米仓山矽卡岩型铁矿成矿地质特征与找矿前景

何 刚

（四川省冶金地质勘查局六○四大队，四川 广元 628017）

米仓山矽卡岩型铁矿成矿地质特征与找矿前景

何 刚

（四川省冶金地质勘查局六○四大队，四川 广元 628017）

米仓山基底铁矿有4种类型，但以高温热液～接触交代（矽卡岩）型铁矿为主，并以其优良的选冶性能著称。该类型按控矿型式，产出特征，蚀变情况可大致分上、中、下三带，从而进行深部预测。

铁矿；矽卡岩；基底；米仓山

DO I：10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.017

米仓山上元古代基底在四川南江县、旺苍县北部之川陕交界处，东西长约 50km，南北宽约 30km，面积约1 525km2，区域上处于扬子板块北缘，西接北东走向龙门山褶断带，东接大巴山北西向构造带。基底内为中～浅变质程度变质岩和岩浆岩，环基底分布震旦系及以上地层。基底内以古北东走向断裂（岩浆构造带）及次级近东西走向控岩控矿断裂构造为主，区内金属矿产主要沿基底南缘近东西向分布。

在元古代，该区处于洋壳→过渡陆壳→大陆壳演化过程，沉积了三大套不同岩石组成及构造类型的元古代地层。即底部海相火山碎屑岩系的后河群（Pthh），中部为麻窝子组（Pt2m）和上两组（Pt2s）的一套活动大陆架～大陆斜坡的含火山碎屑碳酸盐组成的岩系，上部铁船山组（Pt2t）为一套酸性火山岩为主的造山期陆相盆地火山岩系。区内中部含镁碳酸盐地层（麻窝子组）为成矿围岩奠定了基础，晋宁二期广泛的基～中酸性岩浆岩侵入，为接触交代式铁矿提供丰富物源和热变质条件。

1 基底内的铁矿概况

图1 米仓山基底铁矿成矿亚带分布图

基底内控矿岩浆岩带规模应为一个Ⅲ级岩浆岩成矿带—米仓山～汉南成矿带。在Ⅲ级成矿带中又可划分4个成矿亚带（图1）。其成因类型有四种：岩浆分异型、高温热液～接触交代（矽卡岩）型（下文简称矽卡岩型）、高温热液型、沉积变质型，各成因类型见表1。从表中看出，区内基底铁矿以矽卡岩型为主，即（Ⅲ）、（Ⅳ）两个成矿亚带。

各亚带铁矿类型如下：

正源～毕机沟基性岩构造亚带（Ⅰ）为岩浆分凝型（椿树坪式）。

中子园～坪河超基性碱性岩成矿亚带（Ⅱ）为超基性碱性岩浆熔离型（朱家坡式）。

合儿山～新民寨基中性岩成矿亚带（Ⅲ）为矽卡岩型（李子垭式）。

表1 米仓山基底不同类型矿床（点）规模及资源量一览表

上两～竹坝～沙坝～汇滩，基～中性岩成矿亚带（Ⅳ）为矽卡岩型（李子垭式）。

从表2可以看出，矽卡岩型最多，矿床（点）共20个，共计矿石资源量4 621.18万吨，是基底内铁矿总资源量4 994.58万吨的92.5%，是基底内工业矿体的主要类型，亦是本文研究方向。

1965～1988年，川冶地604队、605队及川地407队对基底内铁矿进行地、物、化勘查工作，探获资源量情况见表1。基底内主要铁矿床地表及浅部工作程度较高，但随着数十年来铁矿开采，大多数矿山保有储量均已消耗过半，有的甚至已采空。因此系统分析已有成果，分析矿带内深部找矿远景，是矿带找矿突破的重要手段。特别是矽卡岩型矿床的找矿突破更具重要意义。

2 矽卡岩型矿带特征

表2 米仓山基底矽卡岩型磁铁矿规模及产地表

矽卡岩型铁矿在米仓山基底有两个成矿带（图1），一条是受西沟构造岩浆带之次级张扭性断裂控制的汇滩～沙坝～上两磁铁矿带（Ⅳ），一条是沿灵关堂杂岩体南部边缘分布的合儿山～新民磁铁矿带（Ⅲ），从本区看，形成接触交代铁矿必须具备三个基本条件，即晋宁二期基～中性侵入岩和麻窝子组（含镁）碳酸盐质围岩，两者须直接接触，并要有合适的成矿深度，这三者缺一不可。

2.1 汇滩～沙坝～竹坝～上两磁铁矿带（Ⅳ）

西起上两东至汇滩以东，长24km，宽约2km。带内由西向东依次分布上两小型铁矿、竹坝中型铁矿、马家垭小型矿、红山中型铁矿、汇滩小型铁矿等14处，其中大于100万吨矿床6处，并有两处为中型（李子垭、沙坝红山）。该带容岩断裂斜切或整合于麻窝子组下段含火山质碳酸盐岩，沿矿带分布的基中性杂岩体形态不规则的小岩株，在岩体上部或接触带形态不规则，出现较多的围岩顶垂体，半岛状体。这样就扩大了接触面，易于矽卡岩化作用彻底进行。这种特征矿床大多位于岩体中上部，以岩体形态复杂的小岩株产出，其蚀变强度大，矿石品位较富，矿体大多呈似层状～透镜状为特征，由于该带紧靠南缘，矿区内分布大量残留盖层（震旦系）地层，显示成矿后剥蚀作用不强，矿体保留较好。

2.2 合儿山～新民磁铁矿带（Ⅲ）

矿带西起旺苍县合儿山，东至南江县新民，长18km，宽约2km，沿灵关堂杂岩体南侧北东东走向分布。合儿山磁铁矿分布于合儿山闪长岩体的上盘接触带，从矿物组合看，接触交代作用程度较深，热液蚀变弱，矿体保留少，属矽卡岩矿床的下部矿。经钻孔证实矿体延深浅，矿带东端的新民水马门铁矿及牡丹园矿点、矿体产出距成矿岩体有一定距离，属与接触交代有关的热液充填矿，围岩蚀变较强，矿体中硫化矿物较多，粒度细小，TFe品位高为特征，属成矿岩体的上部矿。

根据上述形成不同深度的矽卡岩型磁铁矿产出特征，沿岩带、岩体水平方向和垂直方向磁铁矿化，蚀变都具一定的成矿分带显示（图2）上部为产于围岩中的外接触带，热液充填交代铁矿石，受围岩层间裂隙控制，如水马门、牡丹园。中部为产于岩体上部俘虏体，半岛状体控制的磁铁矿体，其热蚀变作用强而复杂，此带为矽卡岩矿的最佳成矿部位，如沙坝铁矿和竹坝铁矿。下部矿体直接位于岩体与围岩接触面附近，属正接触带矽卡岩矿，该带矿石常为稀疏浸染状为主，如合儿山、黄马寨式。根据矿带中各矿体控矿形式、产出特征、蚀变情况的研究，则可将两矿带各矿床产出特征进行对比，则可大致确定矿床产出部位受剥蚀程度，研究各矿床深部远景。

图2 高温热液～接触交代（矽卡岩）型磁铁矿成矿分带模式图

3 各产出部位矿体特征

3.1 产于岩体上部南江县水马门磁铁矿产出特征

矿体产出在柑树坪岩体外接触带中，距岩体最近500m，矿体主要产在麻窝子组大理岩与角岩接触部位，围岩蚀变主要为矽卡岩化及蛇纹石化，共圈出14个矿体呈似层状、透镜状与地层产状一致，矿体长一般100～200m，厚一般1.5～4m，探获（332）+（333）矿石量200.8万吨。

综上可看出，矽卡岩型铁矿上部矿具以下特征：①矿体产于围岩中受层间裂隙及构造裂隙控制，与岩体有一定距离；②矿体主要分布于麻窝子组碳酸盐岩与变质碎屑岩互层部位；③围岩蚀变主要为弱的蛇纹石化、矽卡岩化；④矿体形态一般呈似层状、透镜状，矿石中磁铁矿为细粒状，以致密块状为主，TFe品位较高＞40%。矿床以热液充填为主，本区属于上部矿的矿床点，主要有水马门、牡丹园、蒋家湾。

3.2 产于岩体中部的南江李子垭矿床

矿床位于贾家寨闪长岩体北东端与麻窝子下段碳酸盐岩接触带及岩体内呈残留体的碳酸盐岩中，接触带上常见较明显的接触交代现象，表现为岩浆岩一侧的帘石化、透辉石化、钠化，围岩中的透辉石化、石榴石化、透闪石化，主矿体产在中矿带岩体内的碳酸盐俘虏体内，作东西展布，长约700m，矿体呈不规则透镜状、似层状，长一般30～60m，已圈出矿体14个，矿体延深一般大于延长，最大延伸410m，经四川省冶金地质勘查局六0四大队勘查获（333）+（334）级矿石量1 373万吨，2009年“李子垭铁矿深部潜力评价”，新增（122b）+（333）+（334）共1 080万吨。

综上产于岩体中部的矽卡岩型磁铁矿具以下特征：①矿体产于岩体上部俘虏体中，严格受俘虏体大小、层间裂隙控制；②围岩蚀变作用强，岩体一侧具帘石化、透辉石化、钠化，围岩一侧则透辉石化、石榴石化、透闪石化；③矿体形态一般不规则，以板柱状、囊状及透镜状组成矿带，矿石一般为浸染状、条带状，磁铁矿粒度为中～粗粒，TFe品位30%～40%。属于中部矿带的有李子垭、贾家寨、玉石崖、宪家湾、草坝场、红山、五铜包、汪家湾等矿床。

3.3 产于岩体下部的合儿山矿床

位于合儿山～新民基中性岩成矿亚带西端，矿体分布在闪长岩体北西侧（即上盘）接触带中，受外接触带及包体的层间裂隙控制，主要蚀变矽卡岩化及钠化是区内主要蚀变，矿体主要呈透镜状，次为脉状，主矿体4个，经川地407队勘查获远景矿储量60.1万吨。

产于岩体下部矽卡岩型矿床具以下特征：①赋矿岩体出露面积较大，矿体位于岩体与围岩接触面附近，受接触界面形态控制；②围岩蚀变较强，但简单，岩体一侧以钠化为主，围岩一侧以透辉石化为主；③矿石粒度一般为粗粒，以稀疏浸染状为主，全铁品位一般小于30%。

表3 矽卡岩型铁矿体产出于岩体部位表

4 矿石选冶性能

米仓山基底矽卡岩型磁铁矿具有优良的选冶性能。以李子垭矿段为代表，矿石矿物成分比较简单，主选矿物为磁铁矿，主要脉石矿物为白云石和蛇纹石，矿床经30多年的开采生产，积累的大量选冶性能数据资料表明，矿石中的铁99%为磁性铁，矿石适于采用两段磁选流程，可获取铁品位大于65%的铁精矿产品，回收率坑采90.62%~91.74%，露采93.17%~94.25%，这几年选矿生产实践表明，现部分矿山开采品位可低达15%，通过配矿入选品位在24%即可利用，从而可以进一步利用矿山的低品位磁铁矿，达到集节约充分利用资源的目的。

5 远景预测

本次根据矿带内各矿床（点）矿体的产出部位（控矿岩体），矿体内外接触带蚀变特征，矿石的结构、构造控矿条件分析，将两个赋矿带内各矿床（点）进行了分类，分类情况见表3。

其中产于赋矿岩体下部矿因已近矿体根部，基本已无矿体延深，而上部矿一般位于岩体上盘，受容矿构造裂隙控制，其成矿期大多为延续早期构造的张性复合，一般延深亦不大。只有产于赋矿岩体中部的李子垭式，深部应存在下部正接触带矿体。本次预测其推测矿体延深深度为已控深度一半，矿体厚度采用已控制矿体平均厚度。矿体长度采用已控制长度一半，预测区内共 7个矿床（点）具有进一步找矿潜力。预测资源量1 291万吨。（表4）

表4 矽卡岩型磁铁矿预测结果表

6 结论

通过对基底南缘两个高温热液～接触交代（矽卡岩）型磁铁矿带分析，认为合儿山～新民矿带已无进一步找矿潜力，而上两～竹坝～汇滩矿带，大多属产于赋矿岩体中部矿床，具有进一步找矿潜力，基底内矿山通过近三十年的铁矿资源开发，已处于严重危机状况，但已积累了大量矽卡岩型铁矿资料，本次对五铜包、李子垭、红山、宪家湾贾家寨等7个矿床特征研究，预测潜在资源量合计1291万吨。所以做好中部矿已有资料研究，找出各中部矿产出地质、物探资料特征，验证产于岩体中部矿存在下部矿的可能性，扩大矿床远景，对延长矿山服务年限具有十分重要意义。

[1] 徐福勇, 等. 南江铁矿成因类型及找矿方向[J]. 西南冶金地质, 2007, 3.

[2] 吴世琼, 等. 南江县北部地区铁矿资源分布图说明书[R]. 2009.

[3] 四川省地质局川西北地质大队. 四川省米仓山西段南缘地区地质矿产总结报告书[R]. 1982.

[4] 甘国明, 等. 四川省南江县竹坝铁矿接替资源勘查报告[R].

Geological Features and Prospecting Potential for Skarn-type Fe Deposits in the M icang M ountains

HE Gang
(No. 604 Geological Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Guangyuan, Sichuan 628017)

There are 4 types of Fe deposits in the basement of the M ichang Mountains which is dominated by katathermal-contact metasomatic (skarn) type. According to ore control, occurrence and wall rock alteration, generally, this katathermal-contact metasomatic (skarn) type of Fe deposits may be divided into upper, middle and lower zones. This paper makes an approach to its geological features and prospecting potential.

Fe deposit; skarn; basement; M ichang Mountains

P618.31

A

1006-0995（2014）01-0073-05

2013-09-04

何刚（1965-），男，重庆荣昌人，高级工程师，长期从事矿产地质勘查工作