河南栾川地区钼多金属矿集区深部找矿潜力大

摘要：中生代中国东部地区地球动力学大调整与构造体制转换，是栾川矿集区大规模构造-岩浆-流体作用和大型—超大型钼多金属矿成矿的关键因素。形成与岩浆侵入活动相关的钼、钨、铅锌银多金属成矿系统，可进一步划分为南泥湖、石宝沟2个成矿子系统。在成矿模式研究的基础上，建立了栾川矿集区800km²的三维地质模型，开展了找矿靶区立体预测，定量圈定找矿靶区23个，科学指导矿集区深部找矿。

1. 项目概况

“栾川钼铅锌多金属矿集区大型—超大型矿床形成的地球动力学背景、过程与定量评价”项目，隶属于中国地质调查局“大型—超大型矿床形成的地球动力学背景、过程与定量评价”计划项目，由中国地质大学（北京）承担，参加单位为河南省地质调查院和栾川县地质矿产局。项目周期为2012—2015年。主要目标任务是以栾川矿集区为主要对象，探讨大型—超大型钼多金属矿床成岩成矿地球动力学背景。总结区域成矿规律和大型—超大型矿床时空定位机制，建立成矿模式和综合找矿模型；在此基础上，运用地-物-化-遥综合信息，依托三维可视化和多元地学信息处理技术，开展栾川矿集区三维地质建模与定量预测评价。

2. 成果简介

（1）总结栾川矿集区成岩成矿地球动力学背景。栾川矿集区位处华北地块南缘，经历了长期、多期的构造演化过程，中生代包括栾川矿集区在内的中国东部地区的地球动力学大调整与构造体制转换，是栾川矿集区大规模构造-岩浆-流体作用和大型—超大型钼钨多金属矿床形成的关键因素。其中，晚古生代—早中生代陆-陆碰撞作用，导致地壳加厚，并在北秦岭和华北陆块南缘形成系列逆冲推覆构造系；晚侏罗世—早白垩世的构造体制转换（挤压-伸展），导致软流圈上涌、岩石圈地幔部分融熔、基性岩浆上侵及壳-幔边界发生底侵作用，同时诱发碰撞加厚的下地壳部分熔融和形成含矿的中酸性岩浆，并沿有利构造部位上升，在较高的构造层次上侵形成中酸性小斑岩体和钼多金属矿床。

（2）厘定栾川矿集区成矿系统与成矿子系统。在典型矿床系统研究的基础上，综合研究区矿床地质、地球物理、同位素地球化学等多元信息，研究认为该区钼、钨、铅锌多金属矿床/异常系列与中酸性小岩体形成于同一构造-岩浆-热液成矿事件，属于晚侏罗世—早白垩世与岩浆侵入活动相关的钼、钨、铅锌多金属成矿系统。根据矿床时空分布、组合特征等，进一步划分为2个成矿子系统：①矿集区北部的南泥湖钼、钨、铅锌多金属矿成矿子系统；②矿集区南部的石宝沟钼、钨、铅锌多金属矿成矿子系统（图1）。

图1 栾川矿集区钼、钨多金属矿成矿（子）系统分布示意图

1—下古生界陶湾群；2—新元古界栾川群；3—中元古界官道口群；4—中元古界宽坪群；5—白垩纪花岗岩；6—侏罗纪花岗岩；7—元古代变辉长岩；8—元古代变正长斑岩；9—断层；10—斑岩矽卡岩型钼-钨矿床；11—热液脉型铅锌-银矿床；12—矽卡岩型多金属硫-铁矿床；13—成矿系统、子系统；F1—马超营断裂；F2—栾川断裂

（3）建立栾川钼多金属矿集区综合成矿模式。根据栾川地区成矿地质条件、主控因素、成矿机理、矿化组分共生组合、矿床的空间产出特征等，将该区矿床类型及矿床成矿系列归划为与燕山期构造-岩浆-热液作用有关的有色金属-贵金属矿床成矿系列，并进一步划分为斑岩-矽卡岩型钼钨多金属矿床、矽卡岩型硫锌多金属矿床和热液型铅锌银矿床三大类和7个矿床类型。并在矿集区不同类型矿床时空分布规律、矿床地质特征、同位素地球化学特征、成矿流体包裹体特征、成因关联性等系统研究的基础上，建立了研究区钼、钨、铅锌多金属成矿系统的综合成矿模式（图2）。研究认为，成岩-成矿过程大致分为四大阶段：①花岗岩基形成时期（162~157Ma±）→②成矿斑岩体形成时期（158~145Ma±）→③斑岩-矽卡岩型钼、钨多金属矿床成矿期（148~141Ma±）→④矽卡岩型硫、锌多金属矿床和热液型铅锌、银矿床成矿期（139~136Ma±）。

图2 栾川钼、钨、铅锌多金属成矿系统综合成矿模式

YSA—杨树凹；NNH-SDZ—南泥湖-三道庄；LSBG—冷水北沟；LTS—骆驼山；DYK—东鱼库；ZYK—中鱼库；YDG—银洞沟；HDG—洪洞沟

（4）开展三维地质建模与定量预测评价，助力矿业公司取得找矿进展。在矿集区多元地学信息空间关系（基础）数据库建立的基础上，根据矿集区地球物理模型、地质数据和遥感数据，结合研究区成矿模式，建立了栾川矿集区800km²的三维地质模型。以地质异常致矿理论为指导，综合运用GIS技术、C-V分形技术和证据权法，通过多元地学信息集成开展了找矿靶区立体预测，定量圈定找矿靶区23个（图3）。同时，对靶区优选与资源预测的不确定性进行了分析。结合三维定量预测评价找矿靶区，河南省地勘基金项目，在2014—2015年度完成了25个1000m以上钻探增储工作，其中24个钻孔见有工业钼矿体、1个见钼矿化；某矿业公司自筹经费实施了栾川县撞顶沟铅锌矿区深部钼（钨）矿详查项目，累计估算（332 333）类钼金属资源量46.03万t，Mo平均品位0.095%。

图3 研究区钼、铅锌找矿靶区

3. 成果意义

从栾川矿集区大型—超大型钼铅锌多金属矿床成矿地球动力学背景研究入手，通过对成矿系统物质组成和时空结构的深入剖析，建立成矿模式和综合找矿模型，促进了对栾川矿集区大型—超大型矿床成矿规律的系统认识。在此基础上，开展矿集区尺度的三维地质建模和定量预测评价，为研究区域深部找矿提供科学指导。同时，为探索立体定量预测评价的新理论和新方法提供借鉴。

（中国地质大学（北京） 张寿庭 王功文供稿）