四川楊家院硫鐵礦找礦標志

四川省化工地質勘查院 四川 彭州 611930

四川省江油市馮家山至老礦山一帶，已發現硫鐵礦產地16處，以完成勘探的楊家院礦區為典型。楊家院硫鐵礦由單一礦產組成，礦體空間形態和物質成分等具有典型性，含礦層位穩定，層控特征顯著，在龍門山仰天窩倒轉向斜以外地區尚未發現同類型礦床。礦床查明為中型，是四川省工作程度最高、唯一為工業化開采利用的楊家院式層控熱液型硫鐵礦。

1 區域地質背景及地質特征

楊家院硫鐵礦大地構造位置，屬上揚子陸塊龍門山前陸逆沖-推覆帶前山蓋層逆沖帶(圖1)，其大地構造分區名稱見(表1)；所在成礦區帶位置，屬廣元-江油(仰天窩向斜兩翼)F-Mn-Pb-Zn-S-Ag-鋁土礦-砂金成礦帶。

區內構造為樓子壩推覆巖片仰天窩向斜，南東翼地層正常，北西翼地層層序倒轉。仰天窩向斜中部及核部，發育北西向印支期輝綠巖脈。硫鐵礦化帶沿仰天窩向斜呈帶狀斷續分布，礦化帶厚度不一，礦體厚度與礦化帶厚度呈正相關關系。區內斷裂發育。

區域內出露地層主要為上泥盆統茅壩組、沙窩子組，中、上泥盆統觀霧山組，中泥盆統金寶石組，中、下泥盆統養馬壩組，下泥盆統甘溪組、平驛鋪組，以及中志留統韓家店組。觀霧山組上段為主要賦礦層位。

2 礦床地質特征

礦床位于仰天窩向斜北西倒轉翼中段，礦體賦存于中、上泥盆統觀霧山組上段第一亞段，巖性為灰～深灰色厚層塊狀細～中粒白云巖夾生物白云巖，又稱白云石化白云巖。含豐富的珊瑚、苔蘚蟲及海百合化石，被白云石交代呈花斑狀構造。為主要的含硫鐵礦層位。礦體自北東—南西帶狀分布，形態復雜，呈脈狀、透鏡狀斷續分布(圖2)。

區內斷裂發育，北西向F18、F11為導礦斷裂，其余斷裂縱橫交錯，礦體被切割為三段，主礦體為MS1。依據斷層形態可大致分為三組：

斜交斷層組：規模小，多為平推斷層，屬于大斷層的派生構造，遠離礦體，與礦無關。

橫向斷層組：該組斷層走向與巖層走向夾角大于60°，主要包括F11、F12、F18、F27、F31。斷層F18控制主礦體MS1，延長1100m，走向105～128°，傾向北西-南東，傾角57～84°。

圖1 大地構造位置略圖

走向斷層組：該組斷層走向與巖層走向基本一致，走向北東，傾向南東或北西，傾角較陡，對部分礦體的連續性造成破壞，屬成礦后斷層。礦體受其影響部分造成品級變化較大。

主礦體分布于斷層F18下盤，呈透鏡體，傾向北西，傾角60～80°，長300～350m，最大厚度55.80m，一般為15.49m；礦體斜深250～500m。厚度延走向較穩定，在遠離F18后，受其分支斷層影響，礦體急劇收縮，尖滅；向南西方向急劇變薄、尖滅。礦石品位受斷層影響，變化較大，在接近礦體頂部品位較高，最高達49.78%；在礦體中、下部品位較低，平均23.92%。

表1 四川省大地構造分區簡表

礦石礦物主要是黃鐵礦，偶見少量的白鐵礦和微量的閃鋅礦；脈石礦物主要是白云石，次為少量的泥質、有機質及石英。塊狀黃鐵礦結構為半自形、它形粒狀結構、斑狀結構，塊狀構造，含量高于90%；密集侵染狀黃鐵礦結構為它形粒狀結構，侵染狀、條帶狀構造，含量80-85%；網脈狀黃鐵礦結構為半自形、它形粒狀結構，脈狀、角礫狀構造，含量40-45%；侵染狀黃鐵礦結構為它形粒狀結構，侵染狀構造，含量35-40%；侵染—脈狀黃鐵礦結構為它形粒狀結構，侵染—脈狀構造，含量30-35%；稀疏侵染狀黃鐵礦結構為它形粒狀結構，脈狀—侵染狀構造，含量20-25%。由于斷層和地下水影響，淺部黃鐵礦氧化成褐鐵礦、赤鐵礦及水針鐵礦。

3 礦床成礦條件及找礦標志

3.1 礦床成礦條件 楊家院硫鐵礦床位于上揚子陸塊區龍門山—大巴山臺緣坳陷廣元-江油(仰天窩向斜兩翼)Fe-Mn-Pb-Zn-S-Ag-鋁土礦-金成礦帶上，硫鐵礦化作用主要發育在泥盆系中上統觀霧山組白云巖體內，呈脈狀、透鏡狀斷續分布。含礦巖系為灰～深灰色厚層塊狀細～中粒白云巖夾生物白云巖。印支期構造活動，含礦流體沿斷裂遷移--選擇觀霧山組上段第一亞段厚層塊狀白云巖層中層間裂隙、破碎帶富集成礦--地表硫鐵礦不穩定，風化為褐鐵礦，形成鐵帽。礦床受構造和巖性的控制，在觀霧山上段第一亞段地層中白云石化和硫鐵礦化強烈地帶更有利硫鐵礦的富集。硫鐵礦礦化帶產狀與圍巖產狀大體一致，礦床為低溫熱液成礦作用形成(圖3)。

工作區內硫鐵礦床電阻率較低，其圍巖具白云石化、黃鐵礦化，局部有硅化、方解石化，白云巖、赤鐵礦電阻率大于硫鐵礦電阻率值，礦體電阻率與圍巖相差1至2個數量級，兩者的極化率值相差10倍左右。

在區域化探異常特征研究的基礎上，選擇相互吻合程度較高、具有較強指示意義的Li、Bi、F、Fe2O3等指標進行分析，根據這些元素異常強烈程度分為三個等級異常區，Ⅰ、Ⅱ級異常區主要集中在仰天窩向斜中心，呈北東—南西分布。Ⅲ級異常區在向斜周圍呈不均勻分布。在Ⅰ、Ⅱ級異常區主要出露巖性為白云石化白云巖，印支期輝綠巖脈。

3.2 找礦標志 (1)鐵帽，為直接找礦標志。有經驗的地質人員可通過對鐵帽的直接觀察，初步將氧化礦體與白云巖等圍巖區分開來，并反算硫含量。

(2)含礦地層，為觀霧山組，上覆地層沙窩子組、下伏地層為金寶石組，上、下地層關系明確、易區分。中上泥盆統觀霧山組上段第一亞段為工業礦體賦礦層位，觀霧山組其它巖性段、亞段及金寶石組雖有礦化，但不具規模。

(3)硫鐵礦床電阻率特征。白云巖、赤鐵礦電阻率大于硫鐵礦電阻率，除赤鐵礦層外，圍巖與礦體電阻率相差大，其圍巖和礦體的極化率值相差也大。總之，圍巖屬低極化、高電阻率；礦體屬正異常，高極化，低電阻率。

(4)圍巖蝕變特征。白云石化、黃鐵礦化，局部有硅化、方解石化。在礦化帶內白云巖蝕變后，晶洞發育，孔隙度增大，加之構造形成的節理、裂隙，為礦液運移、聚集創造了良好條件。當白云石化白云巖顏色由深變淺，粒度由細變粗時，礦化也由弱變強。

圖2 礦區地質構造簡圖

4 結語

四川楊家院硫鐵礦礦床地質特征和找礦標志是地質工作者在實踐工作中總結出的經驗，其礦床地質特征可概括為礦床位于仰天窩向斜中上泥盆統觀霧山組上段，主礦體受斷層F18控制，呈透鏡狀分布。巖性主要為白云巖，含珊瑚、苔蘚蟲及海百合化石，呈花斑狀構造。礦石礦物主要是黃鐵礦，在淺部氧化成褐鐵礦、赤鐵礦。結合前述四點找礦標志，對今后地質找礦和勘查提供可靠的參考依據。

圖3 成礦模式圖