四川省天全縣漁溪硫鐵礦礦床地質(zhì)特征及成因

易　鵬　廖　強(qiáng)　熊英禾　王明光　周福海

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì))

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四川省天全縣漁溪硫鐵礦礦床地質(zhì)特征及成因

易鵬廖強(qiáng)熊英禾王明光周福海

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì))

結(jié)合漁溪硫鐵礦勘查成果對(duì)該礦床地質(zhì)特征及成因進(jìn)行了詳細(xì)分析，認(rèn)為該礦床為巖性、構(gòu)造、熱液共同作用的產(chǎn)物，為中—低溫?zé)嵋撼涮罱淮V床。在上述分析的基礎(chǔ)上，介紹了相鄰礦區(qū)的找礦成果，對(duì)于區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)找礦勘查有一定的參考價(jià)值。

硫鐵礦礦床地質(zhì)特征礦床成因找礦勘查

漁溪硫鐵礦位于四川省天全縣紫石鄉(xiāng)小仁煙村，1956—1961年，原四川省地礦局雅安隊(duì)、天全隊(duì)在該區(qū)進(jìn)行了小范圍的普查、勘探，并提交了詳勘報(bào)告。近年來，四川省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)對(duì)該礦進(jìn)行了礦山勘查工作，并取得了一定的找礦突破。本研究結(jié)合礦山生產(chǎn)勘查情況，對(duì)礦床地質(zhì)特征及成因進(jìn)行探究，為該礦床深部及邊部找礦提供理論依據(jù)。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

漁溪硫鐵礦區(qū)處于龍門山陷褶斷束(Ⅲ)寶興穹褶斷束(Ⅳ)，南東為揚(yáng)子地臺(tái)區(qū)，北西屬松潘—甘孜地槽褶皺系。區(qū)內(nèi)震旦系火山巖發(fā)育，古生代以海相沉積為主，中生代陸相地層具遠(yuǎn)源特征，層序較完整。區(qū)內(nèi)出露地層主要有下震旦統(tǒng)安山巖段、上震旦統(tǒng)燈影組、奧陶系(O)、志留系(S)、二疊系(P)、三疊系、侏羅系地層。區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造位居揚(yáng)子陸塊西緣龍門山前陸逆沖推覆帶，呈NE—SW向展布，地形上構(gòu)成東西地貌的分野，是青藏高原與四川盆地的過渡帶。區(qū)內(nèi)出露花崗巖為二郎山花崗巖體的一部分，巖體可劃分為花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖等3個(gè)相帶，以花崗巖為主要相帶，花崗閃長(zhǎng)巖發(fā)育最差。區(qū)內(nèi)最主要的巖漿巖體為澄江—晉寧期花崗巖，形成的侵入巖漿巖廣泛出露于NE向構(gòu)造帶的寶興復(fù)背斜核部以及SN向構(gòu)造帶的大渡河主流兩岸和二郎山山嶺。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

漁溪硫鐵礦體產(chǎn)于澄江—晉寧期花崗巖與震旦系燈影組一段接觸帶附近或燈影組一段白云巖層間裂隙和破碎帶中，礦體沿白云巖節(jié)理及破碎帶充填交代，呈不規(guī)則的小透鏡體、似層狀、扁豆?fàn)钫共肌?/p>

2.1.1Ⅰ#礦體

2.1.2Ⅱ#礦體

Ⅱ#礦體位于礦區(qū)中部大漁溪溝與磺廠溝之間以南的山坡上，賦存于礦區(qū)中部平緩穹隆裂隙中，地表沿NE—SW向延伸。礦體受控于燈影組(Zbdn)一段白云巖內(nèi)的層間裂隙及隱伏斷層(F1)。礦體在平面上以齒狀形態(tài)分布并往南延深，順巖層或小角度與巖層相交，地表連續(xù)性較好，與圍巖界線較清晰，呈似層狀、扁豆?fàn)钫共肌５V體地表由TC0901、TC1201、TC1401、TC1402、TC1403、TC1404、K82、K83、K84、K86、K68槽探工程控制，深部由3個(gè)鉆孔及PD02、PD03、LD08硐探工程控制。礦體出露標(biāo)高1 570～1 695m，走向延伸700m，控制礦體深部斜深420m，礦體走向30°～55°，傾向120°～145°，傾角變化較大，在礦體底板等高線1 590m至地表間，礦體傾角18°～23°，在礦體底板等高線1 590m以下，礦體傾角4°～9°，平均10°。礦體一般厚1.08～2.74m，最厚可達(dá)5.31m，平均厚1.98m。礦體多為單層結(jié)構(gòu)，無夾石，礦體頂?shù)装鍑鷰r為淺灰色、灰白色中厚層狀白云巖。

2.1.3Ⅲ#礦體

Ⅲ#礦體位于礦區(qū)北東大漁溪東側(cè)山坡上，賦存于礦區(qū)震旦系燈影組(Zbdn)一段與下覆花崗巖接觸界線上長(zhǎng)5～40m的白云巖層間孔隙中，地表沿NE—SW向延伸。礦體在平面上呈長(zhǎng)條狀不規(guī)則四邊形展布，順巖層或小角度與巖層相交，地表連續(xù)性較好，與圍巖界線較清晰，形態(tài)呈似層狀、扁豆?fàn)?。礦體由16#、20#、24#、28#勘探線控制，地表由TC1801、TC2001、TC2201、TC2401、TC2601、TC2801槽探工程控制，深部由ZKⅠ-5鉆孔、LD12老硐等工程控制。礦體出露標(biāo)高1 580～1 680m，走向延伸308m，控制礦體深部斜深75m，傾向65°～95°，平均傾角15°，礦體一般厚0.99～1.97m，最厚可達(dá)4.88m，平均厚2.15m。礦體多為單層結(jié)構(gòu)，無夾石，礦體頂?shù)装鍑鷰r為淺灰色、灰白色中厚層狀白云巖。

2.2礦石質(zhì)量

(1)礦物組分。礦石礦物以黃鐵礦為主，次為磁黃鐵礦、微量方鉛礦、黃銅礦。脈石礦物主要為石英、方解石、玉髓等。

(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造。黃鐵礦具完整的正方形自形晶，呈集合體出現(xiàn)，粒徑0.08～0.12mm，部分受外力作用影響而破碎，呈不規(guī)則棱角狀或碎屑狀。黃鐵礦呈致密塊狀集合體，為礦區(qū)主要的礦石構(gòu)造。

(3)礦石化學(xué)成分。經(jīng)檢測(cè)，礦石中原生礦中w(S)45.84%～47.95%，平均47.14%；w(Ag) 4.0～5.6g/t，平均4.56g/t；w(Pb) 0.022%～0.041%，含量微；w(TFe) 37.79%～39.88%，平均38.79%；w(As) 0.026%～0.047%，平均0.038%。礦區(qū)礦石有害組分(Pb、Zn、As)和有益組分(Cu、Au、Sn)含量極微或不含，不影響礦石質(zhì)量，適合于硫酸工業(yè)利用。

2.3礦石氧化特征

硫鐵礦的氧化帶包括暴露地表的鐵帽亞帶和接近原生硫鐵礦體的松散黃鐵礦亞帶(硫精砂帶)[1-3]。影響硫鐵礦氧化帶的因素有氣候(溫度和降雨量)、地形、圍巖透水性、巖石組分、成礦后斷裂構(gòu)造、礦體產(chǎn)狀等[4-6]。鐵帽亞帶的主要礦物成分為褐鐵礦和少量的黃鉀鐵礬。松散黃鐵礦亞帶(硫精砂帶)主要礦物成分為原生硫鐵礦。

2.4礦體圍巖和圍巖蝕變

(1)礦體圍巖。硫鐵礦體賦存于震旦系燈影組白云巖中，頂板為中厚層狀細(xì)—微晶白云巖，底板為薄—中層狀中晶白云巖，圍巖普遍具重結(jié)晶現(xiàn)象。

(2)圍巖蝕變。礦區(qū)硫鐵礦成因類型為中—低溫?zé)嵋盒?，在圍巖蝕變組合、強(qiáng)度、種類等方面具有明顯的成因標(biāo)志。圍巖蝕變?yōu)?套中—低溫蝕變組合，蝕變強(qiáng)度弱，種類單一，主要有硅化、碳酸鹽化，多為成礦后期蝕變。硅化呈脈狀、透鏡狀、不規(guī)則狀，晶洞中石英呈半自形—自形狀，有的排列成梳狀，與脈體接觸的白云巖無明顯特征變化，說明硅化脈體溫度較低，硅化與硫鐵礦化具有十分明顯的正相關(guān)關(guān)系。碳酸鹽化呈細(xì)脈狀分布，分布零星，與礦體關(guān)系不密切。

3　礦床成因

在早震旦世，大陸裂谷帶火山噴發(fā)活動(dòng)強(qiáng)烈，川西堆積厚達(dá)數(shù)千米的火山巖，形成了震旦系下統(tǒng)火山-碎屑沉積建造。在晚震旦世—早寒武世早期，川西以大規(guī)模海侵為特征，由于震旦紀(jì)早期火山沉積作用，在局限—半局限海灣潮坪半還原環(huán)境中，海水中富含F(xiàn)e2+、Fe3+、Pb2+、Zn2+、Ag+、S-等離子，形成硫化物微粒分散沉淀于燈影組厚大白云巖中。經(jīng)野外實(shí)地觀測(cè)和室內(nèi)鏡下觀測(cè)，在硫鐵礦圍巖中含有豐富的顆粒細(xì)小的黃鐵礦，顯微鏡下也可見到大量顯微霉群結(jié)構(gòu)的黃鐵礦，均說明在地層形成過程中，便有大量的硫化物形成了，構(gòu)成了硫鐵礦礦源層。該區(qū)曾歷經(jīng)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(晉寧期、加里東期、華力西期、印支期等)，區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，斷層規(guī)模大，活動(dòng)頻繁，切割較深，斷層破碎帶寬數(shù)米至數(shù)十米。由于斷層的多期活動(dòng)，引發(fā)了地殼深部熱液多期上涌，破壞了斷裂帶及附近原有的地球化學(xué)平衡，多次激活了各成礦元素從燈影組碳酸鹽巖中遷移，在破碎帶富集成礦。

(1)構(gòu)造控制。區(qū)內(nèi)礦體受火山構(gòu)造和地質(zhì)構(gòu)造的雙重控制，礦體位于大漁溪平緩背斜的次一級(jí)褶皺上，由于受后期構(gòu)造影響，使整個(gè)巖層產(chǎn)生較多小層間破碎帶或次級(jí)小背斜，為礦液的儲(chǔ)存提供了良好的導(dǎo)礦構(gòu)造，加之圍巖系震旦系上統(tǒng)燈影組第一段巖層，其可塑性較小、性脆易斷，在受到不同方向的擠壓力時(shí)，易形成張性斷層、層間裂隙而成為良好的容礦構(gòu)造。

(2)巖性控制。區(qū)內(nèi)硫鐵礦體圍巖為震旦系上統(tǒng)燈影組第一段白云巖，該類富含白云質(zhì)的礦源層在巖漿熱力的烘烤下，發(fā)生重結(jié)晶，使顆粒和孔隙度增大，加之碳酸鹽巖化學(xué)性質(zhì)活潑，對(duì)礦液的迎合力較大，對(duì)成礦更有利，易在有利部位沉淀、富集形成工業(yè)礦體。

(3)礦液來源。硫與鐵最初以膠狀溶液混溶一并上升至儲(chǔ)礦空間，由于溫度下降而凝成膠凝體，由于后期的多次區(qū)域構(gòu)造作用、變質(zhì)作用使成膠狀結(jié)構(gòu)的礦石再次結(jié)晶形成晶質(zhì)黃鐵礦。

(4)成礦溫度。根據(jù)與成礦作用同時(shí)產(chǎn)生的輕微硅化、碳酸鹽化及礦石中伴生的黃銅礦、方鉛礦等，推斷該礦床的成礦溫度為中—低溫。

4　相鄰礦山找礦成果

漁溪硫鐵礦位于四川省硫鐵礦的重點(diǎn)找礦靶區(qū)，礦區(qū)西部和北部分布有馬鞍腰硫鐵礦和大溝頭硫鐵礦。目前，在馬鞍腰硫鐵礦區(qū)已尋找到主要礦體，礦體受橫貫礦區(qū)的1條大斷裂控制，在大斷裂旁的次級(jí)斷裂中形成了儲(chǔ)存場(chǎng)所，據(jù)坑道掘進(jìn)情況，礦體呈囊狀、豆莢狀，局部厚度可達(dá)3m以上，w(S)大于35%。大溝頭硫鐵礦由于臨近漁溪硫鐵礦和馬鞍腰硫鐵礦，目前主要沿著從馬鞍腰硫鐵礦區(qū)延伸的大斷裂兩側(cè)進(jìn)行找礦，通過尋找次級(jí)斷裂和部分不整合接觸面，該礦區(qū)已尋找到2個(gè)小礦體，均位于次級(jí)斷裂中，目前該礦區(qū)仍在進(jìn)行勘查工作，以便尋找到適合開采的工業(yè)礦體。

根據(jù)目前該區(qū)域的找礦情況，硫鐵礦在區(qū)域內(nèi)沿火山巖附近的斷裂帶分布，該區(qū)域內(nèi)尋找硫鐵礦應(yīng)主要關(guān)注火山巖與碳酸鹽巖的不整合接觸面以及靠近該接觸面的斷裂帶。漁溪硫鐵礦區(qū)硫鐵礦找礦標(biāo)志明確、含礦層位穩(wěn)定，火山巖與碳酸鹽巖的接觸帶一般均具有硫鐵礦化，有效硫品位一般10%～20%，僅需進(jìn)一步沿該接觸帶查清相關(guān)控礦構(gòu)造，找出儲(chǔ)存空間，有望找到礦體。

5　結(jié)　語

在分析漁溪硫鐵礦礦床地質(zhì)特征及成因的基礎(chǔ)上，介紹了相鄰礦區(qū)的找礦成果，對(duì)于該礦區(qū)深部找礦工作有一定的借鑒價(jià)值。

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2015-11-27)

易鵬(1989—)，男，助理工程師，610000 四川省成都市天府新區(qū)華陽街道通濟(jì)橋下街198號(hào)。