前常式矽卡岩型多金属矿床控矿因素及成因分析王乐乐

王乐乐

（安徽省地质矿产勘查局325地质队，安徽淮北235000）

摘要：淮北地区位于安徽省北部，是安徽省以矽卡岩型铁铜矿为主的重要金属成矿区之一，大地构造单元归属华北陆块[1]。区内褶皱、断裂及岩浆岩发育。本文在介绍地质背景的基础上，较系统的总结、分析了淮北地区前常式矽卡岩型铁（铜）多金属矿床的矿床特征、控矿因素及矿床成因等，提出了淮北地区矽卡岩型矿床找矿标志。

关键词：铁铜矿；控矿因素；矿床成因；找矿标志

引言

淮北地区是安徽省以矽卡岩型铁铜矿为主的重要金属成矿区之一，新生代地层覆盖厚达百余米，为典型覆盖区，地质调查与找矿难度大。区内已发现铁、铁铜及铜金矿床18处，以小型为主，中型矿床有5处，均以富矿为主。已查明铁矿资源量1.35亿吨，共生铜矿约15万吨，共、伴生金矿约24吨。随着对矿产资源需求的不断加大，安徽省已将该区列为重点勘查区[2]。

1矿床特征

1.1矿体赋存位置

矿体主要赋存于燕山期石英二长闪长（玢）岩体与上寒武统凤山组下段碳酸盐岩的接触带和接触界面以上岩体的碳酸盐岩捕掳体内，少数赋存于碳酸盐岩层间构造内。

1.2矿体的形态、产状

矿体的形态、产状，受接触带或捕掳体的形态制约，主要呈透镜体，次为似层状、扁豆状、囊状、脉状等。

1.3矿石的结构、构造

矿石结构：主要为半自形晶~他形晶结构，次为自形晶结构、交代（残余）结构、他形晶结构、包含结构，少量周边结构、压碎结构、胶状结构、叶片状结构等。

矿石构造：主要为致密块状、浸染状、条带状，次为团块状、松散状，少量皱纹状、细脉浸染状和角砾状。

1.4矿石类型

矿石自然类型：透辉石磁铁矿石、方解石磁铁矿石、蛇纹石磁铁矿石、含铜磁铁矿石等。

矿石工业类型：炼铁用铁矿石、需选铁矿石、铜铁矿石和铜矿石等。

2控矿因素、矿床成因

2.1围岩（地层）控矿作用

矿体主要赋存于岩体与碳酸盐岩接触带上。矿体所占空间，其层位主要为上寒武统凤山组下段，少部分为上寒武统长山组、凤山组上段及中寒武统张夏组岩层内。

中、上寒武统碳酸盐岩，由于镁质含量高，溶解度大，在相同条件下（同压、同温），镁质首先溶解，增高了岩石的空隙和渗透性，所以有利于矿液的扩散、渗透、交代和充填成矿。

上寒武统凤山组、长山组碳酸盐岩石，普遍具由不同成份组成的条带状和豹皮状（斑纹状）构造，由于成份不一，致使岩石物理特征的差异，易形成层间裂隙、层间虚脱，矿液就沿着上述层间构造进行充填交代作用。矿石中由磁铁矿和脉石矿物构成的条带状构造，反映被交代围岩由不同成份构成的条带状构造。

2.2构造控矿作用

岩浆自东南向西北侵入围岩，形成各种形式的接触构造，成矿物质就在有利的构造部位富集交代沉淀形成铁矿体。东矿段控制矿体的主要构造形式大致有四种类型：接触带型，捕掳体型，层间破碎型，④复合型。

2.3岩浆岩的控矿作用

成矿母岩从中偏酸性→弱偏碱性方向演化，使铁、镁、钙含量逐渐下降，酸、碱度逐渐增高。由于碱质增高，促使在接触带附近已固结的岩石发生蚀变，以铁质为主的一些组份活化迁移，形成含矿溶液运移到有利构造部位，交代沉淀富集成矿。同时岩体碱质成份Na2O比K2O含量增高，控制了本类型铁矿的形成；岩体的继续演化，酸度相对增高，碱质成份Na2O含量变低，K2O含量增高，使含矿溶液由单一的铁矿化转入铜铁矿化，并伴生Co、Pb、Zn等金属矿物[3]。

成矿母岩演化的末期，出现残浆体形成花岗闪长玢岩，这些少量碱度较高、二氧化硅相对比较富集的岩石，正说明岩浆结晶分异作用的结果，能产生富碱溶液，导致已固结的岩石蚀变，析出铁质富集形成含矿溶液，这为生成第二世代的磁铁矿提供了物质来源。

2.4矿床成因

2.4.1成矿过程及矿物生成顺序

根据矿床特征成矿过程的地质作用归纳为：

①碱质交代作用

发育近矿（或接触带附近）的铝硅酸盐岩石中，表现为钠化、钾化二种形式，其结晶从已结晶的铝硅酸盐岩石中获得大量的铁质，使富含碱质的汽液转化为富含铁质的汽液，为形成本类型铁矿床提供先决的物质条件。

②矽卡岩阶段

是形成矽卡岩和磁铁矿的最主要时期，可分早晚两个阶段。

早期阶段：主要生成透辉石、石榴石、方柱石、磷灰石等无水硅酸盐矿物，和富含镁质碳酸盐岩经接触交代变质生成的镁橄榄石、硅镁石、斜硅镁石、蛇纹石、水镁石、硼镁石等矿物。

晚期阶段：主要生成磁铁矿和金云母、透闪石—阳起石、绿帘石、蛇纹石、绿泥石等含水硅酸盐矿物。

③高中温热液阶段

是硫化物生成时期，也是铜矿化主要阶段。主要生成黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、赤铁矿、钛赤铁矿、镜铁矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等。

④中低温热液阶段

这是成矿阶段的尾声，主要生成白铁矿、第三世代的细脉黄铁矿和交代黄铜矿的斑铜矿。脉石矿物主要形成白云石、方解石、蛇纹石及绿泥石、石英等。

另外，由于地下水作用，当矿体与碳酸盐岩（大理岩）直接接触时，在接触部位，部分磁铁矿顺裂隙两侧变为假象赤铁矿。

2.4.2矿床成因

综上所述，是由富含碱的含矿汽溶液，主要交代富镁碳酸盐所形成的接触交代矽卡岩型铁矿及铜铁矿床。

3找矿标志

找矿标志可概括地归纳为一句话，即“一相二带三地层四特征”。

3.1基本标志

3.1.1岩浆岩标志（首要条件）

远景区内须分布有与成矿关系极为密切的燕山期中酸性侵入体，石英二长闪长玢岩为铁（铜）矿的成矿围岩，石英闪长玢岩为单一铁矿的成矿围岩，其副矿物组石为磁铁矿+榍石+磷灰石+锆石型，副矿物磁铁矿和铜元素的丰度均高于其它与矿无关的燕山期各阶段侵入体。

3.1.2构造标志（必要条件）

远景区内须存在深大断裂、较大断裂、构造复合部位（“十字架”构造）、背斜构造、侵入体与沉积围岩的复杂接触带和发育的层间构造破碎带。

3.1.3地层标志（辅助条件）

远景区内须分布有奥陶系下统萧县组上段（O1x2）和寒武系上统凤山组下段（∈2f1）地层。其中O1x2与单一富铁矿床关系密切，而∈2f1与铁（铜）多金属矿床关系密切。

3.2其它特征标志

3.2.1围岩蚀变标志

单一富铁矿床的典型蚀变标志是内带的钠长石（Na化）十外带的绿泥石化、钙矽卡岩化；多金属矿床中：铁（铜）矿床典型的蚀变组合是内带的钙质交代（透辉石化、方柱石化，基性斜长石化）+外带的镁（钙）矽卡岩化；铜（金）矿床典型的蚀变组合是内带的碱质交代钾长石化（K化）+外带的镁矽卡岩化和以蛇纹石化为代表的中低温热液蚀变。

3.2.2地球化学标志

铁（铜）多金属矿床的指示元素为Cu、Ag、B、Co，铜（金）矿的指示元素为Cu、Ag、Bi、B。矿地化异常与非矿异常比较，矿异常规模大，连续性好，峰值高，异常强度大，一般具有2～3个浓度带，尤其是元素组合复杂，而且各种异常的重合性好，受控矿构造制约明显。

3.2.3地球物理标志

矿磁异常与岩体磁异常比较，矿磁异常的形态规整，呈尖峰状，其强度大，梯度陡，垂向导数极大值高，垂向导数极大值的平方与异常极大值之比值亦大。

结语

随着对淮北地区矽卡岩型铁（铜）多金属矿床的进一步深入研究在充分研究淮北地区地质矿产、物化探等基础资料的基础上，精心优选工作靶区，采取物探先行，钻探求证的工作方法，迅速寻找到突破口。可以相信，经过反复的地质研究工作，在淮北地区再次寻找到铁矿是可行的。

参考文献

[1]汪青松.淮北地区矽卡岩型铁铜矿床控矿条件分析与成矿模式[J].资源调查与环境，2010（2）：103-111.

[2]黄步旺，陆开明.安徽省新一轮铁矿勘查的几点思考[J].安徽地质，2008（2）：5-8.

[3]安徽省地质矿产局.安徽省区域地质志[M].北京：地质出版社，1987.