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[摘要]南江米仓山地区是"南江式"铁矿主要产地,具有品位较高、易选、有害组分低、属碱性矿石等特点,主要作各大钢厂配矿使用。本文从矿床成矿条件进行分析,探讨矿床深部及外围资源前景。
[关键词]铁矿 接触带 "S"型构造 成矿远景
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-74-2
0前言
李子垭磁铁矿床位于米仓山基底南缘东段,属南江县竹坝铁矿区的主要矿床,经川冶地604队勘查,最终探获C+D级矿石量1373万吨。矿床经1978年建矿山至今已形成从企人员1160人,实际采选能力60万吨/年的县属国有支柱企业。产品为品位62%以上铁精矿,因属碱性矿石为多家钢铁企业购买作配矿使用、且供不应求。目前矿山保有资源储量332+333 367万吨,仅可维持矿山正常生产5年,属资源严重危机矿山。本文试图从矿床成矿条件等进行分析,探讨矿床资源潜力。
1矿床地质特征及地球物理特征
1.1地质特征
矿床位于近东西走向竹坝破背斜核部贾家寨闪长岩接触带(图1),围岩为元古界“火地垭群”麻窝子组马家垭岩性段(Ptmh)上岩性层,为一套薄~中厚层、厚层含硅质砂质白云质大理岩,这套碳酸盐地层具相对富SiO2、Al2O3和MgO为特点。
矿床内沿闪长岩体接触带的物探异常众多,但以岩体东端(背斜倾伏端)的中矿带、北矿带及岩体南贾家寨矿点、岩体北杜家梁矿点为主,其中又以中矿带为主。中矿带在地表成群带状产出,根据矿体地表出露, 由西向东划分为七个矿体,编号Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅻ。其中Ⅶ号矿体规模最大,占李子垭磁铁矿床提交资源量70%。矿体走向长405米,成似层状产出,矿体走向近东西,倾向南,倾角自东而西由65°变陡至70°;由浅而深从63~74度变缓为55~58度。
北矿带位于中矿带北130米至150米。地表分为八个矿化体和一个磁铁矿体,矿带呈东西展布,断续出露长600米。概况带发现一磁异常,该异常位于贾家寨背斜闪长岩体南翼东侧,经CK9601验证为一隐伏磁铁矿床,矿石平均品位38.70%,矿体北倾,倾角67°,矿石结构、构造特征与李子垭磁铁矿完全可以对比。但由于对这一隐伏矿体工作程度差,仅一孔见矿,要做确切远景评价目前还有点困难,需在此基础上对东西两侧及延深施工稀疏工程方可作远景探索。
1.2地球物理特征
矿床内磁铁矿的磁性与各类岩石差异明显,异常为磁铁矿—闪长岩—花岗岩—板岩。大理岩一般无磁性。磁铁矿磁化强度一般0.1 GSM,比围岩高1~2个级次,磁铁矿的磁性强弱与铁含量及矿石结构构造有着密切关系。岩石磁性变化较大,规律性不明显,随着进行程度成正比变化,磁化率(K)范围较窄,而剩余磁化强度(TV)变化较大,磁倾角(Q),磁方位角(Φ)变化也较大,在同一狂点存在正、反磁化现象。磁性大小依次是磁铁矿→闪长岩→花岗岩→板岩,大理岩一般无磁性。各类磁场分布特点:大理岩一般负200~负400的稳定场,火成岩及部分变质岩可产生较强的跳跃异常,出露地表的磁铁矿一般为峰值较高,梯度大,并多半生负异常,经勘探证实500γ以上为磁铁矿引起,为矿床磁法找矿提供重要依据。
2矿床成矿地质条件
众所周知,接触交代型矿床的形成,必须同时具备有利的构造(包括控岩与控矿)、岩浆及围岩三个基本条件。
2.1构造条件
矿床位于汇滩~沙坝~竹坝东西向铁矿带西端,受区域北东走向西沟深大断裂之次级东西走向张扭性断裂的控制,含矿岩浆侵入分异充分,贾家寨闪长岩体(面积5.6Km2)呈不规则小岩株斜切地层,其内存在大量围岩及顶垂体。矿体多分布在成矿岩体的倾伏端、岩体上接触带及顶垂体内,矿体的产出方式主要有以下三种:
2.1.1接触带型
该类矿体沿闪长岩与围岩接触界面分布,此界面局部与层理面相“吻合”,但沿走向、倾向变化大,呈舌状、半岛状与岩体接触,控制矿体产出,如北矿带杜家梁矿点(图2)。
2.1.2构造裂隙型
该类往往在褶曲轴部或倾伏端常见,矿带在平剖面多受“S”构造控制(近东西走向,倾向南),如中矿带,其证据如下:(1)矿带西段80-72线长160m,走向NEE 78°;中段72-62线,长260m,呈东西走向;东段72~50线长330m,呈NEE74°。在地表呈东西走向缓反“S”形展布。(2)经勘探证实,矿带从地表1600m,至浅部1400m,倾角大于65°较陡;深部1400~1100m则变缓为60°左右(表1),即剖面延深亦呈缓“S”状弯曲(图3)。中矿带中部地表的Ⅶ号与Ⅵ矿体深部相连为一个矿体,且厚度增大为55.31m(ZK6401),属“S”容矿构造中部膨大部位。
(3)中矿带磁异常地表形态呈一北宽南窄倒梯形,不仅反映了“S”型容矿构造的水平投影(图1),也间接反映了矿带向南延深规模和容矿构造总体形态。
2.2岩浆条件
2.2.1成矿母岩特征
矿床成矿母岩属晋宁二期中基性闪长岩,闪长岩在区内有贾家寨岩体、陆寨子岩体、白果树沟岩体,成矿母岩与贾家寨闪长岩有直接关系。
(1)贾家寨、陆寨子岩体,SiO2平均值分别为为53.25%、52.99%,低于中国闪长岩值(57.39%),而白果树沟岩体为58.38%,高于平均值。(2)贾家寨、陆寨子岩体,总碱量(Na2O+K2O)平均值分别为5.72%、5.58%,低于中国闪长岩平均值,钠质系数(Na2O/Na2O+K2O)分别为0.7、0.68,高于平均值(0.62)。显示贫碱富钠的特点。(3)氧化钙含量,贾家寨闪长岩平均值为7.05%,陆寨子闪长岩6.65%,白果树沟闪长岩5.65%,均高于中国闪长岩平均值 2.2.2蚀变特征
在成矿母岩的近矿部位,具明显退色现象和清晰的交代及交代残余结构,表现为母岩中的帘石化、透辉石化和钠化,围岩中的透辉石化、石榴石化、透闪石化等。在化学成分上SiO2、Na2O及碱总量明显增高,CaO、MgO、FeO3+FeO显著降低,成矿母岩中的(FeO3+FeO)随着钠化增强而减少具负相关,据李子垭矿床闪长岩分析结果,NaO与(FeO3+FeO)=0.804,上述蚀变交代作用,使母岩中的TFe含量由中心相的6.48%到边部蚀变闪长岩3.09%,逸失了52%,逸出的铁质为矿床内铁矿形成提供了丰富矿源。
2.3矿床形成深度与剥蚀程度
① 根据米仓山基底南缘同类矽卡岩型矿床之矿床特征,矿体产出部位矿物组合等特征分析,区内各矿床沿岩带、岩体在水平、垂直方向都有一定的成矿分带显示。② 矿床内特别是岩体在倾伏部位,大量分布南北走向晚期闪长岩、花岗岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗斑岩的浅成岩脉分布,相互穿插。矿床内矿体大多经勘探证实倾斜延深是地表走向延长的1.5~10倍。
3矿床远景预测
根据矿床矿体特征分析,结合前人对矿床勘查控制程度,拟对矿床主要具前景的中矿带、内接触带中的贾家寨、杜家梁等进行预测。
① 中矿带:矿带长约700m,受贾家寨背斜倾伏端与褶曲具配套关系的次级张扭性缓反“S”型容矿构造控制,磁异常呈近东西展布,以500r闭合圈长760m,宽150~300m,面积0.35 km2,是历次勘查及矿山开采主要对象。根据磁异常和构造特征分析,矿带东端Ⅲ号,西端Ⅷ号属“S”构造收敛部位,延深浅(210m)已基本控制。但中段72~54线长520m段(西为Ⅷ号,东为Ⅰ号西段),为“S”构造中部膨大部位,以容矿构造平均倾角60°计算延深可达700m,前人已控制斜深350m左右,尚有350m延深未控制。② 位于岩体内接触带的贾家寨、杜家梁盲矿体贾家寨、杜家梁矿点位于岩体南、北接触带,受俘虏体边界及岩层间裂隙双重控制。南接触带贾家寨矿体位于Z11异常内,异常峰值2654γ,500γ范围异常长220m,宽约160m,呈东西走向椭圆形,矿体经ZK9601控制,矿体埋深46.52m,厚6.79m。若长以220m、延深为延长的1.5、厚度6m进行计算,预测约有150万吨潜在资源量。北接触带杜家梁矿体位于Z10 异常内,最高峰值+2459γ,500γ范围异常长230m,宽约30m,经ZK801验证矿体埋深68.6m,矿体厚9.8m。若长以230m、延深为延长的1.5、厚度9m进行计算,预测约有250万吨潜在资源量。③ 位于岩体倾伏端的北矿带,受接触带型构造部位控制,地表出露长约600m,地表已控制8个矿(化)体(厚度0.9-9.14m,TFe 21.63-39.56%)。沿接触带东段异常长520m,宽60~70m,异常峰值+10000γ,前人按地表矿体产状向北控制未见矿,其接触界可能呈反“S”弯曲,矿体在深部可能应向南倾。若按长500m、延深为长的1倍、厚度2m进行计算,预测可获175万吨。
4小结
通过矿床成矿条件分析,说明矿床成岩成矿构造条件好,围岩条件有利,矿床剥蚀程度低,找矿前景较好。若下步以物探工作为先导,深入对前人地质成果综合分析,特别是采矿工程的资料整理,开展探边模底的工程控制,可在中矿带、贾家寨、杜家梁及北矿带预获铁矿石资源1970万吨。若可信度为0.7,采矿回收率80%,则可增加资源量1100万吨,以目前矿山采选矿石能力60万吨/年计,可延长矿山寿命约18年,意义重大。
参考文献
[1] 董滇生等编著"四川省南江县竹坝矿区李子垭磁铁矿勘探地质报告".
[2] 袁见齐等编著"矿床学",地质出版社,1979年12月.
[3]宋叔和等编著"中国矿床",地质出版社.
[关键词]铁矿 接触带 "S"型构造 成矿远景
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-74-2
0前言
李子垭磁铁矿床位于米仓山基底南缘东段,属南江县竹坝铁矿区的主要矿床,经川冶地604队勘查,最终探获C+D级矿石量1373万吨。矿床经1978年建矿山至今已形成从企人员1160人,实际采选能力60万吨/年的县属国有支柱企业。产品为品位62%以上铁精矿,因属碱性矿石为多家钢铁企业购买作配矿使用、且供不应求。目前矿山保有资源储量332+333 367万吨,仅可维持矿山正常生产5年,属资源严重危机矿山。本文试图从矿床成矿条件等进行分析,探讨矿床资源潜力。
1矿床地质特征及地球物理特征
1.1地质特征
矿床位于近东西走向竹坝破背斜核部贾家寨闪长岩接触带(图1),围岩为元古界“火地垭群”麻窝子组马家垭岩性段(Ptmh)上岩性层,为一套薄~中厚层、厚层含硅质砂质白云质大理岩,这套碳酸盐地层具相对富SiO2、Al2O3和MgO为特点。
矿床内沿闪长岩体接触带的物探异常众多,但以岩体东端(背斜倾伏端)的中矿带、北矿带及岩体南贾家寨矿点、岩体北杜家梁矿点为主,其中又以中矿带为主。中矿带在地表成群带状产出,根据矿体地表出露, 由西向东划分为七个矿体,编号Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅻ。其中Ⅶ号矿体规模最大,占李子垭磁铁矿床提交资源量70%。矿体走向长405米,成似层状产出,矿体走向近东西,倾向南,倾角自东而西由65°变陡至70°;由浅而深从63~74度变缓为55~58度。
北矿带位于中矿带北130米至150米。地表分为八个矿化体和一个磁铁矿体,矿带呈东西展布,断续出露长600米。概况带发现一磁异常,该异常位于贾家寨背斜闪长岩体南翼东侧,经CK9601验证为一隐伏磁铁矿床,矿石平均品位38.70%,矿体北倾,倾角67°,矿石结构、构造特征与李子垭磁铁矿完全可以对比。但由于对这一隐伏矿体工作程度差,仅一孔见矿,要做确切远景评价目前还有点困难,需在此基础上对东西两侧及延深施工稀疏工程方可作远景探索。
1.2地球物理特征
矿床内磁铁矿的磁性与各类岩石差异明显,异常为磁铁矿—闪长岩—花岗岩—板岩。大理岩一般无磁性。磁铁矿磁化强度一般0.1 GSM,比围岩高1~2个级次,磁铁矿的磁性强弱与铁含量及矿石结构构造有着密切关系。岩石磁性变化较大,规律性不明显,随着进行程度成正比变化,磁化率(K)范围较窄,而剩余磁化强度(TV)变化较大,磁倾角(Q),磁方位角(Φ)变化也较大,在同一狂点存在正、反磁化现象。磁性大小依次是磁铁矿→闪长岩→花岗岩→板岩,大理岩一般无磁性。各类磁场分布特点:大理岩一般负200~负400的稳定场,火成岩及部分变质岩可产生较强的跳跃异常,出露地表的磁铁矿一般为峰值较高,梯度大,并多半生负异常,经勘探证实500γ以上为磁铁矿引起,为矿床磁法找矿提供重要依据。
2矿床成矿地质条件
众所周知,接触交代型矿床的形成,必须同时具备有利的构造(包括控岩与控矿)、岩浆及围岩三个基本条件。
2.1构造条件
矿床位于汇滩~沙坝~竹坝东西向铁矿带西端,受区域北东走向西沟深大断裂之次级东西走向张扭性断裂的控制,含矿岩浆侵入分异充分,贾家寨闪长岩体(面积5.6Km2)呈不规则小岩株斜切地层,其内存在大量围岩及顶垂体。矿体多分布在成矿岩体的倾伏端、岩体上接触带及顶垂体内,矿体的产出方式主要有以下三种:
2.1.1接触带型
该类矿体沿闪长岩与围岩接触界面分布,此界面局部与层理面相“吻合”,但沿走向、倾向变化大,呈舌状、半岛状与岩体接触,控制矿体产出,如北矿带杜家梁矿点(图2)。
2.1.2构造裂隙型
该类往往在褶曲轴部或倾伏端常见,矿带在平剖面多受“S”构造控制(近东西走向,倾向南),如中矿带,其证据如下:(1)矿带西段80-72线长160m,走向NEE 78°;中段72-62线,长260m,呈东西走向;东段72~50线长330m,呈NEE74°。在地表呈东西走向缓反“S”形展布。(2)经勘探证实,矿带从地表1600m,至浅部1400m,倾角大于65°较陡;深部1400~1100m则变缓为60°左右(表1),即剖面延深亦呈缓“S”状弯曲(图3)。中矿带中部地表的Ⅶ号与Ⅵ矿体深部相连为一个矿体,且厚度增大为55.31m(ZK6401),属“S”容矿构造中部膨大部位。
(3)中矿带磁异常地表形态呈一北宽南窄倒梯形,不仅反映了“S”型容矿构造的水平投影(图1),也间接反映了矿带向南延深规模和容矿构造总体形态。
2.2岩浆条件
2.2.1成矿母岩特征
矿床成矿母岩属晋宁二期中基性闪长岩,闪长岩在区内有贾家寨岩体、陆寨子岩体、白果树沟岩体,成矿母岩与贾家寨闪长岩有直接关系。
(1)贾家寨、陆寨子岩体,SiO2平均值分别为为53.25%、52.99%,低于中国闪长岩值(57.39%),而白果树沟岩体为58.38%,高于平均值。(2)贾家寨、陆寨子岩体,总碱量(Na2O+K2O)平均值分别为5.72%、5.58%,低于中国闪长岩平均值,钠质系数(Na2O/Na2O+K2O)分别为0.7、0.68,高于平均值(0.62)。显示贫碱富钠的特点。(3)氧化钙含量,贾家寨闪长岩平均值为7.05%,陆寨子闪长岩6.65%,白果树沟闪长岩5.65%,均高于中国闪长岩平均值 2.2.2蚀变特征
在成矿母岩的近矿部位,具明显退色现象和清晰的交代及交代残余结构,表现为母岩中的帘石化、透辉石化和钠化,围岩中的透辉石化、石榴石化、透闪石化等。在化学成分上SiO2、Na2O及碱总量明显增高,CaO、MgO、FeO3+FeO显著降低,成矿母岩中的(FeO3+FeO)随着钠化增强而减少具负相关,据李子垭矿床闪长岩分析结果,NaO与(FeO3+FeO)=0.804,上述蚀变交代作用,使母岩中的TFe含量由中心相的6.48%到边部蚀变闪长岩3.09%,逸失了52%,逸出的铁质为矿床内铁矿形成提供了丰富矿源。
2.3矿床形成深度与剥蚀程度
① 根据米仓山基底南缘同类矽卡岩型矿床之矿床特征,矿体产出部位矿物组合等特征分析,区内各矿床沿岩带、岩体在水平、垂直方向都有一定的成矿分带显示。② 矿床内特别是岩体在倾伏部位,大量分布南北走向晚期闪长岩、花岗岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗斑岩的浅成岩脉分布,相互穿插。矿床内矿体大多经勘探证实倾斜延深是地表走向延长的1.5~10倍。
3矿床远景预测
根据矿床矿体特征分析,结合前人对矿床勘查控制程度,拟对矿床主要具前景的中矿带、内接触带中的贾家寨、杜家梁等进行预测。
① 中矿带:矿带长约700m,受贾家寨背斜倾伏端与褶曲具配套关系的次级张扭性缓反“S”型容矿构造控制,磁异常呈近东西展布,以500r闭合圈长760m,宽150~300m,面积0.35 km2,是历次勘查及矿山开采主要对象。根据磁异常和构造特征分析,矿带东端Ⅲ号,西端Ⅷ号属“S”构造收敛部位,延深浅(210m)已基本控制。但中段72~54线长520m段(西为Ⅷ号,东为Ⅰ号西段),为“S”构造中部膨大部位,以容矿构造平均倾角60°计算延深可达700m,前人已控制斜深350m左右,尚有350m延深未控制。② 位于岩体内接触带的贾家寨、杜家梁盲矿体贾家寨、杜家梁矿点位于岩体南、北接触带,受俘虏体边界及岩层间裂隙双重控制。南接触带贾家寨矿体位于Z11异常内,异常峰值2654γ,500γ范围异常长220m,宽约160m,呈东西走向椭圆形,矿体经ZK9601控制,矿体埋深46.52m,厚6.79m。若长以220m、延深为延长的1.5、厚度6m进行计算,预测约有150万吨潜在资源量。北接触带杜家梁矿体位于Z10 异常内,最高峰值+2459γ,500γ范围异常长230m,宽约30m,经ZK801验证矿体埋深68.6m,矿体厚9.8m。若长以230m、延深为延长的1.5、厚度9m进行计算,预测约有250万吨潜在资源量。③ 位于岩体倾伏端的北矿带,受接触带型构造部位控制,地表出露长约600m,地表已控制8个矿(化)体(厚度0.9-9.14m,TFe 21.63-39.56%)。沿接触带东段异常长520m,宽60~70m,异常峰值+10000γ,前人按地表矿体产状向北控制未见矿,其接触界可能呈反“S”弯曲,矿体在深部可能应向南倾。若按长500m、延深为长的1倍、厚度2m进行计算,预测可获175万吨。
4小结
通过矿床成矿条件分析,说明矿床成岩成矿构造条件好,围岩条件有利,矿床剥蚀程度低,找矿前景较好。若下步以物探工作为先导,深入对前人地质成果综合分析,特别是采矿工程的资料整理,开展探边模底的工程控制,可在中矿带、贾家寨、杜家梁及北矿带预获铁矿石资源1970万吨。若可信度为0.7,采矿回收率80%,则可增加资源量1100万吨,以目前矿山采选矿石能力60万吨/年计,可延长矿山寿命约18年,意义重大。
参考文献
[1] 董滇生等编著"四川省南江县竹坝矿区李子垭磁铁矿勘探地质报告".
[2] 袁见齐等编著"矿床学",地质出版社,1979年12月.
[3]宋叔和等编著"中国矿床",地质出版社.