江蘇鎮江某矽卡巖型鐵礦的礦床成因分析與找礦標志研究

姚寶寬

（江蘇省地質礦產局第三地質大隊，江蘇鎮江212001）

某矽卡巖型鐵礦位于江蘇省鎮江市下蜀鎮，為一小型鐵礦床，礦區北距下蜀鎮5km，南距句容市區約28km，有公路與礦區北側的312國道相接，交通較為方便，其交通位置如圖1所示。

圖1 礦區交通位置圖

1 區域地質

礦區位于長江中下游鐵銅多金屬成礦帶之東段[1-2]，是我國重要的成礦區之一。大地構造屬揚子準地臺下揚子臺褶帶寧鎮褶斷束帶的中部。區內褶皺斷裂構造發育，巖漿活動頻繁，礦產資源豐富。區內的金屬礦產有老人峰銅鉛鋅礦、盤龍崗斑巖銅礦和磁山頭鐵礦等，規模不大，均為小型礦床。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區內大面積被第四系覆蓋，僅東、西毛山地區基巖出露較好。所見最老地層為志留系下統高家邊組（S1g），最新地層為三疊系中統周沖村組（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）和龍潭組（P2l）。

2.2 構造

2.2.1 褶皺

礦區位于寶華山—巢風山復背斜南翼，背斜核部地層為志留系下統高家邊組。礦區總體為一向南陡傾的單斜構造，在龍潭組和上、下青龍組內常見有一些小褶皺和撓曲。

2.2.2 斷裂

（1）縱向斷裂：發育于礦區北部，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上盤地層由南向北逆沖，F1、F2兩斷層間的巖塊整體向下運動，因此在巖塊上盤的斷裂反映為逆斷層（F2），巖塊下盤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，不太發育。

2.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖主要為燕山晚期產物，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斑巖、石英閃長玢巖、閃長玢巖等。晚期脈巖主要有細粒閃長巖、閃長玢巖、煌斑巖等，一般走向330°～350°，向東陡傾，對礦體起破壞作用。

2.4 變質作用及圍巖蝕變

礦區內的變質作用主要有下列幾種：

（1）接觸交代變質：礦區內巖漿巖在與棲霞組灰巖接觸部位，發生接觸交代變質而形成矽卡巖，主要類型有：①綠簾石矽卡巖：黃綠色，細—中粒他形狀結構，塊狀構造。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構，塊狀構造。亦有自形等軸狀晶體組成的不太致密的集合體，呈花崗變晶結構。礦物組成以鈣鐵榴石為主，局部見有鈣鋁榴石與透輝石。

（2）熱液蝕變：主要見于花崗閃長斑巖、石英閃長玢巖及閃長玢巖內，見有綠簾石化、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：表現為灰巖的大理巖化、砂巖的石英巖化及泥質巖石的角巖化等，常伴有綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化。

3 礦體地質

3.1 礦體特征

發育在二疊系與志留系之間的F1縱向斷裂帶是本礦區鐵礦體的主要賦存部位，長約1100 余米。此外在F1斷裂帶上盤次一級層間裂隙及大理巖中，也有小礦體與主礦體平行產出。

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。礦體形態呈藕節狀、透鏡狀、扁豆狀，礦體厚度沿走向、傾向變化較大，常有尖滅再現現象。礦體走向長數十米至300余米，傾斜延深數十米至500余米。礦體產出標高+97～-416m。

3.2 礦石質量

（1）礦石結構。磁鐵礦石：磁鐵礦主要為他形晶粒狀結構，晶粒間彼此緊密嵌生，組成塊狀構造。少數為自形晶粒狀結構，浸染狀構造。氧化帶中的褐鐵礦石主要為土狀、網脈狀、結核狀、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、不規則細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—他形晶粒狀結構，其構造主要為黃鐵礦（磁黃鐵礦）晶粒緊密相嵌組成的塊狀構造。

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）礦石構造。有塊狀、團塊狀、浸染狀和不規則脈狀或網脈狀等。塊狀構造：由半自形細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，是本礦區的主要構造類型。浸染狀構造：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，局部富集呈團塊狀。不規則脈狀或網脈狀構造：黃鐵礦或黃銅礦充填、穿插于磁鐵礦集合體中。

3.3 礦石類型

（1）礦石工業類型。本礦區礦石工業類型有磁鐵礦石、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，少數為浸染狀、斑點狀構造。

含銅磁鐵礦礦石：鐵礦石中全鐵（TFe）品位≥20%，銅的質量分數≥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脈狀沿磁鐵礦、黃鐵礦裂隙充填。礦石構造為塊狀、浸染狀、細脈狀。

硫鐵礦石：鐵礦石中全鐵（TFe）品位≥20%，S的質量分數≥8%；即為硫鐵礦石。他型和他型粒狀結構，塊狀構造，少數黃鐵礦（磁黃鐵礦）晶粒一般呈分散狀、不規則細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—他形晶粒狀結構，其構造主要為黃鐵礦（磁黃鐵礦）晶粒緊密相嵌組成的塊狀構造。

（2）礦石自然類型。礦石自然類型以塊狀、團塊狀為主，浸染狀、網脈狀為次；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、灰巖。底板近礦圍巖為墳頭組砂巖、巖漿巖。墳頭組砂頁巖：巖性主要為細砂巖、粉砂巖、粉砂質頁巖。變質后為石英巖及角巖，蝕變砂巖。近礦部位有黃鐵礦細脈充填，裂隙面上有碳酸鹽薄膜及綠泥石。巖漿巖：巖性為花崗閃長斑巖、石英閃長玢巖、閃長玢巖。斑狀結構，塊狀構造，脈巖為細粒結構，致密塊狀。

另有少量礦體賦存于斷裂帶上盤棲霞組灰巖次一級裂隙中，礦體圍巖為灰巖、大理巖。

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

4 礦床成因分析與找礦標志研究

4.1 礦床成因分析

根據前人研究[3]及矽卡巖型鐵礦的成礦地質條件、特征[4]，研究認為：本礦床為矽卡巖鐵礦床形成于中淺環境和高—中溫條件下。燕山晚期區域性的巖漿活動所形成的花崗閃長斑巖—閃長玢巖侵入體，由北東方向侵入，當達到礦區后，則主要沿NNW 向張性斷裂向南貫入，同時尚有部分沿EW 向斷裂帶和層間裂隙貫入，因此當侵入體與棲霞組灰巖接觸或由于接觸滲濾交代作用形成矽卡巖。當矽卡巖形成后，攜帶大量金屬礦物汽水熱液沿F1斷裂帶多次活動，由于理化條件的不斷改變，大量金屬氧化物和硫化物于F1斷裂帶這個良好空間沉淀下來，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（個別地段為接觸帶）有橫斷裂作為導礦構造沿縱向斷裂帶（F1）分布的扁豆狀、透鏡狀礦體。

4.2 找礦標志

根據本礦床的研究，同時為了用于指導附近類似礦床的勘查，研究認為：此地區的矽卡巖型鐵礦存在以下找礦標志：

（1）構造標志：近東西向展布的區域縱向壓性斷裂（如發育于墳頭組與棲霞組地層之間的F1斷裂帶）。

（2）地層層位標志：二疊系灰巖層位。

（3）巖性標志：孔隙度大、滲透性好且化學性質活潑的碳酸鹽巖和本區成礦母巖花崗閃長斑巖—石英閃長玢巖的接觸帶。

（4）圍巖蝕變標志：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 主要結論

通過以上分析，研究認為：

本礦床為矽卡巖鐵礦床形成于中淺環境和高—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（個別地段為接觸帶）有橫斷裂作為導礦構造沿縱向斷裂帶（F1）分布的扁豆狀、透鏡狀礦體。

在找礦上，可以通過：①構造標志：近東西向展布的區域縱向壓性斷裂（如發育于墳頭組與棲霞組地層之間的F1斷裂帶）；②地層層位標志：二疊系灰巖層位；③巖性標志：孔隙度大、滲透性好且化學性質活潑的碳酸鹽巖和本區成礦母巖花崗閃長斑巖—石英閃長玢巖的接觸帶；④圍巖蝕變標志：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域內的類似礦床。