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矽卡岩矿床的类型和特征
矽卡岩型矿床的分类,目前尚无统一分类标准。有按矿化与矽卡岩的关系进行分类,分为同时矿化型、伴随矿化型、叠加矿化型;有按形成矽卡岩的原岩成分进行分类,分为钙矽卡岩型和镁矽卡岩型;有按矿床的多成因及矿化叠加情况进行分类,分为层控-矽卡岩型、云英岩-矽卡岩型、斑岩-矽卡岩复合型。为了应用方便,也有按矿种进行分类,分为矽卡岩型铁、铜、钨、锡、钼、铅、锌、铍、硼矿床等,本书采用此分类,并选取几种主要的类型加以分析。
(一)矽卡岩型铁矿床
矽卡岩型铁矿床就世界范围来说大多产于大洋岛弧地带,多与中-浅成的闪长岩-辉长岩类有关,有少量与花岗闪长岩和斜长花岗岩有关,常有同源的安山岩-玄武岩层。侵入岩普遍具钠化现象(钠长石化、方柱石化)。矿石成分简单,以铁的氧化物为主,硫化物较少,常伴有铜、钴、锌和金。其次为产在大陆边缘造山带中的镁矽卡岩型铁矿,与中到浅成的长英质侵入岩(石英二长岩和花岗闪长岩等)有关,围岩主要为白云岩,这类矿床经常是与矽卡岩型铜矿的过渡产物,成分复杂,常伴有锌、锡等。此外在大陆边缘裂谷带中的辉长岩体接触带上,也常伴有矽卡岩型铁矿。
矽卡岩型铁矿床是铁矿床中的一个重要类型,在我国铁矿生产中占有特殊地位。这类铁矿的规模大小不等,以中型规模居多,部分储量可达1亿吨以上。由于多数为富矿,所以储量小于百万吨的小型矿床常常也有工业价值。
矿体形态为层状、似层状、透镜状、囊状以及豆荚状、楔状和其他不规则状。矽卡岩成分比较简单,以石榴子石、透辉石矽卡岩为主;矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿,有少量的黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等;非金属矿物主要为透辉石、钙铁辉石、钙铁榴石,其次有方柱石、阳起石、绿帘石等。矿石构造以致密块状为主,也有浸染状、条带状等。矿石品位较富,含铁一般为40%~50%,常可综合利用Co、Cu等元素。
河北邯邢矽卡岩型铁矿床
河北邯邢地区广泛分布矽卡岩型铁矿床,共有大小矿床数十个,构成一个规模巨大的成矿区。区内有5个岩体,相应划分为5个矿田,每个矿田都由若干个矿床组成,其中以矿山村矿田的矿床数量和储量最多。矿山村矿田中又以西石门铁矿床的规模为最大,现以此为例简述其主要地质特征。
矿田内地层出露简单,仅见中奥陶统马家沟组灰岩,构成一开阔的背斜构造,其上尚有次一级的背斜和向斜,构造线呈北北东向展布。马家沟灰岩岩性单纯,含MgO较高,局部富含膏盐。岩层产状平缓,其中普遍夹有三层角砾状灰岩,成为岩浆侵入的良好通道。西石门铁矿床矿区内二长岩沿第二层角砾状灰岩顺层侵入,其上界面和围岩的背斜构造吻合,与围岩成“整合”状接触。
岩体成隐伏状产出,矿体大部分为盲矿。近矿处的岩石常受碱质交代(钠化蚀变)而褪色,在与围岩的接触带上,广泛发育有矽卡岩和磁铁矿体。矽卡岩宽数米至数十米,分布于矿体的上下盘,部分包含在矿体之中。矽卡岩的矿物成分主要为透辉石,局部地段富集有石榴子石及少量透闪石、
阳起石、绿帘石等。此外,矽卡岩体内普遍发育有金云母和蛇纹石,系晚期热液交代透辉石而成。
矿体产状和围岩基本一致,局部略呈斜交状。矿体形状简单,主要为似层状和背斜构造相吻合。背斜轴部矿体较厚,可达数十米,向两翼逐渐尖灭。矿体最宽为1000m(图
6-7),沿褶皱轴延长达数公里。
图6-7 西石门铁矿床地质剖面示意图(转引自姚凤良等,1983)
l-中奥陶统灰岩;2-闪长岩; 3-二长岩;4-铁矿体及矽卡岩; 5-第四系
矿石内金属矿物主要为磁铁矿,此外还有少量黄铁矿和黄铜矿。脉石矿物主要为透辉石和金云母。磁铁矿的形成可分3期:早期与透辉石同时形成,为数不多;中期系交代透辉石而成,构成矿体的主要部分;晚期呈脉状产出,分布局限。矿石大多呈致密块状,少数呈浸染状,二者呈渐变过渡关系。品位大部分可达到富矿要求。致密状矿石中分布有星散状黄铁矿,其中含钴较高,可综合利用。矿石中铜含量较低,尚无法利用。
(二)矽卡岩型铜矿床
矿床主要与大陆边缘造山带的钙碱性花岗闪长岩到石英二长岩、石英闪长岩等岩株有关。少数矽卡岩型铜矿床与大洋岛弧环境的石英闪长岩到花岗侵入岩有关。许多重要的矽卡岩型铜矿常与斑岩型铜钼矿床伴生,环太平洋成矿带是世界上矽卡岩型铜矿床分布的主要成矿带,中、新生代是世界上矽卡岩型铜矿形成的主要成矿期。
矽卡岩型铜矿床的矿石品位高,长期以来是我国富铜矿石的主要来源之一。该类型铜矿床在我国分布广泛,尤以我国东部较为集中,主要分布在长江中下游,辽吉东部、燕山等地区。如吉林、辽东的天宝山、石咀子多金属矿床;华铜的镁矽卡岩铜矿床、燕辽的寿王坟镁矽卡岩铜矿床;长江中下游的铜官山铜矿、阳新铜矿、铜绿山铜矿;秦岭的罗山铜矿等。矿床的规模不等,以中、小型居多,大型矿床比较少见。在国外有前苏联北乌拉尔图