麻栗坪鐵礦成礦地質(zhì)特征與成因

吳春章

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麻栗坪鐵礦成礦地質(zhì)特征與成因

吳春章1,2

（1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059；2.四川省冶金地質(zhì)勘查局成都地質(zhì)調(diào)查所，成都 610203）

元古界會(huì)理群是鐵礦床的重要產(chǎn)出部位。四川會(huì)理縣麻栗坪鐵礦床產(chǎn)于會(huì)理群通安組四段地層中，為富磁鐵礦的小型礦床，具有典型的熱液型礦床特征。根據(jù)該礦床地質(zhì)特征，與區(qū)域上沉積（變質(zhì)）型、熱液型鐵礦床對(duì)比，從礦體的空間分布位置、形態(tài)規(guī)模、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、共伴生組分等特征進(jìn)行分析，對(duì)礦床成因進(jìn)行認(rèn)識(shí)，初步認(rèn)為該礦床為與華力西期輝綠輝長(zhǎng)巖體有成因聯(lián)系、受構(gòu)造控制的熱液充填型礦床。

鐵礦；地質(zhì)特征；熱液充填； 麻栗坪

元古界會(huì)理群是鐵礦床的重要產(chǎn)出部位之一，其含鐵層位較多，主要為雙水井組（淌塘組）、因民組。鐵礦床類型主要有次火山巖型（濫山式或東川式）、火山沉積—熱液交代型（鵝頭廠式）、沉積變質(zhì)型（滿銀溝式）、熱液型等[1，2]。

圖1 大地構(gòu)造位置圖

1-峨眉山玄武巖2-斷裂帶及編號(hào) 3-礦區(qū) 4-基底斷裂 5-層狀侵入體、堿性花崗巖 6-中生代裂谷盆地；

①金河—箐河斷裂②攀枝花斷裂③綠汁江斷裂④安寧河斷裂⑤則木河斷裂⑥德干斷裂⑦小江斷裂⑧寧南—會(huì)理斷裂

會(huì)理麻栗坪鐵礦是一個(gè)富磁鐵礦的小型礦床，位于康滇地軸中段東側(cè)，南北向構(gòu)造與東西向構(gòu)造的復(fù)合部位。該礦床產(chǎn)于會(huì)理群通安組四段地層中，巖性主要為中至厚層塊狀白云巖和灰?guī)r夾碳質(zhì)板巖或泥質(zhì)灰?guī)r，地層厚1 265m～500m[3]。有人認(rèn)為該礦床為沉積變質(zhì)成因，產(chǎn)于元古界老地層中，與區(qū)內(nèi)有名的會(huì)理拉拉銅礦床中的鐵礦成因類似；有人則認(rèn)為是熱液充填交代成因。根據(jù)近年的野外實(shí)地工作及室內(nèi)研究分析，對(duì)比區(qū)域上拉拉銅礦床中鐵礦的產(chǎn)出特征，兩者在成因上有差異。拉拉銅鐵礦賦存在河口組中上部變質(zhì)火山巖中，其通安組中并未發(fā)現(xiàn)有規(guī)模礦體，礦石組構(gòu)具有典型的沉積變質(zhì)成因特征[4]，而麻栗坪鐵銅礦賦存在通安組的白云巖中，與巖體的關(guān)系更為密切。

1 成礦地質(zhì)背景

會(huì)理縣麻栗坪鐵礦區(qū)地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣，康滇地軸中段東側(cè)，屬康滇地軸與上揚(yáng)子地臺(tái)過渡部位的攀西裂谷構(gòu)造帶，區(qū)域上斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要以南北向的構(gòu)造為主，次為北東～東西的斷裂構(gòu)造（圖1）。

區(qū)域內(nèi)地層主要有下元古界的通安組（Pt1）、力馬河組（Pt1），震旦系上統(tǒng)燈影組（Zb），以及寒武系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系地層。區(qū)域內(nèi)巖漿巖主要為晉寧期的花崗巖、輝長(zhǎng)巖，以及華力西期的閃長(zhǎng)巖、輝綠巖等；它們與金、銅、鉛、鋅、鐵礦化關(guān)系密切。在會(huì)理周邊老地層中鉛鋅礦、磁鐵礦、菱鐵礦、赤鐵礦分布較多，其次為銅礦、金礦等[5]。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的分布多與構(gòu)造及巖體關(guān)系密切。礦床類型主要為沉積（變質(zhì)）型、火山-沉積型、構(gòu)造—熱液型等。會(huì)理麻栗坪鐵礦床是區(qū)域內(nèi)與巖漿-熱液成礦作用有關(guān)的礦床之一。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

麻栗坪礦區(qū)地質(zhì)特征較為簡(jiǎn)單（圖2），出露地層有通安組四段（Pt14）灰白色中厚層狀白云巖夾灰黑色碳質(zhì)板巖，巖石較為破碎，為礦區(qū)主要的銅鐵含礦層位。受后期巖體的影響，部分地段可見大理巖化明顯。礦區(qū)構(gòu)造主要為近東西向的F1斷層，局部地段受區(qū)域南北和東西向的斷層和巖漿侵入作用的影響，次級(jí)的褶曲、斷層以及節(jié)理、裂隙發(fā)育。礦區(qū)地層受斷層的作用，發(fā)育有順層的層間破碎帶，多為NE向，該組層間破碎帶是該區(qū)的主要控礦構(gòu)造。礦區(qū)巖體為華力西期的輝長(zhǎng)巖、輝綠輝長(zhǎng)巖，具有弱磁鐵礦化，其ω（mFe）在1.0%～9.0%間。礦區(qū)鐵銅礦體均分布于巖體邊部及附近，與巖體在時(shí)空位置上有著密切的關(guān)系。

圖2 麻栗坪鐵礦區(qū)南部地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1-下元古界通安組四段白云巖夾碳質(zhì)板巖；2-華里西期輝綠輝長(zhǎng)巖；3-斷裂；4-勘探線剖面及編號(hào)；5-鐵礦體及編號(hào)；6-銅礦體；7-見礦鉆孔及編號(hào)

2.2 礦體和礦石地質(zhì)

礦區(qū)共圈有工業(yè)鐵礦體3個(gè)，編號(hào)Ⅰ-Fe、Ⅱ-Fe、Ⅲ-Fe。其中2個(gè)鐵礦體頂部共生銅礦體。鐵礦體產(chǎn)于輝綠巖體（ν4）與下元古界通安組四段接觸帶附近的白云巖層間破碎帶中。礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出（圖2、3）。

圖3 麻栗坪礦區(qū)3、4勘探線剖面礦體示意圖

1-第四系沉積物；2-通安組四段白云巖；3-通安組四段碳質(zhì)板巖；4-華里西期輝長(zhǎng)巖；5-鐵礦體及編號(hào)；6-銅礦體；7-鉆孔及編號(hào)

3個(gè)鐵礦體控制長(zhǎng)50～150m，延深約100m，厚度1.18～6.40m，平均ω（TFe）33.13%～60.43%，ω（mFe）為17.80％～50.25%；伴生銅ω（Cu）0.03%～1.0%。其Ⅰ-Fe、Ⅱ-Fe頂部共生的銅礦體厚2.21～3.17m，ω（Cu）為0.34%～1.66%，局部地方伴生ω（Au） 0.91~1.13g/t。薛步高（1993）對(duì)康滇地軸不同成因鐵礦床礦石特征的分析研究認(rèn)為，熱液成因（包含與巖漿和火山作用有關(guān)的沉積型礦床）的鐵礦床的礦石礦物以磁鐵礦為主，且伴生有Cu（Pb、Zn）等有用組分；而沉積（變質(zhì)）型多以赤鐵礦、菱鐵礦為主，基本不含Cu（Pb、Zn）等有用組分[1]。后生一層控型磁鐵礦石以伴生Cu、Co、Pb、Zn為標(biāo)志特征。沉積型赤鐵礦石以不含多金屬伴生元素可與其他類型相區(qū)別。而沉積變質(zhì)型赤鐵礦石與其他類型相區(qū)別在于它以伴生高M(jìn)n（0.375%~0.91%）為特征。結(jié)合礦區(qū)礦石特征顯示，鐵礦體伴生有Cu有用組分（局部地段伴生有Au），且部分礦體頂部共生有銅礦體，表明礦體為熱液成因形成。

鐵礦體礦石礦物主要為磁鐵礦、少量赤鐵礦，脈石礦物主要為石英，少量方解石、黃銅礦。礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-它形細(xì)粒結(jié)構(gòu)，其次為填隙、微粒狀結(jié)構(gòu)；構(gòu)造以致密塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主，少量角礫狀（圖4）。

礦區(qū)鐵礦體與圍巖界線清楚（圖4b、c、d），礦體底部或頂部與圍巖界線處見有角礫狀礦石。礦體具有明顯的硅化特征，石英脈穿插切割，表明礦體為含礦熱液沿層間破碎帶充填形成。

2.3 圍巖蝕變

近礦圍巖蝕變多為硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、絹云母化、弱大理巖化等。礦區(qū)內(nèi)圍巖熱液蝕變強(qiáng)度弱、類型簡(jiǎn)單，蝕變主要為硅化、粘土化、角巖化、大理巖化、碳酸鹽化以及褪色蝕變，硅化與礦化關(guān)系密切。硅化與碳酸鹽化在整個(gè)含礦層中均有分布，在礦化層及頂?shù)装迳衔g變強(qiáng)度最強(qiáng)；粘土化、褪色蝕變分布在礦化層附近、裂隙周圍及破碎帶中分布，角巖化分布在礦體頂?shù)装逄帲▓D4c、d）。

圖4 麻栗坪礦區(qū)礦體特征圖

a. 角礫狀弱礦化硅化白云質(zhì)礫巖；b. 致密塊狀、角礫狀鐵礦石，Ⅰ-Fe礦體頂部共生的銅礦體，兩者界線清楚；c. Ⅲ-Fe礦體與圍巖界線清楚，石英脈，硅化可見；d. 鐵礦體與圍巖界線清楚，角巖化、硅化、粘土化，礦體頂部可見角礫狀礦石；dol—白云巖；Fe—鐵礦體；Cu—銅礦體；虛線代表礦體與圍巖界線；箭頭指示角礫狀礦石

硅化主要表現(xiàn)為：①SiO2膠結(jié)破碎礦化白云巖，使巖礦石致密堅(jiān)硬；②出現(xiàn)灰黑色次生石英巖；③出現(xiàn)乳白色石英脈。碳酸鹽化主要表現(xiàn)為方解石呈細(xì)脈和小團(tuán)塊充填、白云石顆粒變粗出現(xiàn)重結(jié)晶，以及白云石呈細(xì)脈充填在礦體中。粘土化與褪色蝕變多迭加在一起，表現(xiàn)為白云巖顏色變淺成黃白色，并出現(xiàn)泥質(zhì)物（圖4c）。

2.4 礦床成因類型

將區(qū)域內(nèi)各熱液型鐵礦床、沉積型鐵礦床以及礦區(qū)鐵礦特征總結(jié)歸納列表對(duì)比如下表：

通過表中對(duì)礦區(qū)鐵礦特征與區(qū)域上的熱液型鐵礦床、沉積型鐵礦床、沉積變質(zhì)型鐵礦床的特征進(jìn)行對(duì)比，可以看出：

1）勘查區(qū)鐵礦特征與區(qū)域上中低溫?zé)嵋盒丸F礦床特征基本一致。礦體均產(chǎn)于基性、超基性巖體附近圍巖的層間破碎帶中，或接觸帶內(nèi)外之張、剪性裂隙中，嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制，呈脈狀、透鏡狀；與圍巖界線清楚，礦體中常包有角礫狀礦石；礦石礦物以磁鐵礦為主，少赤鐵礦，脈石礦物主要為石英，次為黃銅礦；呈致密塊狀、浸染狀、角礫狀；圍巖蝕變較弱，主要有絹云母化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等。

2）勘查區(qū)鐵礦特征與區(qū)域上沉積型鐵礦床、沉積變質(zhì)型鐵礦床的特征顯著不同。區(qū)域上沉積型鐵礦床、沉積變質(zhì)型鐵礦床均賦存于紫色板巖（鐵質(zhì)千枚巖）、黑色板巖或紫色砂巖、頁(yè)巖中，受巖性控制；礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，礦體與圍巖無明顯界線，呈漸變關(guān)系；礦石呈致密塊狀、浸染狀、鮞狀、豆?fàn)畹?；圍巖無蝕變。

3 討論

麻栗坪鐵礦床與華里西期輝長(zhǎng)巖體有著密切的聯(lián)系，在空間位置上表現(xiàn)為緊密相依，且?guī)r體具有弱磁鐵礦化現(xiàn)象，局部地段其ω（mFe）含量為1.0%～9.0%；巖體邊部已發(fā)現(xiàn)有受接觸面控制的鐵礦體，表明鐵礦體的成礦物質(zhì)有一部分來源巖體，鐵礦的形成是基性巖漿演化特定階段的產(chǎn)物[6]。元古界會(huì)理群老地層為鐵礦的重要產(chǎn)出部位，發(fā)育有很多沉積（變質(zhì)）型鐵礦床[1，7]，巖體在侵位過程中，沿著有利通道運(yùn)移，從富鐵的地層中萃取部分Fe元素或與早先形成部分鐵礦體混合一起，從而將成礦物質(zhì)帶到有利部位富集成礦。筆者認(rèn)為礦區(qū)鐵礦成礦物質(zhì)部分來源于巖體，部分來源于元古界地層，與會(huì)理“石龍式”鐵礦的成礦物質(zhì)來源相似[6]。

區(qū)域熱液型鐵礦床、沉積型鐵礦床、沉積變質(zhì)型鐵礦床及礦區(qū)鐵礦特征對(duì)比表

礦床類型控礦構(gòu)造或?qū)游坏V體形態(tài)礦體規(guī)模礦石質(zhì)量（TFe）產(chǎn)狀、接觸關(guān)系礦石礦物脈石礦物圍巖蝕變礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 高溫?zé)嵋航淮V床層間斷裂及巖體邊沿之張性裂隙凸鏡狀、不規(guī)則脈狀長(zhǎng)數(shù)十至300m；寬1~10余m＞44％受斷裂控制，與圍巖界線不清磁鐵礦為主，次為赤（鏡）鐵礦石英為主，次為方柱石、黑云母、輝石、長(zhǎng)石角巖化、黑云母化、硅化、綠泥石化等致密塊狀、條帶狀、浸染狀 中低溫?zé)嵋旱V床層間斷裂及巖體內(nèi)外接觸帶之張、剪性裂隙不規(guī)則脈狀長(zhǎng)數(shù)十至700m；寬0.3~7m45％~65％受斷裂控制，與圍巖界線清楚，常包有礦化角礫巖磁鐵礦、或赤鐵礦、或菱鐵礦為主石英為主，次為黃銅礦等絹云母化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等致密塊狀、浸染狀、角礫狀 沉積變質(zhì)礦床賦存于Pt1t1紫色板巖（鐵質(zhì)千枚巖）、黑色板巖中透鏡狀長(zhǎng)數(shù)十至160m；厚0.8~20.1m33.86％產(chǎn)狀與圍巖一致，無明顯界線磁鐵礦為主，次為赤鐵礦石英為主，次為方解石等致密塊狀、浸染狀、鮞狀、豆?fàn)畹?賦存于Pt1t4紫色板巖（鐵質(zhì)千枚巖）、黑色板巖中透鏡狀、似層狀長(zhǎng)數(shù)m至2440m；厚1~47m30％~40％產(chǎn)狀與圍巖一致，無明顯界線赤鐵礦為主，次為磁鐵礦石英為主，次為方解石等致密塊狀、層紋狀、條帶狀、鮞狀、豆?fàn)畹?賦存于Pt1tn紫色板巖（鐵質(zhì)千枚巖）、黑色板巖中透鏡狀、豆莢狀長(zhǎng)＜100m；厚1-2m25％~50％產(chǎn)狀與圍巖一致，無明顯界線赤鐵礦為主，次為磁鐵礦石英為主，次為方解石等致密塊狀、層紋狀等 沉積礦床賦存Z2d1底部紫色砂巖、頁(yè)巖中扁豆?fàn)?、囊狀長(zhǎng)數(shù)m至780m；厚0~120m30％~60％產(chǎn)狀與圍巖一致，無明顯界線赤鐵礦砂質(zhì)具膠狀、鮞狀、致密狀等 賦存∈1q含鐵砂巖中薄層狀厚0.5~1m18％產(chǎn)狀與圍巖一致，無明顯界線赤鐵礦石英鮞狀 賦存T3-J1bg、J2y、J2x砂巖、頁(yè)巖中豆莢狀、薄層狀長(zhǎng)1.5~30m；厚0.1-5m44％~48％產(chǎn)狀與圍巖一致，無明顯界線赤鐵礦、菱鐵礦石英、泥質(zhì)鮞狀、豆?fàn)?麻栗坪鐵礦產(chǎn)于ν4附近的Pt1t4白云巖層間破碎帶中不規(guī)則脈狀、透鏡狀長(zhǎng)50至150m；厚1.18~6.4m33％~60%受斷裂控制，與圍巖界線清楚，常包有角礫巖磁鐵礦為主、少量赤鐵礦石英為主，次為黃銅礦等絹云母化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等致密塊狀、浸染狀、少量角礫狀

注：區(qū)域礦床資料主要參考1:20萬區(qū)調(diào)資料歸納總結(jié)。

區(qū)域構(gòu)造發(fā)育有南北向和東西向兩組構(gòu)造，為巖體的侵入及成礦物質(zhì)的運(yùn)移提供有利的通道，礦區(qū)內(nèi)受巖體及斷層作用發(fā)育的順層層間破碎帶及次級(jí)裂隙為成礦物質(zhì)提供了容礦空間。據(jù)區(qū)域資料及實(shí)地考察，礦區(qū)輝綠巖體具有順層侵入特征，且地層主要為白云巖和碳質(zhì)板巖不等厚互層，其中碳質(zhì)板巖相當(dāng)于蓋層為成礦物質(zhì)的沉淀提供了一個(gè)良好的封閉空間，有利于含礦熱液在白云巖層間破碎帶沉淀，從而形成礦體。所以礦區(qū)鐵礦體都分布于通安組四段白云巖的層間破碎帶中，而板巖中未發(fā)現(xiàn)礦體。

富含F(xiàn)e、Cu的含礦熱液到達(dá)有利的容礦空間，首先進(jìn)行的為充填作用，含礦熱液充填層間破碎帶及次級(jí)裂隙，此階段主要為密度較大的Fe元素先進(jìn)行的沉淀分離冷凝結(jié)晶；隨著溫度和壓力的降低及Fe元素的進(jìn)一步分離結(jié)晶，在底部形成鐵礦體（伴隨著少量的Cu），富銅的含礦熱液與頂部的白云巖發(fā)生交代作用，形成銅礦體。從實(shí)地考察，含礦熱液與較完整的白云巖主要發(fā)生交代作用形成星散狀及浸染狀的黃銅礦，在裂隙發(fā)育的白云巖中，沿裂隙面主要進(jìn)行充填作用形成高品位的黃銅礦、斑銅礦礦體。所以礦區(qū)礦體表現(xiàn)為銅鐵礦體共生，鐵礦體位于銅礦體底部，且鐵礦體中伴生有Cu。由于鐵礦體先于銅礦體成礦，富銅的含礦熱液會(huì)沿著有利通道繼續(xù)運(yùn)移沉淀的可能，從而導(dǎo)致銅礦體的延伸會(huì)更遠(yuǎn)，對(duì)此在實(shí)際工作中也得到了相應(yīng)的驗(yàn)證。

4 結(jié)論

1）會(huì)理縣麻栗坪鐵礦是一個(gè)富磁鐵礦的礦床。宏觀上，鐵礦的空間位置分布及成礦物質(zhì)來源上，與華里西期輝綠輝長(zhǎng)巖體有著緊密的聯(lián)系。礦體受層間破碎帶及次級(jí)斷裂構(gòu)造控制，賦存于下元古界通安組四段白云巖地層中，礦體呈不規(guī)則脈狀、透鏡狀，與圍巖界線清楚，礦體底部可見角礫狀礦石（圖4b、c、d），該礦床表現(xiàn)為受構(gòu)造控制的充填型礦床特征。

2）該礦床礦體規(guī)模較小，礦石以磁鐵礦為主，少赤鐵礦；脈石礦物為石英，黃鐵礦等，具有熱液成因的礦物（磁鐵礦、石英、方解石等）出現(xiàn)[2]，礦體可見硅化，礦脈邊緣及圍巖常有熱液蝕變的現(xiàn)象；鐵礦體頂部共生有銅礦體，且伴生有Cu、Au；其礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造均顯示具有熱液成因特點(diǎn)，不具沉積成因的紋層狀層理及鮞狀、豆?fàn)顦?gòu)造特征，以上特征顯示礦床應(yīng)屬熱液成因的鐵礦。

3）綜上，會(huì)理麻栗坪鐵礦床為與華力西期輝綠輝長(zhǎng)巖體有成因聯(lián)系受構(gòu)造控制的熱液充填型礦床。

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Geological Features and Ore Genetic of the Maliping Fe Deposit in Huili, Sichuan

WU Chun-zhang1,2

（1-College Of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-Chengdu Geological Survey, Sichuan Bureau of Geological Exploration of Metallurgical Metals, Chengdu 610203）

The Maliping Fe deposit is confined to the Fourth Member of the Tongan Formation of the Proterozoic Huili Group. It is a small and typical hydrothermal filling magnetite-rich deposit related to Hercynian gabbro-diabase and controlled by structure on the basis of geological features, ore texture and structure and mineral association.

Fe deposit; geologic feature; hydrothermal filling; Tongan Formation; Maliping, Huili

2017-11-08

吳春章（1991-），男，四川宣漢人，研究生，地質(zhì)學(xué)專業(yè)

P618.31

A

1006-0995（2018）03-0436-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.020