劉少云
(福建省閩西地質大隊,福建 三明 365000)
礦區(qū)位于閩西南晚古生代坳陷的北東邊緣,政和-大埔斷裂帶西側,廣平—龍山崎倒轉復式向斜南段;建愛-銘溪一帶存在一系列的北東-北東東向的倒轉褶曲,以及大規(guī)模的迭瓦式逆掩斷層(推覆構造),導致北西側的林地組地層逆掩在文筆山組-童子巖組上方,形成一個規(guī)模較大的破碎帶,此破碎帶是本區(qū)控礦構造之一。區(qū)內褐鐵礦、多金屬礦受此破碎帶控制,由于斷層破碎帶產狀淺部較陡、中下部平緩,上覆林地組地層裂隙發(fā)育,與地下水發(fā)生聯(lián)系,導致原生礦大部分被氧化,形成“鐵帽”“錳帽”以及氧化鉛鋅礦。
礦山出露地層有石炭系下統(tǒng)林地組(C1l),二疊系中統(tǒng)棲霞組(P2q)、童子巖組第一段(P2t1)、第二段(P2t2)和第三段(P2t3)。
礦山童子巖組總體表現(xiàn)為:向北東傾伏、向南西揚起復式倒轉向斜,為礦山Ⅱ級褶皺,兩翼發(fā)育有2對次級倒轉褶皺(Ⅲ級褶皺)和伴生斷層。F0、F0′推覆斷層:地表出露于礦山北部及中部,零星分布于中部、西部,斷面呈緩波狀,傾角平緩,但局部較陡。F0、F0′形成于成礦前,為推覆斷裂。斷層破碎帶寬度變化較大,最厚60m以上,薄至毫米。帶內角礫成分復雜,有石英礫巖、灰?guī)r、硅質巖、泥質巖、石英脈等大小不一的角礫和斷層泥,多呈次棱角狀,常為風化淋濾鐵錳質膠結,部分成鐵錳礦石。經查明斷裂面產狀平緩,具有起伏波狀延伸,總體向南東或北東傾斜,傾角25°~38°;為本區(qū)銅鉛鋅等多金屬礦的控礦、賦礦良好構造,成礦后部分地段再遭構造運動影響,將礦石再次壓碎。
圖1 大田縣建愛礦區(qū)鐵多金屬礦地質略圖
區(qū)內主要為燕山晚期湯泉巖體的花崗閃長巖和酸性、中酸性巖脈、巖枝,個別為巖墻。
區(qū)內按類型共圈定了20個礦體,其中1、4、5、6號為褐鐵礦礦體,11、19、24號為鉛鋅礦體,15號為硫鐵礦礦體,16、18號為銅礦礦體(伴生)。各礦體均產于斷層破碎帶中,礦體形態(tài)嚴格受破碎帶的控制,較規(guī)則,多呈似層狀,少數(shù)為透鏡狀。上下礦體相互平行,北東走向,南東傾斜,傾角30°~35°,沿走向北東端略具傾斜之趨勢。1號主礦體出露地表——即為褐鐵礦鐵帽礦體,是礦山規(guī)模最大的礦體,礦體頂板界線不規(guī)則,厚度變化不穩(wěn)定的似層狀礦體,沿走向長420m,沿傾向寬60m~125m,厚度平均25.89m,最大可達32.73m,礦體產狀平緩,走向NE,傾向SE,傾角約35°,沿走向傾向均具波狀起伏。其他礦體形態(tài)為不規(guī)則的透鏡狀或似層狀。
圖2 建愛礦區(qū)鐵多金屬礦10線地質剖面圖
礦石特征:
(1)礦石物質組成特征。
黃鐵礦:淡黃色,半自形-他形粒狀結構,部分壓碎結構。產出有兩種:一種和方鉛礦、閃鋅礦共生,為致密塊狀;一種呈“沙包”狀,顆粒直徑為1mm~2mm。黃鐵礦生成最早,已被方鉛礦、閃鋅礦交代呈孤島狀。據(jù)光譜分析含As0.08%。
閃鋅礦:灰黑色,半自形~他形粒狀集合體。一般生成于黃鐵礦孔隙中,呈網(wǎng)脈狀,與方鉛礦密切共生。在閃鋅礦中有黃銅礦包體,黃銅礦呈乳濁狀。閃鋅礦形成晚于黃鐵礦、方鉛礦。
方鉛礦:鋼灰色,半自形-他形粒狀,與黃鐵礦、閃鋅礦密切共生。一般分布于黃鐵礦的周圍,有的被閃鋅礦輕微交代,說明形成晚于黃鐵礦而早于閃鋅礦。
輝銅礦:黑色,細粒集合體,局部呈粉末狀,分布于其它礦物顆粒孔隙中。為次生礦物。黃銅礦:一般見于閃鋅礦中心,為固溶體分離物,呈乳濁狀,量少。
褐鐵礦:為含鐵礦物之氧化物。棕褐色,蜂窩狀、膠狀、皮殼狀。據(jù)鏡下鑒定還有少量的針鐵礦。人工重砂鑒定有少許赤鐵礦、鋯石等。
(2)礦石的結構、構造。
礦石結構:據(jù)肉眼和光薄片鑒定,多金屬礦石具有半自形、他形粒狀結構,黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦呈半自形、他形粒狀的集合體。黃銅礦則呈乳濁狀分布于閃鋅礦中,形成乳濁狀結構。因斷層作用有些礦石形成壓碎結構。
礦石構造:褐鐵礦礦石多呈蜂窩狀、皮殼狀、膠狀,條帶狀構造,部分具角礫狀構造;鋅鉛礦礦石多呈塊狀構造、細脈狀構造、角礫狀構造;黃鐵礦礦石多為團塊狀;輝銅礦礦石具有薄膜狀構造。
(3)礦石類型。
根據(jù)礦石礦物、化學成分及礦物共生組合、結構構造等特征,劃分為4種自然類型:褐鐵礦型、鉛鋅礦型、銅礦型和黃鐵礦型。
(4)圍巖蝕變。
礦山內圍巖蝕變作用較弱,但較普遍,主要有空晶石化,綠泥石化,絹云母化,角巖化,葉蠟石化,黃鐵礦化等;普遍以黃鐵礦為主的多金屬礦化。
礦區(qū)位于閩西南坳陷帶最重要的內生礦床[1]中,構造活動強烈,區(qū)內林地組砂礫巖與棲霞組灰?guī)r間,棲霞組灰?guī)r與童子巖組質砂巖、灰?guī)r間;由于上述界面為巖石物性差異面,在構造應力作用下,易產生滑動,導致界面的上下巖石破碎[3]形成F0、F0′,后期成礦熱液沿此層位接觸交代而富集成礦,再接受后期構造疊加作用影響,礦體被切成礦塊;部分礦體出露地表接受風化風作用或地下水發(fā)生聯(lián)系,導致原生礦大部分被氧化,形成“鐵帽”“錳帽”以及氧化鉛鋅礦;深部礦體呈團塊狀、細脈狀、角礫狀、薄膜狀構造。
本礦區(qū)鐵多金屬礦雖然缺少對矽卡巖化的闡述,但是從上述礦體成因中發(fā)現(xiàn),區(qū)內礦體主要產于中酸性(以花崗閃長斑巖、花崗斑巖為主)中-小巖體、巖脈外接觸帶的碳酸鹽巖與碎屑巖相過渡處,控礦容礦構造為推覆構造或層間構造破碎帶,呈層狀、似層狀,具有層狀矽卡巖化的特點;根據(jù)筆者翻閱資料認為,熱液成礦后該區(qū)仍接受多次構造破壞,導致應力脆弱的F0、F0′斷層中的物質(含矽卡巖及其他物質)在構造運動中變成斷層泥;另外,破碎帶內仍殘留了部分灰?guī)r、硅質巖等角礫,亦可說明本區(qū)成礦與矽卡巖有必然聯(lián)系。由此,認為區(qū)內成礦因素符合船山組、棲霞組灰?guī)r層位和滑脫構造雙重控制的層控矽卡巖型[1-4]鐵硫多金屬礦床的特征。