河南省汝阳南部矿集区钼矿床成矿预测及成矿靶区划分

马晓辉，郭 锐，王永丽，董方灵，侯四周，郑 苹，王灵敏

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南 许昌 461000)

河南省汝阳南部以发现和探明了东沟超大型钼矿床而闻名全国，其与栾川上房沟、三道庄和南泥湖3 个世界级超大型钼矿床，不仅是河南，也是我国出口创汇的最大的几个矿山企业，对我国国民经济建设作出了较大贡献。

汝阳东沟钼矿床是近年发现并探明的又一超大型斑岩型钼矿床，它的发现，不仅为河南多金属矿产业的发展注入了新的活力，而且对我国钼矿产业今后数十年的稳步发展，将产生深远的影响。同时，客观上告诉我们，在河南仍有寻找钼矿床的广阔空间。因为汝阳钼铅锌矿集区属东秦岭钼铅锌银多金属成矿带的一部分，成矿地质背景和条件十分优越。

1 汝阳南部钼矿床及其分布规律

迄今为止，在河南境内发现的中型以上规模的25 个钼矿床均产于东秦岭—大别山钼成矿带，该成矿带西自陕西商洛北部，向东经豫西南、豫东南到皖西大别山区北麓［1］，东南绵延长近700 km，在河南境内长约480 km。汝阳南部产有东沟超大型与竹园沟中型两个斑岩型钼矿床。

东秦岭—大别山钼成矿带呈北西西-南东东向展开，宽约80～100 km，在成矿带内，深大断裂发育，岩浆岩广布，所出露地层均为前寒武纪老地层［2］，是典型的大陆边缘地槽活动带，形成规模宏大的构造岩浆岩带(图1)。所发现的所有钼矿床全部产于构造岩浆岩带内，东沟、竹园沟钼矿床亦不例外。

图1 东秦岭—大别山地区钼矿床分布略图

2 成矿预测

2.1 成矿岩体信息量分析

对东沟成矿母岩及太山庙花岗岩基的定量指标，可以通过岩体组分对比所提供的信息来评价，也就是用信息量的大小来评价各个指标(即地质因素)对成矿关系的密切程度［2］，并筛选出成矿的有利地质因素(见表1、图2)。

2.2 成矿地质信息的向量长度分析

把与岩体成矿有关的各种地质因素转化为二态变量，用向量长度的大小，显示出各种地质因素在成矿岩体的相对重要性，同样可以筛选出成矿有利因素。

2.3 成矿岩体的R 型群分析

我们对东沟、竹园沟、西灶沟、老代仗沟及王坪西沟等5 个钼铅锌矿床的成矿岩体，每个挑选若干个变量进行R 型群分析。通过分析弄清各变量之间的相关及组合关系［3］，从而得出矿集区内成矿岩体的有利地质因素(见图3)。

运用以上3 种数学地质方法，得出的结论是一致的，挑选出的成矿有利因素综合如下:

(1)成钼岩石类型:以花岗斑岩(向量长度52.345)为主，花岗岩次之。岩石化学成分SiO272.7%(信息量1.32)，K2O 5.93%(信息量1.24)。

表1 成钼岩体信息量统计表

(2)岩石结构:以斑状结构(向量长度46.141)为主，等粒结构次之，少数为似斑状结构。

(3)岩体时代:以燕山晚期白垩纪为主(向量长度39.573)，中元古代王屋山期为次。

(4)岩体出露面积:0.1～1 km2(向量长度47.948)。

(5)岩体形态:以不规则等轴状岩株状为主(向量长度47.948)，以不规则一向延伸的带状岩株次之。

(6)围岩蚀变:钾长石化(向量长度53.104)、硅化(向量长度53.722)，石英-绢云母化(向量长度28.862)。

(7)金属矿物:主要为辉钼矿(向量长度31.048)，(Mo 信息量1.03)，白钨矿、泡铋矿(向量长度16.698)次为方铅矿、闪锌矿化(向量42.308)。

(8)围岩:钼矿以火山岩类为主(向量长度42.308)铅锌矿以中酸性岩类为次。

以上用数学地质方法提供的信息与前面叙述的成矿岩石的特征基本相符。成矿岩体特征应作为建立本区成矿模式的基础地质资料。

图3 变量相互关系R 群分析谱系图

2.4 矿床类型及矿床式

研究区以钼为主的多金属矿床，成岩与成矿有一定的成因联系。所有的钼矿床均属于广义的斑岩型矿床，但由于成矿围岩岩石类型不同，以及成矿的地层围岩等存在着差异，所以，矿床类型复杂多样。按主岩、次岩、矿种组合将钼铅锌矿床划分为5 种类型:(1)东沟斑岩型钼矿床:成矿围岩以中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组火山岩为主;(2)竹园沟斑岩型钼矿床:成矿围岩以燕山期白垩纪花岗岩(基)为主;(3)西灶沟热液充填交代型铅锌矿床:成矿围岩以中元古界长城系熊耳群火山岩内构造蚀变岩为主;(4)老代仗沟热液充填交代型铅锌矿床:成矿围岩以中元古代王屋山早期闪长细晶岩为主，石英二长岩次之;(5)王坪西沟热液充填交代型铅锌矿床:成矿围岩以中元古代王屋山晚期中粒石英二长闪长岩为主。

矿床式，指矿床内在因素在外部表现的一种型式，如矿床规模、钼铅锌矿种组合、矿体空间分布、产状、矿石类型、围岩蚀变等，这种矿床型式，具有一类矿床的代表性，它反映一类矿床的地质特点。我们本次将东沟和王坪西沟两矿床作为典型矿床式［4］。

矿床式是成矿作用在特定的成矿系统地质环境中形成的具有自己特色的矿床。一般说，超大型矿床的形成，都是在各种成矿条件最佳配置的环境中，多种成矿有利因素，相互耦合作用的结果。故而矿床型式较少。而中小型矿床形成条件不是很绝对，矿床型式相对应多于特大型矿床。

3 成矿预测靶区的划分

在总结成矿规律，划分矿床成因类型，利用地物化遥综合找矿信息及成矿信息量化基础上，进行成矿预测和成矿有利靶区的划分，全区共分出A、B、C 3 级共10 个成矿预测区(见图4)。

(1)A1 区:西灶沟—绿竹坪铅、锌银成矿预测区;(2)A2 区:马庙—东沟钼成矿预测区;(3)A3区:王坪西沟铅锌银成矿预测区;(4)B1 区:裂子山—付店铅锌预测区;(5)B2 区:宝丰沟铅锌预测区;(6)B3 区:青岗坪钼铅锌成矿预测区;(7)C1区:土桥沟铅锌成矿预测区;(8)C2 区:西灶沟南铅锌成矿预测区;(9)C3 区:北坪铅锌成矿预测区;(10)C4 区:竹园沟钼成矿预测区。

成矿预测区及其特征，均有其复杂的显示规律，下面具体将A、B、C 3 级成矿预测区加以分述［5］。

3.1 西灶沟—绿竹坪铅锌银成矿预测区(A1 区)

位于老婆壳—绿竹坪一带，东西长16.8 km，南北宽1.5 km，面积约25 km2。预测区赋矿岩石为熊耳群火山岩，中-东部赋矿岩石以闪长细晶岩和石英二长岩为主。

预测区位于1∶5万水系沉积物Pb、Zn、Ag、Au 综合异常内，几种元素套合性好，而且强度大;1∶5万自然重砂铅族、自然金矿物异常突出;西灶沟1∶10 000土壤Pb、Zn、Ag(Mo)等元素异常的套合重叠部位;物探方面，激发极化异常清晰，是进一步找矿的理想靶区。遥感影像图在中部土桥沟南及绿竹坪出现两个线、环构造，而且线性构造稠密交切形成网状排列，成矿条件特好。

图4 汝阳南部地区钼铅锌矿集区综合成矿信息图

3.2 马庙—东沟钼成矿预测区(A2 区)

位于马庙—东沟—大房庄一带，南北长7 km，东西宽6.4 km，面积约45 km2，预测区赋矿岩石以熊耳群火山岩为主，花岗斑岩及闪长细晶岩次之。

该区位于1∶5万水系沉积物Mo、Pb、Zn、Au 综合异常、1∶5万自然重砂铅族、白钨矿、泡铋矿、辉钼矿等高、中温矿物综合异常、东沟1 ∶1 万土壤Mo、Cu、Zn 综合异常的套合重叠部位。特别值得指出的是，草沟Mo 异常最高为800 ×10-6，秋盘一带水系两侧土壤出现800 ×10-6的特高值。遥感影像图出现一大一小两个环状构造的吻合区。

综合评价:矿床探边摸底，远景广阔。

3.3 王坪西沟铅锌银成矿预测区(A3 区)

位于王坪乡西1.6 km 杜家庄一带，东西长3.4 km，南北宽1.2 km，面积4 km2，赋矿岩石以石英二长闪长岩为主，熊耳群火山岩次之，少量闪长细晶岩。

该区位于1∶5万水系沉积物Pb、Zn、Ag、As 综合异常，1∶5万自然重砂铅族矿物异常、1∶1万土壤Cu、Pb、Zn、Ag 综合异常套合重叠部位;物探方面，激发极化率矿致异常分布较好部位，局部出现视极化率大于5 的特高异常值;遥感影像图上线环构造清晰完整，是一个找矿理想地段。

3.4 裂子山—付店铅锌成矿预测区(B1 区)

位于付店镇北，南北最大长4.6 km，东西最大宽2.8 km，面积13 km2，中北部大部分面积为熊耳群火山岩覆盖，南部为付店石英闪长岩体。该区位于1∶5万水系沉积物Mo、Pb、Zn、Au 综合异常内，其异常编号为豫付-HS-3-乙1，其中Pb、Zn 异常内Pb300～600 ×10-6，Zn300 ×10-6的高值区覆盖预测区;1∶5自然重砂铅族矿物异常全覆盖，北部尚有自然金异常叠加，成矿地质条件良好［7］。

裂子山成矿预测区内以北东向断裂构造带为典型代表，民采情况表明几乎所有北东向断裂破碎带均含矿，而且Pb 明显大于Zn，多处出现特富矿石，但该区工程控制程度明显偏低，最大工程揭露斜深不足200 m，找矿空间很大。

预测区整体情况:民采矿点多，矿带多，据民采情况调查出现有特富矿石，勘查程度特低，地质找矿基本上未予系统揭露;个别地段亦有东西向断裂，含小而贫铅锌矿体，找矿潜力较大。

3.5 宝丰沟铅锌预测区(B2 区)

该区位于王坪西沟铅锌矿区北1.5 km 处，东西长2 km，南北宽1.7 km，面积3.4 km2，赋矿地层为熊耳群火山岩，据区域1∶5万布格重力等值图岩体发展延伸趋势，其深部隐伏有王坪西沟类型的石英二长闪长岩。

预测区位于1∶5万水系沉积物Pb、Zn 综合异常内的东部，尤其是Pb 元素以300 ×10-6异常面积覆盖全区;1∶5万自然重砂亦仅有铅族矿物异常接近边部，1∶5万遥感影像图出现稠密断裂网线加环形构造，找矿标志良好。

矿区发育12 条近东西向断裂构造带，其中已知有4 条含铅锌矿化，并且地表有稀疏槽探揭露，深部少量钻探工程在局部揭露出小工业矿体。

整体评价:矿带多，矿体规模中偏小，品位偏贫，控制程度偏低。但据1∶5万布格重力梯级带展布规律看，宝丰沟成矿预测区深部存在石英二长闪长岩体，这类岩体在老代仗沟、王坪西沟两矿床在岩体内均存在大量的工业富矿体，是汝阳南部钼铅锌矿集区本次研究项目厘定的最佳赋矿岩石，只不过宝丰沟岩体隐伏更深，目前尚未揭露出来罢了。

3.6 青岗坪钼铅锌成矿预测区(B3 区)

该区位于付店南东6 km 处，南北长2.6 km，东西宽2.2 km，面积5.7 km2，赋矿岩石以熊耳群火山岩、火山碎屑岩为主，个别地段出现花岗斑岩脉。1∶5万水系沉积物Pb、Zn 综合异常、1∶5万自然重砂铅族异常、1∶5万遥感影像图出现北西与东西向断裂交叉部位，但未出现环形构造。

据实地调查，区内出现QGP1、QGP2 两条近东西向含铅锌矿断裂带，其中铅锌矿体从地表到深部基本连续。但工程揭露程度低局部出现富矿。QGP1 民采硐铅锌矿石，上世纪80 年代经化验含工业钼矿石。也就是说，中高温铅锌钼同时出现在同一矿体中，这在研究区内仅此一例。2012 年本科研项目投入验证钻探工程揭露，QGP1 矿带167.10～169.40 m 出现钼(0.07%)铅锌同体现象，从而证实，上世纪80 年代铅锌钼均达工业品位矿石是客观存在。2012 年钻探揭露矿体深度虽达500 m 以下，但矿带深部仍存在Mo 矿找矿远景。

从1∶5万布格重力异常分布图推断，青岗坪钼铅锌成矿预测区深部600～700 m 左右几乎全部隐伏有花岗斑岩体，这不仅对铅锌，更是对钼提供了更大更具远景的找矿信息，实际上，青岗坪矿区地表就出露有花岗斑岩脉体，该脉岩是否与700 m 深部花岗斑岩连为一体，有待进一步研究。

预测区整体评价:矿带少，铅锌矿规模一般，品位中等，QGP2 富矿含银。工程揭露程度低，但由于其矿石不同程度出现钼矿化，因此深部具有教好的找钼潜力。

3.7 土桥沟铅锌成矿预测区(C1 区)

位于付店镇拔菜坪北1 km(研究区最北端)，东西长2.8 km，南北宽1.6 km，面积4.5 km2，赋矿地层为熊耳群，岩性为火山岩、火山碎屑岩。该区位于1∶5万水系沉积物Pb、Zn 综合异常北边部、1∶5万自然重砂铅族北边部，1∶5万遥感五羊垛密集线状构造与双环形构造的交叉部位。找矿标志清晰、完备。

区内共出现北东向含矿断裂6 条。其中含矿的TP6、TP9 出露长1 400～2 500 m 不等，倾向352°左右，倾角67°～88°，宽0.3～24 m，共圈出(332)+(333)铅锌矿石量568 236 t，金属量36 491.20 t，Pb+Zn 品位3.3%。

整体评价:控制程度，工程网度80 ×80 m，控制斜深最大188 m，一般埋深40～100 m，只是在矿体最浅部给予了揭露。达详查阶段的地方只在坑钻结合块段，大部分矿段达普查，找矿空间较大。

3.8 西灶沟南铅锌成矿预测区(C2 区)

位于西灶沟矿区南-裂子山矿区西的区段，东西最大长3.6 km，南北最大宽1.7 km，面积6.1 km2，赋矿地层为熊耳群火山岩。西灶沟南段位于1∶5万水系沉积物Pb、Zn、Au、As 综合异常区内，Pb 异常最高为600 ×10-6，Zn 异常最高达300 ×10-6;1∶5万自然重砂铅族及自然金的套合区;1∶1万土壤Pb 一般1 500 ×10-6，Zn 达3 200 ×10-6，均为矿致异常，尚叠加有0.8～3.2 ×10-6的Ag 异常，找矿标志良好。此外区内民采盛行，坑道较多，富-特富矿石常见，一般矿厚0.8～1.5 m，Pb +Zn4.8%～16.15%，平均7.04%。

综合评价:矿带多，矿体规模中等，有富矿，存在找矿远景。

3.9 北坪铅锌成矿预测区(C3 区)

位于付店南东1～2 km，青岗坪B3 成矿预测区西邻，南北长3.6 km，东西宽3.4 km，面积12 km2，赋矿岩石均为熊耳群火山岩。该区段位于1∶5万水系沉积区Pb、Zn 综合异常南段，1∶5万自然重砂铅族异常的套合重叠区。区内民采铅锌坑采较多，但规模小、矿石较贫。主要是未进行系统工作，矿带调查滞后，地表工作仅有少量探槽揭露，探槽间距160 m。民采硐编录结果情况稍差［8］。1∶50 万布格重力推断，该区地下深部全部隐伏有太山庙花岗岩基，是找矿有利条件之一。

整体评价:该区整体工作程度低，矿体贫且小，未见富矿石，有成矿远景，但难以找到大而富的铅锌矿床。

3.10 竹园沟钼成矿预测区(C4 区)

位于竹园沟钼矿区以及东相邻地区，南北长2.8 km，东西宽2.4 km，面积6.7 km2。赋矿岩石以中细粒黑云母花岗岩为主。该区位于1∶5万水系沉积物关帝庙(豫付-HS-10-乙3)Mo、Pb 综合异常中，1∶5万自然重砂钍石异常的套合区。1∶10 000 竹园沟土壤化探亦完全处于上述水系和重砂异常的套合范围内，土壤化探异常组合主要有1-乙3(Mo-3、Ag-2、Cu-3)等5 种元素。另外尚有矿区东边部Mo-9、Ag-8、Cu-6 和Mo-8 两个综合异常;其中1-乙3(Mo-3、Ag-2、Cu-3)综合异常经历年来普、详查，发现并探明竹园沟中型钼矿床，提交钼金属重9.51 万t，矿床品位达0.10%。

对于竹园沟矿区东边部Mo-9、Mo-8 两个异常，其产出部位均是在中元古代王屋山期中酸性岩体-石英二长岩内。据本研究报告前面章节阐述，石英二长岩体的微量元素Mo 含量＜10 ×10-6，与钼矿床的成矿无关系，但从矿区具体情况看，太山庙花岗岩强酸性熔浆白垩纪沿深大断裂上侵过程中，首先吞噬太华群结晶岩系，再吞噬一部分熊耳群火山岩，在此同时，对研究区内石英二长岩带状岩株或岩墙也被重熔吞噬，并且在熔融过程中自身演化富集老地层中的Mo 质充填于残留的石英二长岩岩体和大量熊耳群围岩裂隙中，经风化水解带走进入水系形成异常。对于Mo-9、Mo-8 两个异常目前尚未作地质勘查工作。

整体评价:1-乙3 土壤异常经勘查证实，其平面和深部矿体均已得到全面揭露和控制，而Mo-9、Mo-8 两个异常始终未作工作，存在成矿远景。

4 结语

汝阳南部钼铅锌矿集区成矿预测及成矿靶区的划分，为在汝阳南部找钼铅锌矿明确了目标及方向。汝阳南部钼铅锌矿集区是东秦岭-大别山钼铅锌金银巨型成矿带的一部分，也是河南省重要的矿产地［9］。几十年来，中科院、地科院、中国地质大学、省国土资源研究院及地矿、有色、核工业等单位对研究区从不同的角度开展了大量工作，取得了丰硕的成果。本研究就是基于区内已有的大量资料，借助翟裕生院士、陈毓川院士、毛景文研究员和罗照华教授等提出的现代成矿理论，对区域成矿规律进行全方位探讨，利用综合找矿信息建模，进而开展隐伏矿的定位预测，促使本研究区地质找矿获得新突破。

［1］罗铭玖，张铺民，董群英，等.中国钼矿床［M］.郑州:河南省科学技术出版社，1986:123-125.

［2］燕长海，黄任远，宋耀武，等.汝阳南部铅锌成矿远景区大比例尺成矿预测报告［R］.郑州:河南省地质矿产局第二地质调查队，河南省地质矿产局科研所，1991.

［3］乔怀栋，许永仁，张辅民，等.洛南—豫西地区燕山期中酸性小岩体与钼矿成矿关系的研究［R］.郑州，河南省地质矿产局科研所1985:52-53.

［4］吕献廷，吴邦友，付治国，等.付店幅、背孜幅区域地质调查报告［R］.郑州:河南省地质矿产局第二地质调查队:1988.

［5］杨根生，付治国，李文治，等.河南省钼矿床的分布规律和找矿特征［J］.中国钼业，2009，33(4)，12-13.

［6］吕伟庆，付治国，吴邦友，等.河南汝阳县东沟钼矿勘探报告［R］.许昌:河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，2005:11，73-77.

［7］付治国，马晓辉，靳拥护，等.河南省汝阳南部钼铅锌矿集区成矿规律及综合信息找矿研究地质科研报告［R］.许昌:河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，2012.

［8］付治国，靳拥护，吴 飞，等.东秦岭—大别山5 个特大型钼矿床成矿母岩地质特征分析［J］.地质找矿论丛，2007，22(4):51-57.

［9］付治国，吕伟庆，田修启，等.东沟钼矿床矿床地质特征及找矿因素研究［J］.中国钼业，2005，29(2):8-13.