福建省大田縣建愛礦區(qū)鐵多金屬礦地質(zhì)特征及成因淺析

劉少云

（福建省閩西地質(zhì)大隊，福建 三明 365000）

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)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(cè)，廣平—龍山崎倒轉(zhuǎn)復(fù)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(zhuǎn)褶曲，以及大規(guī)模的迭瓦式逆掩斷層（推覆構(gòu)造），導(dǎo)致北西側(cè)的林地組地層逆掩在文筆山組-童子巖組上方，形成一個規(guī)模較大的破碎帶，此破碎帶是本區(qū)控礦構(gòu)造之一。區(qū)內(nèi)褐鐵礦、多金屬礦受此破碎帶控制，由于斷層破碎帶產(chǎn)狀淺部較陡、中下部平緩，上覆林地組地層裂隙發(fā)育，與地下水發(fā)生聯(lián)系，導(dǎo)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(tǒng)林地組（C1l），二疊系中統(tǒng)棲霞組（P2q）、童子巖組第一段（P2t1）、第二段（P2t2）和第三段（P2t3）。

1.2 構(gòu)造

礦山童子巖組總體表現(xiàn)為：向北東傾伏、向南西揚起復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜，為礦山Ⅱ級褶皺，兩翼發(fā)育有2對次級倒轉(zhuǎn)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(nèi)角礫成分復(fù)雜，有石英礫巖、灰?guī)r、硅質(zhì)巖、泥質(zhì)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(fēng)化淋濾鐵錳質(zhì)膠結(jié)，部分成鐵錳礦石。經(jīng)查明斷裂面產(chǎn)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(qū)銅鉛鋅等多金屬礦的控礦、賦礦良好構(gòu)造，成礦后部分地段再遭構(gòu)造運動影響，將礦石再次壓碎。

圖1 大田縣建愛礦區(qū)鐵多金屬礦地質(zhì)略圖

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)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(qū)內(nèi)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(chǎn)于斷層破碎帶中，礦體形態(tài)嚴(yán)格受破碎帶的控制，較規(guī)則，多呈似層狀，少數(shù)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(guī)模最大的礦體，礦體頂板界線不規(guī)則，厚度變化不穩(wěn)定的似層狀礦體，沿走向長420m，沿傾向?qū)?0m～125m，厚度平均25.89m，最大可達(dá)32.73m，礦體產(chǎn)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(tài)為不規(guī)則的透鏡狀或似層狀。

圖2 建愛礦區(qū)鐵多金屬礦10線地質(zhì)剖面圖

礦石特征：

（1）礦石物質(zhì)組成特征。

黃鐵礦：淡黃色，半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，部分壓碎結(jié)構(gòu)。產(chǎn)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(jù)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(wǎng)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(xì)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(jù)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(jié)構(gòu)、構(gòu)造。

礦石結(jié)構(gòu)：據(jù)肉眼和光薄片鑒定，多金屬礦石具有半自形、他形粒狀結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。因斷層作用有些礦石形成壓碎結(jié)構(gòu)。

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

（3）礦石類型。

根據(jù)礦石礦物、化學(xué)成分及礦物共生組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)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(nèi)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(qū)位于閩西南坳陷帶最重要的內(nèi)生礦床[1]中，構(gòu)造活動強(qiáng)烈，區(qū)內(nèi)林地組砂礫巖與棲霞組灰?guī)r間，棲霞組灰?guī)r與童子巖組質(zhì)砂巖、灰?guī)r間；由于上述界面為巖石物性差異面，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，易產(chǎn)生滑動，導(dǎo)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(gòu)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(fēng)化風(fēng)作用或地下水發(fā)生聯(lián)系，導(dǎo)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(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、角礫狀、薄膜狀構(gòu)造。

4 結(jié)論

本礦區(qū)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(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)礦體主要產(chǎn)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(gòu)造為推覆構(gòu)造或?qū)娱g構(gòu)造破碎帶，呈層狀、似層狀，具有層狀矽卡巖化的特點；根據(jù)筆者翻閱資料認(rèn)為，熱液成礦后該區(qū)仍接受多次構(gòu)造破壞，導(dǎo)致應(yīng)力脆弱的F0、F0′斷層中的物質(zhì)(含矽卡巖及其他物質(zhì))在構(gòu)造運動中變成斷層泥；另外，破碎帶內(nèi)仍殘留了部分灰?guī)r、硅質(zhì)巖等角礫，亦可說明本區(qū)成礦與矽卡巖有必然聯(lián)系。由此，認(rèn)為區(qū)內(nèi)成礦因素符合船山組、棲霞組灰?guī)r層位和滑脫構(gòu)造雙重控制的層控矽卡巖型[1-4]鐵硫多金屬礦床的特征。