福建省大田縣建愛礦區鐵多金屬礦地質特征及成因淺析

劉少云

（福建省閩西地質大隊，福建 三明 365000）

1 成礦地質背景

礦區位于閩西南晚古生代坳陷的北東邊緣，政和-大埔斷裂帶西側，廣平—龍山崎倒轉復式向斜南段；建愛-銘溪一帶存在一系列的北東-北東東向的倒轉褶曲，以及大規模的迭瓦式逆掩斷層（推覆構造），導致北西側的林地組地層逆掩在文筆山組-童子巖組上方，形成一個規模較大的破碎帶，此破碎帶是本區控礦構造之一。區內褐鐵礦、多金屬礦受此破碎帶控制，由于斷層破碎帶產狀淺部較陡、中下部平緩，上覆林地組地層裂隙發育，與地下水發生聯系，導致原生礦大部分被氧化，形成“鐵帽”“錳帽”以及氧化鉛鋅礦。

1.1 地層

礦山出露地層有石炭系下統林地組（C1l），二疊系中統棲霞組（P2q）、童子巖組第一段（P2t1）、第二段（P2t2）和第三段（P2t3）。

1.2 構造

礦山童子巖組總體表現為：向北東傾伏、向南西揚起復式倒轉向斜，為礦山Ⅱ級褶皺，兩翼發育有2對次級倒轉褶皺（Ⅲ級褶皺）和伴生斷層。F0、F0′推覆斷層：地表出露于礦山北部及中部，零星分布于中部、西部，斷面呈緩波狀，傾角平緩，但局部較陡。F0、F0′形成于成礦前，為推覆斷裂。斷層破碎帶寬度變化較大，最厚60m以上，薄至毫米。帶內角礫成分復雜，有石英礫巖、灰巖、硅質巖、泥質巖、石英脈等大小不一的角礫和斷層泥，多呈次棱角狀，常為風化淋濾鐵錳質膠結，部分成鐵錳礦石。經查明斷裂面產狀平緩，具有起伏波狀延伸，總體向南東或北東傾斜，傾角25°～38°；為本區銅鉛鋅等多金屬礦的控礦、賦礦良好構造，成礦后部分地段再遭構造運動影響，將礦石再次壓碎。

圖1 大田縣建愛礦區鐵多金屬礦地質略圖

1.3 巖漿巖

區內主要為燕山晚期湯泉巖體的花崗閃長巖和酸性、中酸性巖脈、巖枝，個別為巖墻。

2 礦體特征

區內按類型共圈定了20個礦體，其中1、4、5、6號為褐鐵礦礦體，11、19、24號為鉛鋅礦體，15號為硫鐵礦礦體，16、18號為銅礦礦體（伴生）。各礦體均產于斷層破碎帶中，礦體形態嚴格受破碎帶的控制，較規則，多呈似層狀，少數為透鏡狀。上下礦體相互平行，北東走向，南東傾斜，傾角30°～35°，沿走向北東端略具傾斜之趨勢。1號主礦體出露地表——即為褐鐵礦鐵帽礦體，是礦山規模最大的礦體，礦體頂板界線不規則，厚度變化不穩定的似層狀礦體，沿走向長420m，沿傾向寬60m～125m，厚度平均25.89m，最大可達32.73m，礦體產狀平緩，走向NE，傾向SE，傾角約35°，沿走向傾向均具波狀起伏。其他礦體形態為不規則的透鏡狀或似層狀。

圖2 建愛礦區鐵多金屬礦10線地質剖面圖

礦石特征：

（1）礦石物質組成特征。

黃鐵礦：淡黃色，半自形-他形粒狀結構，部分壓碎結構。產出有兩種：一種和方鉛礦、閃鋅礦共生，為致密塊狀；一種呈“沙包”狀，顆粒直徑為1mm～2mm。黃鐵礦生成最早，已被方鉛礦、閃鋅礦交代呈孤島狀。據光譜分析含As0.08%。

閃鋅礦：灰黑色，半自形～他形粒狀集合體。一般生成于黃鐵礦孔隙中，呈網脈狀，與方鉛礦密切共生。在閃鋅礦中有黃銅礦包體，黃銅礦呈乳濁狀。閃鋅礦形成晚于黃鐵礦、方鉛礦。

方鉛礦：鋼灰色，半自形-他形粒狀,與黃鐵礦、閃鋅礦密切共生。一般分布于黃鐵礦的周圍，有的被閃鋅礦輕微交代，說明形成晚于黃鐵礦而早于閃鋅礦。

輝銅礦：黑色，細粒集合體，局部呈粉末狀，分布于其它礦物顆粒孔隙中。為次生礦物。黃銅礦：一般見于閃鋅礦中心，為固溶體分離物，呈乳濁狀，量少。

褐鐵礦：為含鐵礦物之氧化物。棕褐色，蜂窩狀、膠狀、皮殼狀。據鏡下鑒定還有少量的針鐵礦。人工重砂鑒定有少許赤鐵礦、鋯石等。

（2）礦石的結構、構造。

礦石結構：據肉眼和光薄片鑒定，多金屬礦石具有半自形、他形粒狀結構，黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦呈半自形、他形粒狀的集合體。黃銅礦則呈乳濁狀分布于閃鋅礦中，形成乳濁狀結構。因斷層作用有些礦石形成壓碎結構。

礦石構造：褐鐵礦礦石多呈蜂窩狀、皮殼狀、膠狀，條帶狀構造，部分具角礫狀構造；鋅鉛礦礦石多呈塊狀構造、細脈狀構造、角礫狀構造；黃鐵礦礦石多為團塊狀；輝銅礦礦石具有薄膜狀構造。

（3）礦石類型。

根據礦石礦物、化學成分及礦物共生組合、結構構造等特征，劃分為4種自然類型：褐鐵礦型、鉛鋅礦型、銅礦型和黃鐵礦型。

（4）圍巖蝕變。

礦山內圍巖蝕變作用較弱，但較普遍，主要有空晶石化，綠泥石化，絹云母化，角巖化，葉蠟石化，黃鐵礦化等；普遍以黃鐵礦為主的多金屬礦化。

3 礦床成因

礦區位于閩西南坳陷帶最重要的內生礦床[1]中，構造活動強烈，區內林地組砂礫巖與棲霞組灰巖間，棲霞組灰巖與童子巖組質砂巖、灰巖間；由于上述界面為巖石物性差異面，在構造應力作用下，易產生滑動，導致界面的上下巖石破碎[3]形成F0、F0′，后期成礦熱液沿此層位接觸交代而富集成礦，再接受后期構造疊加作用影響，礦體被切成礦塊；部分礦體出露地表接受風化風作用或地下水發生聯系，導致原生礦大部分被氧化，形成“鐵帽”“錳帽”以及氧化鉛鋅礦；深部礦體呈團塊狀、細脈狀、角礫狀、薄膜狀構造。

4 結論

本礦區鐵多金屬礦雖然缺少對矽卡巖化的闡述，但是從上述礦體成因中發現，區內礦體主要產于中酸性（以花崗閃長斑巖、花崗斑巖為主）中-小巖體、巖脈外接觸帶的碳酸鹽巖與碎屑巖相過渡處，控礦容礦構造為推覆構造或層間構造破碎帶，呈層狀、似層狀，具有層狀矽卡巖化的特點；根據筆者翻閱資料認為，熱液成礦后該區仍接受多次構造破壞，導致應力脆弱的F0、F0′斷層中的物質(含矽卡巖及其他物質)在構造運動中變成斷層泥；另外，破碎帶內仍殘留了部分灰巖、硅質巖等角礫，亦可說明本區成礦與矽卡巖有必然聯系。由此，認為區內成礦因素符合船山組、棲霞組灰巖層位和滑脫構造雙重控制的層控矽卡巖型[1-4]鐵硫多金屬礦床的特征。