山西省聞喜縣劉家溝鐵多金屬礦地質特征及礦床成因

高欽賢

（山西省地質勘查局214地質隊，山西 運城 044000）

劉家溝鐵多金屬礦預查區位于臨汾-運城新裂陷的稷王山-紫金山陷隆南部，稷王山次級陷隆東部，薛店鎮次級陷凹南部。內有四期巖漿巖活動，分為涑水期、中條期、晉寧期、燕山期，是區內成礦有利的成礦條件。劉家溝鐵多金屬礦由構造裂隙控制，含礦巖石主要為石英脈，與巖漿活動和構造有直接的關系。

1 地質特征

1.1 礦區地質

（1）地層。區內地層由老至新為新太古界復興村巖組(Ar3f)；下古生界寒武系下統辛集組(∈1x)、朱砂洞組(∈1z)，寒武系下統-中統饅頭組(∈1-2m)，寒武系中統張夏組(∈2z)；新生界新近系保德組(N1b)，第四系離石組(Qp2l)、馬蘭組(Qp3m)。①新太古界復興村巖組(Ar3f)：出露于勘查區北部，小面積呈包體或殘留體形式賦存于新太古代二長片麻巖中，巖性為斜長角閃巖。②寒武系下統辛集組(∈1x)：出露于勘查區西部，下部為含礫石英巖狀砂巖，淺紅、紫紅色。中上部為石英巖狀砂巖，風化面土黃色，新鮮面灰白、淺紅色，厚度20.76m。與下伏二長片麻巖呈角度不整合接觸。③寒武系下統朱砂洞組(∈1z)：出露于勘查區西部，為泥質白云巖，風化面灰黃色，新鮮面灰色，表面具刀砍紋，厚度5.42m～20.24m，未見頂。與下伏辛集組地層整合接觸。④寒武系下統-中統饅頭組(∈1-2m)：出露于勘查區西部。一段(∈1m1)為黃綠色泥質白云巖，頁片狀，厚度6.55m。二段(∈2m2)為暗紫紅色泥頁巖，少量黃綠色泥頁巖，風化破碎，厚度34.76m。三段(∈2m3)為暗紫紅色泥頁巖，風化破碎，厚度大于73.39m。頂部位于區外，未測到頂部。與下伏朱砂洞組整合接觸。⑤寒武系中統張夏組(∈2z)：出露于勘查區西部，一段下部為灰色薄板狀鮞粒灰巖、團塊鮞粒灰巖，上部為灰色鮞粒灰巖，厚度大于68.62m，未見底。二段為白云巖化鮞粒灰巖，風化面灰白色，裂隙面局部黃褐色、紫紅色，厚度大于32.11m。頂部位于區外，未測到頂部。與下伏饅頭組整合接觸。⑥新近系保德組(N1b)：出露于勘查區北部，底部礫巖，中上部為土黃色、淺棕紅色粘土。厚度48.76m，與下伏二長片麻巖呈角度不整合接觸。⑦第四系中更新統離石組(Qp2l)：出露于黃土沖溝的中、下部，為土黃色亞砂土、亞粘土，夾有5層棕紅色粘土及1層厚0.40m鈣質結核層，厚度148.70m。與下伏保德組平行不整合接觸。⑧第四系上更新統馬蘭組(Qp3m)：出露于黃土塬、梁頂部平坦部位，為土黃色亞砂土，厚度大于29.52m，未見頂。與下伏離石組平行不整合接觸。

（2）構造。片麻理：東部總體傾向1°～46°，傾角20°～81°；中西部總體傾向175°～300°，傾角14°～83°。寒武系地層：呈單斜構造，層理總體傾向205°～280°，傾角5°～23°。控礦構造：預查區東北部Ⅰ號多金屬礦化體由裂隙控制，長約300m；厚0.28m～1.04m，平均0.59m。走向北西西向(93°～137°)，傾向北-北東(3°～47°)，傾角70°～82°。含礦巖石主要為石英脈。圍巖為二長片麻巖、斜長角閃巖。

（3）巖漿巖。勘查區巖漿巖出露面積以新太古代涑水期為主，次為古元古代中條期、中元古代晉寧期、中生代燕山期。涑水期主要為二長片麻巖，次為黑云斜長片麻巖及斜長角閃巖。中條期主要為變質花崗巖和偉晶巖。晉寧期主要為輝綠巖。燕山期主要為石英脈、碳酸巖脈。斜長角閃巖（Ar3N）：出露少，呈透鏡狀包體產出于二長片麻巖中。呈灰黑色，柱粒狀變晶結構，纖柱狀、線理狀、塊狀構造，礦物成分主要為角閃石、斜長石，次為黑云母。黑云斜長片麻巖(Ar3Zgn)：出露較少，呈灰色，中細粒鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造，礦物成分主要為斜長石、石英，次為黑云母等。二長片麻巖(Ar3Hgn)：主要出露于溝谷中，呈淺紅色，中細粒鱗片粒狀變晶結構，塊狀、片麻狀構造，礦物成分主要為斜長石、鉀長石、石英，次為黑云母等。變質花崗巖(Pt1Yr)：侵入于二長片麻巖中，出露少，呈暗紫紅色，變余花崗結構，塊狀構造、片麻狀構造，礦物成分主要為斜長石、鉀長石、石英，次為黑云母等。偉晶巖(Pt1ρ)：侵入于二長片麻巖中，出露少，呈淺紅色，塊狀構造，礦物成分主要為斜長石、鉀長石、石英、黑云母、白云母等。輝綠巖(Pt2βμ)：侵入于二長片麻巖中，出露少，呈灰黑色、灰綠色，變余輝綠結構，塊狀構造，礦物成分主要為斜長石、輝石、角閃石等。碳酸巖脈(cal)：出露于預查區西部，呈黃褐色，長約10m，寬0.1m～0.8m，圍巖為二長片麻巖，產狀250°∠43°。褐鐵礦化。石英脈(q)：區內見有2條。一條位于預查區西部，長約30m，厚1.10m，產狀86°∠31°，圍巖為二長片麻巖。布設YK101進行了控制，基本分析結果Au為＜0.01g/t，Ag為0.65g/t～1.06g/t，Cu為0.001%～0.002%，Pb為＜0.005%～0.006%，Zn為0.007%～0.019%。一條位于預查區東北部，長約370m，寬0.25m～1.08m，主要呈脈狀，由裂隙控制，走向北西西向，傾向北-北東，傾角70°～85°。呈白色，礦物成分主要為石英。圍巖為二長片麻巖、斜長角閃巖。其內圈出Ⅰ號多金屬礦化體。

（4）地球物理特征。由表1顯示，本區主要出露巖性不含硫化物時極化率都較低，電阻率較高。地表出露的輝綠巖、石英脈、變質基性巖斜長角閃巖ρ均值呈中高阻特征；變質花崗巖、二長片麻巖、灰色石英巖狀砂巖ρ均值呈中阻特征；復興村巖組斜長角閃巖ρ均值呈低阻特征。地表出露的各種巖石極化率都較低，為1%～3%左右，其中變質基性巖和輝綠巖的極化率相對高一些，幾何平均值分別為2.05%和1.95%，其他巖石極化率均值都在1%左右。

表1 勘查區標本電性測定統計表

表2 礦石(礦化石英脈)化學全分析結果一覽表

1.2 礦帶特征

勘查區圈定1條多金屬礦體，分布于預查區東北部，埋深4.20m～48.89m，賦存標高638.25m～669.85m，高差31.60m。地表由TC1、YK1、TC1101揭露，地下由XK01、PK01、ZK1101控制。控制礦體延長30.47m，推測延深30m，厚度0.76m～1.04m，平均0.88m；呈脈狀，由裂隙控制，走向近東西向(93°～95°)，傾向3°～5°，傾角74°～82°，平均78°。含礦巖石主要為石英脈。圍巖為二長片麻巖。

1.3 礦石特征

（1）礦石礦物成分。金屬礦物：主要為孔雀石、黃銅礦、銅藍、方鉛礦、閃鋅礦及褐鐵礦。較均勻分布。黃銅礦（Ccp）：少量，粒狀，銅黃色，弱非均質性。銅藍：偶見，沿黃銅礦邊緣分布。方鉛礦（Gn）：1%±，不規則粒狀，大小0.05mm～0.8mm，可見由三組解理構成的黑三角孔與擦痕，白色反射色，均質性。閃鋅礦：少量。褐鐵礦（Lm）：1%～2%，不規則狀或交代殘留狀，灰藍色反射色，弱非均質性。脈石礦物：主要為石英、斜長石、鉀長石、角閃石、方解石。

（2）礦石的結構、構造。結構：半自形-它形粒狀結構，角礫狀結構。構造：脈狀構造、塊狀構造、氣孔狀構造。

（3）礦石化學成分。多金屬礦體品位：Au：＜0.01g/t～0.059g/t，平均0.019g/t；Ag：67.9g/t～339g/t，平均247.2g/t；Cu：0.044%～0.24%，平均0.130%；Pb：1.06%～5.01%，平均2.93%；Zn：1.34%～5.55%，平均3.07%。

礦石化學成分詳見表2。

（4）礦石類型和品級。礦石自然類型：①號多金屬礦體主要由XK01、PK01、ZK1101控制，硐中所見礦石含有孔雀石、黃銅礦、銅藍、方鉛礦、閃鋅礦及褐鐵礦。礦石自然類型為混合礦。礦床工業類型：多金屬礦體呈脈狀，由裂隙控制，礦床工業類型屬脈狀多金屬礦。礦石品級：根據多金屬礦體平均品位以最低工業品位界劃分為工業礦體和低品位礦體，達不到邊界品位的劃分為伴生礦體。多金屬礦體中銀、鉛、鋅礦體為工業礦體；銅礦體達不到邊界品位，為伴生礦體。

（5）礦體圍巖。多金屬礦體圍巖為二長片麻巖，蝕變主要為綠泥石化、硅化。

2 礦床成因及找礦標志

2.1 礦床成因

多金屬礦體呈脈狀，由裂隙控制，含礦巖石主要為石英脈，圍巖主要為二長片麻巖，礦床成因類型為熱液型礦床，礦床工業類型屬脈狀多金屬礦。

2.2 找礦標志

巖性標志：石英脈。構造標志：斷層破碎帶、裂隙。礦化標志：硫化物（褐鐵礦化、孔雀石化）。