福建省大田县建爱矿区铁多金属矿地质特征及成因浅析

刘少云

（福建省闽西地质大队，福建 三明 365000）

1 成矿地质背景

矿区位于闽西南晚古生代坳陷的北东边缘，政和-大埔断裂带西侧，广平—龙山崎倒转复式向斜南段；建爱-铭溪一带存在一系列的北东-北东东向的倒转褶曲，以及大规模的迭瓦式逆掩断层（推覆构造），导致北西侧的林地组地层逆掩在文笔山组-童子岩组上方，形成一个规模较大的破碎带，此破碎带是本区控矿构造之一。区内褐铁矿、多金属矿受此破碎带控制，由于断层破碎带产状浅部较陡、中下部平缓，上覆林地组地层裂隙发育，与地下水发生联系，导致原生矿大部分被氧化，形成“铁帽”“锰帽”以及氧化铅锌矿。

1.1 地层

矿山出露地层有石炭系下统林地组（C1l），二叠系中统栖霞组（P2q）、童子岩组第一段（P2t1）、第二段（P2t2）和第三段（P2t3）。

1.2 构造

矿山童子岩组总体表现为：向北东倾伏、向南西扬起复式倒转向斜，为矿山Ⅱ级褶皱，两翼发育有2对次级倒转褶皱（Ⅲ级褶皱）和伴生断层。F0、F0′推覆断层：地表出露于矿山北部及中部，零星分布于中部、西部，断面呈缓波状，倾角平缓，但局部较陡。F0、F0′形成于成矿前，为推覆断裂。断层破碎带宽度变化较大，最厚60m以上，薄至毫米。带内角砾成分复杂，有石英砾岩、灰岩、硅质岩、泥质岩、石英脉等大小不一的角砾和断层泥，多呈次棱角状，常为风化淋滤铁锰质胶结，部分成铁锰矿石。经查明断裂面产状平缓，具有起伏波状延伸，总体向南东或北东倾斜，倾角25°～38°；为本区铜铅锌等多金属矿的控矿、赋矿良好构造，成矿后部分地段再遭构造运动影响，将矿石再次压碎。

图1 大田县建爱矿区铁多金属矿地质略图

1.3 岩浆岩

区内主要为燕山晚期汤泉岩体的花岗闪长岩和酸性、中酸性岩脉、岩枝，个别为岩墙。

2 矿体特征

区内按类型共圈定了20个矿体，其中1、4、5、6号为褐铁矿矿体，11、19、24号为铅锌矿体，15号为硫铁矿矿体，16、18号为铜矿矿体（伴生）。各矿体均产于断层破碎带中，矿体形态严格受破碎带的控制，较规则，多呈似层状，少数为透镜状。上下矿体相互平行，北东走向，南东倾斜，倾角30°～35°，沿走向北东端略具倾斜之趋势。1号主矿体出露地表——即为褐铁矿铁帽矿体，是矿山规模最大的矿体，矿体顶板界线不规则，厚度变化不稳定的似层状矿体，沿走向长420m，沿倾向宽60m～125m，厚度平均25.89m，最大可达32.73m，矿体产状平缓，走向NE，倾向SE，倾角约35°，沿走向倾向均具波状起伏。其他矿体形态为不规则的透镜状或似层状。

图2 建爱矿区铁多金属矿10线地质剖面图

矿石特征：

（1）矿石物质组成特征。

黄铁矿：淡黄色，半自形-他形粒状结构，部分压碎结构。产出有两种：一种和方铅矿、闪锌矿共生，为致密块状；一种呈“沙包”状，颗粒直径为1mm～2mm。黄铁矿生成最早，已被方铅矿、闪锌矿交代呈孤岛状。据光谱分析含As0.08%。

闪锌矿：灰黑色，半自形～他形粒状集合体。一般生成于黄铁矿孔隙中，呈网脉状，与方铅矿密切共生。在闪锌矿中有黄铜矿包体，黄铜矿呈乳浊状。闪锌矿形成晚于黄铁矿、方铅矿。

方铅矿：钢灰色，半自形-他形粒状,与黄铁矿、闪锌矿密切共生。一般分布于黄铁矿的周围，有的被闪锌矿轻微交代，说明形成晚于黄铁矿而早于闪锌矿。

辉铜矿：黑色，细粒集合体，局部呈粉末状，分布于其它矿物颗粒孔隙中。为次生矿物。黄铜矿：一般见于闪锌矿中心，为固溶体分离物，呈乳浊状，量少。

褐铁矿：为含铁矿物之氧化物。棕褐色，蜂窝状、胶状、皮壳状。据镜下鉴定还有少量的针铁矿。人工重砂鉴定有少许赤铁矿、锆石等。

（2）矿石的结构、构造。

矿石结构：据肉眼和光薄片鉴定，多金属矿石具有半自形、他形粒状结构，黄铁矿、方铅矿、闪锌矿呈半自形、他形粒状的集合体。黄铜矿则呈乳浊状分布于闪锌矿中，形成乳浊状结构。因断层作用有些矿石形成压碎结构。

矿石构造：褐铁矿矿石多呈蜂窝状、皮壳状、胶状，条带状构造，部分具角砾状构造；锌铅矿矿石多呈块状构造、细脉状构造、角砾状构造；黄铁矿矿石多为团块状；辉铜矿矿石具有薄膜状构造。

（3）矿石类型。

根据矿石矿物、化学成分及矿物共生组合、结构构造等特征，划分为4种自然类型：褐铁矿型、铅锌矿型、铜矿型和黄铁矿型。

（4）围岩蚀变。

矿山内围岩蚀变作用较弱，但较普遍，主要有空晶石化，绿泥石化，绢云母化，角岩化，叶蜡石化，黄铁矿化等；普遍以黄铁矿为主的多金属矿化。

3 矿床成因

矿区位于闽西南坳陷带最重要的内生矿床[1]中，构造活动强烈，区内林地组砂砾岩与栖霞组灰岩间，栖霞组灰岩与童子岩组质砂岩、灰岩间；由于上述界面为岩石物性差异面，在构造应力作用下，易产生滑动，导致界面的上下岩石破碎[3]形成F0、F0′，后期成矿热液沿此层位接触交代而富集成矿，再接受后期构造叠加作用影响，矿体被切成矿块；部分矿体出露地表接受风化风作用或地下水发生联系，导致原生矿大部分被氧化，形成“铁帽”“锰帽”以及氧化铅锌矿；深部矿体呈团块状、细脉状、角砾状、薄膜状构造。

4 结论

本矿区铁多金属矿虽然缺少对矽卡岩化的阐述，但是从上述矿体成因中发现，区内矿体主要产于中酸性（以花岗闪长斑岩、花岗斑岩为主）中-小岩体、岩脉外接触带的碳酸盐岩与碎屑岩相过渡处，控矿容矿构造为推覆构造或层间构造破碎带，呈层状、似层状，具有层状矽卡岩化的特点；根据笔者翻阅资料认为，热液成矿后该区仍接受多次构造破坏，导致应力脆弱的F0、F0′断层中的物质(含矽卡岩及其他物质)在构造运动中变成断层泥；另外，破碎带内仍残留了部分灰岩、硅质岩等角砾，亦可说明本区成矿与矽卡岩有必然联系。由此，认为区内成矿因素符合船山组、栖霞组灰岩层位和滑脱构造双重控制的层控矽卡岩型[1-4]铁硫多金属矿床的特征。