貴州獨(dú)山地區(qū)富硫鐵礦分布規(guī)律及找礦意義

楊興玉，李雪青，黃　林

(貴州省地礦局104地質(zhì)大隊(duì)，貴州　都勻　558000)

貴州獨(dú)山地區(qū)富硫鐵礦分布規(guī)律及找礦意義

楊興玉，李雪青，黃林

(貴州省地礦局104地質(zhì)大隊(duì)，貴州都勻558000)

[摘要]獨(dú)山箱狀背斜上富硫鐵礦床(點(diǎn))星羅棋布，且常與銻、鉛鋅、汞相伴出現(xiàn)，礦體賦存于北西向與北東東向、北東向共軛剪切斷裂帶及其旁側(cè)影響帶內(nèi)，含礦圍巖主要為中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組灰?guī)r、白云巖及下泥盆統(tǒng)丹林組和舒家坪組石英砂巖。因圍巖巖性的不同，而使硫鐵礦與銻、鉛鋅、汞之間形成不同的礦產(chǎn)組合，因此本區(qū)富硫鐵礦不僅自身具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且還是銻、鉛鋅、汞礦的間接找礦標(biāo)志。

[關(guān)鍵詞]富硫鐵礦；分布規(guī)律；找礦標(biāo)志；獨(dú)山地區(qū)；貴州[中圖分類號(hào)]P619.21

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1000-5943(2016)01-0008-06

1區(qū)域成礦地質(zhì)背景

根據(jù)相關(guān)資料[1]，研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于黔南臺(tái)陷貴定南北向構(gòu)造變形區(qū)東南部邊緣，向東與華南褶皺帶接壤。

研究區(qū)出露地層由老至新為志留系、泥盆系、石炭系(圖1)。其中以泥盆系發(fā)育最全、分布最廣，研究程度最高，是我國泥盆系的標(biāo)準(zhǔn)剖面，也是本區(qū)硫鐵礦最主要的含礦層位，其主要巖性：下統(tǒng)為濱岸陸源碎屑沉積巖，中統(tǒng)主要為碳酸鹽巖、次為陸源碎屑沉積巖，上統(tǒng)幾乎全為碳酸鹽巖。

受燕山期東西向擠壓應(yīng)力的作用，區(qū)內(nèi)構(gòu)造樣式以北北東向構(gòu)造為主，其次為北西向和北東東向(圖1)。北北東向構(gòu)造主要有獨(dú)山箱狀背斜、獨(dú)山斷層及爛土斷層等。獨(dú)山斷層及爛土斷層(又稱江寨斷層)發(fā)育于箱狀背斜膝折部位，構(gòu)成地壘式組合形式。在獨(dú)山斷層與江寨斷層之間，廣泛發(fā)育有北西向、北東東向及次級(jí)的北東向斷層，走向長數(shù)百m至10余km，彼此相互交切，組成“X”型共軛剪切斷裂帶，區(qū)內(nèi)富硫鐵礦、銻、鉛鋅、汞礦主要賦存于其內(nèi)。

2礦床地質(zhì)特征

2.1礦體分布、形態(tài)、規(guī)模及產(chǎn)狀

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)富硫鐵礦床(點(diǎn))眾多，主要有拉外、涼亭、貴修、牛洞、銀坡、河底寨、銅鼓井、拉林等10余處，其中拉外硫鐵礦勘查程度相對較高達(dá)普查程度且開采時(shí)間長達(dá)25年現(xiàn)今仍在開采，其它礦床(點(diǎn))僅作了調(diào)查評價(jià)或礦點(diǎn)評價(jià)。因此以拉外硫鐵礦為典型礦床論述其礦體特征，其它代表性礦床(點(diǎn))特征見表1。

拉外硫鐵床[2]礦體分布于近南北向的拉外斷層南、北兩段及斷層下盤層間破碎帶內(nèi)，共有3個(gè)礦體分布。Ⅰ號(hào)礦體：分布在斷層南段(圖2)、標(biāo)高812～875 m之間，礦體長度670 m，現(xiàn)有斜井控制傾斜延深>70 m；礦體主要呈脈狀、次為透鏡狀產(chǎn)出，連續(xù)性較好，其產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致，傾向260°～275°，傾角65°～79°；礦體平均厚度3.26 m，礦石含全硫(TS)一般為28%～35%，平均32.68%。Ⅱ號(hào)礦體：位于拉外斷層北段斷層破碎帶中(圖2)，呈脈狀產(chǎn)出，礦體產(chǎn)狀與斷層基本一致，傾向252°～272°，傾角56°～75°，礦體長度338 m；礦體厚度1.07～2.38 m；礦石品位(TS)24.30%～49.35%，平均31.53%；近地表部位硫鐵礦全部氧化成褐鐵礦，構(gòu)成硫鐵礦床的氧化帶。Ⅲ號(hào)礦體：賦存于F1斷層北段下盤(圖3)，呈透鏡狀和囊狀沿蝕變粗晶白云巖層間破碎帶分布，呈囊狀者有穿層現(xiàn)象。礦體產(chǎn)狀隨巖層的柔皺而變化，總體南西傾斜，傾角18度。礦體長度22 m，傾斜延深42 m，厚0.3～5.33 m；礦石品位26.11%～42.2%，平均35.65%。

圖1獨(dú)山地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖

Fig.1Geological and mineral map in Dushan area

1—下石炭統(tǒng)；2—上泥盆統(tǒng)堯梭組；3—上泥盆統(tǒng)望城坡組；4—中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組；5—中泥盆統(tǒng)龍洞水組至獨(dú)山組；6—下泥盆統(tǒng)舒家坪組；7—下泥盆統(tǒng)丹林組；8—中下志留統(tǒng)翁項(xiàng)組；9—下奧陶統(tǒng)同高組；10—地層界線；11—正斷層；12—性質(zhì)不明斷層；13—地層產(chǎn)狀；14—獨(dú)山箱狀背斜軸；15—大型銻礦床；16—中型銻礦床；17—銻礦點(diǎn)；18—鉛鋅礦點(diǎn)；19—硫鐵礦床(點(diǎn))；20—重疊礦床(點(diǎn))(硫鐵礦、銻礦、鉛鋅礦)；21—重疊礦點(diǎn)(硫鐵礦、汞、鉛鋅礦)

圖2　獨(dú)山拉外硫鐵礦地質(zhì)略圖

1—上泥盆統(tǒng)望城坡組；2—中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組第四段(雞窩寨段)；3—中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組第三段(宋家橋段)；4—中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組第二段(雞袍段)；5—地質(zhì)界線；6—含礦(硫鐵礦)斷層；7—地層產(chǎn)狀；8—鋅礦體；9—銻礦體；10—地質(zhì)剖面；11—探槽及編號(hào)；12—老硐及編號(hào)；13—平硐及編號(hào)；14—露天采場及編號(hào)

圖3　獨(dú)山拉外硫鐵礦A-A′剖面圖

1—灰?guī)r；2—泥灰?guī)r；3—砂巖；4—燧石灰?guī)r；5—含生物屑灰?guī)r；6—含鐵質(zhì)砂巖；7—白云巖；8—浮土；9—含礦(硫鐵礦)斷層；10—硫鐵礦礦體；11—巖層產(chǎn)狀

在拉外斷層中段和北段下盤層間破碎帶中分別有銻礦體和鉛鋅礦體分布(圖2)。銻礦體呈脈狀產(chǎn)出，含礦圍巖為獨(dú)山組雞泡段泥質(zhì)灰?guī)r，工程控制的礦體長30余m，礦體厚0.1～0.3 m，傾向192°，傾角31°，為輝銻礦一方解石-石英組合，含銻一般0.7%～10.5%，最高達(dá)20%；鉛鋅礦體呈透鏡狀產(chǎn)于拉外斷層北段下盤蝕變粗晶白云巖層間破碎帶中，與Ⅲ號(hào)硫鐵礦體首尾相接，礦體與拉外斷層走向基本平行，已知礦體長度70 m左右；傾向280°，傾角75°，厚1.35～3.25 m，含鋅10%～15%，鉛5%。

2.2礦石特征

硫鐵礦：礦石礦物主要為黃鐵礦，在Ⅲ號(hào)礦體中還有少量的方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物主要為石英、白云石、方解石，Ⅲ號(hào)礦體中還有重晶石、冰洲石。礦石礦物與脈石礦物共生，形成的礦物共生組合關(guān)系主要有黃鐵礦-石英-方解石、白云石組合、白云石-黃鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦-重晶石組合。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形晶結(jié)構(gòu)、溶蝕交代結(jié)構(gòu)、鑲嵌狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造：常見的有致密塊狀、浸染狀等構(gòu)造。礦石類型主要為致密塊狀、角礫狀、稠密浸染狀及細(xì)脈狀礦石等。致密塊狀及稠密浸染狀礦石主要分布于礦體中下部，稀疏浸染狀礦石則主要分布于礦體上部或邊緣。

銻礦：礦石礦物為單一的輝銻礦，脈石礦物有石英、方解石等。礦石為半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，稠密浸染狀構(gòu)造。礦石銻品位0.7%～20%。

鉛鋅礦：礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦，脈石礦物有石英、方解石、白云石等。礦石為他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，稠密浸染狀及稀疏浸染狀構(gòu)造。礦石品位鋅10%～15%、鉛1%～5%。

2.3圍巖蝕變

礦區(qū)主要圍巖蝕變有硅化，白云石化、方解石化，次為重晶石化高嶺石化等。蝕變沿含礦斷裂帶分布。白云石化產(chǎn)生于含礦斷裂下盤，使獨(dú)山組雞袍段泥晶灰?guī)r蝕變成為粗晶白云巖，蝕變帶寬度10～35 m，蝕變粗晶白云巖帶局部還有重晶石化，同時(shí)伴隨有方鉛礦化及閃鋅礦化，形成白云石-黃鐵礦-重晶石一方鉛礦一閃鋅礦組合。硅化沿拉外斷層均有分布，以礦體頂、底板特別是拉外斷層下盤的銻礦體頂?shù)装骞杌顬閺?qiáng)烈，早期硅化與銻礦化及黃鐵礦的形成有密切關(guān)系[3]。

3富硫鐵礦體分布規(guī)律

總結(jié)區(qū)內(nèi)典型礦床及其它代表性礦床(點(diǎn))的特征，可知獨(dú)山地區(qū)富硫鐵礦的分布有如下規(guī)律：

3.1富硫鐵礦體的分布與獨(dú)山箱狀背斜密切相關(guān)

受東西向擠壓應(yīng)力作用形成的兩翼陡、軸部平緩的近南北向獨(dú)山箱狀背斜，其軸部容易形成虛脫空間并發(fā)育斷裂構(gòu)造，為硫鐵礦等內(nèi)生礦產(chǎn)提供了良好的就位場所。從已知的各硫鐵礦床(點(diǎn))來看，獨(dú)山地區(qū)富硫鐵礦僅分布于獨(dú)山箱狀背斜，并且主要分布于箱狀背斜軸部，背斜兩翼向外礦化減弱并迅速消失，與區(qū)內(nèi)的銻、鉛鋅、汞等有色金屬礦產(chǎn)的分布高度一致。

3.2富硫鐵礦體分布主要受次級(jí)斷層的控制

獨(dú)山地區(qū)伴隨箱狀背斜的形成，在平緩背斜軸部東西邊緣發(fā)育兩條平行背斜軸的走向斷層——獨(dú)山斷層及爛土斷層，為區(qū)內(nèi)主干斷裂。在兩主干斷裂之間，廣泛發(fā)育有北西、北東、北東東向的次級(jí)斷層，它們相互交切組合成“X”型共軛剪切斷裂帶。除涼亭硫鐵礦床產(chǎn)于主干斷層——獨(dú)山斷層之外，其余的硫鐵礦體均賦存于“X”型共軛剪切斷裂破碎帶及其旁側(cè)影響帶內(nèi)。

3.3富硫鐵礦體僅分布于泥盆系地層中，與中、下泥盆統(tǒng)關(guān)系密切

獨(dú)山地區(qū)已知的富硫鐵礦床(點(diǎn))的含礦圍巖所屬地層單元由老到新有下泥盆統(tǒng)丹林組及舒家坪組、中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組雞泡段、宋家橋段和雞窩寨段及上泥盆統(tǒng)望城坡組。其中，望城坡組中的富硫鐵礦僅2處，其余礦床(點(diǎn))均分布于中、下泥盆統(tǒng)地層中，尤以中泥盆統(tǒng)獨(dú)山組中的硫鐵礦床(點(diǎn))數(shù)量最多，占獨(dú)山地區(qū)硫鐵礦床(點(diǎn))總數(shù)的60%以上，亦與獨(dú)山地區(qū)銻、鉛鋅、汞等有色金屬礦產(chǎn)的分布基本相同。這是因?yàn)橹?、下泥盆統(tǒng)地層的碳酸鹽巖、碎屑巖中的S、Sb、Pb、Zn、Hg等成礦元素含量較高，形成“礦源層”[4]，這些“礦源層”中的成礦物質(zhì)被地下熱水淋濾、萃取、溶解，形成含礦熱液，在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下，沿?cái)嗔堰\(yùn)移，因物化條件的改變在附近斷層等有利場所沉淀形成礦體。

3.4富硫鐵礦體的分布與硅化、碳酸鹽化等圍巖蝕變關(guān)系密切

獨(dú)山地區(qū)富硫鐵礦體只分布在硅化、碳酸鹽(方解石、白云石)化、重晶石化等蝕變帶中，蝕變帶寬度大于礦體厚度。一般來說，蝕變帶寬度越大、蝕變作用越強(qiáng)，礦體規(guī)模就越大，硫鐵礦石也越富。因而，硅化、碳酸鹽化、重晶石化等圍巖蝕變成為區(qū)內(nèi)富硫鐵礦重要的找礦標(biāo)志。

3.5富硫鐵礦體常與鉛鋅、汞、銻礦相伴出現(xiàn)

獨(dú)山地區(qū)富硫鐵礦體一般都不是單獨(dú)出現(xiàn)，而是與鉛鋅、汞、銻礦相伴出現(xiàn)。當(dāng)圍巖為碳酸鹽巖時(shí)，常見硫鐵礦與閃鋅礦、方鉛礦共生(如銀坡礦點(diǎn)的黃鐵礦與閃鋅礦、方鉛礦緊密共生，彼此形成獨(dú)立礦床)，或是與鉛鋅、汞礦體在同一含礦斷層走向或傾向上相間出現(xiàn)(郁家寨礦點(diǎn))，或分別出現(xiàn)在同一含礦斷層及其頂?shù)装甯浇冶舜讼喟せ蛴幸欢ㄩg隔但距離很小(拉外、涼亭)；當(dāng)圍巖為富Si的石英砂巖時(shí)，硫鐵礦與銻礦相伴出現(xiàn)，如半坡大型銻礦床，在銻礦體邊部或間隔距離很小的地方有富硫鐵礦體分布，在礦床內(nèi)部銻礦體尖滅地段亦有硫鐵礦體賦存。這種在同一成礦區(qū)內(nèi)存在著的有共同成因聯(lián)系的、空間上相伴出現(xiàn)的一組礦床，稱為礦床系列[5]。

3.6富硫鐵礦體分布于侵蝕基準(zhǔn)面之下

獨(dú)山地區(qū)各礦床(點(diǎn))富硫鐵礦體均分布于河床之下，涼亭、拉外、牛洞等部分礦床(點(diǎn))局部地段含礦斷層出露于河床之上，這些地段均有富褐鐵礦體分布，實(shí)際上是硫鐵礦在氧化帶形成的“鐵帽”。因此，獨(dú)山地區(qū)富硫鐵礦體僅分布于侵蝕基準(zhǔn)面之下。

3.7富硫鐵礦體的時(shí)代分布

分析區(qū)內(nèi)控制富硫鐵礦體的背斜和斷裂構(gòu)造形跡和有關(guān)研究資料[6]，區(qū)內(nèi)與黃鐵礦共生的銻礦的鉛同位素模式年齡為160～200 Ma，因此，推測區(qū)內(nèi)富硫鐵礦體的成礦時(shí)代屬燕山期。

4找礦意義

研究區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，已知富硫鐵礦床(點(diǎn))眾多，是我省富硫鐵礦主要聚集區(qū)之一，絕大多數(shù)礦床(點(diǎn))勘查及研究程度很低，因此對這些富硫鐵礦床(點(diǎn))作進(jìn)一步的勘查和研究，可望擴(kuò)大礦床規(guī)模。而且，根據(jù)上述對硫鐵礦與其它礦種之間的關(guān)聯(lián)性分析，區(qū)內(nèi)富硫鐵礦不僅自身具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且還是鉛鋅、汞、銻等有色金屬礦產(chǎn)的間接找礦標(biāo)志，各富硫鐵礦床(點(diǎn))深部和邊緣均有找到鉛鋅、汞、銻等工業(yè)礦體的可能性。

[參考文獻(xiàn)]

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Distribution Regulation and Prospecting Significance of Sulfur-rich Iron Mine in Dushan Area of Guizhou

YANG Xing-yu，LI Xue-qing，HUANG Lin

(104 Geological Party，Guizhou Bureau of Geology and Mineral Exploration &Development，Duyun558000，Guizhou，China)

[Abstract]Many sulfur-rich iron mines distributed on the box anticline of Dushan and uaually appears with antimony，lead-zinc and mercury，the orebody occurs in NW，NEE and NE conjugate shear fracture zone and the nearby influence zone，the ore-bearing wallrock mainly are limestone and dolomite of Dushan formation，middle Devonian series and quartz sandstone of Danlin formation and Shujiaping formation，low Devonian. Because the difference of wallrock lithology，pyrite formed different ore assemblies with antimony，lead-zinc and mercury. So pyrite in this area has big economic value and it is the indirect prospecting symbol of antimony，lead-zinc and mercury.

[Key words]Sulfur-rich iron mine；Distribution regulation；Prospecting symbol；Dushan area；Guizhou

[收稿日期]2015-12-20

[作者簡介]楊興玉(1963—)，男，漢族，貴州獨(dú)山人，地質(zhì)高級(jí)工程師，長期從事固體礦產(chǎn)勘查與管理工作。