王小虎

關(guān)鍵詞：英雄山；鐵銅金多金屬礦；地質(zhì)特征；礦床成因；找礦標(biāo)志

1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層比較簡(jiǎn)單，主要為中元古界青白口—薊縣系圓藻山群第四巖性組、震旦系洗腸井群以及在礦區(qū)中部大面積分布的第四系沖洪積砂礫石，現(xiàn)由老至新分述如下。

1.1 青白口—薊縣系圓藻山群第四巖性組

勘查區(qū)內(nèi)出露青白口—薊縣系圓藻山群第四巖性組，且大面積分布，礦區(qū)出露厚度在496～1 500 m，主要出露在礦區(qū)中部四周的山梁上。地層產(chǎn)狀在礦區(qū)北部的傾向以北—北西為主，傾角為28°～35°；在礦區(qū)東部、東南部的傾向以東—南東—南為主，傾角為24°～54°，個(gè)別為64°。接近礦區(qū)中部第四紀(jì)覆蓋處地層產(chǎn)狀趨緩。從已完成施工的鉆孔中可知，礦區(qū)中部第四紀(jì)覆蓋層下部的地層產(chǎn)狀趨于水平[1]。

該套地層與礦區(qū)中部隱伏的閃長(zhǎng)巖巖體接觸部位（內(nèi)外接觸帶）往往形成有工業(yè)意義的礦體。

主要巖性有：（1）灰?guī)r，礦區(qū)出露厚度在6～200 m，灰色、青灰色、灰白色，微晶結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造。巖石主要由碳酸鹽礦物組成，碳酸鹽礦物呈0.060 mm以下的微晶粒狀，由于不同粒級(jí)的碳酸鹽各自相對(duì)集中分布以及顏色的差異，形成了顏色的層理構(gòu)造。（2）含碳灰?guī)r，礦區(qū)出露厚度在15～300 m，灰黑色、青灰色，微晶結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造巖石主要由碳酸鹽礦物組成，方解石粒徑在0.018～0.072 mm，呈近菱形的不規(guī)則粒狀，鑲嵌結(jié)合。方解石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%～85%，白云石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，碳質(zhì)、鐵質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)共約10%。（3）含碳白云巖，礦區(qū)出露厚度為20～70 m，黑灰色、青灰色、白灰色，碎屑狀結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造。巖石呈大小不等的棱角狀碎屑，碎屑由泥晶—微晶白云巖、微晶—粉晶白云巖、細(xì)晶白云巖等組成，其間由結(jié)晶粒狀白云石充填、圍繞、分離。白云石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%～85%，方解石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～10%，碳質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。巖石中多見裂隙，裂隙中有鐵—泥質(zhì)物充填，礦物成分包括96%白云石、2%～3%方解石、1%塵粒狀鐵—泥質(zhì)物。

在礦區(qū)鉆孔施工過程中，13條勘查線范圍內(nèi)的鉆孔中，即測(cè)區(qū)中部戈壁灘地表下、閃長(zhǎng)巖體與地層接觸帶處的巖性為：

（1）大理巖類巖石，又可分為3種。首先，蛇紋石化（鎂橄欖石）大理巖，灰白色粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀層構(gòu)造。近等軸粒狀及不規(guī)則近菱形粒狀方解石鑲嵌結(jié)合構(gòu)成石基，其中散布著蛇紋石的粒狀假象。方解石占75%，蛇紋石占20%～25%，含少量金屬礦物。其次，壓碎角礫狀含灰質(zhì)白云石大理巖，肉紅色壓碎角礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由碳酸鹽礦物組成，被壓碎成大小不等的角礫狀碎屑。角礫大小懸殊，以棱角狀、次棱角狀為主。碎屑間由鐵質(zhì)物充填，沿裂隙呈細(xì)脈狀。碎屑占70%，膠結(jié)物及石基占10%，泥質(zhì)方解石占20%。最后，白云質(zhì)方解石大理巖，不規(guī)則近菱形結(jié)晶粒狀方解石鑲嵌結(jié)合構(gòu)成石基，其中分散著自形—半自形粒狀鎂白云石晶體，周邊和表面常被粉塵狀鐵質(zhì)占據(jù)而呈混濁狀。方解石占75%，鎂白云石占20%，鐵質(zhì)物等占5%。

（2）矽卡巖類巖石。此類巖石在地表未有出露，只在鉆孔中見到，呈團(tuán)塊狀，產(chǎn)于閃長(zhǎng)巖巖體與大理巖的接觸部位；或在礦體附近出現(xiàn)，但未形成矽卡巖帶。矽卡巖類巖石主要包括以下3種：第一，滑石透閃石矽卡巖，淺灰綠色，柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由透閃石（70%～75%）、滑石（15%～20%）、金屬礦物（10%）組成。透閃石呈柱狀或纖維狀，金屬礦物呈自形—半自形粒狀，呈侵染條帶狀產(chǎn)出。第二，角閃石白云母透輝石矽卡巖，黃綠色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由蛇紋石（5%）、角閃石（10%）、方解石（10%）、白云母（35%）透輝石（40%）及少量金屬礦物組成。透輝石、透閃石呈半自形柱粒狀，但多破碎成不規(guī)則碎塊狀，方解石、白云母、蛇紋石沿其破碎裂隙充填交代產(chǎn)出，致使部分透輝石、透閃石呈殘晶狀。第三，蛇紋石化鎂橄欖石矽卡巖，灰綠色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。近等軸粒狀的鎂橄欖石被蛇紋石和金屬礦物圍繞、分隔、膠結(jié)和交代。部分鎂橄欖石被蛇紋石交代呈殘晶或假象，金屬礦物溶蝕、交代呈殘留現(xiàn)象。鎂橄欖石占40%～45%，蛇紋石占20%～25%，磁鐵礦占10%～15%，黃鐵礦占5%～10%，還有其他礦物。

1.2 震旦系洗腸井群

震旦系洗腸井群主要出露于勘查區(qū)西部、西南部，厚度在1 000～1 500 m，由勘查區(qū)向西延伸到勘查區(qū)外圍，不整合于青白口—薊縣系地層之上，主要巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、白云石大理巖夾硅質(zhì)巖和角礫狀灰?guī)r、變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖夾大理巖。

1.3 第四系全新統(tǒng)

第四系全新統(tǒng)呈土色、松散狀，主要由砂礫石組成，沿季節(jié)性河床分布，厚度在2～25 m。

2 構(gòu)造

礦區(qū)位于古硐井—盤陀山復(fù)式背斜東部轉(zhuǎn)折端部位，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造均較為發(fā)育[2]。

2.1 褶皺構(gòu)造

褶皺構(gòu)造主要由薊縣青白口系圓藻山群巖性組成，北部地層產(chǎn)狀傾向北東、北西，傾角為25°～35°；中部地層傾向近東，傾角為35°～45°；南部地層產(chǎn)狀變化較大，傾向南東—南西，傾角為30°～70°，主要受斷裂構(gòu)造影響所致。在褶皺翼部發(fā)育有大量層間小褶皺，形成大量碎裂巖帶，為礦化蝕變提供了良好的條件。

2.2 斷裂構(gòu)造

分布在礦區(qū)范圍內(nèi)的斷裂構(gòu)造共有13條，編號(hào)F1—F13，總體為北東向，少數(shù)為北西—南東向。斷裂寬度不大，在斷裂帶內(nèi)發(fā)育有構(gòu)造角礫巖并出現(xiàn)糜棱巖化現(xiàn)象。在13條斷層中，Ⅰ礦段北東方向分布著F5、F6、F11號(hào)3條斷層。

F5號(hào)斷層為正斷層，地表有角礫巖，斷層通過的地方節(jié)理較發(fā)育，巖石破碎，伴隨褐鐵礦礦化現(xiàn)象，地表長(zhǎng)60 m，斷層走向198°～18°，傾向108°，傾角30°。

F6號(hào)斷層為平移斷層，地表有角礫巖，斷層通過的地方地質(zhì)體被其錯(cuò)斷，斷層面較為平整光滑，斷層周圍伴隨較弱的褐鐵礦化現(xiàn)象。地表長(zhǎng)120 m，斷層走向230°～50°，傾向140°，傾角30°。

F11號(hào)斷層為性質(zhì)不明斷層，地表有角礫巖，斷層附近巖石破碎，伴有較弱的褐鐵礦礦化現(xiàn)象。地貌呈線狀特征，地表長(zhǎng)288 m，走向313°～133°。

以上3條斷層出露在Ⅰ礦段北東方向，離Ⅰ礦段礦體較近，但對(duì)礦體的形成未產(chǎn)生影響，同時(shí)對(duì)礦體也未產(chǎn)生破壞作用。

出露在Ⅰ礦段范圍內(nèi)的F3、F4、F7、F8、F9、F10、F12號(hào)斷層對(duì)礦體的形成及破壞沒有影響。

Ⅱ礦段金礦體受F1正斷層控制。F1斷層出露于礦區(qū)Ⅱ礦段，地貌表現(xiàn)為褐紅色、棕黃色構(gòu)造破碎帶，破碎帶出露地表寬2～15 m，見斷層角礫巖，角礫大小為2～5 cm，角礫之間為硅質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)。蝕變礦物主要為褐鐵礦，呈蜂窩狀、土狀，黃鉀鐵礬呈團(tuán)塊狀易污手高嶺土、硅質(zhì)物；斷裂帶兩側(cè)巖石具有強(qiáng)烈的片理化、劈理化及糜棱巖化現(xiàn)象，該斷裂既為導(dǎo)礦構(gòu)造，又為容礦構(gòu)造，ⅡPbCuAu-1礦體分布于該斷層中。

該斷層為正斷層，斷層產(chǎn)狀350°～335°∠43°～49°，礦體與斷層關(guān)系密切。

F2號(hào)斷層出露在Ⅱ礦段范圍內(nèi)，該斷裂未對(duì)ⅡPbCuAu-1礦體產(chǎn)生破壞作用。

Ⅲ礦段金礦體受F13隱伏斷層破碎帶控制。該斷層為隱伏斷層，呈北東—南西向延伸，在沿脈坑道中觀察到其長(zhǎng)度為120 m左右，并有向兩端延伸的跡象，但未有工程控制。地表沒有出現(xiàn)與礦體有關(guān)的礦化蝕變。地貌局部表現(xiàn)負(fù)地形。該斷層為正斷層，斷層產(chǎn)狀106°∠70°～80°，近直立，斷層周圍巖性為灰白色白云石大理巖、灰黑色微晶灰?guī)r。斷層中的主要蝕變礦物為蜂窩狀、土狀褐鐵礦，染手易捏碎的褐黃色—淺黃色團(tuán)塊狀、土狀黃鉀鐵釩，染手易碎的褐黃色—淺黃色團(tuán)塊土狀鉛礬。斷層兩側(cè)巖石具有強(qiáng)烈的片理化、劈理化及糜棱巖化現(xiàn)象。該斷裂既為導(dǎo)礦構(gòu)造，又為容礦構(gòu)造，ⅢAsPbAu-1隱伏礦體分布于該斷層中，礦體與斷層關(guān)系密切。

3 巖漿巖

3.1 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，在礦區(qū)鉆探施工過程中發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)中部戈壁灘地表下為一石炭紀(jì)（Cγδ2）橢圓形隱伏閃長(zhǎng)巖巖體，面積約3.5 km2。本次鉆探工作從鉆孔中大致了解到隱伏巖體是由南向北超覆侵入，呈巖株?duì)町a(chǎn)出。巖體由邊緣向中心的粒度變化趨勢(shì)為由細(xì)粒到粗粒，說明巖體結(jié)晶分異程度高。巖石多呈淺灰色，蝕變后呈灰綠色和灰白色，呈中細(xì)—中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要為斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母、輝石，有少量石英，偶見榍石、鋯石。斜長(zhǎng)石、角閃石為半自形柱粒狀、板狀，輝石被包裹于角閃石中呈交代殘留狀，石英為他形粒狀，充填于其他礦物顆?？障堕g。礦物成分為65%～70%斜長(zhǎng)石、15%角閃石、5%黑云母、5%～8%輝石、3%左右石英，副礦物有少量磷灰石、鋯石等；金屬礦物為黃鐵礦、褐鐵礦；蝕變礦物有碳酸鹽、黑云母、綠簾石、綠泥石、絹云母等。該巖體與圓藻山群第四巖性組大理巖的接觸部位是形成銅、鐵銅礦體的有利部位。

3.2 脈巖

礦區(qū)內(nèi)脈巖不發(fā)育，主要是閃長(zhǎng)玢巖脈、輝綠巖脈和花崗閃長(zhǎng)斑巖脈。

（1）閃長(zhǎng)玢巖脈：灰白色、青灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，呈脈狀分布于薊縣—青白口系圓藻山群地層中，脈體走向?yàn)楸蔽鳌睎|，傾角50°～70°。巖脈與地層接觸界限清楚，規(guī)模小，長(zhǎng)度在40～100 m不等，厚度在2～4 m。巖石主要由斑晶斜長(zhǎng)石（20%～25%）、黑云母（5%）、假象角閃石（5%）、石英（3%～5%）與基質(zhì)中的長(zhǎng)英礦物（87%）、云母類礦物（5%）、碳酸鹽礦物（2%）組成。

（2）花崗閃長(zhǎng)斑巖脈：灰白色（風(fēng)化面褐色），斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，呈脈狀分布于薊縣—青白口系圓藻山群地層中，脈體走向?yàn)楸蔽?、北北西、北東，傾角50°～60°。出露長(zhǎng)度約為420 m，寬度在5～10 m。巖性特征：第一，斑晶，包括黑云母（2%～3%，常見暗化邊現(xiàn)象）、角閃石（2%～3%，呈假象）、石英（3%～5%），斜長(zhǎng)石（20%～25%）；第二，基質(zhì)，包括斜長(zhǎng)石（55%）、綠泥石（3%～5%）、石英（1%～2%）、金屬礦物（3%）以及少量榍石、磷灰石。

（3）輝綠巖脈：灰綠色，灰綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，呈脈狀分布于薊縣—青白口系圓藻山群地層中，走向?yàn)楸蔽鳌睎|東，長(zhǎng)40～60 m，厚1～2 m。巖石主要由黑云母（5%）、角閃石（15%）、輝石（20%）、斜長(zhǎng)石（30%～35%）、石英（少量，充填于礦物間裂隙）、磷灰石（約1%，零星散布）、榍石（少量，多見于黑云母中）、金屬礦物（約1%）組成。輝石、角閃石呈半自形柱粒狀，輝石多產(chǎn)生次閃石化、黑云母化，常可見次閃石圍繞輝石構(gòu)成鑲邊；斜長(zhǎng)石呈半自形板狀，無規(guī)則排列，呈骨架狀。

4 礦體特征

4.1 礦體賦存部位

礦區(qū)內(nèi)Ⅰ礦段鐵銅金礦體賦存于石炭紀(jì)閃長(zhǎng)巖體與青白口—薊縣系圓藻山群地層的接觸帶內(nèi)。鐵銅金礦體工業(yè)類型為原生硫化金礦石、銅礦石、銅鐵礦石及銅金礦石，需選磁鐵礦石。

礦體形態(tài)屬于簡(jiǎn)單型脈狀、似層狀水平礦體。含礦巖石主要為金屬礦化閃長(zhǎng)巖類巖石，頂?shù)装鍑鷰r為石炭紀(jì)閃長(zhǎng)巖及薊縣—青白口系圓藻山群的白云石大理巖。Ⅱ、Ⅲ礦段金礦體的工業(yè)類型屬破碎帶蝕變巖型，礦體分布于斷層角礫巖中，受破碎帶控制，與破碎帶產(chǎn)狀基本一致，為傾斜的似層狀礦體。

含礦巖石主要為破碎的斷層角礫巖，角礫成分以灰?guī)r、大理巖為主。頂?shù)装鍑鷰r性為薊縣—青白口系圓藻山群的微晶灰?guī)r與白云石大理巖。

4.2 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)Ⅰ礦段內(nèi)鐵銅金礦體賦存于石炭紀(jì)閃長(zhǎng)巖體與青白口—薊縣系圓藻山地層的內(nèi)外接觸帶內(nèi)。由于礦床形成明顯受巖漿分異冷凝、圍巖性質(zhì)、接觸帶構(gòu)造以及交代作用強(qiáng)度的影響，礦體的連續(xù)性較差，常呈似層狀、透鏡狀、脈狀等。

礦體大小在30～301 m不等，Ⅰ礦段范圍內(nèi)共圈出連續(xù)性較好的28條銅礦體。其中，7條礦體較大，編號(hào)為ⅠCu2、ⅠCu3、ⅠCu6、ⅠCu9、ⅠCu10、ⅠCu11、ⅠCu12。還有7條鐵銅礦體、1條銅金礦體、2條單金礦體、4條單鐵礦體。Ⅱ礦段圈出PbCuAu礦體1條。Ⅲ礦段圈出AsPbAu礦體1條。共計(jì)44條礦體。

5 礦床成因

5.1 銅、鐵礦床成因

Ⅰ礦段銅、鐵礦成因類型為熱液接觸交代矽卡巖型。銅、鐵的礦化作用過程可分為矽卡巖階段和石英硫化物階段。

5.1.1 矽卡巖階段

早期階段形成硅灰石、鈣鋁—鈣鐵石榴子石、透輝石—鈣鐵輝石和方柱石等礦物，組成矽卡巖的主體，是在高溫的超臨界條件下形成的。這一階段除少量磁鐵礦外，一般不形成有用礦物。晚期階段形成陽起石、透閃石、綠簾石等礦物，是在接近超臨界狀態(tài)條件下形成的[3-4]。這一階段形成的礦物明顯交代早期形成的礦物，且磁鐵礦大量出現(xiàn)，有時(shí)構(gòu)成富集的磁鐵礦體，本區(qū)磁鐵礦被后期形成的黃銅礦交代，說明本區(qū)磁鐵礦在這一時(shí)期形成。

5.1.2 石英硫化物階段

石英硫化物階段是銅、鐵、金、銀生成階段，首先生成透閃石、金云母、石英等，同時(shí)礦液中的金屬硫化物開始交代矽卡巖，生成黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦，并富集生成銅礦體、磁鐵礦體，金、銀、鉛礦化與之共生。（1）早期硫化物階段，矽卡巖礦物被大量交代，開始形成綠泥石、絹云母等。這一階段出現(xiàn)大量石英和螢石，成為形成礦石的主要脈石礦物。金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂和部分輝鉬礦等，金屬氧化物已很少見，所以也可稱為鐵銅硫化物階段，是在高—中溫?zé)嵋簵l件下形成的。根據(jù)鉆孔中采集的光、薄片鑒定結(jié)果，礦物的生成順序，部分黃銅礦以包裹體形式賦存在黃鐵礦中，黃銅礦交代磁鐵礦及黃鐵礦這一規(guī)律，可見黃銅礦在這一時(shí)期形成。（2）晚期硫化物階段，除交代早期形成的綠泥石和絹云母等硅酸鹽礦物外，開始出現(xiàn)大量方解石。金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦和磁鐵礦，所以也可稱之為鉛鋅硫化物階段，是在中溫?zé)嵋簵l件下形成的。矽卡巖型礦床中的矽卡巖和金屬氧化物是氣化熱液交代的產(chǎn)物，硫化物則是純粹的熱液作用產(chǎn)物。

5.2 金礦床成因

本區(qū)金礦成因主要是Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦段Ⅱ PbCuAu-1、ⅢAsPbAu-1礦體產(chǎn)在微晶灰?guī)r的破碎帶中，礦化賦存在斷層復(fù)合疊加部位，含礦熱液貫入使早期形成的斷層破碎帶發(fā)生蝕變、交代、充填形成礦化。成因類型為破碎帶熱液貫入蝕變巖型脈狀金多金屬礦床。近礦圍巖蝕變主要有硅化、褐鐵礦化等。銅、砷、鉛與之共生。

6 找礦標(biāo)志

（1）Ⅰ號(hào)礦段銅礦化蝕變多為綠簾石化、綠泥石化，礦石多呈暗綠色、灰綠色，含較多硫化礦物，如細(xì)脈狀、星散狀黃鐵礦，產(chǎn)于內(nèi)外接觸帶銅鐵礦中的矽卡巖為找礦標(biāo)志。

（2）孔雀石化與藍(lán)銅礦化是銅礦體直接找礦標(biāo)志。

（3）Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦段所見礦石均為氧化礦石，未見原生礦。礦石多因含大量黃鉀鐵釩呈黃色或醬紅色。結(jié)構(gòu)呈松散土狀為找礦標(biāo)志。

7 結(jié)論

礦區(qū)內(nèi)Ⅰ礦段鐵銅金礦體賦存于石炭紀(jì)閃長(zhǎng)巖體與青白口—薊縣系圓藻山群地層的接觸帶內(nèi)。鐵銅礦體空間上由第四系所覆蓋的閃長(zhǎng)巖與地層白云石大理巖接觸帶控制，特別是內(nèi)接觸帶蝕變碎裂閃長(zhǎng)巖。Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦段金礦體分布于斷層角礫巖中，金礦體嚴(yán)格受斷層破碎帶控制。礦區(qū)成礦與地層有密切關(guān)系，與上元古界中的青白口系圓藻山群有關(guān)，巖性為灰白色白云石大理巖；成礦與巖漿活動(dòng)有關(guān)，和閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖有密切關(guān)系。礦區(qū)具有進(jìn)一步工作的價(jià)值。