麻栗坪铁矿成矿地质特征与成因

吴春章



麻栗坪铁矿成矿地质特征与成因

吴春章1,2

（1.成都理工大学地球科学学院，成都 610059；2.四川省冶金地质勘查局成都地质调查所，成都 610203）

元古界会理群是铁矿床的重要产出部位。四川会理县麻栗坪铁矿床产于会理群通安组四段地层中，为富磁铁矿的小型矿床，具有典型的热液型矿床特征。根据该矿床地质特征，与区域上沉积（变质）型、热液型铁矿床对比，从矿体的空间分布位置、形态规模、矿石结构构造、共伴生组分等特征进行分析，对矿床成因进行认识，初步认为该矿床为与华力西期辉绿辉长岩体有成因联系、受构造控制的热液充填型矿床。

铁矿；地质特征；热液充填； 麻栗坪

元古界会理群是铁矿床的重要产出部位之一，其含铁层位较多，主要为双水井组（淌塘组）、因民组。铁矿床类型主要有次火山岩型（滥山式或东川式）、火山沉积—热液交代型（鹅头厂式）、沉积变质型（满银沟式）、热液型等[1，2]。

图1 大地构造位置图

1-峨眉山玄武岩2-断裂带及编号 3-矿区 4-基底断裂 5-层状侵入体、碱性花岗岩 6-中生代裂谷盆地；

①金河—箐河断裂②攀枝花断裂③绿汁江断裂④安宁河断裂⑤则木河断裂⑥德干断裂⑦小江断裂⑧宁南—会理断裂

会理麻栗坪铁矿是一个富磁铁矿的小型矿床，位于康滇地轴中段东侧，南北向构造与东西向构造的复合部位。该矿床产于会理群通安组四段地层中，岩性主要为中至厚层块状白云岩和灰岩夹碳质板岩或泥质灰岩，地层厚1 265m～500m[3]。有人认为该矿床为沉积变质成因，产于元古界老地层中，与区内有名的会理拉拉铜矿床中的铁矿成因类似；有人则认为是热液充填交代成因。根据近年的野外实地工作及室内研究分析，对比区域上拉拉铜矿床中铁矿的产出特征，两者在成因上有差异。拉拉铜铁矿赋存在河口组中上部变质火山岩中，其通安组中并未发现有规模矿体，矿石组构具有典型的沉积变质成因特征[4]，而麻栗坪铁铜矿赋存在通安组的白云岩中，与岩体的关系更为密切。

1 成矿地质背景

会理县麻栗坪铁矿区地处扬子准地台西缘，康滇地轴中段东侧，属康滇地轴与上扬子地台过渡部位的攀西裂谷构造带，区域上断裂构造发育，主要以南北向的构造为主，次为北东～东西的断裂构造（图1）。

区域内地层主要有下元古界的通安组（Pt1）、力马河组（Pt1），震旦系上统灯影组（Zb），以及寒武系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系地层。区域内岩浆岩主要为晋宁期的花岗岩、辉长岩，以及华力西期的闪长岩、辉绿岩等；它们与金、铜、铅、锌、铁矿化关系密切。在会理周边老地层中铅锌矿、磁铁矿、菱铁矿、赤铁矿分布较多，其次为铜矿、金矿等[5]。区内矿产的分布多与构造及岩体关系密切。矿床类型主要为沉积（变质）型、火山-沉积型、构造—热液型等。会理麻栗坪铁矿床是区域内与岩浆-热液成矿作用有关的矿床之一。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

麻栗坪矿区地质特征较为简单（图2），出露地层有通安组四段（Pt14）灰白色中厚层状白云岩夹灰黑色碳质板岩，岩石较为破碎，为矿区主要的铜铁含矿层位。受后期岩体的影响，部分地段可见大理岩化明显。矿区构造主要为近东西向的F1断层，局部地段受区域南北和东西向的断层和岩浆侵入作用的影响，次级的褶曲、断层以及节理、裂隙发育。矿区地层受断层的作用，发育有顺层的层间破碎带，多为NE向，该组层间破碎带是该区的主要控矿构造。矿区岩体为华力西期的辉长岩、辉绿辉长岩，具有弱磁铁矿化，其ω（mFe）在1.0%～9.0%间。矿区铁铜矿体均分布于岩体边部及附近，与岩体在时空位置上有着密切的关系。

图2 麻栗坪铁矿区南部地质简图

1-下元古界通安组四段白云岩夹碳质板岩；2-华里西期辉绿辉长岩；3-断裂；4-勘探线剖面及编号；5-铁矿体及编号；6-铜矿体；7-见矿钻孔及编号

2.2 矿体和矿石地质

矿区共圈有工业铁矿体3个，编号Ⅰ-Fe、Ⅱ-Fe、Ⅲ-Fe。其中2个铁矿体顶部共生铜矿体。铁矿体产于辉绿岩体（ν4）与下元古界通安组四段接触带附近的白云岩层间破碎带中。矿体呈脉状、透镜状产出（图2、3）。

图3 麻栗坪矿区3、4勘探线剖面矿体示意图

1-第四系沉积物；2-通安组四段白云岩；3-通安组四段碳质板岩；4-华里西期辉长岩；5-铁矿体及编号；6-铜矿体；7-钻孔及编号

3个铁矿体控制长50～150m，延深约100m，厚度1.18～6.40m，平均ω（TFe）33.13%～60.43%，ω（mFe）为17.80％～50.25%；伴生铜ω（Cu）0.03%～1.0%。其Ⅰ-Fe、Ⅱ-Fe顶部共生的铜矿体厚2.21～3.17m，ω（Cu）为0.34%～1.66%，局部地方伴生ω（Au） 0.91~1.13g/t。薛步高（1993）对康滇地轴不同成因铁矿床矿石特征的分析研究认为，热液成因（包含与岩浆和火山作用有关的沉积型矿床）的铁矿床的矿石矿物以磁铁矿为主，且伴生有Cu（Pb、Zn）等有用组分；而沉积（变质）型多以赤铁矿、菱铁矿为主，基本不含Cu（Pb、Zn）等有用组分[1]。后生一层控型磁铁矿石以伴生Cu、Co、Pb、Zn为标志特征。沉积型赤铁矿石以不含多金属伴生元素可与其他类型相区别。而沉积变质型赤铁矿石与其他类型相区别在于它以伴生高Mn（0.375%~0.91%）为特征。结合矿区矿石特征显示，铁矿体伴生有Cu有用组分（局部地段伴生有Au），且部分矿体顶部共生有铜矿体，表明矿体为热液成因形成。

铁矿体矿石矿物主要为磁铁矿、少量赤铁矿，脉石矿物主要为石英，少量方解石、黄铜矿。矿石结构主要为半自形-它形细粒结构，其次为填隙、微粒状结构；构造以致密块状构造、浸染状构造为主，少量角砾状（图4）。

矿区铁矿体与围岩界线清楚（图4b、c、d），矿体底部或顶部与围岩界线处见有角砾状矿石。矿体具有明显的硅化特征，石英脉穿插切割，表明矿体为含矿热液沿层间破碎带充填形成。

2.3 围岩蚀变

近矿围岩蚀变多为硅化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化、弱大理岩化等。矿区内围岩热液蚀变强度弱、类型简单，蚀变主要为硅化、粘土化、角岩化、大理岩化、碳酸盐化以及褪色蚀变，硅化与矿化关系密切。硅化与碳酸盐化在整个含矿层中均有分布，在矿化层及顶底板上蚀变强度最强；粘土化、褪色蚀变分布在矿化层附近、裂隙周围及破碎带中分布，角岩化分布在矿体顶底板处（图4c、d）。

图4 麻栗坪矿区矿体特征图

a. 角砾状弱矿化硅化白云质砾岩；b. 致密块状、角砾状铁矿石，Ⅰ-Fe矿体顶部共生的铜矿体，两者界线清楚；c. Ⅲ-Fe矿体与围岩界线清楚，石英脉，硅化可见；d. 铁矿体与围岩界线清楚，角岩化、硅化、粘土化，矿体顶部可见角砾状矿石；dol—白云岩；Fe—铁矿体；Cu—铜矿体；虚线代表矿体与围岩界线；箭头指示角砾状矿石

硅化主要表现为：①SiO2胶结破碎矿化白云岩，使岩矿石致密坚硬；②出现灰黑色次生石英岩；③出现乳白色石英脉。碳酸盐化主要表现为方解石呈细脉和小团块充填、白云石颗粒变粗出现重结晶，以及白云石呈细脉充填在矿体中。粘土化与褪色蚀变多迭加在一起，表现为白云岩颜色变浅成黄白色，并出现泥质物（图4c）。

2.4 矿床成因类型

将区域内各热液型铁矿床、沉积型铁矿床以及矿区铁矿特征总结归纳列表对比如下表：

通过表中对矿区铁矿特征与区域上的热液型铁矿床、沉积型铁矿床、沉积变质型铁矿床的特征进行对比，可以看出：

1）勘查区铁矿特征与区域上中低温热液型铁矿床特征基本一致。矿体均产于基性、超基性岩体附近围岩的层间破碎带中，或接触带内外之张、剪性裂隙中，严格受断裂破碎带控制，呈脉状、透镜状；与围岩界线清楚，矿体中常包有角砾状矿石；矿石矿物以磁铁矿为主，少赤铁矿，脉石矿物主要为石英，次为黄铜矿；呈致密块状、浸染状、角砾状；围岩蚀变较弱，主要有绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化等。

2）勘查区铁矿特征与区域上沉积型铁矿床、沉积变质型铁矿床的特征显著不同。区域上沉积型铁矿床、沉积变质型铁矿床均赋存于紫色板岩（铁质千枚岩）、黑色板岩或紫色砂岩、页岩中，受岩性控制；矿体产状与围岩一致，矿体与围岩无明显界线，呈渐变关系；矿石呈致密块状、浸染状、鲕状、豆状等；围岩无蚀变。

3 讨论

麻栗坪铁矿床与华里西期辉长岩体有着密切的联系，在空间位置上表现为紧密相依，且岩体具有弱磁铁矿化现象，局部地段其ω（mFe）含量为1.0%～9.0%；岩体边部已发现有受接触面控制的铁矿体，表明铁矿体的成矿物质有一部分来源岩体，铁矿的形成是基性岩浆演化特定阶段的产物[6]。元古界会理群老地层为铁矿的重要产出部位，发育有很多沉积（变质）型铁矿床[1，7]，岩体在侵位过程中，沿着有利通道运移，从富铁的地层中萃取部分Fe元素或与早先形成部分铁矿体混合一起，从而将成矿物质带到有利部位富集成矿。笔者认为矿区铁矿成矿物质部分来源于岩体，部分来源于元古界地层，与会理“石龙式”铁矿的成矿物质来源相似[6]。

区域热液型铁矿床、沉积型铁矿床、沉积变质型铁矿床及矿区铁矿特征对比表

矿床类型控矿构造或层位矿体形态矿体规模矿石质量（TFe）产状、接触关系矿石矿物脉石矿物围岩蚀变矿石结构构造 高温热液交代矿床层间断裂及岩体边沿之张性裂隙凸镜状、不规则脉状长数十至300m；宽1~10余m＞44％受断裂控制，与围岩界线不清磁铁矿为主，次为赤（镜）铁矿石英为主，次为方柱石、黑云母、辉石、长石角岩化、黑云母化、硅化、绿泥石化等致密块状、条带状、浸染状 中低温热液矿床层间断裂及岩体内外接触带之张、剪性裂隙不规则脉状长数十至700m；宽0.3~7m45％~65％受断裂控制，与围岩界线清楚，常包有矿化角砾岩磁铁矿、或赤铁矿、或菱铁矿为主石英为主，次为黄铜矿等绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化等致密块状、浸染状、角砾状 沉积变质矿床赋存于Pt1t1紫色板岩（铁质千枚岩）、黑色板岩中透镜状长数十至160m；厚0.8~20.1m33.86％产状与围岩一致，无明显界线磁铁矿为主，次为赤铁矿石英为主，次为方解石等致密块状、浸染状、鲕状、豆状等 赋存于Pt1t4紫色板岩（铁质千枚岩）、黑色板岩中透镜状、似层状长数m至2440m；厚1~47m30％~40％产状与围岩一致，无明显界线赤铁矿为主，次为磁铁矿石英为主，次为方解石等致密块状、层纹状、条带状、鲕状、豆状等 赋存于Pt1tn紫色板岩（铁质千枚岩）、黑色板岩中透镜状、豆荚状长＜100m；厚1-2m25％~50％产状与围岩一致，无明显界线赤铁矿为主，次为磁铁矿石英为主，次为方解石等致密块状、层纹状等 沉积矿床赋存Z2d1底部紫色砂岩、页岩中扁豆状、囊状长数m至780m；厚0~120m30％~60％产状与围岩一致，无明显界线赤铁矿砂质具胶状、鲕状、致密状等 赋存∈1q含铁砂岩中薄层状厚0.5~1m18％产状与围岩一致，无明显界线赤铁矿石英鲕状 赋存T3-J1bg、J2y、J2x砂岩、页岩中豆荚状、薄层状长1.5~30m；厚0.1-5m44％~48％产状与围岩一致，无明显界线赤铁矿、菱铁矿石英、泥质鲕状、豆状 麻栗坪铁矿产于ν4附近的Pt1t4白云岩层间破碎带中不规则脉状、透镜状长50至150m；厚1.18~6.4m33％~60%受断裂控制，与围岩界线清楚，常包有角砾岩磁铁矿为主、少量赤铁矿石英为主，次为黄铜矿等绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化等致密块状、浸染状、少量角砾状

注：区域矿床资料主要参考1:20万区调资料归纳总结。

区域构造发育有南北向和东西向两组构造，为岩体的侵入及成矿物质的运移提供有利的通道，矿区内受岩体及断层作用发育的顺层层间破碎带及次级裂隙为成矿物质提供了容矿空间。据区域资料及实地考察，矿区辉绿岩体具有顺层侵入特征，且地层主要为白云岩和碳质板岩不等厚互层，其中碳质板岩相当于盖层为成矿物质的沉淀提供了一个良好的封闭空间，有利于含矿热液在白云岩层间破碎带沉淀，从而形成矿体。所以矿区铁矿体都分布于通安组四段白云岩的层间破碎带中，而板岩中未发现矿体。

富含Fe、Cu的含矿热液到达有利的容矿空间，首先进行的为充填作用，含矿热液充填层间破碎带及次级裂隙，此阶段主要为密度较大的Fe元素先进行的沉淀分离冷凝结晶；随着温度和压力的降低及Fe元素的进一步分离结晶，在底部形成铁矿体（伴随着少量的Cu），富铜的含矿热液与顶部的白云岩发生交代作用，形成铜矿体。从实地考察，含矿热液与较完整的白云岩主要发生交代作用形成星散状及浸染状的黄铜矿，在裂隙发育的白云岩中，沿裂隙面主要进行充填作用形成高品位的黄铜矿、斑铜矿矿体。所以矿区矿体表现为铜铁矿体共生，铁矿体位于铜矿体底部，且铁矿体中伴生有Cu。由于铁矿体先于铜矿体成矿，富铜的含矿热液会沿着有利通道继续运移沉淀的可能，从而导致铜矿体的延伸会更远，对此在实际工作中也得到了相应的验证。

4 结论

1）会理县麻栗坪铁矿是一个富磁铁矿的矿床。宏观上，铁矿的空间位置分布及成矿物质来源上，与华里西期辉绿辉长岩体有着紧密的联系。矿体受层间破碎带及次级断裂构造控制，赋存于下元古界通安组四段白云岩地层中，矿体呈不规则脉状、透镜状，与围岩界线清楚，矿体底部可见角砾状矿石（图4b、c、d），该矿床表现为受构造控制的充填型矿床特征。

2）该矿床矿体规模较小，矿石以磁铁矿为主，少赤铁矿；脉石矿物为石英，黄铁矿等，具有热液成因的矿物（磁铁矿、石英、方解石等）出现[2]，矿体可见硅化，矿脉边缘及围岩常有热液蚀变的现象；铁矿体顶部共生有铜矿体，且伴生有Cu、Au；其矿石结构构造均显示具有热液成因特点，不具沉积成因的纹层状层理及鲕状、豆状构造特征，以上特征显示矿床应属热液成因的铁矿。

3）综上，会理麻栗坪铁矿床为与华力西期辉绿辉长岩体有成因联系受构造控制的热液充填型矿床。

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Geological Features and Ore Genetic of the Maliping Fe Deposit in Huili, Sichuan

WU Chun-zhang1,2

（1-College Of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-Chengdu Geological Survey, Sichuan Bureau of Geological Exploration of Metallurgical Metals, Chengdu 610203）

The Maliping Fe deposit is confined to the Fourth Member of the Tongan Formation of the Proterozoic Huili Group. It is a small and typical hydrothermal filling magnetite-rich deposit related to Hercynian gabbro-diabase and controlled by structure on the basis of geological features, ore texture and structure and mineral association.

Fe deposit; geologic feature; hydrothermal filling; Tongan Formation; Maliping, Huili

2017-11-08

吴春章（1991-），男，四川宣汉人，研究生，地质学专业

P618.31

A

1006-0995（2018）03-0436-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.020