江蘇鎮(zhèn)江某矽卡巖型鐵礦的礦床成因分析與找礦標(biāo)志研究

姚寶寬

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)，江蘇鎮(zhèn)江212001）

某矽卡巖型鐵礦位于江蘇省鎮(zhèn)江市下蜀鎮(zhèn)，為一小型鐵礦床，礦區(qū)北距下蜀鎮(zhèn)5km，南距句容市區(qū)約28km，有公路與礦區(qū)北側(cè)的312國(guó)道相接，交通較為方便，其交通位置如圖1所示。

圖1 礦區(qū)交通位置圖

1 區(qū)域地質(zhì)

礦區(qū)位于長(zhǎng)江中下游鐵銅多金屬成礦帶之東段[1-2]，是我國(guó)重要的成礦區(qū)之一。大地構(gòu)造屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)褶帶寧鎮(zhèn)褶斷束帶的中部。區(qū)內(nèi)褶皺斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁，礦產(chǎn)資源豐富。區(qū)內(nèi)的金屬礦產(chǎn)有老人峰銅鉛鋅礦、盤(pán)龍崗斑巖銅礦和磁山頭鐵礦等，規(guī)模不大，均為小型礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)大面積被第四系覆蓋，僅東、西毛山地區(qū)基巖出露較好。所見(jiàn)最老地層為志留系下統(tǒng)高家邊組（S1g），最新地層為三疊系中統(tǒng)周沖村組（T2z）。因斷裂而缺失泥盆系（D）、石炭系（C）、二疊系孤峰組（P1g）和大隆組（P2d），部分缺失志留系墳頭組（S2f）、二疊系棲露組（P1q）和龍?zhí)督M（P2l）。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

礦區(qū)位于寶華山—巢風(fēng)山復(fù)背斜南翼，背斜核部地層為志留系下統(tǒng)高家邊組。礦區(qū)總體為一向南陡傾的單斜構(gòu)造，在龍?zhí)督M和上、下青龍組內(nèi)常見(jiàn)有一些小褶皺和撓曲。

2.2.2 斷裂

（1）縱向斷裂：發(fā)育于礦區(qū)北部，主要有F1、F2兩條，總體呈北東東至近東西向展布，傾向南，傾角較陡。南部的F2上盤(pán)地層由南向北逆沖，F(xiàn)1、F2兩斷層間的巖塊整體向下運(yùn)動(dòng)，因此在巖塊上盤(pán)的斷裂反映為逆斷層（F2），巖塊下盤(pán)的斷裂反映為正斷層（F2）。

（2）橫向斷裂：主要呈北西西至北北西向，不太發(fā)育。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山晚期產(chǎn)物，屬下蜀—高資雜巖體的南部邊緣，主要有中酸性侵入巖花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)玢巖等。晚期脈巖主要有細(xì)粒閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖等，一般走向330°～350°，向東陡傾，對(duì)礦體起破壞作用。

2.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用主要有下列幾種：

（1）接觸交代變質(zhì)：礦區(qū)內(nèi)巖漿巖在與棲霞組灰?guī)r接觸部位，發(fā)生接觸交代變質(zhì)而形成矽卡巖，主要類(lèi)型有：①綠簾石矽卡巖：黃綠色，細(xì)—中粒他形狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成份以綠簾石為主，有少量石榴子石。②石榴子石矽卡巖：棕—褐色，半自形至他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。亦有自形等軸狀晶體組成的不太致密的集合體，呈花崗變晶結(jié)構(gòu)。礦物組成以鈣鐵榴石為主，局部見(jiàn)有鈣鋁榴石與透輝石。

（2）熱液蝕變：主要見(jiàn)于花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖及閃長(zhǎng)玢巖內(nèi)，見(jiàn)有綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、泥化等，其中綠簾石化及綠泥石化為近礦蝕變，并伴有黃鐵礦化、黃銅礦化。

（3）熱變質(zhì)：表現(xiàn)為灰?guī)r的大理巖化、砂巖的石英巖化及泥質(zhì)巖石的角巖化等，常伴有綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體特征

發(fā)育在二疊系與志留系之間的F1縱向斷裂帶是本礦區(qū)鐵礦體的主要賦存部位，長(zhǎng)約1100 余米。此外在F1斷裂帶上盤(pán)次一級(jí)層間裂隙及大理巖中，也有小礦體與主礦體平行產(chǎn)出。

礦體走向近東西，總體傾向南，傾角50°～80°，局部陡立甚至北傾。礦體厚度一般為3～5m，最大厚度14m。礦體形態(tài)呈藕節(jié)狀、透鏡狀、扁豆?fàn)?，礦體厚度沿走向、傾向變化較大，常有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。礦體走向長(zhǎng)數(shù)十米至300余米，傾斜延深數(shù)十米至500余米。礦體產(chǎn)出標(biāo)高+97～-416m。

3.2 礦石質(zhì)量

（1）礦石結(jié)構(gòu)。磁鐵礦石：磁鐵礦主要為他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，晶粒間彼此緊密嵌生，組成塊狀構(gòu)造。少數(shù)為自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。氧化帶中的褐鐵礦石主要為土狀、網(wǎng)脈狀、結(jié)核狀、多孔狀、膠狀、假形晶粒狀。

鐵硫混合礦石：黃鐵礦（磁黃鐵礦）晶粒一般呈分散狀、不規(guī)則細(xì)脈狀充填于磁鐵礦或脈石礦物間；局部含硫較高黃鐵礦較富集部位，黃鐵礦（磁黃鐵礦）則成半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造主要為黃鐵礦（磁黃鐵礦）晶粒緊密相嵌組成的塊狀構(gòu)造。

含銅磁鐵礦礦石：主要金屬礦物為磁鐵礦，其次是黃銅礦、黃鐵礦，局部含少量方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物主要為透輝石、綠簾石和石榴子石。

（2）礦石構(gòu)造。有塊狀、團(tuán)塊狀、浸染狀和不規(guī)則脈狀或網(wǎng)脈狀等。塊狀構(gòu)造：由半自形細(xì)粒磁鐵礦緊密嵌生而成，可含少量黃銅礦、磁黃鐵礦或脈石礦物，是本礦區(qū)的主要構(gòu)造類(lèi)型。浸染狀構(gòu)造：黃銅礦、黃鐵礦粒狀呈分散狀分布于磁鐵礦（或矽卡巖礦物）中，局部富集呈團(tuán)塊狀。不規(guī)則脈狀或網(wǎng)脈狀構(gòu)造：黃鐵礦或黃銅礦充填、穿插于磁鐵礦集合體中。

3.3 礦石類(lèi)型

（1）礦石工業(yè)類(lèi)型。本礦區(qū)礦石工業(yè)類(lèi)型有磁鐵礦石、含銅磁鐵礦石、硫鐵礦石三種。

鐵礦礦石：鐵礦石中全鐵（TFe）品位≥20%，即為磁鐵礦石。磁鐵礦呈他形粒狀，晶粒彼此緊密鑲嵌，多呈集合體較均勻地分布在脈石礦物中。主要呈塊狀，少數(shù)為浸染狀、斑點(diǎn)狀構(gòu)造。

含銅磁鐵礦礦石：鐵礦石中全鐵（TFe）品位≥20%，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥0.1%；即為含銅磁鐵礦礦石。黃銅礦他形粒狀，呈浸染狀沿磁鐵礦粒狀邊緣充填和交代或呈細(xì)脈狀沿磁鐵礦、黃鐵礦裂隙充填。礦石構(gòu)造為塊狀、浸染狀、細(xì)脈狀。

硫鐵礦石：鐵礦石中全鐵（TFe）品位≥20%，S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥8%；即為硫鐵礦石。他型和他型粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，少數(shù)黃鐵礦（磁黃鐵礦）晶粒一般呈分散狀、不規(guī)則細(xì)脈狀充填于磁鐵礦或脈石礦物間；局部含硫較高黃鐵礦較富集部位，黃鐵礦（磁黃鐵礦）則成半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造主要為黃鐵礦（磁黃鐵礦）晶粒緊密相嵌組成的塊狀構(gòu)造。

（2）礦石自然類(lèi)型。礦石自然類(lèi)型以塊狀、團(tuán)塊狀為主，浸染狀、網(wǎng)脈狀為次；磁鐵礦型：主要金屬礦物為磁鐵礦，脈石礦物主要為透輝石、綠簾石和石榴子石。黃鐵礦（磁黃鐵礦）—磁鐵礦型：主要金屬礦物為磁鐵礦，其次是黃鐵礦（磁黃鐵礦），脈石礦物主要為透輝石、綠簾石和石榴子石。赤鐵礦—褐鐵礦型：主要金屬礦物為褐鐵礦（針鐵礦、水針鐵礦），少量赤鐵礦。黃鐵礦型：主要礦物為黃鐵礦，次為磁鐵礦局部含黃銅礦；脈石礦物主要為石榴子石、方解石、綠泥石。磁黃鐵礦型：主要礦物為磁黃鐵礦，次為磁鐵礦、黃銅礦；脈石礦物為石榴子石、方解石、綠泥石等。

3.4 礦體圍巖和夾石

（1）礦體圍巖。礦體主要賦存于F1斷裂帶，礦體和圍巖界限清楚。頂板的近礦圍巖主要為棲霞組大理巖、灰?guī)r。底板近礦圍巖為墳頭組砂巖、巖漿巖。墳頭組砂頁(yè)巖：巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖。變質(zhì)后為石英巖及角巖，蝕變砂巖。近礦部位有黃鐵礦細(xì)脈充填，裂隙面上有碳酸鹽薄膜及綠泥石。巖漿巖：巖性為花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)玢巖。斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，脈巖為細(xì)粒結(jié)構(gòu)，致密塊狀。

另有少量礦體賦存于斷裂帶上盤(pán)棲霞組灰?guī)r次一級(jí)裂隙中，礦體圍巖為灰?guī)r、大理巖。

（2）夾石。經(jīng)鉆探揭露，礦體夾石有兩層，一層鉆厚2.50m，巖性為灰?guī)r；另一層鉆厚4.5m，巖性為矽卡巖。

4 礦床成因分析與找礦標(biāo)志研究

4.1 礦床成因分析

根據(jù)前人研究[3]及矽卡巖型鐵礦的成礦地質(zhì)條件、特征[4]，研究認(rèn)為：本礦床為矽卡巖鐵礦床形成于中淺環(huán)境和高—中溫條件下。燕山晚期區(qū)域性的巖漿活動(dòng)所形成的花崗閃長(zhǎng)斑巖—閃長(zhǎng)玢巖侵入體，由北東方向侵入，當(dāng)達(dá)到礦區(qū)后，則主要沿NNW 向張性斷裂向南貫入，同時(shí)尚有部分沿EW 向斷裂帶和層間裂隙貫入，因此當(dāng)侵入體與棲霞組灰?guī)r接觸或由于接觸滲濾交代作用形成矽卡巖。當(dāng)矽卡巖形成后，攜帶大量金屬礦物汽水熱液沿F1斷裂帶多次活動(dòng)，由于理化條件的不斷改變，大量金屬氧化物和硫化物于F1斷裂帶這個(gè)良好空間沉淀下來(lái)，形成鐵礦床。

本礦床又不屬于典型的接觸帶矽卡巖礦床，而是稍離接觸帶（個(gè)別地段為接觸帶）有橫斷裂作為導(dǎo)礦構(gòu)造沿縱向斷裂帶（F1）分布的扁豆?fàn)?、透鏡狀礦體。

4.2 找礦標(biāo)志

根據(jù)本礦床的研究，同時(shí)為了用于指導(dǎo)附近類(lèi)似礦床的勘查，研究認(rèn)為：此地區(qū)的矽卡巖型鐵礦存在以下找礦標(biāo)志：

（1）構(gòu)造標(biāo)志：近東西向展布的區(qū)域縱向壓性斷裂（如發(fā)育于墳頭組與棲霞組地層之間的F1斷裂帶）。

（2）地層層位標(biāo)志：二疊系灰?guī)r層位。

（3）巖性標(biāo)志：孔隙度大、滲透性好且化學(xué)性質(zhì)活潑的碳酸鹽巖和本區(qū)成礦母巖花崗閃長(zhǎng)斑巖—石英閃長(zhǎng)玢巖的接觸帶。

（4）圍巖蝕變標(biāo)志：由綠簾石、透輝石和石榴子石組成的矽卡巖，疊加有綠泥石化、碳酸鹽化。

（5）礦物標(biāo)志：磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦及其地表所形成的鐵帽。

5 主要結(jié)論

通過(guò)以上分析，研究認(rèn)為：

本礦床為矽卡巖鐵礦床形成于中淺環(huán)境和高—中溫條件下。本礦床又不屬于典型的接觸帶矽卡巖礦床，而是稍離接觸帶（個(gè)別地段為接觸帶）有橫斷裂作為導(dǎo)礦構(gòu)造沿縱向斷裂帶（F1）分布的扁豆?fàn)睢⑼哥R狀礦體。

在找礦上，可以通過(guò)：①構(gòu)造標(biāo)志：近東西向展布的區(qū)域縱向壓性斷裂（如發(fā)育于墳頭組與棲霞組地層之間的F1斷裂帶）；②地層層位標(biāo)志：二疊系灰?guī)r層位；③巖性標(biāo)志：孔隙度大、滲透性好且化學(xué)性質(zhì)活潑的碳酸鹽巖和本區(qū)成礦母巖花崗閃長(zhǎng)斑巖—石英閃長(zhǎng)玢巖的接觸帶；④?chē)鷰r蝕變標(biāo)志：由綠簾石、透輝石和石榴子石組成的矽卡巖，疊加有綠泥石化、碳酸鹽化；⑤礦物標(biāo)志：磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦及其地表所形成的鐵帽等特征尋找區(qū)域內(nèi)的類(lèi)似礦床。