浅析四川省汶川县毛岭
——羊龙山铁矿的矿床特征、成因及找矿标志
2021-05-20陈丽
陈 丽
(四川省煤炭设计研究院,四川 成都 610000)
毛岭-羊龙山铁矿位于四川省汶川县城280°方向、直距约7.5km的威州镇茅岭村、禹碑岭村境内,区内铁矿资源丰富,通过实地勘查和室内综合分析研究,对区内含矿地层、沉积环境、变质作用、矿石特征等有了一定的认识和了解,在此基础上对该区铁矿的矿床特征进行归纳总结,进而浅析该区铁矿矿床成因及找矿标志。
1 含矿地层
2 沉积环境
区内含矿地层具有较明显的沉积旋回和韵律特征,具有明显的水平微细层理,灰岩中含有海百合茎和瓣鳃或腕足类化石碎片。可以推断含矿地层的沉积古地理环境属浅海淡水湖相铁质泥质岩灰岩建造。
3 变质作用
本区位于区域变质岩区,主要产出绿泥片岩、绢云绿泥片岩、含石榴石绿泥片岩、绿泥石英片岩、含黑云母变斑晶绿泥片岩、大理岩等。区内奥陶系下统含黑云母变斑晶绿泥片岩下部夹黑云斜长变粒岩,说明该区属中性浅成脉岩变质。
4 矿石特征
4.1 矿石结构构造
矿石结构主要为自形-它形粒状变晶结构(见图1、图2),次为柱状变晶、斑状变晶、筛状变晶、交代骸晶等结构。矿石构造以稀疏-稠密浸染状构造和块状构造为主,次为条带状、条纹状构造[2,3]。
图1 磁铁矿露头中见黑色半自形-它形磁铁矿晶体
图2 显微镜下见半自形-它形磁铁矿晶体
表1 区内岩、矿石物性统计表
4.2 矿石矿物及成因
矿石中金属矿物主要为磁铁矿、黄铁矿和磁黄铁矿等,属成岩后期层控迭加成因的矿物;脉石矿物主要有硬绿泥石、绢云母、铁铝榴石等,呈柱状、鳞片状、聚斑状变晶结构,属典型区域变质成因的矿物。
4.3 矿石类型
矿石类型主要依据金属矿物磁铁矿及共生主要脉石矿物组合而定,为一般低温低压区域变质矿石自然类型,主要包括绿泥石磁铁矿、绢云磁铁矿、含石榴石绿泥石磁铁矿和铁白云石磁铁矿等基本类型及其脉石矿物复合磁铁矿类型,局部见磁黄铁矿含铁白云石。
4.4 矿石化学组分
矿石化学组分与矿石矿物特征基本一致,属全铁品位24%左右的贫铁铁矿石。各组分中以铁、硅、铝为主,磷、硫、含量也较高,其它有益有害伴生组分均很低,属高硅富磷酸性磁铁矿石。
5 矿床特征
根据区内铁矿床的含矿地层特征、沉积环境、变质作用和矿石特征等,可以得出区内铁矿床具有如下特征:
(1)产于古生界底部寒武系的一套浅海淡化湖相泥质岩、粉砂岩、灰岩地层建造中。
(2)矿体由数层~数十层薄层磁铁矿组成,矿体(层)顺层断续或雁行状产出,与围岩界线清楚。
(3)矿石矿物组分简单,以磁铁矿、石英、绿泥石、绢云母、铁铝榴石、磷灰石为主。
(4)矿石主要为粒状变晶结构、浸染状构造。
(5)矿石化学组分具有富磷高硅,低硫、锰、钙、镁的特点。
6 矿床成因
早前寒武系地壳薄,富铁质幔源岩浆大量喷发到海底,提供了丰富的铁质;此时大气缺氧,海洋仅上部水体含氧,其下巨大体积的水体缺氧、贫硫,溶解了巨量Fe2+;溶解了巨量Fe2+的海水在上升洋流等作用下,在大的海侵沉积旋回开始的间断面上和整齐次级小旋回的海侵层序以及海退层序中,运移到潮线以下静水环境的氧化-还原界面附近,由于Fe2+被氧化为Fe3+,铁质大量沉淀成矿;由于上升洋流的活动是周期性的,因此形成了条带状构造。
随后发生了大面积区域变质变形作用,在区域变质作用发展到一定阶段,泥质页岩、粉砂质页岩和石灰岩等变质成绢云绿泥片岩、绿泥绢云片岩和大理岩层,沉积铁矿中的铁质重组富集,形成黑富矿。
因此,毛岭-羊龙山铁矿属沉积变质型铁矿床。
7 找矿标志
7.1 矿石具磁性
通过对区内854块钻孔岩(矿)心和地面岩矿标本磁参数的测定(测定结果详见表1),可以得出:
(1)凡磁铁矿都具有强磁性,在地表及井中均能引起强磁异常。
(2)凡与矿化有关的含矿绿泥片岩(稀疏浸染状磁铁矿)及铁铝榴石绿泥片岩均具有弱磁性,在地表及井中磁测能引起一定幅度的磁异常。
(3)其它岩石(围岩)无磁性,不能引起磁异常。
(4)矿石的感磁远大于剩磁。
7.2 矿体顶底板含石榴石
矿体顶底板岩石含有数量不等的石榴石,多为含石榴石绿泥片岩。
因此,区内铁矿的找矿标志主要为含石榴石绿泥片岩和矿石具磁性。