六块地—厢房硫铁矿地质特征及找隐盲矿方法探讨

张海峰

辽宁省第五地质大队，辽宁 大石桥 115100

六块地—厢房硫铁矿矿区位于辽宁省大石桥市建一镇，六块地—厢房一带。矿山开采历史较长，勘探查明的矿体基本上已采空，现在矿山多以边采边探方式进行生产。采矿和探矿坑道在空间分布广泛，所以利用坑道来采集各种三维空间矿化信息。对采集的信息做四维空间分析，总结矿体特征和成矿规律，确定有利于成矿部位，指导探寻和发现隐盲矿体。

1 矿区地质

矿区位于虎皮峪—红石砬子复背斜西部的虎皮峪复背斜北翼部分。虎皮峪背复斜：核部由早元古代花岗岩，两翼由下元古界辽河群地层对称组成。三荒地、厢房断裂以东两翼地层发生倒转。矿区地层以宽缓的单斜构造为主。区域地层为下元古界辽河群变质岩系。见表1区域地层表。

1.1 矿区地层

主要为下元古界辽河群里尔峪组和高家峪组底部地层。两组地层简划分以里尔峪组顶部的透闪透辉变粒岩为标志。

里尔峪组地层（Pt1lr）：厚646.45～907.86m。根据岩性特征分三个岩段。

里尔峪组一段（Pt1lr1）：厚373.29～413.68m。由下而上主要岩性为磁铁浅粒岩、角闪变粒岩；黑云变粒岩、含角闪（辉石）变粒岩；磁铁浅粒岩夹角闪变粒岩。该岩段顶层含电气石多些。

里尔峪组二段（Pt1lr2）：厚102.83～184.07m。浅粒岩、变粒岩夹富电变粒岩，为含矿层位。该岩段以富电变粒岩为顶底标志。该段划分三个岩层，由下而上∶

⑴、含磁铁、黄铁浅粒岩夹富电变粒岩：厚61.13～98.79m。含矿层。

⑵、黄铁绿泥石岩及绿泥石化黄铁浅粒岩∶厚12.83～32.85m，含矿层。

⑶、电气石变粒岩：厚28.87～52.43m，。

里尔峪组三段（Pt1lr3）：浅粒岩变粒岩段，下部为含磁铁浅粒岩，中部为角闪变粒岩夹黑云变粒岩，上部为透闪透辉变粒岩。

下部与二岩段的电气石变粒岩呈渐变过渡关系，含磁铁浅粒岩中的磁铁矿多并含电气石。

高家峪组见于矿区北部，紧见该组底部地层零星出露。主要岩石组合为含柘榴黑云变粒岩，含矽线黑云微斜片麻岩。

表1 区域地层表Table 1 Regional strata table

1.2 岩浆岩

区内主要岩浆岩为早元古代片麻状黑云母花岗岩（（γ21），分布矿区南侧，组成虎皮峪背斜核部。其次三叠纪黑云母花岗岩（ηγ52）的分枝，于矿区北部近东西向呈岩板和岩墙状展布。其它有辉绿玢岩、煌斑岩、绿泥石岩、斜长角闪岩等脉岩，多呈北西、北东向分布，充填于各级断裂带中，并不同程度破坏矿体。

2 矿体特征

含矿层为里尔峪组二段，含石英绿泥石岩或绿泥石化浅粒岩中，含磁铁、黄铁浅粒岩，石英黄铁矿化绿泥石岩、及绿泥石化黄铁浅粒岩。含矿层顶底板为电气石变粒岩。1981年勘探报告已知矿体54个，矿体为似层状、透镜状，多以电气石变粒岩为顶底板边界。矿体走向66°～83°、倾角49°～85°与地层产状近似。矿体长度50～1 588.44m。

图1 六块地—厢房硫铁矿地质略图Fig.1 Geological sketchmap of Liukuaidi-Xiangfang pyritemine

2.1 矿物成分

矿石矿物：主要为黄铁矿，次为磁铁矿，少量辉钴矿、方钴矿、黄铜矿、磁黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿等。

脉石矿物：主要为斜长石、微斜长石、石英、黑云母、角闪石、电气石、绿帘石、绿泥石、滑石、绢云母、柘磂石、透闪石、方柱石、方解石、萤石、磷灰石、金红石等。

黄铁矿体与磁铁矿体伴生，磁铁矿常富集成小矿体，TFe∶48.85%。上述矿体基本上已采空。

3 找矿方法

3.1 含矿层标志

该区黄铁矿受里尔峪组地层控制，含矿层为里尔峪组二段，绿泥石岩或绿泥石化浅粒岩中，含磁铁、黄铁浅粒岩，石英黄铁矿化绿泥石岩、及绿泥石化黄铁浅粒岩。

3.2 利用围岩蚀变确定矿体部位

（1）电气石化：高温热液对围岩作用形成含电气石蚀变岩石的蚀变作用。电气石化是该矿最普遍的围岩蚀变，里尔峪组二段（含矿层）以电气石化划分，电气石变粒岩为矿层顶底板标志，在相邻的上下岩段电气石化逐渐减弱。电气石在矿物分带早于黄铁矿带[2]。

（2）绿帘石化：绿帘石为热液阶段早期产物，含矿层普遍遭受绿帘石化，绿帘石大量出现并伴有黄铁矿为主，磁铁矿次之。构成工业矿体。

（3）绿泥石化：由热液带入铁、镁组分发生交代蚀变而成。为热液阶段中期产物，伴有大量黄铁矿，和少量磁铁矿形成。还有少量的磁黄铁矿、黄铜矿生成。构成工业矿体。

绿帘石化和绿泥石化为矿体是近矿蚀变，范围较小。电气石化范围广，是较好的找矿标志。

3.3 地球物理方法

（1）磁法：黄铁矿基本都含磁铁矿，有的还形成磁铁矿矿体，磁铁矿具有强磁性，磁铁矿石磁性强，比围岩大1个数量级。地磁异常强度大、梯度陡，且与黄矿层的走向基本一致。应当注意的是，当矿床埋藏深度大时，也可能表现为强度不大的低缓异常。

（2）重力方法∶矿体密度在3.14～3.64 g/cm3之间，围岩密度在2.6～2.8 g/cm3之间[1]，密度差0.54～1.04 g/cm3。所以重力法找矿也可以应用。

3.4 矿物学方法确定矿体部位和矿化富集趋势

黄铁矿δ34S测定结果，矿体δ34S ：9.60‰～11.1‰，矿体夹石δ34S：10.0‰～12.2‰，远离矿体的围岩δ34S：15.0‰～15.4‰[1]。分布范围较窄，说明成矿物质S为同源，且分馏不大可能与后期热液活动有关。矿体δ34S接近中酸性岩浆热液，围岩δ34S在变质岩范围内[3]。说明成矿物质来源地层并遭受中酸性岩浆热液作用。

测定该区黄铁矿爆裂温度：绿泥石化阶段225～310 ℃，绿帘石化温度在310～350 ℃，沉积变质温度在137～225 ℃，矽卡岩化温度在350～460 ℃[1]。该矿成矿温度在225～350℃之间。利用岩石中黄铁矿温度测定结果，和变化趋势可作为找盲矿体的信息。

利用黄铁矿的热电性，也可作为找盲矿体的信息，高温形成黄铁矿形成电子导电N型，低温形成黄铁矿形成空穴导电P型[2]。一般情况矿体上部和顶部黄铁矿导型显P型（空穴导电），热电系数a为正值。矿体底部黄铁矿表现N型导电，a值低，矿体中心为最低。矿体中心黄铁矿表现N+P和P+N型导电。到原矿围岩黄铁矿导型显P型。

还可以利用黄铁矿标型特征等，能收集到的矿化信息进行综合分析，了解矿化规律，来指导矿山探寻隐盲矿体。

[1] 辽宁省第五地质大队.辽宁省营口县六块地黄铁矿床初步勘探地质报告[R].1981.

[2] 王顺金.矿床矿物学[M].中国地质大学出版社,1989:166－192.

[3] 长春地质学院.岩浆岩石学[M].1979:196.