陕西洋县八宝台铁矿矿床成因探讨

摘要：陕西省洋县八宝台磁铁矿床位于扬子准地台汉南隆起的北缘汉南岩基东段，秦岭造山带与扬子准地台结合部的弧形转折部位。在野外实际勘探工作基础上，结合该区成矿构造，矿石和岩石的构造特征，对矿床地质特征及其成因进行分析。该铁矿体赋存于（橄榄石）角闪辉长岩中，该类岩石为矿床的成矿母岩。铁矿体与（橄榄石）角闪辉长岩之间为渐变过渡关系，矿体呈层状、似层状和透镜状分布，矿石构造由上而下呈条带状、浸染状和块状构造，矿体成矿性有由上而下逐渐变好的趋势。该铁矿床的成因类型为基性-超基性岩浆分异性铁矿床。

关键词：地质学 矿床地质 矿床成因 八宝台铁矿

1、区域地质背景

矿区大地构造位置属于扬子地块与南秦岭造山带结合的弧形转折部位（图1），其北部和南秦岭印支构造带与北大巴山加里东褶皱带相接，南部属于扬子地块汉南隆起的北缘汉南岩基东段。北大巴山加里东褶皱带主要发育志留系与奥陶系地层，在南秦岭南缘和扬子地块北缘广泛发育元古代和中生代侵入岩，包括橄榄岩、辉长岩、闪长岩和花岗岩。

自新元古代中期开始，南秦岭地区及扬子地块北缘由总体的汇聚转向大规模的伸展裂解，出现了包括大陆溢流玄武岩[夏林圻等，1996]、各类镁铁质岩石（脉）[张成立等，2007]以及与裂解有关的A型花岗岩等岩浆热事件（林光春等，2006）。这种构造背景下形成的岩浆活动带对于形成铁、铜、金等矿产是一个非常有利的成矿带。

2、矿区地质特征

该区处于汉南基性岩区，除少量第四系残坡积物外，其他沉积地层出露较少。而区域变质岩则环绕矿区出露，包括花岗片麻岩和角闪斜长片麻岩（图2）。

矿区广泛出露侵入岩（图2），包括中粒辉石橄榄岩、中细粒（橄榄石）角闪辉长岩、中粒闪长岩、中细粒石英闪长岩、中粒二长花岗岩。其中（橄榄石）角闪辉长岩即是赋矿围岩也是矿源岩。细粒（橄榄石）角闪辉长岩呈不规则状分布于矿区的中、北部且被中粒（橄榄石）角闪辉长岩及辉石橄榄岩侵入。

Ⅰ华北板块；Ⅱ秦岭构造带；Ⅱ1六盘山断陷构造带；Ⅱ2北秦岭加里东构造；Ⅱ3礼县-柞水华力西构造带，Ⅱ4南秦岭印支构造带，Ⅱ5康县-略阳构造带，Ⅱ6北大巴山加里东构造带；Ⅲ华南板块

Fig.1 The tectonic location of Babaotai magnetite deposit

矿区内构造较发育，主要为F1、F2、F3断裂破碎带及局部次级断裂。F1断裂宽约20m，呈近东西走向，总体产状为10°～25°∠65°，斜切K3矿体，带内见有明显构造角砾及断层泥，属压扭性断裂破碎带；F2断裂宽25m，斜切F1及 K2矿体，总体产状为65°～75°∠75°，带内见有明显构造角砾及断层泥，为张扭性断裂破碎带；F3断裂总体产状为95°～105°∠82°，错切K4矿体达150余米，有明显的扭曲和错动擦痕，属扭性断裂。这些断层具有多期继承性活动的特点，总体切割和破坏矿体。

3、矿床特征

3.1 矿体特征

后沟和邵家沟两个矿区共圈定矿体9个，编号分别为：K1、K3、K4-1、K4-2、K5、K6、 K7、K8、K9。矿体按展布（产状）分北东向（K1-1、K1-3、K4-1、K4-2号矿体）、近东西向（K5、K6号矿体）和南东向（K7、K8、K9号矿体）三组。矿体规模、形态、产状受基性岩浆岩分异韵律带控制，层状、似层状分布于基入岩体（（橄榄石）角闪辉长岩）中。

3.2 矿石特征

矿石中的金属矿物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿、黄铁矿，偶见钛铁矿、铝铬铁矿等。

脉石矿物主要为橄榄石（多已经蛇纹石化）、辉石、斜长石，石英、碳酸盐矿物少量。

1-辉石橄榄岩；2-中粒二长花岗岩；3-中粒板状二长花岗岩；4-中粒石英闪长岩；5-中粒闪长岩；6-中粒辉长闪长岩；7-中粒（橄榄石）角闪辉长岩；8-细粒（橄榄石）角闪辉长岩；9-花岗片麻岩；10-角闪斜长片麻岩；11-铁矿体及其编号；12-河流；13-断层及其编号

Fig.2 The Geologic map of Babaotai magnetite deposit

3.3 矿石构造

矿区矿石构造类型分为条带、状浸染状和致密块状三种类型。

（1）条带状矿石：分布于矿体上部，和围岩（（橄榄石）角闪辉长岩）为渐变过渡关系，过渡部位岩石为磁铁矿化橄榄角闪辉长岩。矿石以磁铁矿和硅酸盐矿物（斜方辉石、橄榄石和斜长石）相间条带状排列为特征。

（2）浸染状矿石：分为稠密侵染状和稀疏侵染状矿石，分布于矿体中上部。该类与围岩之间为渐变过渡关系，过渡部位岩石为磁铁矿化橄榄角闪辉长岩。矿石矿物为磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、黄铁矿等金属矿物，呈浸染状产于斜方辉石、（蛇纹石化）橄榄石、斜长石集合体中为特征。

（3）块状矿石：分布于矿体下部，以金属矿物含量相对较多（20%～50%）、分布均匀为特征。与下部辉长岩渐变过渡关系，过渡部位岩石为磁铁矿化橄榄角闪辉长岩。

两个矿区由上而下均为条带状矿石、浸染状矿石和块状矿石分布顺序，表明了矿体成矿性由上而下逐渐变好的趋势。

4、矿床成因

与基性、基性-超基性岩浆侵入活动有关的岩浆晚期铁矿床在成因上与不同地质时代的基性、超基性杂岩体有密切的关系，矿体产于岩体内的一定部位。此类矿床的产出多与断裂带所派生的次级断裂密切相关，根据形成方式可分为分异性和贯入型两类（程裕淇等，1978）。

岩浆分异性铁矿床的母岩（围岩）多呈较大单斜层状和岩盆状分布，其岩性大致有辉长岩型、辉绿岩型、辉长岩-苏长岩型、辉长岩-橄长岩型、含橄辉长岩型及辉长岩（角闪石）-辉石岩-橄榄岩型等六种，属于富铁质基性岩和超基性岩类（岩石化学特征表现为m/f（MgO/FeO（T））=0.3～1.9），铁矿体一般产于岩体的下部和底部，有的岩体中显示多层韵律性的特点（姚培慧，1993）。

如前所述，矿区（橄榄石）角闪辉长岩即是铁矿床围岩也是成矿母岩。该类岩石中粒细粒兼而有之，其颜色为浅灰黑色-绿色，粒状变晶结构、变余辉长结构，块状构造。矿物成分为：斜长石含量约30%～50%，斜方辉石含量为25%～30%，角闪石含量为10%～15%，橄榄石5%～10%磁铁矿含量为5%～30%。在挨近矿体部位，岩石原生硅酸盐矿物强烈蚀变：斜长石普遍绿帘石化和黝帘石化，单斜辉石和角闪石强烈阳起石化、绿帘石化、绿泥石化，橄榄石蛇纹石化。在蚀变斜方辉石和橄榄石周围或附近，伴随着磁铁矿的析出，反应了磁铁矿的形成与原生硅酸盐矿物的蚀变紧密相关。基性、超基性岩浆分异的程度，受岩体的规模、形态、产状、侵入部位和围岩条件等因素的影响。矿体形态为层状、似层状或透镜状，其产状基本与岩体层状构造一致，矿体与顶板含矿母岩之间的界限很不清楚，无论在矿物组合或化学成分上，二者均呈渐变过渡关系（程裕淇等，1978）。另外，洋县八宝台磁铁矿矿体与围岩均呈渐变过渡关系，且呈层状、似层状和透镜状分布，成矿性由上而下变好。

综上所述，陕西洋县八宝台铁矿床成因类型为基性-超基性岩浆分异型铁矿床。

5、结论

（1）陕西洋县八宝台铁矿床赋存于（橄榄石）角闪辉长岩中，该类岩石为矿床的成矿母岩。

（2）铁矿体与（橄榄石）角闪辉长岩之间为渐变过渡关系，矿体呈层状、似层状和透镜状分布，矿石构造由上而下为：条带状、浸染状和块状构造，矿体成矿性有由上而下逐渐变好的趋势。

（3）铁矿床的成因类型为基性-超基性岩浆分异性铁矿床。

参考文献：

[1]夏林圻，夏祖春，徐学义. 南秦岭中、晚元古代火山岩性质与前寒武纪大陆裂解. 中国科学D辑：地球科学，1996，26：237-243.

[2]张成立，高山，袁洪林，张国伟，晏云翔，罗静兰，罗金海. 南秦岭早古生代地幔性质：来自超镁铁质、镁铁质岩脉及火山岩的Sr-Nd-Pb同位素证据. 中国科学D辑：地球科学，2007，37（7）：857-865.