山西省闻喜县刘家沟铁多金属矿地质特征及矿床成因

2020-10-30高钦贤

世界有色金属 2020年16期

高钦贤

（山西省地质勘查局214地质队，山西运城 044000）

刘家沟铁多金属矿预查区位于临汾-运城新裂陷的稷王山-紫金山陷隆南部，稷王山次级陷隆东部，薛店镇次级陷凹南部。内有四期岩浆岩活动，分为涑水期、中条期、晋宁期、燕山期，是区内成矿有利的成矿条件。刘家沟铁多金属矿由构造裂隙控制，含矿岩石主要为石英脉，与岩浆活动和构造有直接的关系。

1 地质特征

1.1 矿区地质

（1）地层。区内地层由老至新为新太古界复兴村岩组(Ar3f)；下古生界寒武系下统辛集组(∈1x)、朱砂洞组(∈1z)，寒武系下统-中统馒头组(∈1-2m)，寒武系中统张夏组(∈2z)；新生界新近系保德组(N1b)，第四系离石组(Qp2l)、马兰组(Qp3m)。①新太古界复兴村岩组(Ar3f)：出露于勘查区北部，小面积呈包体或残留体形式赋存于新太古代二长片麻岩中，岩性为斜长角闪岩。②寒武系下统辛集组(∈1x)：出露于勘查区西部，下部为含砾石英岩状砂岩，浅红、紫红色。中上部为石英岩状砂岩，风化面土黄色，新鲜面灰白、浅红色，厚度20.76m。与下伏二长片麻岩呈角度不整合接触。③寒武系下统朱砂洞组(∈1z)：出露于勘查区西部，为泥质白云岩，风化面灰黄色，新鲜面灰色，表面具刀砍纹，厚度5.42m～20.24m，未见顶。与下伏辛集组地层整合接触。④寒武系下统-中统馒头组(∈1-2m)：出露于勘查区西部。一段(∈1m1)为黄绿色泥质白云岩，页片状，厚度6.55m。二段(∈2m2)为暗紫红色泥页岩，少量黄绿色泥页岩，风化破碎，厚度34.76m。三段(∈2m3)为暗紫红色泥页岩，风化破碎，厚度大于73.39m。顶部位于区外，未测到顶部。与下伏朱砂洞组整合接触。⑤寒武系中统张夏组(∈2z)：出露于勘查区西部，一段下部为灰色薄板状鲕粒灰岩、团块鲕粒灰岩，上部为灰色鲕粒灰岩，厚度大于68.62m，未见底。二段为白云岩化鲕粒灰岩，风化面灰白色，裂隙面局部黄褐色、紫红色，厚度大于32.11m。顶部位于区外，未测到顶部。与下伏馒头组整合接触。⑥新近系保德组(N1b)：出露于勘查区北部，底部砾岩，中上部为土黄色、浅棕红色粘土。厚度48.76m，与下伏二长片麻岩呈角度不整合接触。⑦第四系中更新统离石组(Qp2l)：出露于黄土冲沟的中、下部，为土黄色亚砂土、亚粘土，夹有5层棕红色粘土及1层厚0.40m钙质结核层，厚度148.70m。与下伏保德组平行不整合接触。⑧第四系上更新统马兰组(Qp3m)：出露于黄土塬、梁顶部平坦部位，为土黄色亚砂土，厚度大于29.52m，未见顶。与下伏离石组平行不整合接触。

（2）构造。片麻理：东部总体倾向1°～46°，倾角20°～81°；中西部总体倾向175°～300°，倾角14°～83°。寒武系地层：呈单斜构造，层理总体倾向205°～280°，倾角5°～23°。控矿构造：预查区东北部Ⅰ号多金属矿化体由裂隙控制，长约300m；厚0.28m～1.04m，平均0.59m。走向北西西向(93°～137°)，倾向北-北东(3°～47°)，倾角70°～82°。含矿岩石主要为石英脉。围岩为二长片麻岩、斜长角闪岩。

（3）岩浆岩。勘查区岩浆岩出露面积以新太古代涑水期为主，次为古元古代中条期、中元古代晋宁期、中生代燕山期。涑水期主要为二长片麻岩，次为黑云斜长片麻岩及斜长角闪岩。中条期主要为变质花岗岩和伟晶岩。晋宁期主要为辉绿岩。燕山期主要为石英脉、碳酸岩脉。斜长角闪岩（Ar3N）：出露少，呈透镜状包体产出于二长片麻岩中。呈灰黑色，柱粒状变晶结构，纤柱状、线理状、块状构造，矿物成分主要为角闪石、斜长石，次为黑云母。黑云斜长片麻岩(Ar3Zgn)：出露较少，呈灰色，中细粒鳞片粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分主要为斜长石、石英，次为黑云母等。二长片麻岩(Ar3Hgn)：主要出露于沟谷中，呈浅红色，中细粒鳞片粒状变晶结构，块状、片麻状构造，矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英，次为黑云母等。变质花岗岩(Pt1Yr)：侵入于二长片麻岩中，出露少，呈暗紫红色，变余花岗结构，块状构造、片麻状构造，矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英，次为黑云母等。伟晶岩(Pt1ρ)：侵入于二长片麻岩中，出露少，呈浅红色，块状构造，矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英、黑云母、白云母等。辉绿岩(Pt2βμ)：侵入于二长片麻岩中，出露少，呈灰黑色、灰绿色，变余辉绿结构，块状构造，矿物成分主要为斜长石、辉石、角闪石等。碳酸岩脉(cal)：出露于预查区西部，呈黄褐色，长约10m，宽0.1m～0.8m，围岩为二长片麻岩，产状250°∠43°。褐铁矿化。石英脉(q)：区内见有2条。一条位于预查区西部，长约30m，厚1.10m，产状86°∠31°，围岩为二长片麻岩。布设YK101进行了控制，基本分析结果Au为＜0.01g/t，Ag为0.65g/t～1.06g/t，Cu为0.001%～0.002%，Pb为＜0.005%～0.006%，Zn为0.007%～0.019%。一条位于预查区东北部，长约370m，宽0.25m～1.08m，主要呈脉状，由裂隙控制，走向北西西向，倾向北-北东，倾角70°～85°。呈白色，矿物成分主要为石英。围岩为二长片麻岩、斜长角闪岩。其内圈出Ⅰ号多金属矿化体。

（4）地球物理特征。由表1显示，本区主要出露岩性不含硫化物时极化率都较低，电阻率较高。地表出露的辉绿岩、石英脉、变质基性岩斜长角闪岩ρ均值呈中高阻特征；变质花岗岩、二长片麻岩、灰色石英岩状砂岩ρ均值呈中阻特征；复兴村岩组斜长角闪岩ρ均值呈低阻特征。地表出露的各种岩石极化率都较低，为1%～3%左右，其中变质基性岩和辉绿岩的极化率相对高一些，几何平均值分别为2.05%和1.95%，其他岩石极化率均值都在1%左右。

表1 勘查区标本电性测定统计表

表2 矿石(矿化石英脉)化学全分析结果一览表

1.2 矿带特征

勘查区圈定1条多金属矿体，分布于预查区东北部，埋深4.20m～48.89m，赋存标高638.25m～669.85m，高差31.60m。地表由TC1、YK1、TC1101揭露，地下由XK01、PK01、ZK1101控制。控制矿体延长30.47m，推测延深30m，厚度0.76m～1.04m，平均0.88m；呈脉状，由裂隙控制，走向近东西向(93°～95°)，倾向3°～5°，倾角74°～82°，平均78°。含矿岩石主要为石英脉。围岩为二长片麻岩。

1.3 矿石特征

（1）矿石矿物成分。金属矿物：主要为孔雀石、黄铜矿、铜蓝、方铅矿、闪锌矿及褐铁矿。较均匀分布。黄铜矿（Ccp）：少量，粒状，铜黄色，弱非均质性。铜蓝：偶见，沿黄铜矿边缘分布。方铅矿（Gn）：1%±，不规则粒状，大小0.05mm～0.8mm，可见由三组解理构成的黑三角孔与擦痕，白色反射色，均质性。闪锌矿：少量。褐铁矿（Lm）：1%～2%，不规则状或交代残留状，灰蓝色反射色，弱非均质性。脉石矿物：主要为石英、斜长石、钾长石、角闪石、方解石。

（2）矿石的结构、构造。结构：半自形-它形粒状结构，角砾状结构。构造：脉状构造、块状构造、气孔状构造。

（3）矿石化学成分。多金属矿体品位：Au：＜0.01g/t～0.059g/t，平均0.019g/t；Ag：67.9g/t～339g/t，平均247.2g/t；Cu：0.044%～0.24%，平均0.130%；Pb：1.06%～5.01%，平均2.93%；Zn：1.34%～5.55%，平均3.07%。

矿石化学成分详见表2。

（4）矿石类型和品级。矿石自然类型：①号多金属矿体主要由XK01、PK01、ZK1101控制，硐中所见矿石含有孔雀石、黄铜矿、铜蓝、方铅矿、闪锌矿及褐铁矿。矿石自然类型为混合矿。矿床工业类型：多金属矿体呈脉状，由裂隙控制，矿床工业类型属脉状多金属矿。矿石品级：根据多金属矿体平均品位以最低工业品位界划分为工业矿体和低品位矿体，达不到边界品位的划分为伴生矿体。多金属矿体中银、铅、锌矿体为工业矿体；铜矿体达不到边界品位，为伴生矿体。

（5）矿体围岩。多金属矿体围岩为二长片麻岩，蚀变主要为绿泥石化、硅化。