江苏镇江某矽卡岩型铁矿的矿床成因分析与找矿标志研究

姚宝宽

（江苏省地质矿产局第三地质大队，江苏镇江212001）

某矽卡岩型铁矿位于江苏省镇江市下蜀镇，为一小型铁矿床，矿区北距下蜀镇5km，南距句容市区约28km，有公路与矿区北侧的312国道相接，交通较为方便，其交通位置如图1所示。

图1 矿区交通位置图

1 区域地质

矿区位于长江中下游铁铜多金属成矿带之东段[1-2]，是我国重要的成矿区之一。大地构造属扬子准地台下扬子台褶带宁镇褶断束带的中部。区内褶皱断裂构造发育，岩浆活动频繁，矿产资源丰富。区内的金属矿产有老人峰铜铅锌矿、盘龙岗斑岩铜矿和磁山头铁矿等，规模不大，均为小型矿床。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内大面积被第四系覆盖，仅东、西毛山地区基岩出露较好。所见最老地层为志留系下统高家边组（S1g），最新地层为三叠系中统周冲村组（T2z）。因断裂而缺失泥盆系（D）、石炭系（C）、二叠系孤峰组（P1g）和大隆组（P2d），部分缺失志留系坟头组（S2f）、二叠系栖露组（P1q）和龙潭组（P2l）。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

矿区位于宝华山—巢风山复背斜南翼，背斜核部地层为志留系下统高家边组。矿区总体为一向南陡倾的单斜构造，在龙潭组和上、下青龙组内常见有一些小褶皱和挠曲。

2.2.2 断裂

（1）纵向断裂：发育于矿区北部，主要有F1、F2两条，总体呈北东东至近东西向展布，倾向南，倾角较陡。南部的F2上盘地层由南向北逆冲，F1、F2两断层间的岩块整体向下运动，因此在岩块上盘的断裂反映为逆断层（F2），岩块下盘的断裂反映为正断层（F2）。

（2）横向断裂：主要呈北西西至北北西向，不太发育。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩主要为燕山晚期产物，属下蜀—高资杂岩体的南部边缘，主要有中酸性侵入岩花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩等。晚期脉岩主要有细粒闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩等，一般走向330°～350°，向东陡倾，对矿体起破坏作用。

2.4 变质作用及围岩蚀变

矿区内的变质作用主要有下列几种：

（1）接触交代变质：矿区内岩浆岩在与栖霞组灰岩接触部位，发生接触交代变质而形成矽卡岩，主要类型有：①绿帘石矽卡岩：黄绿色，细—中粒他形状结构，块状构造。矿物成份以绿帘石为主，有少量石榴子石。②石榴子石矽卡岩：棕—褐色，半自形至他形粒状变晶结构，块状构造。亦有自形等轴状晶体组成的不太致密的集合体，呈花岗变晶结构。矿物组成以钙铁榴石为主，局部见有钙铝榴石与透辉石。

（2）热液蚀变：主要见于花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩及闪长玢岩内，见有绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化、绢云母化、泥化等，其中绿帘石化及绿泥石化为近矿蚀变，并伴有黄铁矿化、黄铜矿化。

（3）热变质：表现为灰岩的大理岩化、砂岩的石英岩化及泥质岩石的角岩化等，常伴有绿帘石化、绿泥石化、黄铁矿化。

3 矿体地质

3.1 矿体特征

发育在二叠系与志留系之间的F1纵向断裂带是本矿区铁矿体的主要赋存部位，长约1100 余米。此外在F1断裂带上盘次一级层间裂隙及大理岩中，也有小矿体与主矿体平行产出。

矿体走向近东西，总体倾向南，倾角50°～80°，局部陡立甚至北倾。矿体厚度一般为3～5m，最大厚度14m。矿体形态呈藕节状、透镜状、扁豆状，矿体厚度沿走向、倾向变化较大，常有尖灭再现现象。矿体走向长数十米至300余米，倾斜延深数十米至500余米。矿体产出标高+97～-416m。

3.2 矿石质量

（1）矿石结构。磁铁矿石：磁铁矿主要为他形晶粒状结构，晶粒间彼此紧密嵌生，组成块状构造。少数为自形晶粒状结构，浸染状构造。氧化带中的褐铁矿石主要为土状、网脉状、结核状、多孔状、胶状、假形晶粒状。

铁硫混合矿石：黄铁矿（磁黄铁矿）晶粒一般呈分散状、不规则细脉状充填于磁铁矿或脉石矿物间；局部含硫较高黄铁矿较富集部位，黄铁矿（磁黄铁矿）则成半自形—他形晶粒状结构，其构造主要为黄铁矿（磁黄铁矿）晶粒紧密相嵌组成的块状构造。

含铜磁铁矿矿石：主要金属矿物为磁铁矿，其次是黄铜矿、黄铁矿，局部含少量方铅矿、闪锌矿；脉石矿物主要为透辉石、绿帘石和石榴子石。

（2）矿石构造。有块状、团块状、浸染状和不规则脉状或网脉状等。块状构造：由半自形细粒磁铁矿紧密嵌生而成，可含少量黄铜矿、磁黄铁矿或脉石矿物，是本矿区的主要构造类型。浸染状构造：黄铜矿、黄铁矿粒状呈分散状分布于磁铁矿（或矽卡岩矿物）中，局部富集呈团块状。不规则脉状或网脉状构造：黄铁矿或黄铜矿充填、穿插于磁铁矿集合体中。

3.3 矿石类型

（1）矿石工业类型。本矿区矿石工业类型有磁铁矿石、含铜磁铁矿石、硫铁矿石三种。

铁矿矿石：铁矿石中全铁（TFe）品位≥20%，即为磁铁矿石。磁铁矿呈他形粒状，晶粒彼此紧密镶嵌，多呈集合体较均匀地分布在脉石矿物中。主要呈块状，少数为浸染状、斑点状构造。

含铜磁铁矿矿石：铁矿石中全铁（TFe）品位≥20%，铜的质量分数≥0.1%；即为含铜磁铁矿矿石。黄铜矿他形粒状，呈浸染状沿磁铁矿粒状边缘充填和交代或呈细脉状沿磁铁矿、黄铁矿裂隙充填。矿石构造为块状、浸染状、细脉状。

硫铁矿石：铁矿石中全铁（TFe）品位≥20%，S的质量分数≥8%；即为硫铁矿石。他型和他型粒状结构，块状构造，少数黄铁矿（磁黄铁矿）晶粒一般呈分散状、不规则细脉状充填于磁铁矿或脉石矿物间；局部含硫较高黄铁矿较富集部位，黄铁矿（磁黄铁矿）则成半自形—他形晶粒状结构，其构造主要为黄铁矿（磁黄铁矿）晶粒紧密相嵌组成的块状构造。

（2）矿石自然类型。矿石自然类型以块状、团块状为主，浸染状、网脉状为次；磁铁矿型：主要金属矿物为磁铁矿，脉石矿物主要为透辉石、绿帘石和石榴子石。黄铁矿（磁黄铁矿）—磁铁矿型：主要金属矿物为磁铁矿，其次是黄铁矿（磁黄铁矿），脉石矿物主要为透辉石、绿帘石和石榴子石。赤铁矿—褐铁矿型：主要金属矿物为褐铁矿（针铁矿、水针铁矿），少量赤铁矿。黄铁矿型：主要矿物为黄铁矿，次为磁铁矿局部含黄铜矿；脉石矿物主要为石榴子石、方解石、绿泥石。磁黄铁矿型：主要矿物为磁黄铁矿，次为磁铁矿、黄铜矿；脉石矿物为石榴子石、方解石、绿泥石等。

3.4 矿体围岩和夹石

（1）矿体围岩。矿体主要赋存于F1断裂带，矿体和围岩界限清楚。顶板的近矿围岩主要为栖霞组大理岩、灰岩。底板近矿围岩为坟头组砂岩、岩浆岩。坟头组砂页岩：岩性主要为细砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩。变质后为石英岩及角岩，蚀变砂岩。近矿部位有黄铁矿细脉充填，裂隙面上有碳酸盐薄膜及绿泥石。岩浆岩：岩性为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩。斑状结构，块状构造，脉岩为细粒结构，致密块状。

另有少量矿体赋存于断裂带上盘栖霞组灰岩次一级裂隙中，矿体围岩为灰岩、大理岩。

（2）夹石。经钻探揭露，矿体夹石有两层，一层钻厚2.50m，岩性为灰岩；另一层钻厚4.5m，岩性为矽卡岩。

4 矿床成因分析与找矿标志研究

4.1 矿床成因分析

根据前人研究[3]及矽卡岩型铁矿的成矿地质条件、特征[4]，研究认为：本矿床为矽卡岩铁矿床形成于中浅环境和高—中温条件下。燕山晚期区域性的岩浆活动所形成的花岗闪长斑岩—闪长玢岩侵入体，由北东方向侵入，当达到矿区后，则主要沿NNW 向张性断裂向南贯入，同时尚有部分沿EW 向断裂带和层间裂隙贯入，因此当侵入体与栖霞组灰岩接触或由于接触渗滤交代作用形成矽卡岩。当矽卡岩形成后，携带大量金属矿物汽水热液沿F1断裂带多次活动，由于理化条件的不断改变，大量金属氧化物和硫化物于F1断裂带这个良好空间沉淀下来，形成铁矿床。

本矿床又不属于典型的接触带矽卡岩矿床，而是稍离接触带（个别地段为接触带）有横断裂作为导矿构造沿纵向断裂带（F1）分布的扁豆状、透镜状矿体。

4.2 找矿标志

根据本矿床的研究，同时为了用于指导附近类似矿床的勘查，研究认为：此地区的矽卡岩型铁矿存在以下找矿标志：

（1）构造标志：近东西向展布的区域纵向压性断裂（如发育于坟头组与栖霞组地层之间的F1断裂带）。

（2）地层层位标志：二叠系灰岩层位。

（3）岩性标志：孔隙度大、渗透性好且化学性质活泼的碳酸盐岩和本区成矿母岩花岗闪长斑岩—石英闪长玢岩的接触带。

（4）围岩蚀变标志：由绿帘石、透辉石和石榴子石组成的矽卡岩，叠加有绿泥石化、碳酸盐化。

（5）矿物标志：磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿及其地表所形成的铁帽。

5 主要结论

通过以上分析，研究认为：

本矿床为矽卡岩铁矿床形成于中浅环境和高—中温条件下。本矿床又不属于典型的接触带矽卡岩矿床，而是稍离接触带（个别地段为接触带）有横断裂作为导矿构造沿纵向断裂带（F1）分布的扁豆状、透镜状矿体。

在找矿上，可以通过：①构造标志：近东西向展布的区域纵向压性断裂（如发育于坟头组与栖霞组地层之间的F1断裂带）；②地层层位标志：二叠系灰岩层位；③岩性标志：孔隙度大、渗透性好且化学性质活泼的碳酸盐岩和本区成矿母岩花岗闪长斑岩—石英闪长玢岩的接触带；④围岩蚀变标志：由绿帘石、透辉石和石榴子石组成的矽卡岩，叠加有绿泥石化、碳酸盐化；⑤矿物标志：磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿及其地表所形成的铁帽等特征寻找区域内的类似矿床。