论冕宁县铁厂乡铁、锡矿地质特征及矿床成因分析

宋玉聪，颜君，严敏，张祥磊，田正熙

（1 四川省地质矿产勘查开发局四零四地质队，四川 西昌 615000； 凉山州国土资源局，四川 西昌 615000）

冕宁县铁厂乡铁锡矿矿区位于横断山脉东部边缘，四川盆地西南部，主要山脉近南北向展布，矿区范围为单面山的斜坡地貌，局部为山间河谷（平坝）地貌。地形受岩性、构造、水系的控制，地势总体矿区南部及西部高，东部及北部低。周边山脊走向大体与区域构造线一致，即呈南北向。矿区海拔2377m～2130m，高差200余m，一般斜坡坡度22～45°。当地最低侵蚀基准面为铁厂沟，标高2120m。成矿地质特征清晰。具有较大的找矿前景及开采经济价值[1-3]。

1 地质特征

矿区位于扬子准地台（Ⅰ）西缘、康滇地轴隆起带北部北段（Ⅱ），分属于泸定～米易台拱、江舟～米市断陷两个（Ⅲ）级构造单元，地跨石棉台穹、米市断凹两个（Ⅳ）级构造单元。矿区地处南北向安宁河断裂带南段近东侧，泸沽复背斜南东，铁厂沟复式向斜中，早震旦世澄江期泸沽花岗岩体外接触带。主构造线方向呈近南北方向。区内锡矿、铁矿主要为包括大顶山、铁矿山、拉克3个中型铁矿床，另有多个小型铁矿床及8个铁锡矿点，如：松林坪磁铁矿床（小型）、朝王坪磁（赤）铁矿床（小型）、黑林子磁铁矿床（小型）、登相营磁铁矿～赤铁矿床（小型）、猴子崖锡（铁）矿床（小型）、龙王潭磁铁矿床（小型）、白崖子锡（铁）矿点、盐井沟矽卡岩型锡矿等。已知的铁矿、含锡铁矿及锡矿体，绝大多数赋存于岩体外接触带前震旦系登相群浅变质碎屑岩夹碳酸盐岩及其大理岩与透辉石角岩中，变质石英砂岩与大理岩间等不同岩性接触处的层间破碎带中。受泸沽复背斜及泸沽花岗岩体分布控制；次一级的褶曲部分形成的层间虚脱空间或张性断裂是含矿热液的通道；而更次一级褶曲的层间破碎带及两翼张性及张扭性断裂有利于成矿。

2 矿体（层）赋存层位及矿化特征

铁厂五一八采选厂铁厂乡锡矿体赋矿层位为中元古界登相营群朝王坪组上段（Ptcw3）第三及第二岩性层，锡铁矿体赋矿层位为中元古界登相营群朝王坪组上段（Ptcw3）第三岩性层，受下山堡复式向斜之西侧一次级背斜的层间破碎带、层间破裂带控制。

2.1 朝王坪组上段第三含锡矿、铁矿岩性层

矿区南部勘探线地形线下方与8号锡矿体顶部的千枚岩与石英砂岩之间，该岩性层顶板出露不全，能见到了底板。总体走向呈北西西～南东东向展布，倾向196～255°，倾角36～79°。通过对钻孔统计，岩性层平均厚度136.89m；其中，最大厚度为181.42m，最小厚度72.52m。

层内岩石为变质石英砂岩。岩石较破碎，风化强烈；岩石成分以石英为主，次绢云母，铁质矿物；岩石结构从上部的中粗粒结构到中粒，至下部的细粒结构，其韵律特征较明显；岩石构造薄-中层状外，条带状构造也较清晰。

矿区的①、②号主要含矿层间破碎带皆位于此层中，组成锡铁矿的含矿构造蚀变破碎带。在采矿权内破碎带长度125m，带宽2～44m不等，倾斜长75.97～177.75m；走向呈北西～南东向展布，产状与地层基本一致；断层滑动面清晰，呈波状起伏，断层破碎带的主要由碎裂岩、糜棱岩、断层泥组成，常具硅化、石英化、电气石化、黄铁矿化、褐铁矿化等矿化蚀变特征，带内、外常见石英脉穿插及揉皱现象；各矿化蚀变带集中部位具锡矿化，但矿化不均匀。

该层位是矿区最主要的锡铁矿赋矿层位，1、2、3、4、4-1、5、5-1、6、7-1、7号锡矿体及Ⅰ号铁矿皆赋存于此；经过对勘探线上控矿钻孔赋矿层厚度与锡、铁含矿层厚度全面统计，朝王坪组上段第三岩性层各锡矿体平均总厚度为13.49m，其中ZK0204矿层平均厚度最大为23.42m，以ZK0103平均厚度最小为3.03m,在本岩性层中锡的平均含矿率（厚度比）为9.85%；经过对勘探线上控矿钻孔赋矿层厚度与锡、铁含矿层厚度全面统计，朝王坪组上段第三岩性层各铁矿体平均总厚度为1.97m，其中ZK0103矿层平均厚度最大为2.82m，以ZK0202平均厚度最小为1.00m，在本岩性层中铁的平均含矿率（厚度比）为1.44%。

各矿体产状变化最大为7、Ⅰ号矿体，随地层起伏明显；矿体倾角最陡的为6号矿体，最高为79°，近于直立；6、7、号锡矿体有分枝复合，膨大收缩现象。

矿体及层位中硫化物含量相对较少，多被氧化为赤褐铁矿，主要金属矿物为锡石、褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿，少量黄铁矿、磁黄铁矿等。脉石矿物主要为石英、绢云母等。

矿体多呈似层状，部分呈脉状或透镜体产出，与地层及层间破碎带产状基本一致，且相对稳定，但其中部分具波状起伏特征。

2.2 朝王坪组上段第二含矿岩性层

矿区北部勘探线中下方，介于8号锡矿体与20号锡矿下方，岩性层顶、底板出露全。总体走向呈北西西～南东东向展布，倾向205～262°，倾角29～70°；平均厚度143.75m，最大厚度为ZK0204的222.69m，最小厚度为ZK0201的102.96m。

岩性层内岩石以变质石英石夹千枚岩，二者呈不等厚互层。岩石完整，风化弱；岩石成分以石英为主，次绢云母，绿泥石，少量电气石、铁质矿物等；岩石结构以细至中粒为主，薄～中层状，千枚状、条纹条带状构造发育。

岩性层的构造特征除少量规模不大的层间破碎带、层间破裂带外，多以层间节理裂隙为主。在层间破裂带中见石英脉、黄铁矿细脉及电气石网脉及团块，以及少量黄铜矿团块充填，在这些节理裂隙密集带中，常具锡矿化，从而造就8～23号的锡矿体。

本层出露矿体数量较多，为8、8-1、9、10、11、11-1、……23号矿体共18条，其中以9、12、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23由于仅为单工程或仅二个工程控制，无法进行资源/储量估算。经过对勘探线上控矿钻孔赋矿层厚度与锡含矿层厚度全面统计，朝王坪组上段第二岩性层(赋矿层)各锡矿体平均总厚度为16.03m，其中ZK0202矿层平均厚度最大为35.45m，以ZK0103平均厚度最小4.11m，在本岩性层中锡的平均含矿率（厚度比）为11.15%；各矿体产状变化最大以8号锡矿体，随地层起伏明显，其余矿体变化较小；矿体倾角最陡的为8号矿体，最高为70°；14号锡矿体外分枝多，尖灭再现特征明显。

矿体及层位中硫化物含量相对较多，风化作用弱，主要金属矿物为锡石、黄铁矿、磁铁矿，少量褐铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等。脉石矿物主要为石英，绢云母、电气石、绿泥石等。矿体多呈似层状、透镜体、脉状产出，与地层及层间裂隙产状基本一致，且相对稳定。综上所述，矿区锡矿及铁锡矿体明显受层位、岩性、层间破碎带、层间破裂带、蚀变带控制，矿体产于层间构造蚀变带或层间裂隙中，矿体产状与层间构造蚀变带及地层产状基本一致，具明显的层控、层间构造控矿特征。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

根据矿石矿物组合、矿化蚀变特征，矿床具典型的中高温元素组合特征，成矿热液主要以中高温岩浆热液为主，朝王坪组上段地层及其层间构造环境为主要的容矿赋矿构造，安宁河断裂带是区内最主要的控矿、导矿构造。故矿床成因属与花岗岩有关的石英-锡石多金属硫化物高中温热液型矿床。其成矿过程如下：

晋宁期形成的安宁河断裂带，其东盘下降，沉积了登相营群地层，在澄江期断裂带具明显张性特征，为早震旦世澄江期泸沽花岗岩浆沿安宁河断裂带呈南北向喷溢侵位于元古界地层中提供通道，由于岩浆热动力作用，富锡的地壳或矿源层中的锡沿地热梯度带向高温部位迁移富集，岩浆进入超变质阶段，导致锡及其相关元素进入，形成经重熔、再生改造的含锡泸沽花岗岩体。其后，随着泸沽含锡花岗岩浆上升定位、岩浆分异演化，锡逐渐富集于演化晚期的富硅、富碱、富挥发性的残浆中，并最后以高温含锡的气液流体与硅酸质熔浆分离，形成岩浆期后的具高温高压含锡气液流体。当高温高压的含锡成矿流体沿导矿构造或近岩体的容矿构造进入朝王坪组上段长石质围岩的层间构造带的开放酸性环境中时，由于成矿流体已脱离其相对物质平衡的母岩环境，导致成矿流体氧逸度有所降低，硫逸度有所增加，PH值降低，也导致温度、压力降低产生降压沸腾，致使气、液分离及酸、碱分离，物质交换，首先使锡、铁等矿物以氧化物形式结晶沉淀，高温热液阶段后期锡等成矿元素已沉淀晶出完毕，残液中的铜、氟、硅、硫等元素更加富集，此时的变质热液、地下水热液占据主动，成矿温度降低，在有利的条件下生成铜、铁、砷、铋、锌等硫化物，及石英、电气石、绿泥石脉等，出现局部多金属共生现象；晚期形成的石英脉常穿插于各岩矿石中。成矿物质沉淀方式多以充填为主，交代作用较差，而层间滑动、层间构造破碎带、层间破裂带及部分张扭性裂隙控制了矿层和矿脉的产状及形态。

印支期攀西裂谷表现为总体隆升，喜马拉雅晚期，安宁河断裂带复活，地壳发生强烈短缩、叠覆等构造效应。地表严重剥蚀，矿体暴露于地表，使含矿母岩发生强烈风化作用，许多岩石蚀变成高岭土类矿物和云母类矿物在地表水和风作用下流失，一方面磁铁矿、黄铁矿部分氧化成赤（褐）铁矿堆积成品位较高的铁矿。

冕宁县铁厂乡锡（铁）矿床与泸沽花岗岩体关系密切，成矿作用具多期多阶段性；根据不同的矿物、矿物组合和元素特征，以及矿脉和矿物集合体的相互切割和交代等关系划分不同成矿阶段。

矿区成矿阶段大致可分高中温热液期，表生风化成矿期。其中热液期划分为锡石-磁铁矿高温成矿阶段，锡石-多金属-石英中温成矿阶段、锡石-黄铁矿-绿泥石-电气石-石英成矿阶段。

3.2 找矿标志

通过对地层、构造、岩浆活动和变质作用的分析，总结了矿区锡（铁）矿床的控矿因素及成因类型，矿区的找矿标志如下：

（1）氧化露头标志。红色褐铁矿直接指示风化壳型锡（铁）矿床的存在，是最重要的找矿露头标志。

（2）地层、构造标志。矿化产于泸沽花岗岩体外接触带登相营群朝王坪组上段地层中，其层控、构造控矿特征明显，故其层间构造带可作为间接的找矿标志。

（3）围岩蚀变标志。与矿化关系密切的蚀变有黄铁矿化、绢云母化、硅化、电气石化、绿泥石化等。

（4）地球化学标志。通过土壤地球化学测量，可在区内圈出钨、锡、钼、铋高中温化探组合异常，对峰值高、浓集中心明显，且异常的长轴方向与区内主要断层及次一级断层走向一致，对寻找高中温锡矿床十分有利。

（5）物探异常标志。磁异常等值线形态较规律，这种磁异常可作为间接找矿标志。

4 矿床开发经济效益评价

本矿山资源可靠，投资估算合理，财务指标可行，投资回收期短。且矿区利用原有的生产系统，投资风险小，见效快，经济效益明显。评价主要考虑主产品锡、铁，在静态利润中已扣除采、选成本及今后的矿山开发基建项目投资。目前，锡、铁价格在低位徘徊盘整，盈利水平低，但随着价值的回暖，经济效益将明显提高。因此，项目建成不仅解决矿山持续发展问题，同时也带动地方民族经济发展。且对解决当地剩余劳动力就业，提高老百姓人均收入，拉动当地其他产业的经济发展，带动老百姓脱贫致富，起到至关重要的作用，具良好的社会效益。

5 结语

综上所述，文章通过对冕宁县铁厂乡铁锡矿矿区矿床的地质特征及成因进行了一定的分析，与此同时我们需要对硬件设备和技术进行一定的深化和加强，通过不断投入的地质勘查工作和手段，以寻求得到一手资料进行更好的成因分析和找矿标志，只有这样才能更好的掌握矿床的特征及成因，这是一个持久的过程，需要逐步的进行解决，不能冒进。很多的问题都是需要从细节出发，才能获得较大的突破，尤其是对矿床的地质特征和成因，需要进行较为细致的工作才能获得更大的建树。