1. 引言
钼是重要的战略性矿产资源，我国钼矿储量比较丰富 [1]，河南省地质条件为钼矿的形成提供了优越条件，是我国主要产钼大省 [2]。钼矿成矿条件较复杂，主要分为斑岩型 [3] [4] [5] [6]、矽卡岩型 [7] [8]、脉状型 [9]，其中斑岩型是最重要的矿床类型。河南省钼矿主要分布于东秦岭–大别山地区的卢氏、栾川、嵩县、汝阳、西峡、镇平、南召、罗山、新县和商城等县，该区域为华北地块南缘的黑沟–栾川–明港深断裂 [8]。母山钼矿发现于罗山县境内，与斑岩型铜钼矿床密切相关，如汤家坪、肖畈、母山、千鹅冲等岩体 [10] [11]。通过地质调查确定母山钼矿为中低品位中型斑岩型钼矿床，为大别山北麓发现的第一个中型以上斑岩型钼矿床。该矿热液蚀变发育，分带明显且与矿化关系密切，对其热液蚀变类型及与矿化关系进行总结，为今后在该区勘查斑岩型钼矿提供有益依据。
2. 地质概况
2.1. 区域地质背景
母山矿区位于大别山北麓，属秦岭造山带东延部分(图1)。夹持于华北板块与扬子板块的东秦岭–大别造山带，具有多旋回–闭合演化史，产生过多次塑性推覆和滑脱构造运动，形成一系列不同期次、不同程度、不同序列相互平行的北西–近东西向断裂带。北西西向龟(山)–梅(山)断裂(F2)及桐(柏)–商(城)(F3)断裂纵贯全区，控制了岩浆岩带和地层的分布 [12]。
区内以龟(山)–梅(山)断裂为界，北侧属北秦岭地层区，南侧属南秦岭地层区。南秦岭地层区包括新县超高压变质杂岩带、浒湾高压变质带、八里畈构造杂岩带以及古生界定远组、新元古界龟山岩组、泥盆系南湾组；北秦岭地层区包括寒武系二郎坪岩群以及中生界侏罗系、白垩系地层。
区内岩浆活动频繁，以中生代燕山期岩浆活动最为强烈，沿北西西向断裂带与南北向断裂交汇处侵入，形成一系列深源浅成型花岗斑岩体。含钼花岗斑岩体多沿区域性桐(柏)–商(城)断裂及其两侧分布，构成东秦岭–大别钼成矿带东段。
1——第四系；2——白垩系；3——侏罗系；4——石炭系；5——二郎坪岩群；6——龟山岩组；7——南湾组；8——八里畈构造杂岩带；9——浒湾高压变质带；10——新县超高压变质带；11——加里东期花岗岩；12——燕山期花岗岩；13——角度不整合界线；14——地质界线；15——断层；16——明港固始断裂；17——龟梅断裂；18——桐商断裂；19——八里畈断裂；20——白洼断裂；21——钼矿床位置
Figure 1. Outline of geological structure at the northern foot of Dabie Mountain
图1. 大别山北麓地质构造略图
2.2. 含矿斑岩体特征
矿区西部有北东向涩港–梅花山断裂通过，被北西向石家冲断裂切截，交汇部位控制母山斑岩体。斑岩体平面上呈梨形，长轴北西向，南宽北窄，紧贴石家冲断裂分布，横截面呈上大下小的楔形，纵断面为根部向南倾伏的岩舌，面积约2.0 km2，由花岗斑岩、似斑状花岗岩及石英斑岩组成复式岩体(图2)。三种岩性自东向西由石英斑岩–花岗斑岩–似斑状花岗岩顺序分布。似斑状花岗岩为内部相，与花岗斑岩无明显界线，呈渐变过渡关系，同岩异相；石英斑岩与花岗斑岩相毗邻，地表大都直接接触，其接触处由于同化混染和热液蚀变的叠加，岩性相近，短距离内宏观难以截然分开，花岗斑岩向石英斑岩的过渡，岩性有如下的变化：基质由显微晶质至隐晶质，长石及黑云母斑晶的含量由多到少，石英双锥晶形由不明显至明显，颜色由深至浅。从岩性的差异形成的时间及其与矿体分布的关系，石英斑岩与花岗斑岩为不同时间不同期次的产物，石英斑岩生成较早，而后成的花岗斑岩为本钼矿的成矿母岩。
花岗斑岩出露面积1.2~1
.3 km
2，呈灰白色，斑状结构，块状构造，斑晶占40%，成分主要为自形板状更长石，粒度3 ×
2 毫米
，石英双锥晶形及圆状，具熔蚀现象，少量黑云母。基质粒度
0.01 毫米
，主要为石英及它形钾长石，钾长石不规则状交代基质。
似斑状花岗岩出露面积
0.1 km
2，呈灰–肉红色，似斑状结构，块状构造，斑晶约占60%，粒度8 ×
5 毫米
，主要有自形板状更长石、六方双锥状石英及鳞片状黑云母。基质粒度0.04~0
.06 毫米
，成分为石英、不规则状钾长石及团块状绢云母。
石英斑岩呈带状分布于母山洼–清水塘一线，地表出露面积约0.6 km2。呈白–浅灰白色，斑状结构，块状构造，斑晶占10~30%，主要成分为双锥状、圆粒状、尖棱状石英，次要成分为自形板状更长石。基质成分为石英、绢云母，粒度小于
0.01 毫米
。
1——第四系(Q)；2——泥盆系南湾组(Dn)；3——花岗斑岩(γπ)；4——似斑状花岗岩(ζπ)；5——石英斑岩(λπ)；6——断裂；7——硅化核；8——石英–钾长石化；9——石英–绢云母化；10——蚀变分界线；11——地质界线；12——钻孔及编号；13——剖面线及编号
Figure 2. Geological map of Mushan Molybdenum Deposit, Luoshan County, Henan Province [15]
图2. 河南省罗山县母山钼矿地质图 [15]
母山岩体的岩石化学分析结果 [13] 表明，其w (SiO2)为69.9%~74.45%，w (Al2O3)多变化于13.88%~15.17%之间，个别高达17.17%，w (K2O + Na2O)一般变化于7.51~9.86%，K2O/Na2O比值为2.24~6.42，A/CNK集中在1.04~1.61之间，属过铝质。成矿花岗斑岩的特征 [14] 是：低Sr (<400 × 10−6)、低Yb (1.8 × 10−6)、轻重稀土元素分异强烈[(La/Yb)N = 32.13~68.69]、Eu负异常中等–较弱(δEu = 0.66~0.92)以及较高的(87Sr/86Sr)i值(0.70962~0.71076)和较低的值εNd(t) ( −14.77~−13.36)，锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素精细年代学测试结果显示，母山成矿花岗斑岩的侵位年龄为(142.0 ± 1.8) Ma。斑岩体围岩为泥盆系南湾组(Dn)，岩性以中浅变质的黑云母变粒岩为主，次为浅粒岩及斜长角闪片岩。
2.3. 矿床地质特征
母山矿区为以Mo为主伴生Cu元素的斑岩型Mo矿床，钼铜矿化范围较大，除花岗斑岩普遍矿化外，远离岩体接触带200~400米仍可见矿化，其强度随远离岩体接触带逐渐减弱。现已查明本矿床由三个规模较大的主矿体及18个小矿体组成。I、II号主矿体分别产于母山花岗斑岩体东接触带的内外两侧，III号矿体产于岩体西北接触带偏外侧。矿体似层状，矿化均匀、连续性好，大致顺接触带的产状向岩体内部倾斜，倾角一般50˚~60˚。
3. 热液蚀变类型
矿区热液蚀变较为发育，是以硅化核为中心的面型蚀变，热液蚀变类型较多，主要有硅化核、石英–钾长石化、石英–绢云母化、青磐岩化，除此之外，在个别地方也有石榴石、磁铁矿矽卡岩化、碳酸盐–萤石矿化等。
3.1. 硅化核
沿母山至胜利茶场一线的山顶分布，大致呈NNW向断续延伸，一般呈椭圆形(图2、图3)。硅化核几乎全由糖粒状石英组成，其内含有花岗斑岩角砾，有的花岗斑岩角砾钾长石化，石英一般为灰白色，半透明，粒度为0.9~0.45 mm，为它形花岗结构。硅化核一般内部为块状次生石英岩，到边部过渡为网脉状石英岩，并与石英–钾长石化花岗斑岩接触。
在硅化核内，后期构造裂隙极为发育，主要为北西向、北东向和北北东向，说明硅化核可能原来为破碎中心，后期构造仍有复活。从硅化核的产物和构造看出，其生成主要是在花岗斑岩内的构造破碎强烈部位，即是构造破碎筒，为含硅质的高温热液充填和交代作用形成的，因而其中有花岗斑岩角砾，在硅化核周围，为破碎环状或放射状构造裂隙，硅化核边部渐为网脉状石英脉。
3.2. 石英–钾长石化
石英–钾长石化包括石英和钾长石化(图2、图4)、黑云母化，该矿床是以石英–钾长石化占主要，黑云母化次要，后者仅在局部地方出现。
石英–钾长石化在母山发育，围饶硅化核分布，由强蚀变到中弱蚀变，但形态不以硅化核对称，而是偏离西北部位，呈椭圆形分布，长轴方向为北西走向，轴长
780 米
，短轴
440 米
。在胜利茶场附近，由于石英化及石英–绢云母化的迭加，仅见残存，未予区分。
石英–钾长石化在蚀变强度和矿物数量围绕硅化核有明显变化，由硅化核边部至石英钾长石化方向，开始石英占主要，其次石英减少而钾长石增多，在外带而以钾长石化占主要，其次石英减少而钾长石增多，在外带而以钾长石化占主要。在蚀变强度上，由强至变弱。石英–钾长石化与硅化核为渐变过渡关系，说明二者是同期的不同部位的分带产物。
石英–钾长石化有充填和交代型，类型繁多：有石英钾长石化呈脉状和网脉状充填和交代花岗斑岩、石英钾长石黑云母脉、钾长石脉、细粒长英质脉、花岗变晶结构钾长石化、环带结构钾长石化、云雾状钾长石化、蠕虫状石英钾长石化、石英钾长石脉。
石英–钾长石化分布广泛，它主要交代花岗斑岩，其次交代石英斑岩，在深部交代周围各种变质岩。
3.3. 石英–绢云母化
主要包括石英化、绢云母化、伊利石化(水化黑云母)和高岭石化等(图2、图5)。该蚀变分布最为广泛，与钼矿最为密切。它主要分布在石英–钾长石化的外侧，但也部分地叠加在石英–钾长石化之上，呈脉状穿切和交代钾长石化。
石英–绢云母化范围较大，不仅在岩浆岩内，在变质围岩中也相当发育，在地表出露大于石英–钾长石化5~6倍。
石英–绢云母化本身也具有明显的带状分布，一般石英脉在中央，两侧为石英和绢云母化，再外为绢云母化，最外为伊利石化。
石英–绢云母化受构造裂隙控制比较明显，从石英脉分布来看，主要受北东和北北东向构造裂隙控制较明显，其分布形态在剖面图上主要为钾长石化带外侧，到地下深部一定范围内收敛。
3.4. 青磐岩化
本区青磐岩化主要指绿泥石化、绿帘石化、方解石和石英等矿物组合，伴随金属矿物有黄铁矿、黄铜矿和镜铁矿等。此类蚀变在本区分布不广，大部呈脉状叠加在石英–钾长石化和石英–绢云母化岩石之上，但也有直接产在其外部围岩中。
青磐岩化中各种蚀变比较复杂，有时绿泥石、绿帘石、方解石等一起出现，有时绿帘石或绿泥石单独出现。绿泥石化本身又有两个蚀变：早期绿泥石晶形大，而后期绿泥石化为隐晶质。方解石也有几个阶段，在绿泥石化之后，有一个方解石–萤石阶段。
Figure 3. Quartzite core formed by quartzite mineralization at the top of Mushan rock mass
图3. 母山岩体顶部石英岩化形成的石英岩核
表面褐铁矿化明显，但含金属矿物很少。石英岩瓷白色，裂隙发育，裂隙被钾长石–石英脉充填；石英岩核代表了岩体顶部最早无矿蚀变作用，也是斑岩侵入体中心上部热液蚀变，在矿体的正下方，母山岩体顶部南北向断续分布石英岩核，说明岩体剥蚀程度较大，上部矿化基本剥蚀殆尽。
Figure 4. Quartz-potassium feldspar mesh veins
图4. 石英–钾长石网脉
Figure 5. Quartz-molybdenite veins in the parent rock
图5. 母山岩体内的石英–辉钼矿脉
4. 热液蚀变分带性和阶段性
本区热液蚀变在空间上有明显分带性(图2、图6)，以硅化核为中心，依次由内向外为石英–钾长石化带、石英–绢云母化带，最外为青磐岩化带。青磐岩化带，在本区不太发育，主要是叠加在其余两个带之上。
每个蚀变带上，又有其内部分带，其分带程度是有差异的，如石英–钾长石化带，由内向外，内部石英占优势，向外钾长石占优势，最外部为钾长石或黑云母带。
在石英–绢云母带内的分带，是以石英脉带为中央，内部为石英脉带，在石英脉带两侧，为对称的石英–绢云母化、绢云母化或伊利石化。关于青磐岩内部分带就不明显，一般内部为绿帘石化，两侧为绿泥石化。
上述各种蚀变相带之间不是过渡和渐变的，而是叠加和交代的，因而各种蚀变不是一次或同期形成的。各种热液蚀变生成期和阶段详见表1。
1：泥盆系南湾组(Dn)；2：花岗斑岩(γπ)；3：似斑状花岗岩(ζπ)；4：矿化带；5：硅化核
Figure 6. Schematic diagram of mineralized alteration profile of Mushan Molybdenum deposit [15]
图6. 母山钼矿床矿化蚀变剖面示意图 [15] (据第8勘探线剖面编)
Table 1. Lists the generation and stages of various hydrothermal alteration
表1. 各种热液蚀变生成期和阶段一览表
5. 成矿期的划分与矿物生成顺序
根椐不同脉体空间分布及相互穿插关系，矿石矿物结构特点，矿物间的交代、穿插、溶蚀等结构特征，热液成矿作用大致可分四期及不同成矿阶段：
第一期为无矿石英脉热液活动期，此期与硅化核相应，不显矿化。
第二期为钾长石–石英脉期，主要矿物组合为石英及钾长石。
第三期金属硫化物形成期，此期又分为二个阶段：
① 第一阶段是辉钼矿石英脉初步生成，伴随黄铁矿石英脉出现，矿物组分简单，矿化较弱。
② 第二阶段为主要硫化物形成，随着矿化进程的演变，矿化随着增强，除辉钼矿黄铁矿脉外，还有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿石英脉，此时脉体中金属硫化物较富集。第四期碳酸盐热液活动告终，主要矿物为方解石、萤石。各成矿期主要矿物生成顺序见表2。
Table 2. Formation sequence of main minerals in Mushan Molybdenum Deposit
表2. 母山钼矿主要矿物生成顺序表
6. 热液蚀变与矿化关系
本区成矿作用在时间和空间上与热液蚀变极为密切。硅化核、石英–钾长石化带，有脉状黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿，但一般含量较少，低于工业品位。这个蚀变类型的含矿特点是矿石成脉状，一般以含矿石英脉型出现，石英脉两侧有钾长石脉伴随，辉钼矿呈自形半自形晶，粒度大，分布在石英脉壁，而黄铁矿和黄铜矿在脉的中央呈带状分布，这种类型成规律性产出，但在硅化核内不含或含极少的矿。总之这一期含矿特点是矿石呈脉状构造，金属矿物在脉内呈带状产出，矿物晶形好，粒度大，但品位低，并以黄铁矿为主。
石英–绢云母，是本区主要含矿蚀变，成矿特点是以辉钼矿为主要矿石矿物，粒度细小，矿石以网脉状、细脉状构造为主，矿石品位高，脉石矿物为石英和方解石共生。这一期含辉钼矿脉，切穿石英–钾长石或早期含矿石英脉，在辉钼矿脉内，黄铁矿或黄铜矿不见或少见。
青磐岩化带内，与绿泥石、绿帘石和方解石伴生的主要是黄铁矿和黄铜矿，这个时期成矿特点是矿石为脉状、细脉脉和浸染状矿石构造。矿石有用组分主要是黄铜矿，可以说是成铜期，矿石品位一般偏低，铜只能综合利用，不能单独构成工业矿体。
7. 结论
1) 母山钼矿是以钼为主的斑岩型矿床，岩体由花岗斑岩、似斑状花岗岩及石英斑岩组成多期的复式岩体，而最晚期的花岗斑岩相(γπ)与成矿关系最密切。
2) 矿床热液蚀变发育，其主要蚀变类型有硅化核、石英–钾长石化、石英–绢云母化、青磐岩化等；热液蚀变分带明显，以硅化核为中心，向外依次为石英–钾长石化带、石英–绢云母化带、青磐岩化带。
3) 矿床热液蚀变及与其有关的成矿作用是多期的和多阶段的，大致可分为成矿前的、成矿期的、成矿后的。成矿前的热液蚀变主要为石榴石矽卡岩化，成矿期的主要为石英–钾长石化、石英–绢云母化和青磐岩化早期，成矿后的主要为萤石–方解石化。而主要成矿作用仅限于某一成矿期：钼矿在石英–绢云母化期，铜矿在青磐岩化期。
基金项目
河南省两权价款地质科研项目：豫南大别山区构造——岩浆活动与钼多金属成矿系统研究。任务书编号：豫财招标采购2011-622。
NOTES
*第一作者。