宁夏南华山硫铁矿成矿模式及成矿规律探讨

宁夏南华山硫铁矿成矿模式及成矿规律探讨
王成;海贤哲
【摘要】为了进一步了解南华山地区硫铁矿成矿机制,为今后找矿起到一定指导作用,通过收集资料、野外踏勘及系统综合研究等手段对宁夏南华山地区阳洼沟硫铁矿成矿模式及其成矿规律进行分析和研究,认为南华山地区硫铁矿是与热液有关的中温热液充填-交代型硫铁矿矿床.加里东晚期构造运动和中酸性岩浆岩脉及脉体与成矿关系密切.矿体赋存于中元古界蓟县系海原群南华山组薄层含云母大理岩和厚层大理岩中.矿床受地层岩性及构造的双重作用控制,控矿构造为北西向和近南北向断裂、褶皱构造及岩石片理化带,尤其是北西向构造带和近南北向构造带复合展布地区.
【期刊名称】《宁夏工程技术》
【年(卷),期】2015(014)004
【总页数】4页(P303-306)
【关键词】硫铁矿;成矿模式;成矿规律
【作者】王成;海贤哲
【作者单位】宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021
【正文语种】中文
【中图分类】P612
宁夏的硫铁资源贫乏且地质矿勘查工作程度较低.迄今为止发现的硫铁矿（化）点
只有2处：一处是宁夏海原县南华山阳洼沟处；另一处是中卫市卫宁北山二人山处.1961年，宁夏地质局宁南地质队在海原县南华山地区开展了硫铁矿评价工作，1973年，宁夏计委地质局第一地质队又在该区进行了硫铁矿普查工作；1991年，宁夏地质矿产局矿产地质调查所在中卫市卫宁北山地区展开了硫铁矿详查地质工作.笔者在参加全国矿产资源潜力评价项目工作中，系统研究了宁夏硫铁矿的成矿模式和成矿规律，预测了硫铁矿的资源潜力，这对宁夏硫铁矿寻找具有一定意义.本文
以南华山地区阳洼沟硫铁矿为例，对硫铁矿成矿模式及成矿规律进行讨论.
2.1 地层概况
研究区属祁连地层大区北祁连地层区北祁连东段地层分区黄家洼山—南华山地层
小区，区内出露地层主要为中元古界，为一套具绿帘角闪岩相变质程度的区域变质岩系，由长英质片岩、绿片岩（基性火山岩）、大理岩等组成，统称为海原岩群[1]，属活动型沉积系列.根据岩石组合，自下而上将海原岩群划分为3个岩组，依次为南华山组、园河组和西华山组.各组之间均为构造（韧性剪切断层）接触，其
中南华山组为研究区硫铁矿含矿地层，详述如下：
2.1.1 南华山组根据岩性特征，自下而上进一步将南华山组划分为4个岩性段，分别为下绿片岩段、含灰质白云石大理岩段、二云石英片岩段、上绿片岩段，总体厚约1 553m.
（1）下绿片岩段：主要由深绿色斜长角闪片岩类岩石组成，包括含磁铁-绿帘钠
长阳起片岩、绿泥绿帘钠长阳起片岩、绿帘绿泥钠长阳起片岩、含黑云绿帘-阳起
钠长片岩、含绿帘方解绿泥片岩及绿帘-黑云钠长片岩等.上部常夹石英白云石大理岩透镜体，下部有时夹白云-黑云石英片岩.可见厚度大于115m[2—3].
（2）含灰质白云石大理岩段：为矿区主要容矿层及填图标志层.上部：灰绿—灰白色含灰质石英白云石大理岩、石英大理岩及黄铁矿化白云石大理岩夹二云石英片岩.
中部：灰绿色绿泥白云石英片岩.下部：灰白色含方解-石英岩及含绿泥方解石英岩，具有条带状构造，岩性比较致密、坚硬.最大厚度130m[2—3].
（3）二云石英片岩段：主要由亮浅棕色云英片岩类岩石组成，包括二云石英片岩、含绿帘二云石英片岩、黑云石英片岩、含绿泥云母石英片岩及金云母石英片岩等.
上部夹绿帘钠长阳起片岩及白云石大理岩透镜体，最大厚度210m[2—3].
（4）上绿片岩段：主要由黄绿—深绿色斜长角闪岩类岩石组成，包括绿帘钠长阳起片岩、黑云阳起钠长片岩、含方解-绿帘钠长阳起片岩及方解绿帘石绿泥钠长片
岩等.下部夹少量二云石英片岩及白云石大理岩透镜体，厚度大于180m[2—3].
2.1.2 园河组岩性以灰白—浅灰色大理岩、浅灰色白云母钠长石英片岩、白云母片岩为主，夹少量绿片岩及石英岩.厚度＞985m[2—3].
2.1.3 西华山组岩性以浅灰色白云母石英片岩—白云母片岩为主，夹少量绿片岩、灰白色大理岩.厚度＞3 270m[2—3].
2.2 构造概况
研究区大地构造位置位于秦祁昆造山系北祁连弧盆系走廊南山岛弧北祁连东端岛弧南西华山—月亮山中生代岛弧内，经南西华山，向东延至月亮山，北东边界为南
西华山—六盘山大断裂，呈断块状北西向展布.区内北西向构造较发育，主要由复
式褶皱、断裂、片理化带和古生代蚀变脉岩及黄铁矿化带组成，形成了区内的基本构造轮廓.北西向及近南北向构造系与矿化带展布关系密切，为研究区内控矿构造.
褶皱枢纽总体走向约为320°.韧性断裂以韧性剪切带为代表，韧性剪切带可能是形成于地壳深层次的一类韧性剪切断层，一般沿北西走向发育，与变质地层的片理产状一致.剪切带内常见石英脉，部分脉体具弱黄铁矿化.脆性断裂构造既有分布于山
体两侧的深大断裂，也发育有近南北向、北西西向的一般断裂.深大断裂主要为南
华山南、北麓深大断裂，加里东期至今长期活动，表现为强烈的脆性构造变形，形成宽100~200m的断裂带.两大断裂控制了成矿区的分布，使研究区基本分布于两
断裂的次级断裂内，并为硫铁矿化提供了动、热力和气液通道[4—5].
2.3 岩浆岩
研究区内岩浆岩不太发育，仅有中酸性、中性及基性岩脉分布.加里东晚期中酸性
岩浆岩脉及脉体与成矿关系密切，为成矿提供岩浆热液.除此还有花岗闪长岩、云
斜煌斑岩脉、石英脉等岩脉分布.
3.1 矿体特征
研究区内硫铁矿矿体、矿化带主要沿北西向—近东西向断裂赋存于南华山组薄层
含云母白云石大理岩段大理岩和厚层大理岩中，矿体、矿化严格受断裂及其旁侧分枝断裂、羽状裂隙控制，主要分布于银洞沟及荞地沟两处.形态呈扁豆状、脉状，
与围岩呈整合接触关系，矿体整体分布较散，规模小，成群出现.矿体厚度小，矿
化不均匀，局部较富[4].
3.2 矿石特征
矿石类型为浸染型黄铁矿矿石，矿石多为自形—半自形粒状结构，部分为半自形—他形粒状.构造为稠密浸染状构造、条带状构造、细脉状构造.金属矿物有黄铁矿及少量黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿；非金属矿物有石英、方解石、白云母、石墨和绿泥石[4].
研究区共经历了中元古代晚期（四堡运动）、新元古代中期（晋宁运动800 Ma）、志留纪末（加里东运动）、华力西期、印支—燕山期、喜山期6期变形.其中以中
元古代晚期（四堡运动）的第1期和志留纪末的加里东运动第3期变形影响最大.
第1期以发育顺层韧性剪切带和顺层掩卧褶皱为特征，伴有绿片岩相动力退变质
作用.第3期变形在海原群中形成轴面近直立的开阔型褶皱，并叠加轻微的低绿片
岩相的变质作用，晚期发育了I型花岗闪长岩侵入和大量岩浆热液活动，使海原群遭受强烈变形，韧性剪切作用发育，总体构成一条长数十公里宽6 km的北西向韧性剪切带，带上岩石强烈柔褶，普遍糜棱岩化，并伴有煌斑岩脉、钠长岩脉等岩脉，
岩石热液蚀变强烈，发生不同程度硫铁矿及金、银、铜等矿化作用.与硫铁矿化成
矿有关的主要为第3期，因该期有花岗岩岩浆的侵入及大量岩浆热液活动，为热
液型硫铁矿提供了良好的成矿背景条件[6—7].对其成矿模式分析如下：
（1）中元古代，研究区为秦祁海的一部分，处在活动陆缘早期汇聚环境下，发育了巨厚基性火山岩—基性斜长角闪岩-碎屑岩—碳酸盐岩组合的岛弧建造，海相中基性喷发岩中硫较富集，为后期硫铁矿化的形成奠定了基础[8—9].
（2）中元古代至新元古代，发生韧性剪切及区域变质作用，使海原群中成矿物质活化、集中，矿床成矿的初步富集[8—9]（图1）.
（3）加里东晚期构造活动强烈，受构造运动的影响，矿区的古北西向构造系发生，在形成及发育过程中形成了一系列的褶皱、断裂构造、片理化带，并伴随中酸性岩浆热液活动，因大理岩为硬性岩石，加上被早期区域性的矽化以后，又富有脆性，在受到构造运动时极易破碎，从而形成了中酸性岩浆热液上升的通道，加之大理岩的化学活动性很强，易被上升的热液中的金属交代，容易形成矿体，使围岩中的成矿物质进一步活化、运移，在次级断裂及破碎带中富集[8—9].
（4）因为上覆盖的为一层渗透性较差的矽质云母石英片岩，起屏障作用，加强了矿液在此停滞的时间，随着岩浆热液的不断上涌和围岩发生充填交代作用，矿质进一步富集，最终形成矿体[8—9].
5.1 变质地层与成矿的关系
南华山地区硫铁矿赋存于蓟县系海原群南华山组第二岩层的薄层含云母大理岩和厚层白云石大理岩.含矿岩性为白云石大理岩、石英大理岩及硫铁矿化白云石大理岩
夹二云石英片岩.构造环境属基性火山岩、次火山岩形成于岛弧—弧后盆地构造环境.这一阶段的岛弧建造除侵入岩外，母片岩建造硫的背景值较高，构成硫铁矿的
成矿母岩.元古代蓟县系海原群的基性火山-沉积建造沉积了较丰富的硫铁矿矿源层.
5.2 构造与成矿的关系
研究区内断裂构造主要有北西—北西西向、近东西向、北东向、北西西向4组，
北西向和近南北向断裂为控矿构造，尤其是北西和近南北向构造复合展布地区，硫铁矿矿体赋存于北西向断裂构造及岩石片理化带中.
5.3 岩浆热液与成矿的关系
研究区内岩浆活动有两期，早期属元古代火山喷发岩和小型次火山岩，分中酸性岩和基性岩两类，岩石多已片理化，变质为云母钠长石英片岩和绿泥阳起钠长片岩、白云石大理岩，其中白云石大理岩硫背景值明显高出围岩，是硫成矿的重要矿源层.晚期为加里东运动末期产物，由花岗闪长岩、煌斑岩和钠长岩、斜长岩等脉岩构成，其中花岗闪长岩与硫铁矿成矿关系密切，其本身富含硫元素，形成黄铁矿化，部分地段形成矿体.
宁夏海原县南华山地区硫铁矿是与热液有关的中温热液充填-交代型硫铁矿矿床，
与成矿有关的热液为加里东晚期岩浆热液.矿体赋存于南华山组薄层含云母大理岩
和厚层大理岩中.矿床受地层岩性及构造的双重作用控制，控矿构造为北西向和近
南北向断裂、褶皱构造及岩石片理化带，尤其是北西向构造带和近南北向构造带复合展布地区.
【相关文献】
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