河北省Mo地球化学特征及找矿方向分析

龚红蕾，刘俊长，张仲猛，师淑娟，张亚东

(河北省地球物理勘查院， 廊坊 065000)

0 前言

长期以来河北省找矿在铁、金、银、铜、铅锌等方面投入了大量的工作，也取得了很好的找矿效果，大型矿床比比皆是，如司家营铁矿、大庙铁矿、金厂峪金矿、峪耳崖金矿、小营盘金矿、蔡家营铅锌矿、镰巴岭铅锌矿等，而钼矿却仅有撒袋沟门及大湾两个大型矿床被发现，其余皆为中小型。环视内蒙近年来在河北省北部附近钼矿有较大发现，如兴和县曹四夭超大型钼矿[1]、太仆寺旗沙子沟钼矿[2]，河北在钼找矿方面却少有突破。

河北省岩浆活动频繁，断裂构造发育，有很好的钼成矿地质条件。经分析发现，河北省存在有大片钼地球化学高背景地区，并且具有多级浓集模式，为钼成矿提供了充足的物质来源。河北省Mo异常规模(NAP值)、面积位于Cu或Zn之前，这表明钼找矿极具潜力。为此本文通过对省内钼地球化学特征的研究，指出今后找矿方向。

1 区域地质概况

河北省横跨中朝准地台和内蒙-大兴安岭褶皱系两个I级大地构造单元[3-4]，区内主要为中朝准地台，重要的II级构造单元有内蒙地轴、燕山台褶带、山西断隆、华北断拗等。

以尚义-赤城、丰宁-隆化深断裂为界，北侧出露地层有上太古界变质岩，中生界火山岩、火山碎屑岩、陆相碎沉积屑岩，少量新生界火山岩、沉积碎屑岩；南侧出露地层较为齐全，有太古界变质岩，元古界及古生界陆相-海相沉积岩，中生界陆相火山岩、沉积碎屑岩，新生界主要分布在河北平原区。

区内断裂构造：北侧以近东西向为主，有康保-围场断裂、尚义-平泉断裂、丰宁-隆化断裂、大庙-红石砬子断裂；南侧断裂有北东向、北西向、近东西向多组，其中以北东向为主。重要的有乌龙沟-上黄旗断裂、紫荆关-灵山断裂、邢台-安阳断裂、平坊-桑园断裂、青龙-滦县断裂、密云-喜峰口断裂、马市口-松枝口断裂等。

河北省自太古代至新生代均有岩浆活动，岩性包括基性、超基性至酸性、碱性，其中以燕山期最为发育，岩性主要为中性至酸性、碱性。重要的岩浆岩带有乌龙沟-上黄旗构造岩浆岩带[5]，以中酸性、酸性侵入岩为主；密云-喜峰口岩浆岩带，以酸性侵入岩为主；上黄旗-围场火山岩，以偏碱性的酸性火山岩及侵入岩为主。区内钼矿主要与燕山期岩浆岩有关。

2 Mo地球化学特征

2.1 岩石地球化学参数特征

表1展示了河北省亲硫微量元素的含量特征，与中国东部相比Au、Cu、Mo含量明显偏高，说明河北省Au、Cu、Mo具有明显的区域性富集。Au含量高与河北省有大量金矿相适应；Mo的区域性富集，说明区内钼具有成矿的地球化学前提条件，有利于相关矿床的形成，这也指明了今后河北省的找矿方向；Cu含量较高与太古界变质岩及新生界玄武岩有关。

As、Sb、Bi含量明显偏低，这些元素主要为多金属矿床的伴生元素，很少见有单独矿床出现。

W、Sn含量也很低，该两元素在河北省不是有利成矿元素，即便产于酸性岩中的石英脉，其W、Sn含量一般也很难达到工业品位，这一点与华南W、Sn成矿区正好相反。

2.2 水系沉积物异常参数特征

河北省主要成矿元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等[6-7]，统计省内水系沉积物中各元素异常的NAP值及面积(表2)，主要成矿元素NAP值排序为Au-Ag-Pb-Mo-Cu-Zn，面积排序为Ag-Au-Pb-Cu-Mo-Zn，异常衬度排序为Au-Ag-Pb-Zn-Mo-Cu。从异常规模、异常面积看，Mo的找矿前景位于Zn之前；从异常强度看，Mo位于Cu之前，因此Mo在河北省是极具找矿意义的元素之一。

2.3 岩浆岩的地球化学参数特征

表3是根据省内水系沉积物样品统计出的岩浆侵入岩中元素的集散特征。在燕山期侵入岩中：花岗岩类(γ5)富集Na2O、Mo、Be；二长岩类(η5)富集Na2O、K2O、Pb、Mo、Ba、Zr；正长岩类(ζ5)富集K2O、Zn、Cd、Hg、Bi、W、Mo、Mn、Nb、V。在次火山岩中：次流纹岩(λ5)富集K2O、Ag、Zn、Cd、Hg、W、Mo、Mn、Be、Li、Nb、V、Y、Zn；次粗面岩(τ5)富集K2O、Pb、Hg、As、Sb、W、Mo、Mn、Be、Li、Nb、V、Y Zr；次安山岩(α5)富集K2O、Mo、Mn、Ba、Be、La、Li、V。上述各类岩性样品数之和为1 817，占河北省岩浆岩样品总数(3 823)的47.5%。可以看出，燕山期酸性岩及大部分中性岩均富集Mo，与Au、Ag、Pb、Zn、Cu等相对比，燕山期岩浆岩富集Mo更具普遍性，Mo的这种超量富集为成矿提供了必要的物质基础。

表1 河北省区域岩石亲硫微量元素含量

注：单位Ag、Cd、Hg为10-9，其他为10-6

表2 河北省水系沉积物异常参数

注：异常衬度= NAP值/面积，NAP值为省内各异常NAP值之和，面积为省内各异常面积之和

表3 岩浆岩区水系沉积物中元素集散特征

注：①富集系数=岩浆岩水系沉积物样品中元素平均值/全省水系沉积物样品中元素平均值；②全省水系沉积物样品中Mo元素平均值为0.7×10-6

图1 河北省Mo地球化学背景分布图Fig．1 Molybdenum geochemical background map of Hebei

2.4 Mo的地球化学分布特征

河北省水系沉积物中，Mo背景平均值为0.7×10-6，离差为0.34×10-6，变化系数为0.47。在图1中：蓝色区域Mo小于0.5×10-6，为低背景区；黄色区域Mo 0.5×10-6至1.0×10-6，为背景区；浅红色区域Mo分别为1.0×10-6至1.5×10-6、1.5×10-6至2.0×10-6为高背景区、大于2.0×10-6为区域异常区。

经过统计河北省钼高背景分布面积达47 000 km2，占山区面积的35%，高背景分布范围较大，预示着较大的成矿潜力。从图1可以看出,自南向北Mo背景值逐渐增高，分布连续性变好、面积变大。高背景区域在太行山南段邯郸、邢台及阜平地区为零星分布。至北段涞源、怀来、赤城一带连续性变好，面积变大。向北至北端的张北、沽源、围场一带几乎连成一片，高背景的面积及强度均达到最高。河北省Mo高背景主要分布在北纬39°以北燕山期岩浆活动强烈的地区，有以下几个高背景区。

1)张北—沽源—围场高背景区。Mo高背景与广泛分布的印支期、燕山期岩浆岩侵入体、火山岩及第三系玄武岩有关，该区面积约30 000 km2，构成河北省的一个Mo地球化学集中区，是Mo富集成矿最重要的地区，可称为Mo地球化学省。

2)涞源—怀来—赤城高背景区。位于上黄旗—乌龙沟北东向构造岩浆岩带的南段。面积9 000 km2，Mo的高背景与燕山期的岩浆侵入岩、火山岩相吻合。

3)兴隆—平泉高背景区。区内燕山期岩浆侵入岩及火山岩较发育，面积7 000 km2，南侧连续性好，背景值较高。

4)兴隆—宽城高背景区。主要分布于兴隆—青龙结晶基底变质岩地区，面积1 000 km2，高背景零星分布，与侵入到变质岩中的燕山期岩浆岩体有关。

3 Mo矿床地球化学背景及浓集模式

由图1可以看出，钼矿床多数分布在高背景区或高背景区边部，共计16处，占70%；部分钼矿分布在Mo背景区，共计7处，占30%；Mo低背景区没有钼矿分布。这说明Mo的区域性富集是钼矿的重要控矿因素。

根据钼矿的地球化学浓集方式不同，可分为以下几种模式：

1)四级浓集模式。从区域背景到异常表现为四级逐次浓集特征，浓集方式为背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之间)-一级高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之间)-二级高背景(Mo在1.5×10-6～2.0×10-6之间)-区域异常(Mo>2.0×10-6)。这类矿床有丰宁县撒岱沟门钼矿(1号)、平泉县小寺沟铜钼矿(6号)、兴隆县莫古峪钼(9号)、兴隆县茅山花市钼矿(13号)、宣化县贾家营钼矿(14号)、涿鹿县口前钼铁矿(15号)、涞源县大湾锌钼矿(21号)、涞源县营儿岭—湖海岭一带铜多金属矿(22号)，共计8处，其中撒岱沟门钼矿是河北省规模最大的钼矿，产于印支期二长花岗岩中，为一斑岩型大型钼矿。

2)三级浓集模式。浓集方式为背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之间)-一级高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之间)-二级高背景(Mo在1.5×10-6～2.0×10-6之间)。有关的矿床有承德市寿王坟铜钼矿(7号)、承德市罗圈沟东山铜(钼)矿(8号)、灵寿县秋树林钼矿(23号)，共计3处。

3)二级浓集模式。浓集方式为背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之间)一级高背景(Mo在1.0×10-6～1.5×10-6之间)。有关的矿床有丰宁县张怀营村荣兴钼矿(2号)、丰宁县佟栅子钼矿(3号)、承德县磴上钼硫铁矿(4号)、承德县刘家营银多金属矿(5号)、涞水县北龙门钼铁矿(16号)，共计5处。

4)一级浓集模式。浓集方式为背景(Mo在0.5×10-6～1.0×10-6之间)。有关的矿床有宽城县唐杖子金(钼)矿(10号)、青龙县四拨子—六拨子铜多金属矿(11号)、青龙县采桑峪钼金矿(12号)、涿鹿县大河南钼矿(17号)、涞水县野孤钼矿(18号)、易县石碑口钼矿(19号)、涞源县木吉村铜钼矿(20号)，共计7处。

上述4种模式中二级浓集模式、三级浓集模式、四级浓集模式为多级浓集模式，矿床数合计为16处，说明钼矿地球化学背景具有多级浓集的特征，其中四级浓集模式矿床数最多，浓集级数越多越有利于成矿。

4 找矿方向分析

省内钼矿类型有斑岩型、矽卡岩型和热液型，主要为斑岩型和矽卡岩型，分布在乌龙沟—上黄旗断裂带、丰宁—隆化断裂带和平坊-桑园断裂带上，与燕山期及少数印支期中酸性岩浆岩关系密切。已知矿床主要有丰宁撒袋沟门斑岩型钼矿、平泉小寺沟斑岩型钼矿、涞源大湾斑岩—矽卡岩型钼矿、兴隆蘑菇峪矽卡岩型钼矿等。撒袋沟门斑岩型钼矿成矿时代为为印支期[8-10]，其他均为燕山期。钼的多级浓集模式是钼成矿的重要前提条件和指示标志，以下根据钼成矿地质条件及地球化学浓集模式分析河北省钼找矿方向。

4.1 张北-沽源-围场钼高背景区

该区分布在河北省最北部，Mo高背景多级浓集模式分布广范，是河北省Mo浓集程度最高的地区，聚集有巨量的钼成矿物质。区内岩浆岩主要为印支期及燕山期花岗岩、侏罗系及白垩系火山岩。断裂构造主要有东西向尚义—赤城、丰宁—隆化断裂、北东向乌龙沟—上黄旗断裂。区内岩浆活动频繁、断裂构造发育，为本区钼提供了有利的成矿地质条件。

本区已知钼矿仅有撒岱沟门钼矿，其四级浓集模式分布面积为71 km2，分布在钼地球化学省的边缘部位，根据钼矿浓集模式，在多级浓集模式分布区域是钼最有利的成矿部位。该高背景区有10余处面积近百至数百平方公里的四级浓集模式分布区，面积最大一处为600 km2。从多级浓集模式广范分布看，本区钼找矿潜力巨大，是河北省钼找矿最有利区域，有望发现多处大中型甚至超大型钼矿，实现重大突破，应当引起今后工作的高度重视。

根据该区岩浆侵入岩及火山岩广泛分布的特点，以找斑岩型及火山-次火山热液型钼矿为主，重点是发现新矿床。

4.2 涞源—怀来—赤城钼高背景区

该区位于乌龙沟-上黄旗断裂带的南段，钼高背景呈断续片状，具有多级浓集模式。区内南、中、北部地质条件各异，南部出露地层有中上元古界碳酸盐岩、侏罗系火山岩，岩浆岩为燕山期中酸性侵入岩；地球化学高背景为四级浓集模式；已知矿床为斑岩型和矽卡岩型。中部宣化、怀来一带为中上元古界碳酸盐岩、侏罗系火山岩，零星燕山期花岗岩；地球化学高背景为四级浓集模式；已知矿床为斑岩型。北部为太古界变质岩出露区，海西期、燕山期中酸性岩发育；地球化学高背景为四级浓集模式；无已知矿床分布。

根据以上地质及地球化学特征南部找斑岩型和矽卡岩型钼矿，着眼于发现新矿床、已知矿床深部及外围找矿。中部找斑岩型和火山-次火山热液型，以发现新矿床为主。北部变质岩区已知矿床主要为金矿，但地球化学背景显示该区钼浓集特征明显，具有钼成矿的物质条件，其找矿方向应为金矿伴生型钼矿，注意已知矿床的综合评价。

4.3 兴隆—平泉高背景区

区内北部出露地层为太古界变质岩，中部及南部为中上元古界碳酸盐岩及侏罗系火山岩。岩浆岩主要为燕山期中酸性侵入岩。断裂构造主要为北东、近东西向，其次为北西向。已知矿床为斑岩型和矽卡岩型(如寿王坟矽卡岩型铜钼矿、小寺沟斑岩型铜钼矿、蘑菇峪斑岩型钼矿等)，主要与燕山期中酸性侵入体有关。本区钼地球化学高背景呈零散片状，以二级浓集模式为主，少量三、四级，已知矿床主要位于后两种浓集模式区。

本区应主要寻找斑岩型、矽卡岩型钼矿，发现新矿床、已知矿床深部和外围找矿并重。

4.4 兴隆—宽城高背景区

该区出露地层主要为太古界变质岩，燕山期中酸性岩侵入体发育。钼地球化学高背景呈零散状，浓集模式级别自东向西逐渐增高。已知矿床主要为金矿，有一处热液型钼矿。

本区在多级浓集模式区,应注意寻找与岩浆岩有关的热液型及斑岩型钼矿，其他地区应注意寻找与金矿伴生型钼矿。

5 结论

通过以上分析可以看出，河北省钼是主要成矿元素之一，找矿潜力较大。钼地球化学背景自南向北逐渐增高，北部地区是一个钼地球化学省，存在钼的巨量聚集。主要找矿方向有：①张北—沽源—围场区，有望发现大中型及超大型钼矿，找矿方向为斑岩型及火山-次火山热液型，重点是发现新矿床；②涞源—怀来—赤城区，南部找斑岩型和矽卡岩型钼矿，着眼于发现新矿床、已知矿床深部及外围找矿。中部找斑岩型和火山-次火山热液型，以发现新矿床为主。北部变质岩区，已寻找金矿伴生型钼矿；③兴隆—平泉区，主要寻找斑岩型、矽卡岩型钼矿，发现新矿床、已知矿床深部和外围找矿并重；④兴隆—宽城区，注意寻找与岩浆岩有关的热液型及斑岩型钼矿，已知金矿应注意伴生型钼矿。

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