陕西省凤县北部镜铁矿找矿发现及找矿指示意义

宋曙光

摘要：陕西省凤县北部印支期岩浆活动强烈，存在明显的热液活动。调查发现何家庄岩体与石炭纪四峡口组地层接触部位镜铁矿发育，与三台山金矿具有相同的成矿地质背景。同时，镜铁矿点处存在明显的Au地球化学异常，预测本区存在良好的金矿找矿潜力，建议以镜铁矿点为线索，及时开展下一步金矿找矿工作，尤其是深部找矿。

关键词：镜铁矿；金矿；成矿预测；找矿意义；凤县

1.引言

镜铁矿是一种重要的金属矿物，它可以形成以镜铁矿为主的铁矿床，也可以成为某些铁矿床中较主要的金属矿物，还常呈镜铁矿细脉状或侵染状赋存于铁矿床和许多有色金属矿床中，是铁、铜、金、银、钨、锡、钼等矿化的重要找矿标志[1]。

秦岭造山带横亘于我国中部，独特的构造位置和演化历史造就了在我国有色金属和贵金属成矿的重要地位。研究区凤县地区位于东、西秦岭交接、转化部位，成矿地质条件优越，是寻找金、铅锌矿的有利地段。笔者近年来在凤县地区开展基础地质调查过程中在印支期何家庄岩体与石炭纪四峡口组地层接触部位新发现西沟脑镜铁矿点，与前人发现的镜铁矿点产出背景相同，均分布于岩体与围岩地层接触带部位。更为重要的是，镜铁矿矿点具有与邻区三台山金矿相似的成矿地质背景，且Au等地球化学异常明显，预测西沟脑一带具有良好的金矿找矿潜力，对区内金矿找矿工作部署具有重要指导意义。

2.区域地质背景

研究区横跨商丹板块对接带，处于华北板块和扬子板块结合部位，构造位置独特且关键，以商丹断裂带为界，以北为北秦岭构造带，以南为南秦岭构造带，物质组成复杂，演化历史漫长[7]。区内出露最老地层为古元古代秦岭岩群，为一套经历多期变质变形改造的中高级变质岩石组合体，构成北秦岭构造带变质结晶基底。其次为古生代地层，包括下古生界凤岩群、罗汉寺岩组，上古生界泥盆纪大草滩组和石炭纪四峡口组等，另有中生代白垩纪东河群出露。除东河群南与凤太盆地泥盆纪地层呈角度不整合接触外，其余地层间为断层接触。下古生界凤岩群为一套低绿片岩相变质的中基性火山岩系，且发育少量变质中—酸性火山岩、含炭硅质岩、浅灰色变英安质熔岩、凝灰岩和薄层硅质岩。罗汉寺组为浅变质、强变形有层无序的火山—沉积岩系，是一套含火山碎屑的弧前盆地沉积楔形体。大草滩组主要为一套以紫红色、灰绿色为特征的陆相杂色碎屑岩[4]。四峡口组为一套含炭碎屑岩为主的沉积建造，由炭质硅质板岩、粉砂质绢云板岩组成，夹石英砂岩、长石石英砂岩、生物碎屑灰岩或含燧石的灰岩、角砾状灰岩。草凉驿组形成于河流—沼泽相沉积环境，主要为砾岩和泥岩，夹不稳定煤层、煤线，产植物化石。

区内岩浆活动剧烈，出露不同期次的侵入体，以加里东期、印支期最具规模[2，3，6，]，岩石类型主要包括奥长花岗岩，石英闪长岩和二长花岗岩，部分岩体具埃达克质岩浆岩特征，如何家庄花岗闪长岩。岩体北部侵入罗汉寺岩组砂质灰岩与千枚岩中，南部侵位于石炭纪四峡口组钙质板岩或厚层灰岩中。岩体内分布大量成群的镁铁质岩石包体，包体呈椭圆状或不规则状，与寄主岩石呈截然接触关系，暗示存在明显的壳幔岩浆混合作用。

3.矿区地质特征

矿点位于三叠纪二长花岗岩体与石炭系四峡口组的外接触带附近（图2）。岩体侵入地层之中，其中穿插发育有细晶岩脉体，脉体走向340°～15°，沿走向延伸一般大于100m，个别达到数公里，在400m距离内，见4条侵入脉体。岩体及岩脉均受到了后期构造活动的影响，明显发育，两组节理近直交，一组节理产状为65°～50°∠52°～45°，另一组节理产状为305°～340°∠46°～56°，节理面平直。

4.矿床地质特征

4.1矿体特征

镜铁矿体主要赋存于细晶岩脉体的剪节理之中（图3），在围岩地层裂隙之中亦发育，但规模及品位相对较差。矿体一般宽为2m～3m，延伸约200m左右。

4.2矿石特征

矿石呈黄褐色，细晶结构，它形晶结构、半自形晶结构，团块状构造、细—网脉状构造（图4）。主要矿物成分为硅质、赤铁矿（镜铁矿）等，较破碎。

巖石主要金属矿物成分为赤铁矿（镜铁矿）、褐铁矿等。

赤（镜）铁矿：灰白色微带蓝色调，强非均质性（蓝灰—灰黄），深红色内反射，有多种状态，一是呈半自形晶、板状，粒度0.08mm～0.72mm，浸染状分布在脉石矿物粒间；二是呈板状、片状、弯曲状、揉皱状，粒度0.06mm～0.65mm，集合体呈放射状、团块状。部分板状赤铁矿呈浸染状分布在脉石矿物粒间，形成较早；部分赤铁矿呈片状、弯曲状、揉皱状，为镜铁矿，集合体呈放射状、花瓣状，含量相对较高，沿裂隙充填呈团块状、细脉—网脉状，显示其形成较晚，可能为热液作用成因的（图5）。岩石铁染较明显。

褐铁矿：粒度0.02mm～0.25mm，灰色微带蓝色调，呈它形粒状、半自形晶、胶状，呈磁铁矿假象，可能为交代磁铁矿，边缘常呈胶状环带，稀疏浸染状分布（图5）。褐铁矿呈半自形晶，具磁铁矿假象，常由赤铁矿及褐铁矿交代原岩中的磁铁矿，一般赤铁矿分布在内核，不均匀。褐铁矿分布在边缘常呈环带状。浸染状分布在脉石矿物粒，可能形成较早。

矿物形成顺序：磁铁矿→赤铁矿（镜铁矿）/褐铁矿。

4.3矿体及围岩蚀变特征

镜铁矿蚀变以热液蚀变为典型特征（图6），主要为硅化、铁碳酸岩化，形成石英方解石脉体、铁碳酸盐脉体，矿体呈细-网脉状构造。围岩蚀变为轻微硅化、铁碳酸岩化。

5.矿床成因浅析

前人研究表明，镜铁矿是热液作用的产物，可见于不同类型的热液矿床中，主要热液来源有变质（区域变质、构造变质、接触变质）热液和岩浆作用有关的热液（特别是火山热液）。西沟脑镜铁矿点产出于印支期岩体与石炭纪地层接触部位，矿石结构构造也显示其与热液关系密切。因此，西沟脑镜铁矿点属岩浆岩热液成因。

6.找矿意义

研究区凤县地区印支期主造山期构造—岩浆—热液活动十分强烈，尤其是何家庄岩体具有高Sr低Y埃达克质岩石特征，对金矿成矿具有重要的意义[8]。事实上，除本次发现的镜铁矿点外，前人在东邻下渠一带相同的地质背景下也有镜铁矿点资料的显示，这表明该区存在一期（印支期）强烈的热液活动事件。

野外调查表明，镜铁矿点产出于花岗闪长岩、二长花岗岩与砂质板岩、钙质板岩接触部位，相伴有硅化、铁碳酸盐化、绢云母化等蚀变，预示深部可能有铁、铜矿化或铜、钼、钨、金等矿化体。重要的是，镜铁矿点与西邻三台山金矿具有相同的成矿地质背景，均位于三叠纪岩体与石炭系四峡口组地层接触部位，且本次发现镜铁矿点处显示有Au地球化学异常，Au、As、Sb、Hg、Ag、W、Sn、Bi等元素分别显示出明显的北北西向地球化学场异常带，与野外填图识别及磁法推断的断裂延伸方向、位置吻合。

7.结论

陕西省凤县北部印支期构造-岩浆-热液系统发育，印支期何家庄岩体与石炭纪四峡口组接触部位发育的西沟脑镜铁矿的发现指示其深部具有形成铁、金、铜、钨、钼矿的潜力，结合地球化学特征以及区域找矿成果，本区具有良好的金矿找矿潜力，建议以镜铁矿点为线索，及时开展下一步金矿找矿工作，尤其是深部找矿。

参考文献：

[1]陈大经.镜铁矿矿物的找礦指示意义初探[J].地质与勘探， 1988.（3）：10-14.

[2]陈隽璐，徐学义，王洪亮，王宗起，曾佐勋，王超，李平.北秦岭西段唐藏石英闪长岩岩体的形成时代及其地质意义[J].现代地质， 2008. 22（1）：45-52.

[3]王洪亮，何世平，陈隽璐，徐学义，孙勇，第五春荣.北秦岭西段红花铺俯冲型侵入体LA-ICPMS定年及其地质意义[J].现代地质， 2006. 20（4）：536-544.

[4]吴树宽，裴先治，李佐臣，李瑞保，裴磊，陈有炘，高景民，刘成军，魏方辉，王银川.西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LAICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据[J].地质通报， 2012. 31（9）：1469-1481.

[5]闫臻，王宗起，陈隽璐，闫全人，王涛，张英利.北秦岭武关地区丹凤群斜长角闪岩地球化学特征、锆石SHRIMP测年及其构造意义[J].地质学报， 2009. 83（11）：1633-1646.

[6]姚征，张亚峰，杨涛，易鹏飞，郑淑新.北秦岭西段黄牛铺岩体锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及其地质意义[J].现代地质， 2017. 31（6）：1157-1167.

[7]张国伟，张本仁，袁学诚，肖庆辉.秦岭造山带与大陆动力学[M].北京：科学出版社. 2001.

[8]张亚峰，姚征，易鹏飞，杨涛.关于高Sr低Y埃达克质岩石与金矿成矿关系的探讨—以陕西省凤县八卦庙金矿为例[J].现代地质， 2018. 31（6）：1157-1167.