❶ 陕西省洛南县木龙沟铁矿床
一、矿床概况
木龙沟铁矿位于陕西省洛南县,属矽卡岩型铁多金属矿床,查明铁矿石资源储量1816.5万吨,达中型规模;共伴生铜金属量2728吨,锌金属量7377吨,钼金属量7959吨,平均品位TFe30.41%、Cu0.46%、Zn0.93%、Mo0.074%。
二、矿床地质特征
(一)矿区地质
矿区出露地层主要为中新元古界龙家园组和巡检司组厚层燧石条带白云岩,它也是成矿的主要围岩。侵入岩为燕山期花岗闪长斑岩小侵入体。北北西向断裂与层间裂隙复合构造是主要控矿构造(图6-26)。
(二)矿床地质
该矿床属于镁矽卡岩型磁铁矿矿床。除铁外,伴生钼、铜、锌、硫。在已勘探的0.3 km2范围内,共圈定铁矿体314个,计算资源储量的共121个。矿体个数多、规模小,大小悬殊。最大矿体长度可达242 m,斜深可达545 m,最小矿体长度和斜深不超过50 m。矿体形态多为似层状、脉状,少数为豆荚状、透镜状。矿体有分支膨缩现象。矿体厚度变化大,品位较稳定,均属贫矿。
主要矿体产于花岗闪长斑岩小岩株外接触带的镁矽卡岩中。磁铁矿矿体主要赋存在透辉石-镁橄榄石矽卡岩和硅镁石矽卡岩中,呈透镜状、似层状和不规则状等成群出现(图6-27)。少数矿体产于蛇纹石化白云质大理岩中。矿体的规模和镁矽卡岩的发育程度呈正比。矿体在镁矽卡岩中分布不很均匀。
辉钼矿一般呈细脉浸染状或薄膜状鳞片集合体交代蚀变花岗闪长斑岩或内带透辉石-石榴子石矽卡岩。在透辉石-镁橄榄石磁铁矿和透辉石矽卡岩中有时也能见到较好的矿化。与辉钼矿化有关的围岩蚀变主要为较晚期的低温沸石化、碳酸盐化、黄铁矿化和硅化等。辉钼矿含量的多少,似与被交代围岩岩性有一定关系,其中以交代透辉石-石榴子石矽卡岩和石榴子石花岗闪长斑岩者品位最佳。
图6-26 木龙沟铁矿区地质图
图6-27 陕西木龙沟铁矿剖面
黄铜矿、闪锌矿常和磁黄铁矿、黄铁矿等金属硫化物伴生,主要产于外带镁矽卡岩和磁铁矿矿体内,局部也见于蛇纹石化大理岩中,它们一般呈微晶、不规则状细脉、网脉或团块交代镁橄榄石、斜(粒)硅镁石、透闪石、磁铁矿、磁黄铁矿和早期黄铁矿。闪锌矿的含铁量高达11.38%~12.65%,属铁闪锌矿。
上述矿化具有从岩体向外,依次为钼矿化、磁铁矿化、铜锌矿化、铅锌矿化的空间分带。
(三)矿石特征
木龙沟矿区的矿石金属矿物主要为磁铁矿,次为镁铁矿、镁磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、铁闪锌矿、辉钼矿,含少量假象赤铁矿、白铁矿等。非金属矿物主要有镁橄榄石、斜(粒)硅镁石、透辉石、蛇纹石,次为金云母、白云石、方解石、镁绿泥石、透闪石和石榴子石等。
矿石的交代结构构造十分发育,主要有似海绵陨铁结构、出溶结构、交代残留结构、浸染状构造、条纹(条带)构造、角砾状构造、环带状构造、网脉状构造等。
三、矿床成因
该矿床为与花岗闪长斑岩有关的镁矽卡岩型铁多金属矿床。赵一鸣等(2012)将该矿床的形成过程分为4个阶段。
1.接触热变质作用和岩浆交代作用阶段
由于花岗闪长斑岩的侵入,使接触带的镁质碳酸盐岩重结晶,成为白云质大理岩,局部出现方镁石和尖晶石等高温富镁矿物;钙质页岩或泥质灰岩则变为角岩或角页岩。在内接触带,由于岩浆的交代作用,有时形成透辉石-基性斜长石岩。
2.岩浆期后矽卡岩阶段
岩浆凝固以后,在构造有利地段,由于上升的高温热液作用于接触带岩石,使其发生接触交代作用。在外带首先形成大量透辉石矽卡岩,随后又形成镁橄榄石矽卡岩和斜(粒)硅镁石矽卡岩,并伴有多量磁铁矿。在内带,较早发生的是钾长石化和透辉石化作用,进而形成透辉石-石榴子石矽卡岩。
3.高中温热液作用阶段
在此阶段内继续生成磁铁矿,与它有关的交代矿物主要有金云母、透闪石和蛇纹石。随着热液中硫浓度的增高,磁黄铁矿、早期黄铁矿和铁闪锌矿等金属硫化物先后晶出,往往交代早期形成的磁铁矿-镁橄榄石矽卡岩或磁铁矿-斜硅镁石矽卡岩;在内接触带则形成辉钼矿。
4.中低温热液作用阶段
主要形成黄铜矿和晚期黄铁矿等金属硫化物,相应的蚀变矿物有石英、沸石、绿泥石、绢云母、方解石和白云石等。最晚生成的是充填于白云岩裂隙中的铅锌矿脉和锰矿脉,属于成矿作用的尾声。
不同成矿阶段的矿物共生组合表明,岩浆期后含矿热液随着成矿作用过程的发展而逐渐变化,总的趋势是:碱-酸-碱。早期矽卡岩阶段在内带岩浆岩中常伴随较强的钾长石化或方柱石化,说明热液性质是偏碱性的;随着磁铁矿、金属硫化物及伴随的硅镁石、金云母、透闪石等含氟矿物的晶出,标志着溶液由碱性变为酸性或弱酸性;较晚期的中低温含水硅酸盐(如沸石类、绢云母等含钠、钾矿物)的大量出现,反映了晚期溶液又以碱性占优势。