镇安县铁铜沟铁矿体地质特征及找矿浅析

刘 存，裴春霞，张步乾，任志永

(1.西北有色工程有限责任公司，陕西 西安 710000；2.咸阳西北有色712总队有限公司，陕西 咸阳 7120002；3.长安大学，陕西 西安 710000；4.昆明市东川金水矿业有限责任公司，云南 昆明 654100)

0 引 言

镇安铁铜沟铁矿是镇安县豪伦矿业有限责任公司自有探矿权区，通过工作在区内初步圈定K1、K2 2个铁矿体，矿体位于铁铜沟与红铜沟间，矿化体延伸长约1 800 m，经工作确定铁矿体长480 m，厚3.4～5.2 m，矿体产出受层位控制，矿体倾向南西，呈似层状，倾角56°～60°，矿石品位TFe：29.99 %～37.05 %，估算333+334矿石量372 054 t，深部找矿潜力较大。

1 区域地质背景

工作区大地构造位于南秦岭印支褶皱带内的古生代(山阳—柞水—旬阳)沉积盆地偏北缘。区域构造线总体呈近东西向展布，出露地层主要为古生代的一套沉积(浅变质)岩系，褶皱、断裂构造发育。矿产以沉积-改造型为主。

区内出露的地层主要为泥盆系九里坪群罗家湾组与下伏八善沟组3段呈断层接触；云镇组与上伏八善沟组1段呈断层接触，与下伏火星沟组呈断层接触；火星沟组与下伏沙湾组呈整合接触；石炭系八善沟组与上伏晚泥盆系-早石炭系九里坪群油坊坪组1段呈断层接触，与下伏晚泥盆系云镇组2段呈断层接触。

岩性主要为钙细粒长石石英杂砂岩夹板岩、含钙绢云母板岩夹石英细-粉砂岩、钙质砂-粉砂岩夹粉晶灰岩、灰绿色细粒粉砂岩、粉砂质板岩、绢云母板岩。

区内构造总体为早期东西向构造和晚期南北向破矿构造，在图幅南部可见有王家沟—八善沟以石炭系地层为核部的向斜构造，向斜两翼为泥盆系地层：北部以泥盆系云镇组1段为核部的背斜构造，在区内可见北部地层北倾，南部地层南倾。菱铁矿体主要产于背斜构造的两翼。

区内未见岩浆活动，在矿区北侧见花岗斑岩出露，矿区内可能存在隐伏岩浆岩体。

2 矿床地质特征

2.1 矿体地质特征

在工作区中部圈定了K1、K2铁矿体，2条铁矿体被近南北向构造错断，K1铁矿体被南北向铁铜沟断裂分解为东、西2条矿体，分别编号为K1铁矿体、K2铁矿体。K2矿体在东段，主要以北东倾为主，K1矿体在西段，倾向以西倾为主。K2矿体主要以北东倾为主，局部北西倾(可能为东段主矿体的分支)，K2矿体(4～17线)产状为12°～355°∠22°～52°，矿体平均倾角35°，总体走向为320°。K1矿体产状发生变化倾向以西倾为主，局部地段西南或北西倾。西段(4’～16线)产状为235°～310°∠14°～41°，矿体平均倾角32°。

K1、K2铁矿体赋存于泥盆系云镇组第一岩性段(D3y1)，矿体主要为含菱铁矿的碳酸岩脉，顶底板围岩均为粉砂质板岩，局部为粉砂岩，蚀变矿物主要为铁白云石、绿泥石、黑云母等。矿体形态以脉状、似层状为主，局部呈透镜状，产状与地层产状基本一致，局部可见切层矿体产出。矿体工程控制长920 m，控制斜深55～130 m，矿体地表出露最大标高为1 360 m，矿体最低标高为1 090 m左右，目前工程控制最低标高为1 060 m。矿体厚度1.30～5.14 m，平均厚度3.88 m，厚度变化系数25.41 %。铁品位为24.4 %～57.1 %，平均品位为43.1 %，品位变化为均匀型。

矿体呈似层状、脉状、透镜状产出，局部具膨胀狭缩、分支复合特征，矿体总体具深部富浅部贫及深部菱铁矿浅部渐变为褐铁矿的变化规律，矿体总体走向北西—南东，K1与K2矿体由于受近南北向构造的错动产状变化较大。

2.2 矿石质量

矿石物质成分：勘查区矿石组成较简单，铁矿物以菱铁矿为主，其次是褐铁矿和少量的磁铁矿及镜铁矿；脉石矿物主要为石英和方解石，其次是绿泥石、铁白云石、白云母和重晶石等。

(1)勘查区矿石

菱铁矿：主要以块状、层状、条带状构造为主，主要分布于碳酸沿脉中，原生菱铁矿为灰白-浅肉红色，氧化后深褐-褐红色，见图1。氧化后的矿体褐铁矿化强烈。含量为47 %。

1.地质界线；2.泥盆系云镇组1段：粉砂质板岩、绢云母板岩、钙质板岩局部夹粉晶灰岩；3.断层；4.铁矿体及编号；5.产状

磁铁矿：为矿石中的早期生成主要含铁矿物，多呈晶形完好的自形及半自形晶粒镶嵌在脉石矿物颗粒间，少数细小的晶粒包裹在石英颗粒内形成条带状构造，粒度一般在0.002～0.15 mm之间。较粗的晶粒与暗色矿物构成粗条带或宽层，而细小的颗粒则散布在石英集层中，呈稀条带。

镜铁矿：主要为钢灰色，形状主要为块状、鳞片状，镜铁矿主要分布在石英脉内，其中在PD1平硐中8-9导的0～26 m间镜铁矿发育。

黄铁矿：一般呈细脉状、浸染状产出，粒径<0.1 mm，多数<0.04 mm，局部单晶体粒径可达2 mm左右，浅黄—黄白色，他形粒状、立方体、五角十二面体等。

(2)脉石矿物

石英：多呈它形不等粒近等轴状产出，粒度一般在0.06～0.1 mm，在暗色矿物和粗晶磁铁矿所构成的条带中，石英的粒径一般可达0.1～0.3 mm，而且在颗粒内包裹有微粒磁铁矿。

铁白云石：多呈块状、带状，粒径一般为0.06～0.5 mm，局部有绿泥石、黑云母交代蚀变现象，多与菱铁矿构成条带。

方解石类矿物：主要为含铁方解石、方解石等，呈条纹—条带状与菱铁矿条带平行产出。

矿石化学成分：铁矿石有用组分为铁，铁矿石铁波动于TFe：30.71 %～32.15 %。

根据矿石化学分析结果，仅有Ag元素达到了伴生指标，其它元素含量均较低，无工业利用价值；矿石中无有害元素。光谱分析结果见表1，化学全分析结果见表2。

表1 铁铜沟铁矿石光谱全分析结果表

表2 铁铜沟铁矿矿石化学全分析结果表

取样位置PD1-XJ1-H1PD1-XJ1-1-H1-H2PD2-YD1、YD2、YD3、YD4PD3-XJ2-2H3-H6样品编号ZH1(铁矿)ZH2(铁矿)ZH3(铁矿)序号检测项目ωB/10-2 ωB/10-2ωB/10-27TFe30.7131.5932.158Pb0.0050.0060.0069Zn<0.010<0.010<0.01010Ag*///11F0.0090.0110.01712Sn<0.001<0.001<0.00113Ni///14Co///15As36.3032.0958.8716Cu<0.001<0.001<0.001合计72.7571.5698.18

3 矿床成矿条件分析

3.1 成矿地质条件

勘查区地处南秦岭印支褶皱带内的古生代(山阳—柞水—旬阳)沉积盆地，出露地层主要为古生代的一套沉积(浅变质)岩系，褶皱、断裂构造发育，具有沉积改造型矿床的找矿潜力。

区内化探异常元素组合较好，浓集中心明显，具有规模大，强度高之特点，属找矿前景良好的乙类异常找矿远景区。

从含矿地层岩相和厚度变化反应的古地理形态为东西向海槽，矿床形成于该海槽深陷部位的一些洼地中，成矿的介质条件为弱酸性-碱性，弱氧化-还原环境，成矿物质来源可能与火山喷气喷液活动有关。

厚度巨大为1套浅变质的陆海相的中泥盆地层是有利找矿地层；该地层由砂岩-泥岩-碳酸盐组成的类复理石建造，并显示为多旋回的海进序列，每一个海进序列的中上部由泥质-碳酸盐组成的岩层是找矿的有利地层。

3.2 控矿地质因素

该矿床位于南秦岭印支褶皱带内，含矿地层时代属中泥盆，矿床严格受地层层位的控制。

在含矿地层中，含铁硅酸盐和含铁碳酸盐岩石常见，碳酸盐岩石较发育的岩层是有利于成矿的岩层。矿床受一定岩石组合的岩层所控制，属典型的“层控矿床”。局部构造明显，同时也受到构造的影响，所以该矿床可能为地层和构造的联合控制。

矿体呈层状或似层状构造，矿体与顶底板岩层界线清楚，产状基本一致，并一同发生褶皱变动。

矿石具有明显的条带状构造，而条带是微小沉积韵律结构在矿石中的反应。

区域变质作用使菱铁矿受到不均匀的热变质而磁铁矿化，提高了矿石的含铁量，并使部分含铁多菱铁矿条带的板岩成了矿石。

4 找矿标志

根据矿体分布规律，对区内的找矿标志总结如下：

(1)化探异常为找矿的间接标志；

(2)菱铁矿的表面因风化淋漓作用形成猪肝色褐铁矿的外壳，因此地形陡峭、岩石风化后有猪肝色的外壳是找菱铁矿的直接标志；

(3)常见的铁硅酸盐和铁碳酸盐岩石是找菱铁矿的含矿层的标志；

(4)断层、层间断裂带、韧性剪切带，特别是这类构造中出现铁、铜、铅、锌氧化物时则成为直接标志。

5 结 语

(1)镇安铁铜沟铁矿位于南秦岭印支褶皱带内的古生代(山阳—柞水—旬阳)沉积盆地偏北缘。区内初步圈定K1、K2号铁矿体，赋矿岩性为泥盆系云镇组1段的粉砂质板岩及绢云母板岩内；

(2)通过成矿地质背景、矿体地质特征，结合矿床成因分析，认为镇安铁铜沟K1、K2号铁矿体主要为沉积-改造型铁矿床，矿体早期为层控矿床，后期又受到构造及热液的改造。含矿地层时代属中泥盆，矿床严格受地层层位的控制；在含矿地层中，含铁硅酸盐和含铁碳酸盐岩石常见，碳酸盐岩石较发育的岩层是有利于成矿的岩层。矿床受一定岩石组合的岩层所控制，局部受构造影响较明显。