浅析毕机沟钒钛磁铁矿床成矿模式

白亚菊 常红盼

摘 要：钒钛磁铁矿床为一种同基性-超基性及基性作用相关的晚期岩浆分异矿床，铁矿物中富含钛、钒等物质，一般情况下可生成钒钛磁铁矿床，在铁矿储量中占据较大比重。结合成矿特征，钒钛磁铁矿床主要可分为两种类型，即贯入型、晚期分异型。而毕机沟钒钛磁铁矿床为中国形成地质年代最早的一类典型矿床，位于陕西洋县境内，因此，为对找矿规律加以总结。本文针对毕机沟钒钛磁铁矿床成矿模式展开探讨。

关键词：毕机沟;钒钛磁铁矿床;成矿模式

汉南基性杂岩区地处扬子板块北缘，区域内自元古代至今便广泛分布岩浆岩，以整体角度而言，汉南基性杂岩区成矿同中元古代末Rodinia超大陆裂解、形成过程具备一定关联。沿此区域北东部毕机沟一带现已发现多处小型钒钛磁铁矿床及1处中型钒钛磁铁矿床。本文借助对成矿模式的探讨，并以毕机沟钒钛磁铁矿床为例展开分析，望以此为找寻大型钒钛磁铁矿床提供相关参考。

1 地质背景

毕机沟钒钛磁铁矿床位于陕西洋县境内，构造位置处于扬子地台—汉南隆起的东北边缘基性杂岩体内。此隆起区中-新元古代岩浆活动共可分为三期：第一期生成中元古代三花石群（Pt2S）火山-沉积岩系地层，上部为绿片岩、千枚岩及石英岩等;中部为赤铁矿扁豆体、千枚岩及磁铁矿等;底部为灰质片岩、斜长角闪岩及千枚岩等。第二期主要为基性岩浆侵入，生成三个以带状为主要分布形式的基性侵入岩（体）群，也被称作汉南基性杂岩，以毕机沟岩体及望江山等较大岩体为代表。第三期主要为晚元古代花岗岩侵入，斜长花岗岩、花斑岩Rb-Sr同位素等时线年龄为800Ma左右，致使汉南基性杂岩遭大面积蚕食。其中，毕机沟岩体在汉南基性杂岩区北岩带中占据重要位置。

2 各類侵入地质体

毕机沟基性-超基性岩岩体内部构造中的火成岩层序已经成岩后褶皱作用复杂化，致使杂岩体内部产生一系列向形构造、背形构造，如周家砭向形、钻天梁背形、石家坡向形等，致使矿层、火成层理产生倾斜。如以周家砭-毕机构地段为例，矿体产状、火成层理均向北东方向呈40°-80°倾斜。经岩相学研究、实地勘察发现，A-A'剖面（图1）中出露岩石组合特征及类型等恢复杂岩体火成层序剖面（图2）显示，厚度于5000m左右，由上自下分别为：IV-上部闪长岩带、Ⅲ-中上部异剥辉长岩带、Ⅱ-中下部辉长岩带及Ⅰ-下部斜长橄榄岩带等，各岩带中均包括至少1个韵律单元。

斜长橄榄岩带（Ⅰ）出露位置于童家山一带，岩石以超基性岩石-斜长橄榄岩及橄长岩为主，SiO2含量处于35.12%～42.77%间，于岩带顶部位置可见浅色辉长岩及苏长辉长岩。贫辉石为此岩带岩石主要特征，根据斜长石、橄榄石成分变化、相对含量可将韵律层予以显示。岩带底部位置橄榄石含量超出75%，且自下而上呈逐渐减少趋势，而斜长石则同橄榄石相反，自下至上逐渐增加，存在斜长石含量超出75%的橄长岩。岩带中上位置橄长岩中板状斜长石An值达89.33，同底部斜长橄榄岩中他形粒状斜长石An值相比，差值较大，分析原因可能同重力分选导致早期结晶斜长石上浮相关。

此岩带韵律层理发育如下：底部韵律层理普遍为斜长石、橄榄石交替富集显示;上部则以辉长岩粒度递变层理为主。此岩带内并未具备较高金属矿物含量，主要为黄铜矿及少量磁黄铁矿等硫化物，磁铁矿、少量铬铁矿为常见金属氧化物。铂族元素在中部带、下部带过渡层位总量达峰值，总量达20×10-9左右，其余位置总量于4×10-9～ 5×10-9间。以南出露富含斜长石粗粒辉长岩为例，结合岩石粒度变化、岩石成分变化共可划分至4个韵律单元，岩石基性程度自下而上呈逐渐降低趋势。浅色辉长岩为此区域岩带主体，粒度较粗。此区域岩带矿化较弱，若以显微镜观察则可见少量磁铁矿单晶、钛（磁）铁矿。毕机沟、钻天梁及崔家坪等位置出露岩带为中上部异剥辉长岩带（Ⅲ），少量出露于东沟河等地。辉长岩及异剥辉长岩为岩带主体，橄榄辉长岩薄层及苏长辉长岩局部可见，韵律层理极发育由矿物粒度变化形成，数毫米微细层理为常见厚度。此岩带共由4个韵律旋回单元构成，由下而上粒度呈渐增趋势，并逐渐由含钒钛磁铁矿细粒异剥辉长岩向中粒辉长岩转变。顶部闪长岩带（IV）常出露于东沟河及石家坡等岩体顶边部位置，并由细粒闪长岩逐渐向石英闪长岩转变。

3 侵入岩石

勘查区沉积地层除包括水蚀冲积物、少量第四系残坡积物外，未见其它沉积地层出露。花岗岩、苏长岩、橄榄辉长岩及各类辉长岩等主要出露的基性-超基性和酸性侵入岩。辉长岩体为本区域主要含矿体，将辉长岩体细分可分为异剥辉长岩、蚀变辉长岩两种类型。各类辉长岩在本区域岩体中混杂出露，以中细粒含磁铁矿化异剥辉长岩为主，含矿性较高，为工业铁矿体主要构成。花岗岩结合暗色金属矿物类型可分为黑云母斜长花岗岩及斜长花岗岩等。花岗岩体主要由后期岩浆入侵所生成，时代略晚于辉长岩，通常可包裹早期辉长岩、中细粒磁铁矿化辉长岩捕掳体等，致使花岗岩中多分布为透镜状。苏长岩多出露于毕机沟矿段紧靠矿带中，呈上盘、下盘分布，下盘发育良好，但厚度较低且延长不够稳定，岩石表面多呈黑色或深灰色，以中粒为主。

4 结语

自20世纪50年代至今，针对毕机沟一带找矿工作从未停止，但因区块划分、经费等因素限制，致使毕机沟区域内勘察研究工作止步不前，造成大矿床难见、小矿床遍地的局面。为总结找矿规律，找到大矿床，本文即针对毕机沟钒钛磁铁矿床成矿模式展开探讨，望借此为找矿工作科学、顺利展开提供参考。

参考文献：

[1]段博林，苏犁，王静，等.扬子板块西北缘新元古代洋县桑溪沟花岗岩成因：Rodina超大陆裂解与地壳重熔[J].地球化学，2018，47（05）：506-521.

[2]成来顺.陕西毕机沟钒钛磁铁矿床铂族元素地球化学特征及其意义[J].矿产与地质，2017，31（06）：1072-1076.

[3]刘凯，任涛，曹广杰，郭延辉，等.汉南杂岩区毕机沟一带钒钛磁铁矿成矿规律及找矿潜力研究[J].中国钼业，2015，39（03）：21-28.

[4]杨合群，苏犁，宋述光，等.论陕西毕机沟钒钛磁铁矿床成因[J].地质与勘探，2015，49（06）：1036-1045.