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中图分类号:TD35 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0047-01
矿区大地构造位置处于中朝准地台胶辽台隆复州台陷的城子坦断块东北部,城子坦—步云山北北东向金、铜、多金属成矿带上。出露的地质体主要为古元古界辽河群盖县岩组、大石桥岩组、中元古界榆树砬子组、新元古界青白口系永宁组及少量第四系,燕山期中侏罗世岩浆活动强烈。区内地质构造复杂,区域性北东向大断裂十分发育。区域成矿带内有芙蓉铜矿中型矿床、明阳铅锌矿中型矿床、聂家屯铅锌小型矿床三处,金、铜、铁、铅锌、铂镍、滑石矿点、矿化点多处,成矿条件十分有利。
一、地层
(一)古元古界辽河群大石桥岩组二段(Pt1d2)
由厚层状、条带状白云石大理岩、条带状方解白云石大理岩、透闪透辉大理岩、蛇纹石化大理岩、透闪石岩、透闪透辉岩及少量二云片岩组成。大砬山矿区中东部被新元古界永宁组地层角度不整合覆盖,西南部与上覆中元古代榆树砬子组呈角度不整合或韧性断层接触,以及晚期岩浆岩侵入致使地层不连续。
(二)中元古界榆树砬子组一段(Pt2y1)
主要为厚层石英岩、铁质胶结石英岩质角砾岩、石英砾岩、绢云石英片岩、铁质绢云片岩、薄层大理岩组成。与下伏辽河群呈韧脆性滑脱接触。该组地层下部铁质胶结石英岩质角砾岩为主要的含铁层位,根据区域对比确定为仰山式铁矿。
(三)新元古界青白口系永宁组(Qny)
为一套结构、成分成熟度均较低的陆相碎屑岩沉积。矿区内永宁组仅见有中下部地层。岩石类型以紫色、黄灰色细、中粒砂岩和黄、黄灰色中粒长石石为主英砂岩,底部为紫色薄层砂岩。该组地层不整合于大石桥岩组、榆树砬子组之上。
二、 侵入岩
(一)古元古代侵入岩(γPt1)
主要分布于矿区南部。侵入古元古代辽河群大石桥岩组,被中元古代榆树砬子组和中元古代永宁组不整合覆盖。岩石类型为中细粒片麻状二长花岗岩。
(二)中侏罗世侵入岩(γJ2)
主要分布于矿区的西部,岩性主要为中粒似斑状黑云母二长花岗岩、中粒黑云母二长花岗岩。该岩体侵入大石桥岩组、榆树砬子组以及永宁组地层。在与大石桥组大理岩接触带附近形成矽卡岩带,是矽卡岩型磁铁矿体和铜矿体的主要成矿类型。
(三)脉岩
区内的脉岩主要为闪长岩脉、花岗岩脉、辉长岩脉、石英脉,多沿北东、北北东方向断裂充填。
三、 构造
矿区内构造主要为断裂构造。断裂构造十分发育,主要为北西、北东向断裂,北东向断裂截切北西向断裂。
四、 矿体地质
赤铁矿体主要赋存于中元古代榆树砬子组底部绢云片岩及紫色硅铁质胶结石英岩质角砾岩中。矿体呈扁豆状,产状受榆树砬子组石英岩质角砾岩和断裂裂隙控制。经区域对比确认该铁矿类型为“仰山式”铁矿,具有一定层位,后期有热液叠加,为层控沉积变质-热液矿床。矿石矿物以赤铁矿为主,磁铁矿、黄铜矿、孔雀石次之,黄铜矿、磁铁矿为后期热液叠加产物,部分形成铜、铁矽卡岩带。矿区发现赤铁矿体5条,磁铁矿体四条,铜矿体四条,列举三条矿体叙述,矿体特征如下:
Ⅱ号赤铁矿体长950m,矿体呈层状,或局部呈扁豆状厚大矿体。均为北西向展布,被压扭性断层所截,形成四段不连续矿体。矿体倾向北东,倾角60-64°之间。平均水平厚度18.52m,最大厚度76.00m,矿体真厚度11.79m,最高TFe品位54.60%,矿床平均TFe品位25.26%,矿体地表出露最高标高335m,深部最低标高50m。
1号磁铁矿矿体长约100m,呈脉状,北西向分布,倾向北东倾角60°左右。平均水平厚度7.44m,真厚度6.31m,平均品位24.16%,最高TFe品位35.60%,矿体最高埋藏标高-70m,最低标高-150m。
1号铜矿体矿体长约100m,呈脉状,北西向分布,倾向北东,倾角约57°左右。平均水平厚度2.50m,真厚度2.12m,平均Cu品位0.57%,矿体最高标高100m,最低标高25m。
五、 矿床成因
依据矿石的结构、构造、矿物共生组合、蚀变特征及相互关系,认为铁矿床为沉积变质构造热液叠加矿床,铁铜矿为矽卡岩型铜矿床,铜矿为岩浆热液矿床。
铁矿的形成经历了早期含铁质石英砂岩的沉积、短距离的搬运(山前洪积扇)再沉积,主要位于榆树砬子组底部。经区域变质作用,铁质活化、富集。后期遭受构造破碎,含铁质、铜质的岩浆热液充填交代并使原有的铁质活化再分布、富集于石英角砾周围,形成了铁矿。实际上根据区域对比,大砬山铁矿为仰山式铁矿与后期热液叠加的新成因类型。在其他岩石当中,包括石英岩、大理岩等,含矿热液沿构造裂隙充填、交代形成脉状铜矿。矽卡岩型铜矿的形成受特殊构造部位限制,主要分布于岩体的外接触带大理岩中,大理岩渗透性强,加之后期构造裂隙作用,利于含矿热液的运移、储存,在接触带的有利部位,如接触带岩体的舌状、港湾状部位成矿。
矿区大地构造位置处于中朝准地台胶辽台隆复州台陷的城子坦断块东北部,城子坦—步云山北北东向金、铜、多金属成矿带上。出露的地质体主要为古元古界辽河群盖县岩组、大石桥岩组、中元古界榆树砬子组、新元古界青白口系永宁组及少量第四系,燕山期中侏罗世岩浆活动强烈。区内地质构造复杂,区域性北东向大断裂十分发育。区域成矿带内有芙蓉铜矿中型矿床、明阳铅锌矿中型矿床、聂家屯铅锌小型矿床三处,金、铜、铁、铅锌、铂镍、滑石矿点、矿化点多处,成矿条件十分有利。
一、地层
(一)古元古界辽河群大石桥岩组二段(Pt1d2)
由厚层状、条带状白云石大理岩、条带状方解白云石大理岩、透闪透辉大理岩、蛇纹石化大理岩、透闪石岩、透闪透辉岩及少量二云片岩组成。大砬山矿区中东部被新元古界永宁组地层角度不整合覆盖,西南部与上覆中元古代榆树砬子组呈角度不整合或韧性断层接触,以及晚期岩浆岩侵入致使地层不连续。
(二)中元古界榆树砬子组一段(Pt2y1)
主要为厚层石英岩、铁质胶结石英岩质角砾岩、石英砾岩、绢云石英片岩、铁质绢云片岩、薄层大理岩组成。与下伏辽河群呈韧脆性滑脱接触。该组地层下部铁质胶结石英岩质角砾岩为主要的含铁层位,根据区域对比确定为仰山式铁矿。
(三)新元古界青白口系永宁组(Qny)
为一套结构、成分成熟度均较低的陆相碎屑岩沉积。矿区内永宁组仅见有中下部地层。岩石类型以紫色、黄灰色细、中粒砂岩和黄、黄灰色中粒长石石为主英砂岩,底部为紫色薄层砂岩。该组地层不整合于大石桥岩组、榆树砬子组之上。
二、 侵入岩
(一)古元古代侵入岩(γPt1)
主要分布于矿区南部。侵入古元古代辽河群大石桥岩组,被中元古代榆树砬子组和中元古代永宁组不整合覆盖。岩石类型为中细粒片麻状二长花岗岩。
(二)中侏罗世侵入岩(γJ2)
主要分布于矿区的西部,岩性主要为中粒似斑状黑云母二长花岗岩、中粒黑云母二长花岗岩。该岩体侵入大石桥岩组、榆树砬子组以及永宁组地层。在与大石桥组大理岩接触带附近形成矽卡岩带,是矽卡岩型磁铁矿体和铜矿体的主要成矿类型。
(三)脉岩
区内的脉岩主要为闪长岩脉、花岗岩脉、辉长岩脉、石英脉,多沿北东、北北东方向断裂充填。
三、 构造
矿区内构造主要为断裂构造。断裂构造十分发育,主要为北西、北东向断裂,北东向断裂截切北西向断裂。
四、 矿体地质
赤铁矿体主要赋存于中元古代榆树砬子组底部绢云片岩及紫色硅铁质胶结石英岩质角砾岩中。矿体呈扁豆状,产状受榆树砬子组石英岩质角砾岩和断裂裂隙控制。经区域对比确认该铁矿类型为“仰山式”铁矿,具有一定层位,后期有热液叠加,为层控沉积变质-热液矿床。矿石矿物以赤铁矿为主,磁铁矿、黄铜矿、孔雀石次之,黄铜矿、磁铁矿为后期热液叠加产物,部分形成铜、铁矽卡岩带。矿区发现赤铁矿体5条,磁铁矿体四条,铜矿体四条,列举三条矿体叙述,矿体特征如下:
Ⅱ号赤铁矿体长950m,矿体呈层状,或局部呈扁豆状厚大矿体。均为北西向展布,被压扭性断层所截,形成四段不连续矿体。矿体倾向北东,倾角60-64°之间。平均水平厚度18.52m,最大厚度76.00m,矿体真厚度11.79m,最高TFe品位54.60%,矿床平均TFe品位25.26%,矿体地表出露最高标高335m,深部最低标高50m。
1号磁铁矿矿体长约100m,呈脉状,北西向分布,倾向北东倾角60°左右。平均水平厚度7.44m,真厚度6.31m,平均品位24.16%,最高TFe品位35.60%,矿体最高埋藏标高-70m,最低标高-150m。
1号铜矿体矿体长约100m,呈脉状,北西向分布,倾向北东,倾角约57°左右。平均水平厚度2.50m,真厚度2.12m,平均Cu品位0.57%,矿体最高标高100m,最低标高25m。
五、 矿床成因
依据矿石的结构、构造、矿物共生组合、蚀变特征及相互关系,认为铁矿床为沉积变质构造热液叠加矿床,铁铜矿为矽卡岩型铜矿床,铜矿为岩浆热液矿床。
铁矿的形成经历了早期含铁质石英砂岩的沉积、短距离的搬运(山前洪积扇)再沉积,主要位于榆树砬子组底部。经区域变质作用,铁质活化、富集。后期遭受构造破碎,含铁质、铜质的岩浆热液充填交代并使原有的铁质活化再分布、富集于石英角砾周围,形成了铁矿。实际上根据区域对比,大砬山铁矿为仰山式铁矿与后期热液叠加的新成因类型。在其他岩石当中,包括石英岩、大理岩等,含矿热液沿构造裂隙充填、交代形成脉状铜矿。矽卡岩型铜矿的形成受特殊构造部位限制,主要分布于岩体的外接触带大理岩中,大理岩渗透性强,加之后期构造裂隙作用,利于含矿热液的运移、储存,在接触带的有利部位,如接触带岩体的舌状、港湾状部位成矿。