瞿廣鑫，王 凱，尹春雄

（1.云南省地質(zhì)工程勘察總公司，云南 昆明 650051；2.蚌埠市勘測設(shè)計研究院，安徽 蚌埠 233000）

巧家縣小村子鉛鋅鐵礦礦區(qū)位于巧家縣城353°方向，平距約12km，行政區(qū)劃隸屬巧家縣巧家營鄉(xiāng)松梁村委會管轄。目前正在進行地質(zhì)勘查及評價工作。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于金沙江東南岸，地處揚子準地臺滇東臺褶帶北部之滇東北臺褶束帶內(nèi)。大地構(gòu)造歸屬滇東臺褶帶及川滇臺背斜的東部，康滇古陸緣之SN向小江斷裂與會澤斷裂的夾持帶，巧家—金陽臺褶束之金沙江斷裂帶東側(cè)，金陽背斜向南傾沒部位，區(qū)內(nèi)出露地層有前震旦系、震旦系和二疊系及第四系，缺失寒武系地層。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造為北東-北北東、近南北向構(gòu)造較為發(fā)育；礦區(qū)所處一級成礦單元為揚子成礦區(qū)（Ⅰ1）。二級成礦單元為滇東成礦區(qū)（Ⅱ2），據(jù)陳裕淇教授等研究成果，分布于滇東成礦區(qū)的沉積型鐵礦床，多屬穩(wěn)定區(qū)的淺海-濱海相沉積，主要為氧化帶砂、頁巖夾碳酸鹽及赤鐵礦，其次為有鮞綠泥石及菱鐵礦，如楚雄魚子甸鐵礦、彝良寸田鐵礦等。但本文論述的礦體屬近年來勘查評價的小規(guī)模礦點之一，其礦床成因有別于區(qū)內(nèi)前人論述的典型礦床。

圖1 礦區(qū)成礦單元內(nèi)礦床分布圖

2 成礦地質(zhì)環(huán)境

2.1 礦區(qū)地層

區(qū)內(nèi)出露地層有：前震旦系會理群通安組（Pt1t），此組分三段，巖性由下到上主要有灰?guī)r、白云巖，變質(zhì)砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r及千枚巖及板巖夾層；震旦系上統(tǒng)觀音崖組（Zbg）的泥質(zhì)石英砂巖和白云質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r、燈影組（Zbd）的白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r和二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P2β）的灰色玄武巖及第四系（Q）的殘坡積層、洪沖積層。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2.2 含礦地層

礦區(qū)含礦地層為前震旦系會理群通安組第二段（Pt1t2），位于礦區(qū)中西部，F(xiàn)2斷層以東，巖性組合特征從上至下為：

上部為灰色、深灰色薄～中厚層狀白云巖、白云巖質(zhì)粉砂巖夾板巖、板狀千枚巖薄層，板理發(fā)育；局部含硅質(zhì)條帶，銅礦體主要賦存于該層位的構(gòu)造破碎帶（F3）中。

中下部巖性主要為灰褐色、褐黃色變質(zhì)粉砂巖、細砂巖，鐵礦體主要賦存于該段底部的層間構(gòu)造破碎帶（F2）中。與下伏通安組第一段地層（Pt1t1）呈斷層接觸。

該段地層底部層間破碎帶是本區(qū)重要的賦鐵礦層位，呈由北向南、地層厚度由厚變薄的趨勢，與下伏通安組第一段（Pt1t1）地層呈斷層接觸，地層厚度＞750m，在本區(qū)內(nèi)出露不全。

2.3 礦區(qū)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)三組（7條）斷裂構(gòu)造，其中：近南北向?qū)娱g斷裂2條（編號 ：F1、F2）、北西向2條（編號 ：F3、F4）和近東西向3條（編號：F5、F6、F8），各條斷裂特征分述如下：

2.3.1 近南北向（組）斷裂

（1）F1逆斷層（區(qū)域上稱棉沙灣斷層）

位于礦區(qū)西部，為區(qū)域性壓扭性逆沖斷層，總長＞4.5km，走向近南北，傾向近東，一般傾角70°～80°，斷層破碎帶寬5m～10m，斷層垂直落差＞2000m，區(qū)內(nèi)有控制點10個，為已查明的逆沖斷層，斷層上盤為通安組第一段（Pt1t1）地層，該套地層逆沖于二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（下盤）之上。

（2）F2逆斷層（控鐵礦斷層）

位于礦區(qū)中西部地區(qū)，與F1斷層基本保持平行，在北部邊緣與F1斷層交匯（收斂）而消失，向南呈發(fā)散狀延伸，總長＞4km，走向近南北向，傾向近東，一般傾角70°～80°，斷層破碎帶寬4m～15m，為含鐵（金）礦的賦礦部位，斷層垂直落差＞100m，區(qū)內(nèi)有控制點34個（地表及深部），為已控制查明的逆沖斷層，斷層上盤為通安組第二段（Pt1t2）地層，下盤為通安組第一段（Pt1t1）地層。鐵礦體（V1）主要賦存在該斷裂的層間破碎帶中，是本區(qū)重要的鐵礦化層位。

2.3.2 北西向（組）斷裂

分為北北西走向的次級張性陡傾正斷層F3斷層（控銅礦斷層）和北西走向的次級逆斷層F4逆斷層（控鉛鋅礦斷層）。

2.3.3 近東西向（組）斷裂

分為北東弧形F5逆斷層（破礦斷裂）和近東西走向F6逆斷層（破礦斷裂）及F8逆斷層。

2.4 巖漿巖

分布于礦區(qū)西部，F(xiàn)1斷層以西，與會理群通安組第一段（Pt1t1）地層呈斷層接觸。巖性組合特征為：暗綠色、灰綠色、深灰色玄武巖、含少斑致密塊狀玄武巖、主要為杏仁狀、少量氣孔狀玄武巖。

3 礦床地質(zhì)特征

礦體特征：

本區(qū)探明的鐵礦體（V1）分布于礦區(qū)中部，賦存于前震旦系會理群通安組第二段（Pt1t2）底部變質(zhì)砂巖的F2構(gòu)造破碎帶中。礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，呈似層狀、透鏡狀順層產(chǎn)出，礦體走向近南—北、傾向近東、傾角69°～76°，平均73°?？刂频V體長（三條礦段之和）2972m，控制最大斜深465.774m，礦體頂?shù)装鍘r性均為變質(zhì)砂巖。

礦體形態(tài)嚴格受F2斷層控制，在走向和傾向上連續(xù)性較好，南部及北部由于受F5、F8斷裂的切割，致使V1號鐵礦體分為三段，編號分別為V1-1、V1-2、V1-3號鐵礦段，各鐵礦段特征敘述如下：

V1-1鐵礦段：

礦體走向北北西、傾向北東東、平均傾角73°，礦體厚2.22m～7.06m，平均4.02m，變化系數(shù)32.12%，礦體品位45.04%～64.70%，平均53.59%；變化系數(shù)13.57%。該段金礦化不明顯，經(jīng)取樣測試，金品位均小于0.005×10-6。

V1-2鐵礦段：

礦體走向近南北、傾向近東、平均傾角71°，礦體厚1.87m～3.24m，平均2.50m，變化系數(shù)22.06%；礦體品位26.64%～59.57%，平均50.88%；變化系數(shù)27.51%。該段金礦化不明顯。

V1-3鐵礦段

礦體走向近南北、傾向近東、平均傾角75°。礦體厚1.16m～6.14m，平均3.31m，變化系數(shù)36.64%；礦體品位27.13%～60.63%，平均48.45%；變化系數(shù)20.01%。該鐵礦段中，伴生金平均品位0.84g/t(組合樣)，已達綜合回收利用的要求。

礦石礦物特征：

從野外觀察結(jié)合鏡下光、薄片鑒定：礦石為褐紅色、黃褐色等變質(zhì)砂巖型鐵礦石。主要礦石礦物為褐鐵礦、赤鐵礦，少量磁鐵礦、菱鐵礦、自然金、軟錳礦、孔雀石、黃鐵礦；偶見黃銅礦、方鉛礦、鋯石、毒砂等。脈石礦物以石英、方解石為主、次為綠簾石、白～絹云母～高嶺石等。

礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造：

結(jié)構(gòu)：鐵礦石呈膠狀隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、片狀花瓣狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀或斑雜狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、腎狀結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)等；構(gòu)造：多孔狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、半塊狀構(gòu)造等、角礫狀、膠狀皮殼狀或網(wǎng)格狀構(gòu)造等。

4 成礦地質(zhì)條件

4.1 成礦物質(zhì)來源

鐵礦體賦存于前震旦系會理群通安組第二段（Pt1t2）底部退色變質(zhì)砂巖的構(gòu)造破碎帶中，其賦礦層沉積物為富含有機質(zhì)的不純碳酸鹽及砂質(zhì)碎屑巖，該地層中鐵、金等元素的含量高于正常沉積區(qū)同類巖石含量（克拉克值）的數(shù)倍至數(shù)十倍，有條件成礦提供鐵、金等礦物質(zhì)來源。

4.2 成礦流體的運移通道

構(gòu)造應力下的斷裂造就的層間滑動帶、破碎帶、次生的斷層、裂隙（縫）相互穿切相連，并與節(jié)理等彼此相互交織，組成網(wǎng)絡(luò)狀小構(gòu)造系統(tǒng)，為有機質(zhì)載體的運移提供通道。

4.3 有機質(zhì)提供的載體條件

礦體的形成，需經(jīng)歷物源-運移-富集的過程，特殊的古地理、古氣候及地質(zhì)條件是礦體形成的基本條件。然而，礦質(zhì)是如何運移到特定的成礦環(huán)境當中去的呢？在運移及活化的過程中，又是什么為其提供動力條件或能量的呢？關(guān)于礦質(zhì)元素的運移，不少學者已進行了大量的研究，并提出不少的觀點：1981年T.H.杰俄蘭等提出有機質(zhì)絡(luò)合物搬運形式；1984年H.C.赫爾杰森等提出氯化物絡(luò)合物搬運形式；1985年RL.巴勒斯等提出二硫化物絡(luò)合物搬運形式。近年來，不少地質(zhì)學家莊漢平，盧家爛、葉連俊等均關(guān)注生物有機質(zhì)在金屬成礦中的作用，學者們通過研究有機質(zhì)與成礦的關(guān)系，來解釋礦床成因，梳理礦床形成中從物源-運移-富集成礦的全過程，其間，有機質(zhì)在成礦過程中承擔金屬元素運移的載體，為金屬元素的進一步活化、富集起到至關(guān)重要的作用。根據(jù)學者得研究，有機質(zhì)成礦分為直接參與成礦和間接參與成礦，直接參與成礦的如煤、磷礦等沉積性的非金屬礦產(chǎn)。間接參與成礦的事例，如陜西的特大型金礦床，秦嶺“金三角”拉爾瑪金礦、粵東的蒿溪大型銀（銻）礦床等。關(guān)于區(qū)域內(nèi)富存有機質(zhì)的現(xiàn)象，有學者（李偉）將區(qū)域內(nèi)不同地層中巖礦有機質(zhì)進行過對比分析，其結(jié)果顯示，前震旦系中有機質(zhì)含量較其他地層高，特別是破碎帶中有機質(zhì)含量明顯高于其他地層，筆者認為，結(jié)合前人的研究經(jīng)驗，本礦床礦質(zhì)的金屬元素運移以有機質(zhì)絡(luò)合物形式進行的可能性較大，其作用原理是：有機酸中含有大量羧基（-COOH）和羥基（-OH）等游離基，這些游離基的氫原子能被金屬離子取代，使沉積物和礦質(zhì)中的金屬離子與金屬氫氧化物等能很快與羧基反應，形成易溶解的羧基酸鹽而使金屬元素富集。

4.4 玄武巖漿的熱動力條件

二疊紀晚期大面積峨眉山玄武巖遍布于成礦區(qū)周邊，分布面積很廣，西界為哀牢山-紅河斷裂，東至黔西地區(qū)，西北界為龍門山-小箐河斷裂，南至云南金平（徐義剛和鐘孫霖，2001)，玄武巖厚度大，巖性穩(wěn)定，巖石組合單一。

前人學者對該區(qū)玄武巖與礦床成因的研究，主要集中于鉛鋅礦床，如謝家榮（1963)認為黔西、滇東北以及云南會澤等處的鉛鋅礦可能與玄武巖漿作用有成因上的聯(lián)系，屬巖漿期后的后生熱液礦床；沈蘇等（1988)認為峨眉山玄武巖漿活動對該區(qū)鉛鋅礦的形成主要是對含礦層的改造加富集作用；管士平等（1999)認為該區(qū)鉛鋅礦床盡管產(chǎn)于不同層位，但都是在同一成礦體系同時形成的，與峨眉山玄武巖噴流關(guān)系密切。

前人對鉛鋅礦床和玄武巖成因關(guān)系的論述，筆者認為，其成因理論同樣適用于本礦床做借鑒，峨眉山玄武巖巖漿活動很可能為本礦成礦提供了熱動力條件，正因為玄武巖的噴發(fā)，為有機質(zhì)載體的運移提供了充足的熱能，同時，由于巖漿熱能的影響，使得層間構(gòu)造、斷層、裂隙的壓力發(fā)生變化，由原來的擠壓封閉狀態(tài)變得復活，使得這些構(gòu)造相互貫穿連通，而連通的空間為礦質(zhì)的運移、富集提供了有利的條件，使得金屬元素能夠進一步會集沉淀成礦。

5 結(jié)語

有機質(zhì)與金屬礦成因的關(guān)系研究，仍處于初級研究階段，特別是金屬礦床中有機質(zhì)演化程度較高，保存和捕捉較為困難，人們對有機質(zhì)的研究往往通過參與成礦并保存的有機質(zhì)進行，而有機質(zhì)從金屬元素的組合運移到分解沉淀，經(jīng)歷了一系列復雜的氧化還原過程，參加反應的有機質(zhì)已被氧化為CO2和H2O，更是難以捕捉，被還原的金屬元素又與其他元素組合形成沉淀，雖然這需要在特定的時空和組合下才能完成，但不可否認的是，有機質(zhì)的確在金屬礦床的形成中起到了積極作用，為金屬元素的活化，運移、富集和沉淀起到了橋梁和紐帶的重要作用。