陕西白河酒馆沟磁铁矿床地质特征及控矿条件分析

摘要

白河酒馆沟磁铁矿矿床位于南秦岭印支褶皱带金鸡岭-留风关褶皱束东南端与白水江-白河褶皱束东北缘接触带,隶属于南秦岭徽县-旬阳地层分区,为近年来在陕南地区新勘查发现的磁铁矿矿床,与西侧的张河磁铁矿和平定河磁铁矿为同一类型,共同组成一近东西向的矿带。矿床呈东西向带状分布,东西追索长度约40km,南北宽约2.5km,面积约100km2。根据野外地质调查,研究区现已发现4条磁铁矿矿体,TFe平均品位约20％,7个褐铁矿化体,具有较大的潜在经济价值。本文依托2007～2009年1:1万陕西省白河县酒馆沟磁铁矿矿产普查最新成果,对白河酒馆沟磁铁矿床的地层进行划分,构造格架进行厘定；研究了矿区内韧性剪切带的几何学、运动学、动力学及演化特征,认为韧性剪切带是研究区磁铁矿的主要控矿因素。从而初步阐述磁铁矿矿床的控矿地质条件及其成因类型,探索其成矿远景和找矿潜力。本文取得的主要成果如下:
　　 ⑴区内矿带分为南、北2条,即倒转向斜两翼各1条,大致对称展布,以中泥盆统第二岩性段(D2S2)为主,圈定磁铁矿体4个,褐铁矿化体7个。矿石主要为磁铁矿,其次为褐铁矿、菱铁矿及微量黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、赤铁矿。矿石结构主要为它形一半自形粒状结构,以条带状构造为主,块状构造次之。
　　 ⑵矿区内南北矿带分别受两条近东西向韧性剪切带控制,剪切带经历了多期变形,主要有3期:早期形成糜棱岩带,相当于绿片岩相动力变质作用,可见S-C组构,垂直拉伸方向有长英质脉产出,南部控矿剪切带为左行压扭性剪切,北部控矿剪切带为右行压扭性剪切,σ1≈192°∠10°,古应力值约19.2MPa；两控矿剪切带中期经历了右行张扭性韧脆性剪切作用,形成剪切褶皱和鞘褶皱,并有石英脉充填,σ1≈36°∠15°,古应力值约0.42MPa；晚期经历了较弱脆性扭张,表现为石英脉局部强烈破碎。
　　 ⑶对区内成矿地质背景、成矿地质条件进行了分析,认为白河酒馆沟磁铁矿矿床形成发展经历了3个阶段:第一阶段(菱铁矿的形成阶段),中泥盆统石家沟组正常水成沉积中的铁碳酸盐物质在还原环境和区域变质作用下形成细晶菱铁矿:第二阶段(细粒磁铁矿的形成阶段),形成的细晶菱铁矿在区域变质作用和早期韧性剪切作用叠加的部位形成细粒磁铁矿；第三阶段(粗粒磁铁矿的形成阶段),早期形成的细粒磁铁矿在后期张扭性韧脆性剪切作用和后期变质热液参与下活化、迁移,并在韧性向韧脆性过渡的部位富集成矿。矿床的控矿因素呈现“层控+褶皱+韧性剪切带”复合叠加特征。矿床成因类型为沉积变质-动力热液改造复合型铁矿床。
　　 ⑷利用区域已有物探、化探资料,结合地质研究,进行综合分析,认为该区最具成矿潜力的地段是南矿带的Fe2、Fe3矿体以及矿区西部相邻同一构造层位。