关于蒙库铁矿带中段10-22号矿体深部成矿规律成矿预测探讨

2020-12-31李建华

中国金属通报 2020年8期

李建华

（紫金矿业集团股份有限公司，福建厦门 364200）

蒙库铁矿带处于巴寨大断裂区内，10-22号矿床位置构造较发育，存在较多的复式向斜、次生褶皱和断层构造，10-22号矿床赋存于铁木下尔滚向斜北翼。

根据地质调查发现蒙库铁矿八钢1-9号矿段矿体北倾斜，10-22号矿段南倾，推测可能由于地质构造发生扭转，导致矿体产状相差较大。同时，以往地质资料对蒙库铁矿带F3断层及其他次生断层研究不够，目前善未找到明显的地层标志来确定清楚F3断层错移距离。因此，研究其深部矿床的成矿规律成矿预测对探矿增储具有重要意义。

1 矿区地质概要

1.1 矿区地层

1.1.1 泥盆系下统康布铁堡组下亚组第一岩性段

该段分布于矿带以北的大理岩以北，其岩性为色率25～15%的相当于闪长岩质成分的黑云斜长变粒岩和角闪斜长变粒岩和相当成分的片麻岩，有多条花岗伟晶岩化带。其顶部为风化色为棕色～灰色的不纯Fe-Mn质大理岩。

1.1.2 泥盆系下统康布铁堡组下亚组第二岩性段

下部为浅灰—灰色黑云（角闪）斜长变粒岩等，色深，粒度较粗，原岩可能为一套以正常沉积为主的碎屑岩建造。中部为厚层状白色（细条纹）石英斜长变粒岩。上部为浅灰色厚层变粒岩，多可见磁铁矿（磁铁变粒岩）。

1.1.3 康布铁堡组下亚组第三岩性段（D1K13）

该岩性段以深色和条带状的变粒岩为特征，中部夹多层厚度不稳定的大理岩。这套岩石的原岩为正常沉积向火山沉积转化。

第三岩性段与第二岩性段为断层接触。

1.2 构造

矿区构造线为NW300～320°，略呈弧形。褶皱和断裂均较发育，并有NE向构造显示。见图1。

1.2.1 NW向褶皱

矿区NW向褶皱一直以来并不十分清楚，此次探讨以大理岩为标志，结合勘探剖面，基本上摸清楚了NW向褶皱构造的轴部出露位置。22号矿体以南地表出露数十米宽的大理岩原来是一厚度并不太大（〈20m）的大理岩的背斜转折端，其北与一个东宽缓西紧闭的向斜相接。该向斜的核在22号矿体采场南部已清楚可见。本次探讨将该向斜轴位于10号与11号、12号矿体之间的推测。对找矿具有重要意义。

图1 矿区构造

1.2.2 NW向断裂

矿区NW向断裂主要是F3北支和F3南支。

F3北支断裂断面紧闭，走向上为向N突出的弧形，西部走向300°～310°，E段走向310°～320°。从剖面上看，断面具有压扭性特征，其上盘岩石之条带常显示清晰的牵引褶皱构造，指示上盘向上冲。从牵引褶皱枢扭的产状看，枢扭总体向NW倾伏，角度为8°～20°，说明该次断层的运动是以上下错动为主，水平错动分量较小，应为以压为主的压扭性断层。该断层位于矿带之北侧，对该矿床的形成起着重要的控制作用。见图2。

图2 断层控矿模式

F3南支断层位于矿带之南，NW向延伸，断层显示最后活动为以水平分量较大的压扭性，其多期活动表现在断面上具有多组擦痕，断裂曾控制了弱的矽卡岩化的分布，受后期活动改造，矽卡岩化产物又被切割错动。

此外，该矿区变质岩地层普遍发育层面滑动线理构造。多处可见杆状构造，均显示岩层曾发生过强烈的变形，其中杆状构造发育在早期塑性变形期，而层面线理可能更晚一些。

1.2.3 NE向构造

矿区存在明显的NE向褶皱构造，通过岩层中的各种线理的规律性起伏波动表现出来。自西向东，在10号矿体11号、12号矿体区段线理向SE侧伏，至14号矿体线理近水平，向东转为向NW侧伏，再向东至18号矿体线理又为向SE侧伏，在22号矿体一段线理又显示了一个宽缓的向斜形态，这种NE向构造可能为成矿后构造，将对矿体产状和标高有一定程度的影响。见图3。

1.3 矿区岩浆岩

矿区南侧和北侧均为海西中期的花岗岩体。赋矿地层被夹持在这两个花岗岩侵入体之间，其间有多条花岗岩脉，走向与地层一致，为NW向。

斜长角闪岩脉是变质变形的基性侵入岩脉，也为顺片理侵入，其变质和变形程度也有不同，有的片理化明显，有的则较弱，在矿区东侧这套基性岩脉发育明显的钙铁榴石－次透辉石－绿帘石组合的矽卡岩，并伴有不同程度的磁铁矿化。因此推断铁矿床的形成与该基性岩脉有关。

10号矿体南侧见片理化不甚发育的闪长岩脉，与矿体为断层接触，本身蚀变作用不明显，因此推测为成矿后岩脉。

1.4 成矿时代问题

矿区南侧的花岗岩为海西中期第一次侵入岩体，北侧的花岗岩体为海西中期第二次侵入岩体。它们侵入于下泥盆统中，而下泥盆统与中泥盆统是整合的接触关系；花岗岩虽有受构造挤压剪切的劈理构造，但岩石基本上没有变质，其中暗色矿物以黑云母为主，角闪石少，而且均为花岗结构，黑云母属于原生矿物。这说明尽管后期动力变形比较强，但花岗岩未经受强烈的区域变质作用。因此推断这些花岗岩体最早应该于中泥盆以后侵位。

与成矿关系密切的是基性岩脉，在南北两个花岗岩体中均有基性岩脉的侵入，而且岩脉受到后期力作用改造，定向性明显。见到磁铁矿脉与花岗岩体中充填的石英脉相伴。说明铁矿的形成应该晚于花岗岩体的侵入。

2 蒙库中段10～22号矿体深部预测准则

（1）对矿床成因类型的基本认定。通过矿区现场地质观测，该矿床各矿体不随地层褶皱而褶皱，已是被所有勘探线剖面证明的；矿体实际上是脉状、板状或透镜状的切层地质体；体上部矽卡岩化极为明显，而矽卡岩不仅切层，而且是切穿变质岩的条带（其中包括变质分异条带）；石榴石流体包裹体均一温度达到620°C以上，次透辉石穿插石榴石集合体，而磁铁矿又穿插次透辉石集合体，它们不属于共生矿物组合，是热液作用的产物。因此，认为该矿床不是火山沉积+区域变质矿床，而是矽卡岩矿床和称类矽卡岩矿床。这是深部预测的最基本的前提之一。

（2）成矿热液来源于深部的与基性岩有关的岩浆热液，其上升就位受控于NW向的断裂构造，特别是F3北支的上盘次级断裂。该断裂曾有过压扭性且以挤压为主的活动阶段，压扭性断层结构面沿走向和倾向均为波状起伏，将对矿体的分布，矿体内部的结构起重要的控制作用。

图3 地形地质图

（3）矿体和△T异常的横向等距性。矿区由11、12、13、18、21、22号矿体构成第一个矿带，10、14、17等构成第二个矿带，再向南还有两个△T异常带，四个带大致等距性分布。这是F3上盘次级断层的控矿作用的表现。

（4）矿化的走向上等距性。仅就中段而言，从11号～12号～13号～18号～22号表现为分段富集，大致等距的特点；南侧的△T异常，M3～M14～M18～M39也是有相似的等距性特点。这些走向上等距性的分布特点是控矿断裂压扭性结构面特征的反映见图4。

图4 蒙库铁矿中段10-22号矿体高精度磁测等值线平面示意图

（5）在倾向方向上，从多条勘探线剖面可见，主矿体多为透镜状或不规则的透镜状，有的剖面矿体与矽卡岩一起构成透镜状矿化体。受压扭性断裂控制的矿体通常也会呈现等距性的尖灭再现的分布规律性。并且在断层陡缓变化的不同部位矿体发育的程度也会有差异。

（6）侧伏规律。从10号到18号矿体，目前控制的矿体趋于尖灭的最低标高由1100m ～850m，西边浅，东边深，可能指示矿液运动的方向。

（7）矿化中心。就整个蒙库铁矿来看，存在三个矿化中心，1号矿体为西段中心，是全矿最大的矿体，18号矿体是中段的矿化中心，第三个中心在东段。自西向东矿化中心的聚矿程度依次降低。矿化中心含矿热液的主要通道或堆矿场所。矿体延伸会更大一些。

（8）成矿后构造的改造。前述北东向褶皱可能对不同区段矿体产出标高有一定的影响，向形核部被压低了，背形核部被抬高了。再者，成矿后断层可以将矿体切割移位，在18号矿体199～205线，主矿体向深突然中断，疑为成矿后断层所致。见图5。

（9）△T异常作为找矿标志。野外检查了几个△T异常，地表并未发现明显的磁铁矿化。虽然异常强度比较低，但其等距性分布表明其可能是矿致异常。而且在M3已经在70m深处见到铁矿体。

3 深部成矿预测举例

根据以上准则，在矿区深部预测分为以下3种类型：

（1）已知矿体深部未控制的（主要在10—12号矿体）。

175线—177线11号矿体延深未控制见图6。

181线 10号矿体可能延至1120m±，183线10号矿体可能延至1100m±，多条勘探线矿体连法不够合理，也需要验证比，见图7。

（2）已知矿体可能被成矿后断层错断的18号矿体199线199线～205线，厚大的矿体或矿化体向下突然尖灭，可能为一向NE陡倾的断层，逆冲错动，已知矿体的深部（尾部）向深部的错移见图8。

图5 199-205勘探线剖面示意图

图6 175-177线勘探线剖面示意图

（3）新的隐伏矿体。按照断裂结构面控矿的思路，寻找1100m以上标高的矿化弱段，即187线—195线之间，是寻找第二层矿的突破口，见图9。

189线：主矿体为一个比较完整的扁豆状矿体，长约130米，向深部变薄。如果受压扭性断裂控制，下一个透镜体的重心可能再940－900米标高，矿体产出的部位如图189剖面图所示。建议验证孔位位于189－2孔南西约100米处，倾斜方向北东，角度70度左右，见目标矿体深度再250－300米，钻孔深度可能需要350米。

191线：修改后的主矿体为一个透镜状，标高1000－1160米，无矿间隔按1：1考虑，下一个透镜状矿体可能在向下延伸方向上830～650米标高，虽然191－3孔未见矿，可能正巧从无矿间隔穿过。另外地表M21异常有可能是深部相对独立隐伏矿体的反映。

验证孔可以布置在191－3孔南西30米处，孔深500米左右。

这类验证风险度极高，但是很值得探索，如果在目标段附近见工业矿体，那么对整个深部预测将打开一个新局面，所以意义重大。