米倉山矽卡巖型鐵礦成礦地質特征與找礦前景

何 剛

（四川省冶金地質勘查局六○四大隊，四川 廣元 628017）

米倉山矽卡巖型鐵礦成礦地質特征與找礦前景

何 剛

（四川省冶金地質勘查局六○四大隊，四川 廣元 628017）

米倉山基底鐵礦有4種類型，但以高溫熱液～接觸交代（矽卡巖）型鐵礦為主，并以其優良的選冶性能著稱。該類型按控礦型式，產出特征，蝕變情況可大致分上、中、下三帶，從而進行深部預測。

鐵礦；矽卡巖；基底；米倉山

DO I：10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.017

米倉山上元古代基底在四川南江縣、旺蒼縣北部之川陜交界處，東西長約 50km，南北寬約 30km，面積約1 525km2，區域上處于揚子板塊北緣，西接北東走向龍門山褶斷帶，東接大巴山北西向構造帶。基底內為中～淺變質程度變質巖和巖漿巖，環基底分布震旦系及以上地層。基底內以古北東走向斷裂（巖漿構造帶）及次級近東西走向控巖控礦斷裂構造為主，區內金屬礦產主要沿基底南緣近東西向分布。

在元古代，該區處于洋殼→過渡陸殼→大陸殼演化過程，沉積了三大套不同巖石組成及構造類型的元古代地層。即底部海相火山碎屑巖系的后河群（Pthh），中部為麻窩子組（Pt2m）和上兩組（Pt2s）的一套活動大陸架～大陸斜坡的含火山碎屑碳酸鹽組成的巖系，上部鐵船山組（Pt2t）為一套酸性火山巖為主的造山期陸相盆地火山巖系。區內中部含鎂碳酸鹽地層（麻窩子組）為成礦圍巖奠定了基礎，晉寧二期廣泛的基～中酸性巖漿巖侵入，為接觸交代式鐵礦提供豐富物源和熱變質條件。

1 基底內的鐵礦概況

圖1 米倉山基底鐵礦成礦亞帶分布圖

基底內控礦巖漿巖帶規模應為一個Ⅲ級巖漿巖成礦帶—米倉山～漢南成礦帶。在Ⅲ級成礦帶中又可劃分4個成礦亞帶（圖1）。其成因類型有四種：巖漿分異型、高溫熱液～接觸交代（矽卡巖）型（下文簡稱矽卡巖型）、高溫熱液型、沉積變質型，各成因類型見表1。從表中看出，區內基底鐵礦以矽卡巖型為主，即（Ⅲ）、（Ⅳ）兩個成礦亞帶。

各亞帶鐵礦類型如下：

正源～畢機溝基性巖構造亞帶（Ⅰ）為巖漿分凝型（椿樹坪式）。

中子園～坪河超基性堿性巖成礦亞帶（Ⅱ）為超基性堿性巖漿熔離型（朱家坡式）。

合兒山～新民寨基中性巖成礦亞帶（Ⅲ）為矽卡巖型（李子埡式）。

表1 米倉山基底不同類型礦床（點）規模及資源量一覽表

上兩～竹壩～沙壩～匯灘，基～中性巖成礦亞帶（Ⅳ）為矽卡巖型（李子埡式）。

從表2可以看出，矽卡巖型最多，礦床（點）共20個，共計礦石資源量4 621.18萬噸，是基底內鐵礦總資源量4 994.58萬噸的92.5%，是基底內工業礦體的主要類型，亦是本文研究方向。

1965～1988年，川冶地604隊、605隊及川地407隊對基底內鐵礦進行地、物、化勘查工作，探獲資源量情況見表1。基底內主要鐵礦床地表及淺部工作程度較高，但隨著數十年來鐵礦開采，大多數礦山保有儲量均已消耗過半，有的甚至已采空。因此系統分析已有成果，分析礦帶內深部找礦遠景，是礦帶找礦突破的重要手段。特別是矽卡巖型礦床的找礦突破更具重要意義。

2 矽卡巖型礦帶特征

表2 米倉山基底矽卡巖型磁鐵礦規模及產地表

矽卡巖型鐵礦在米倉山基底有兩個成礦帶（圖1），一條是受西溝構造巖漿帶之次級張扭性斷裂控制的匯灘～沙壩～上兩磁鐵礦帶（Ⅳ），一條是沿靈關堂雜巖體南部邊緣分布的合兒山～新民磁鐵礦帶（Ⅲ），從本區看，形成接觸交代鐵礦必須具備三個基本條件，即晉寧二期基～中性侵入巖和麻窩子組（含鎂）碳酸鹽質圍巖，兩者須直接接觸，并要有合適的成礦深度，這三者缺一不可。

2.1 匯灘～沙壩～竹壩～上兩磁鐵礦帶（Ⅳ）

西起上兩東至匯灘以東，長24km，寬約2km。帶內由西向東依次分布上兩小型鐵礦、竹壩中型鐵礦、馬家埡小型礦、紅山中型鐵礦、匯灘小型鐵礦等14處，其中大于100萬噸礦床6處，并有兩處為中型（李子埡、沙壩紅山）。該帶容巖斷裂斜切或整合于麻窩子組下段含火山質碳酸鹽巖，沿礦帶分布的基中性雜巖體形態不規則的小巖株，在巖體上部或接觸帶形態不規則，出現較多的圍巖頂垂體，半島狀體。這樣就擴大了接觸面，易于矽卡巖化作用徹底進行。這種特征礦床大多位于巖體中上部，以巖體形態復雜的小巖株產出，其蝕變強度大，礦石品位較富，礦體大多呈似層狀～透鏡狀為特征，由于該帶緊靠南緣，礦區內分布大量殘留蓋層（震旦系）地層，顯示成礦后剝蝕作用不強，礦體保留較好。

2.2 合兒山～新民磁鐵礦帶（Ⅲ）

礦帶西起旺蒼縣合兒山，東至南江縣新民，長18km，寬約2km，沿靈關堂雜巖體南側北東東走向分布。合兒山磁鐵礦分布于合兒山閃長巖體的上盤接觸帶，從礦物組合看，接觸交代作用程度較深，熱液蝕變弱，礦體保留少，屬矽卡巖礦床的下部礦。經鉆孔證實礦體延深淺，礦帶東端的新民水馬門鐵礦及牡丹園礦點、礦體產出距成礦巖體有一定距離，屬與接觸交代有關的熱液充填礦，圍巖蝕變較強，礦體中硫化礦物較多，粒度細小，TFe品位高為特征，屬成礦巖體的上部礦。

根據上述形成不同深度的矽卡巖型磁鐵礦產出特征，沿巖帶、巖體水平方向和垂直方向磁鐵礦化，蝕變都具一定的成礦分帶顯示（圖2）上部為產于圍巖中的外接觸帶，熱液充填交代鐵礦石，受圍巖層間裂隙控制，如水馬門、牡丹園。中部為產于巖體上部俘虜體，半島狀體控制的磁鐵礦體，其熱蝕變作用強而復雜，此帶為矽卡巖礦的最佳成礦部位，如沙壩鐵礦和竹壩鐵礦。下部礦體直接位于巖體與圍巖接觸面附近，屬正接觸帶矽卡巖礦，該帶礦石常為稀疏浸染狀為主，如合兒山、黃馬寨式。根據礦帶中各礦體控礦形式、產出特征、蝕變情況的研究，則可將兩礦帶各礦床產出特征進行對比，則可大致確定礦床產出部位受剝蝕程度，研究各礦床深部遠景。

圖2 高溫熱液～接觸交代（矽卡巖）型磁鐵礦成礦分帶模式圖

3 各產出部位礦體特征

3.1 產于巖體上部南江縣水馬門磁鐵礦產出特征

礦體產出在柑樹坪巖體外接觸帶中，距巖體最近500m，礦體主要產在麻窩子組大理巖與角巖接觸部位，圍巖蝕變主要為矽卡巖化及蛇紋石化，共圈出14個礦體呈似層狀、透鏡狀與地層產狀一致，礦體長一般100～200m，厚一般1.5～4m，探獲（332）+（333）礦石量200.8萬噸。

綜上可看出，矽卡巖型鐵礦上部礦具以下特征：①礦體產于圍巖中受層間裂隙及構造裂隙控制，與巖體有一定距離；②礦體主要分布于麻窩子組碳酸鹽巖與變質碎屑巖互層部位；③圍巖蝕變主要為弱的蛇紋石化、矽卡巖化；④礦體形態一般呈似層狀、透鏡狀，礦石中磁鐵礦為細粒狀，以致密塊狀為主，TFe品位較高＞40%。礦床以熱液充填為主，本區屬于上部礦的礦床點，主要有水馬門、牡丹園、蔣家灣。

3.2 產于巖體中部的南江李子埡礦床

礦床位于賈家寨閃長巖體北東端與麻窩子下段碳酸鹽巖接觸帶及巖體內呈殘留體的碳酸鹽巖中，接觸帶上常見較明顯的接觸交代現象，表現為巖漿巖一側的簾石化、透輝石化、鈉化，圍巖中的透輝石化、石榴石化、透閃石化，主礦體產在中礦帶巖體內的碳酸鹽俘虜體內，作東西展布，長約700m，礦體呈不規則透鏡狀、似層狀，長一般30～60m，已圈出礦體14個，礦體延深一般大于延長，最大延伸410m，經四川省冶金地質勘查局六0四大隊勘查獲（333）+（334）級礦石量1 373萬噸，2009年“李子埡鐵礦深部潛力評價”，新增（122b）+（333）+（334）共1 080萬噸。

綜上產于巖體中部的矽卡巖型磁鐵礦具以下特征：①礦體產于巖體上部俘虜體中，嚴格受俘虜體大小、層間裂隙控制；②圍巖蝕變作用強，巖體一側具簾石化、透輝石化、鈉化，圍巖一側則透輝石化、石榴石化、透閃石化；③礦體形態一般不規則，以板柱狀、囊狀及透鏡狀組成礦帶，礦石一般為浸染狀、條帶狀，磁鐵礦粒度為中～粗粒，TFe品位30%～40%。屬于中部礦帶的有李子埡、賈家寨、玉石崖、憲家灣、草壩場、紅山、五銅包、汪家灣等礦床。

3.3 產于巖體下部的合兒山礦床

位于合兒山～新民基中性巖成礦亞帶西端，礦體分布在閃長巖體北西側（即上盤）接觸帶中，受外接觸帶及包體的層間裂隙控制，主要蝕變矽卡巖化及鈉化是區內主要蝕變，礦體主要呈透鏡狀，次為脈狀，主礦體4個，經川地407隊勘查獲遠景礦儲量60.1萬噸。

產于巖體下部矽卡巖型礦床具以下特征：①賦礦巖體出露面積較大，礦體位于巖體與圍巖接觸面附近，受接觸界面形態控制；②圍巖蝕變較強，但簡單，巖體一側以鈉化為主，圍巖一側以透輝石化為主；③礦石粒度一般為粗粒，以稀疏浸染狀為主，全鐵品位一般小于30%。

表3 矽卡巖型鐵礦體產出于巖體部位表

4 礦石選冶性能

米倉山基底矽卡巖型磁鐵礦具有優良的選冶性能。以李子埡礦段為代表，礦石礦物成分比較簡單，主選礦物為磁鐵礦，主要脈石礦物為白云石和蛇紋石，礦床經30多年的開采生產，積累的大量選冶性能數據資料表明，礦石中的鐵99%為磁性鐵，礦石適于采用兩段磁選流程，可獲取鐵品位大于65%的鐵精礦產品，回收率坑采90.62%~91.74%，露采93.17%~94.25%，這幾年選礦生產實踐表明，現部分礦山開采品位可低達15%，通過配礦入選品位在24%即可利用，從而可以進一步利用礦山的低品位磁鐵礦，達到集節約充分利用資源的目的。

5 遠景預測

本次根據礦帶內各礦床（點）礦體的產出部位（控礦巖體），礦體內外接觸帶蝕變特征，礦石的結構、構造控礦條件分析，將兩個賦礦帶內各礦床（點）進行了分類，分類情況見表3。

其中產于賦礦巖體下部礦因已近礦體根部，基本已無礦體延深，而上部礦一般位于巖體上盤，受容礦構造裂隙控制，其成礦期大多為延續早期構造的張性復合，一般延深亦不大。只有產于賦礦巖體中部的李子埡式，深部應存在下部正接觸帶礦體。本次預測其推測礦體延深深度為已控深度一半，礦體厚度采用已控制礦體平均厚度。礦體長度采用已控制長度一半，預測區內共 7個礦床（點）具有進一步找礦潛力。預測資源量1 291萬噸。（表4）

表4 矽卡巖型磁鐵礦預測結果表

6 結論

通過對基底南緣兩個高溫熱液～接觸交代（矽卡巖）型磁鐵礦帶分析，認為合兒山～新民礦帶已無進一步找礦潛力，而上兩～竹壩～匯灘礦帶，大多屬產于賦礦巖體中部礦床，具有進一步找礦潛力，基底內礦山通過近三十年的鐵礦資源開發，已處于嚴重危機狀況，但已積累了大量矽卡巖型鐵礦資料，本次對五銅包、李子埡、紅山、憲家灣賈家寨等7個礦床特征研究，預測潛在資源量合計1291萬噸。所以做好中部礦已有資料研究，找出各中部礦產出地質、物探資料特征，驗證產于巖體中部礦存在下部礦的可能性，擴大礦床遠景，對延長礦山服務年限具有十分重要意義。

[1] 徐福勇, 等. 南江鐵礦成因類型及找礦方向[J]. 西南冶金地質, 2007, 3.

[2] 吳世瓊, 等. 南江縣北部地區鐵礦資源分布圖說明書[R]. 2009.

[3] 四川省地質局川西北地質大隊. 四川省米倉山西段南緣地區地質礦產總結報告書[R]. 1982.

[4] 甘國明, 等. 四川省南江縣竹壩鐵礦接替資源勘查報告[R].

Geological Features and Prospecting Potential for Skarn-type Fe Deposits in the M icang M ountains

HE Gang
(No. 604 Geological Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Guangyuan, Sichuan 628017)

There are 4 types of Fe deposits in the basement of the M ichang Mountains which is dominated by katathermal-contact metasomatic (skarn) type. According to ore control, occurrence and wall rock alteration, generally, this katathermal-contact metasomatic (skarn) type of Fe deposits may be divided into upper, middle and lower zones. This paper makes an approach to its geological features and prospecting potential.

Fe deposit; skarn; basement; M ichang Mountains

P618.31

A

1006-0995（2014）01-0073-05

2013-09-04

何剛（1965-），男，重慶榮昌人，高級工程師，長期從事礦產地質勘查工作