論冕寧縣鐵廠鄉(xiāng)鐵、錫礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

宋玉聰，顏君，嚴(yán)敏，張祥磊，田正熙

（1 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四零四地質(zhì)隊(duì)，四川 西昌 615000； 涼山州國(guó)土資源局，四川 西昌 615000）

冕寧縣鐵廠鄉(xiāng)鐵錫礦礦區(qū)位于橫斷山脈東部邊緣，四川盆地西南部，主要山脈近南北向展布，礦區(qū)范圍為單面山的斜坡地貌，局部為山間河谷（平壩）地貌。地形受巖性、構(gòu)造、水系的控制，地勢(shì)總體礦區(qū)南部及西部高，東部及北部低。周邊山脊走向大體與區(qū)域構(gòu)造線一致，即呈南北向。礦區(qū)海拔2377m～2130m，高差200余m，一般斜坡坡度22～45°。當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面為鐵廠溝，標(biāo)高2120m。成礦地質(zhì)特征清晰。具有較大的找礦前景及開采經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1-3]。

1 地質(zhì)特征

礦區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）西緣、康滇地軸隆起帶北部北段（Ⅱ），分屬于瀘定～米易臺(tái)拱、江舟～米市斷陷兩個(gè)（Ⅲ）級(jí)構(gòu)造單元，地跨石棉臺(tái)穹、米市斷凹兩個(gè)（Ⅳ）級(jí)構(gòu)造單元。礦區(qū)地處南北向安寧河斷裂帶南段近東側(cè)，瀘沽復(fù)背斜南東，鐵廠溝復(fù)式向斜中，早震旦世澄江期瀘沽花崗巖體外接觸帶。主構(gòu)造線方向呈近南北方向。區(qū)內(nèi)錫礦、鐵礦主要為包括大頂山、鐵礦山、拉克3個(gè)中型鐵礦床，另有多個(gè)小型鐵礦床及8個(gè)鐵錫礦點(diǎn)，如：松林坪磁鐵礦床（小型）、朝王坪磁（赤）鐵礦床（小型）、黑林子磁鐵礦床（小型）、登相營(yíng)磁鐵礦～赤鐵礦床（小型）、猴子崖錫（鐵）礦床（小型）、龍王潭磁鐵礦床（小型）、白崖子錫（鐵）礦點(diǎn)、鹽井溝矽卡巖型錫礦等。已知的鐵礦、含錫鐵礦及錫礦體，絕大多數(shù)賦存于巖體外接觸帶前震旦系登相群淺變質(zhì)碎屑巖夾碳酸鹽巖及其大理巖與透輝石角巖中，變質(zhì)石英砂巖與大理巖間等不同巖性接觸處的層間破碎帶中。受瀘沽復(fù)背斜及瀘沽花崗巖體分布控制；次一級(jí)的褶曲部分形成的層間虛脫空間或張性斷裂是含礦熱液的通道；而更次一級(jí)褶曲的層間破碎帶及兩翼張性及張扭性斷裂有利于成礦。

2 礦體（層）賦存層位及礦化特征

鐵廠五一八采選廠鐵廠鄉(xiāng)錫礦體賦礦層位為中元古界登相營(yíng)群朝王坪組上段（Ptcw3）第三及第二巖性層，錫鐵礦體賦礦層位為中元古界登相營(yíng)群朝王坪組上段（Ptcw3）第三巖性層，受下山堡復(fù)式向斜之西側(cè)一次級(jí)背斜的層間破碎帶、層間破裂帶控制。

2.1 朝王坪組上段第三含錫礦、鐵礦巖性層

礦區(qū)南部勘探線地形線下方與8號(hào)錫礦體頂部的千枚巖與石英砂巖之間，該巖性層頂板出露不全，能見到了底板。總體走向呈北西西～南東東向展布，傾向196～255°，傾角36～79°。通過對(duì)鉆孔統(tǒng)計(jì)，巖性層平均厚度136.89m；其中，最大厚度為181.42m，最小厚度72.52m。

層內(nèi)巖石為變質(zhì)石英砂巖。巖石較破碎，風(fēng)化強(qiáng)烈；巖石成分以石英為主，次絹云母，鐵質(zhì)礦物；巖石結(jié)構(gòu)從上部的中粗粒結(jié)構(gòu)到中粒，至下部的細(xì)粒結(jié)構(gòu)，其韻律特征較明顯；巖石構(gòu)造薄-中層狀外，條帶狀構(gòu)造也較清晰。

礦區(qū)的①、②號(hào)主要含礦層間破碎帶皆位于此層中，組成錫鐵礦的含礦構(gòu)造蝕變破碎帶。在采礦權(quán)內(nèi)破碎帶長(zhǎng)度125m，帶寬2～44m不等，傾斜長(zhǎng)75.97～177.75m；走向呈北西～南東向展布，產(chǎn)狀與地層基本一致；斷層滑動(dòng)面清晰，呈波狀起伏，斷層破碎帶的主要由碎裂巖、糜棱巖、斷層泥組成，常具硅化、石英化、電氣石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等礦化蝕變特征，帶內(nèi)、外常見石英脈穿插及揉皺現(xiàn)象；各礦化蝕變帶集中部位具錫礦化，但礦化不均勻。

該層位是礦區(qū)最主要的錫鐵礦賦礦層位，1、2、3、4、4-1、5、5-1、6、7-1、7號(hào)錫礦體及Ⅰ號(hào)鐵礦皆賦存于此；經(jīng)過對(duì)勘探線上控礦鉆孔賦礦層厚度與錫、鐵含礦層厚度全面統(tǒng)計(jì)，朝王坪組上段第三巖性層各錫礦體平均總厚度為13.49m，其中ZK0204礦層平均厚度最大為23.42m，以ZK0103平均厚度最小為3.03m,在本巖性層中錫的平均含礦率（厚度比）為9.85%；經(jīng)過對(duì)勘探線上控礦鉆孔賦礦層厚度與錫、鐵含礦層厚度全面統(tǒng)計(jì)，朝王坪組上段第三巖性層各鐵礦體平均總厚度為1.97m，其中ZK0103礦層平均厚度最大為2.82m，以ZK0202平均厚度最小為1.00m，在本巖性層中鐵的平均含礦率（厚度比）為1.44%。

各礦體產(chǎn)狀變化最大為7、Ⅰ號(hào)礦體，隨地層起伏明顯；礦體傾角最陡的為6號(hào)礦體，最高為79°，近于直立；6、7、號(hào)錫礦體有分枝復(fù)合，膨大收縮現(xiàn)象。

礦體及層位中硫化物含量相對(duì)較少，多被氧化為赤褐鐵礦，主要金屬礦物為錫石、褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物主要為石英、絹云母等。

礦體多呈似層狀，部分呈脈狀或透鏡體產(chǎn)出，與地層及層間破碎帶產(chǎn)狀基本一致，且相對(duì)穩(wěn)定，但其中部分具波狀起伏特征。

2.2 朝王坪組上段第二含礦巖性層

礦區(qū)北部勘探線中下方，介于8號(hào)錫礦體與20號(hào)錫礦下方，巖性層頂、底板出露全?？傮w走向呈北西西～南東東向展布，傾向205～262°，傾角29～70°；平均厚度143.75m，最大厚度為ZK0204的222.69m，最小厚度為ZK0201的102.96m。

巖性層內(nèi)巖石以變質(zhì)石英石夾千枚巖，二者呈不等厚互層。巖石完整，風(fēng)化弱；巖石成分以石英為主，次絹云母，綠泥石，少量電氣石、鐵質(zhì)礦物等；巖石結(jié)構(gòu)以細(xì)至中粒為主，薄～中層狀，千枚狀、條紋條帶狀構(gòu)造發(fā)育。

巖性層的構(gòu)造特征除少量規(guī)模不大的層間破碎帶、層間破裂帶外，多以層間節(jié)理裂隙為主。在層間破裂帶中見石英脈、黃鐵礦細(xì)脈及電氣石網(wǎng)脈及團(tuán)塊，以及少量黃銅礦團(tuán)塊充填，在這些節(jié)理裂隙密集帶中，常具錫礦化，從而造就8～23號(hào)的錫礦體。

本層出露礦體數(shù)量較多，為8、8-1、9、10、11、11-1、……23號(hào)礦體共18條，其中以9、12、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23由于僅為單工程或僅二個(gè)工程控制，無(wú)法進(jìn)行資源/儲(chǔ)量估算。經(jīng)過對(duì)勘探線上控礦鉆孔賦礦層厚度與錫含礦層厚度全面統(tǒng)計(jì)，朝王坪組上段第二巖性層(賦礦層)各錫礦體平均總厚度為16.03m，其中ZK0202礦層平均厚度最大為35.45m，以ZK0103平均厚度最小4.11m，在本巖性層中錫的平均含礦率（厚度比）為11.15%；各礦體產(chǎn)狀變化最大以8號(hào)錫礦體，隨地層起伏明顯，其余礦體變化較??；礦體傾角最陡的為8號(hào)礦體，最高為70°；14號(hào)錫礦體外分枝多，尖滅再現(xiàn)特征明顯。

礦體及層位中硫化物含量相對(duì)較多，風(fēng)化作用弱，主要金屬礦物為錫石、黃鐵礦、磁鐵礦，少量褐鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物主要為石英，絹云母、電氣石、綠泥石等。礦體多呈似層狀、透鏡體、脈狀產(chǎn)出，與地層及層間裂隙產(chǎn)狀基本一致，且相對(duì)穩(wěn)定。綜上所述，礦區(qū)錫礦及鐵錫礦體明顯受層位、巖性、層間破碎帶、層間破裂帶、蝕變帶控制，礦體產(chǎn)于層間構(gòu)造蝕變帶或?qū)娱g裂隙中，礦體產(chǎn)狀與層間構(gòu)造蝕變帶及地層產(chǎn)狀基本一致，具明顯的層控、層間構(gòu)造控礦特征。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

根據(jù)礦石礦物組合、礦化蝕變特征，礦床具典型的中高溫元素組合特征，成礦熱液主要以中高溫巖漿熱液為主，朝王坪組上段地層及其層間構(gòu)造環(huán)境為主要的容礦賦礦構(gòu)造，安寧河斷裂帶是區(qū)內(nèi)最主要的控礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。故礦床成因?qū)倥c花崗巖有關(guān)的石英-錫石多金屬硫化物高中溫?zé)嵋盒偷V床。其成礦過程如下：

晉寧期形成的安寧河斷裂帶，其東盤下降，沉積了登相營(yíng)群地層，在澄江期斷裂帶具明顯張性特征，為早震旦世澄江期瀘沽花崗巖漿沿安寧河斷裂帶呈南北向噴溢侵位于元古界地層中提供通道，由于巖漿熱動(dòng)力作用，富錫的地殼或礦源層中的錫沿地?zé)崽荻葞蚋邷夭课贿w移富集，巖漿進(jìn)入超變質(zhì)階段，導(dǎo)致錫及其相關(guān)元素進(jìn)入，形成經(jīng)重熔、再生改造的含錫瀘沽花崗巖體。其后，隨著瀘沽含錫花崗巖漿上升定位、巖漿分異演化，錫逐漸富集于演化晚期的富硅、富堿、富揮發(fā)性的殘漿中，并最后以高溫含錫的氣液流體與硅酸質(zhì)熔漿分離，形成巖漿期后的具高溫高壓含錫氣液流體。當(dāng)高溫高壓的含錫成礦流體沿導(dǎo)礦構(gòu)造或近巖體的容礦構(gòu)造進(jìn)入朝王坪組上段長(zhǎng)石質(zhì)圍巖的層間構(gòu)造帶的開放酸性環(huán)境中時(shí)，由于成礦流體已脫離其相對(duì)物質(zhì)平衡的母巖環(huán)境，導(dǎo)致成礦流體氧逸度有所降低，硫逸度有所增加，PH值降低，也導(dǎo)致溫度、壓力降低產(chǎn)生降壓沸騰，致使氣、液分離及酸、堿分離，物質(zhì)交換，首先使錫、鐵等礦物以氧化物形式結(jié)晶沉淀，高溫?zé)嵋弘A段后期錫等成礦元素已沉淀晶出完畢，殘液中的銅、氟、硅、硫等元素更加富集，此時(shí)的變質(zhì)熱液、地下水熱液占據(jù)主動(dòng)，成礦溫度降低，在有利的條件下生成銅、鐵、砷、鉍、鋅等硫化物，及石英、電氣石、綠泥石脈等，出現(xiàn)局部多金屬共生現(xiàn)象；晚期形成的石英脈常穿插于各巖礦石中。成礦物質(zhì)沉淀方式多以充填為主，交代作用較差，而層間滑動(dòng)、層間構(gòu)造破碎帶、層間破裂帶及部分張扭性裂隙控制了礦層和礦脈的產(chǎn)狀及形態(tài)。

印支期攀西裂谷表現(xiàn)為總體隆升，喜馬拉雅晚期，安寧河斷裂帶復(fù)活，地殼發(fā)生強(qiáng)烈短縮、疊覆等構(gòu)造效應(yīng)。地表嚴(yán)重剝蝕，礦體暴露于地表，使含礦母巖發(fā)生強(qiáng)烈風(fēng)化作用，許多巖石蝕變成高嶺土類礦物和云母類礦物在地表水和風(fēng)作用下流失，一方面磁鐵礦、黃鐵礦部分氧化成赤（褐）鐵礦堆積成品位較高的鐵礦。

冕寧縣鐵廠鄉(xiāng)錫（鐵）礦床與瀘沽花崗巖體關(guān)系密切，成礦作用具多期多階段性；根據(jù)不同的礦物、礦物組合和元素特征，以及礦脈和礦物集合體的相互切割和交代等關(guān)系劃分不同成礦階段。

礦區(qū)成礦階段大致可分高中溫?zé)嵋浩?，表生風(fēng)化成礦期。其中熱液期劃分為錫石-磁鐵礦高溫成礦階段，錫石-多金屬-石英中溫成礦階段、錫石-黃鐵礦-綠泥石-電氣石-石英成礦階段。

3.2 找礦標(biāo)志

通過對(duì)地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用的分析，總結(jié)了礦區(qū)錫（鐵）礦床的控礦因素及成因類型，礦區(qū)的找礦標(biāo)志如下：

（1）氧化露頭標(biāo)志。紅色褐鐵礦直接指示風(fēng)化殼型錫（鐵）礦床的存在，是最重要的找礦露頭標(biāo)志。

（2）地層、構(gòu)造標(biāo)志。礦化產(chǎn)于瀘沽花崗巖體外接觸帶登相營(yíng)群朝王坪組上段地層中，其層控、構(gòu)造控礦特征明顯，故其層間構(gòu)造帶可作為間接的找礦標(biāo)志。

（3）圍巖蝕變標(biāo)志。與礦化關(guān)系密切的蝕變有黃鐵礦化、絹云母化、硅化、電氣石化、綠泥石化等。

（4）地球化學(xué)標(biāo)志。通過土壤地球化學(xué)測(cè)量，可在區(qū)內(nèi)圈出鎢、錫、鉬、鉍高中溫化探組合異常，對(duì)峰值高、濃集中心明顯，且異常的長(zhǎng)軸方向與區(qū)內(nèi)主要斷層及次一級(jí)斷層走向一致，對(duì)尋找高中溫錫礦床十分有利。

（5）物探異常標(biāo)志。磁異常等值線形態(tài)較規(guī)律，這種磁異?？勺鳛殚g接找礦標(biāo)志。

4 礦床開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

本礦山資源可靠，投資估算合理，財(cái)務(wù)指標(biāo)可行，投資回收期短。且礦區(qū)利用原有的生產(chǎn)系統(tǒng)，投資風(fēng)險(xiǎn)小，見效快，經(jīng)濟(jì)效益明顯。評(píng)價(jià)主要考慮主產(chǎn)品錫、鐵，在靜態(tài)利潤(rùn)中已扣除采、選成本及今后的礦山開發(fā)基建項(xiàng)目投資。目前，錫、鐵價(jià)格在低位徘徊盤整，盈利水平低，但隨著價(jià)值的回暖，經(jīng)濟(jì)效益將明顯提高。因此，項(xiàng)目建成不僅解決礦山持續(xù)發(fā)展問題，同時(shí)也帶動(dòng)地方民族經(jīng)濟(jì)發(fā)展。且對(duì)解決當(dāng)?shù)厥Ｓ鄤趧?dòng)力就業(yè)，提高老百姓人均收入，拉動(dòng)當(dāng)?shù)仄渌a(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動(dòng)老百姓脫貧致富，起到至關(guān)重要的作用，具良好的社會(huì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章通過對(duì)冕寧縣鐵廠鄉(xiāng)鐵錫礦礦區(qū)礦床的地質(zhì)特征及成因進(jìn)行了一定的分析，與此同時(shí)我們需要對(duì)硬件設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行一定的深化和加強(qiáng)，通過不斷投入的地質(zhì)勘查工作和手段，以尋求得到一手資料進(jìn)行更好的成因分析和找礦標(biāo)志，只有這樣才能更好的掌握礦床的特征及成因，這是一個(gè)持久的過程，需要逐步的進(jìn)行解決，不能冒進(jìn)。很多的問題都是需要從細(xì)節(jié)出發(fā)，才能獲得較大的突破，尤其是對(duì)礦床的地質(zhì)特征和成因，需要進(jìn)行較為細(xì)致的工作才能獲得更大的建樹。