分,其中 W、Mo、Pb、Zn、Au 局 部浓集较强,成矿指示作用明显[2]。 2.2 1/5 万水系沉积物及岩屑测量异常特征
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