24 中国硫铁矿发展历史和分布分析
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2.海底火山矿床
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海底火山矿床是一种最重要的黄铁矿床类型。矿床的形成与海底火山活动有关。矿床多为中型以上，矿石含硫品位较高，往往伴生有铜、铅、锌以及稀有金属和贵金属。
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(4)热液充填硫铁矿矿床热液充填硫铁矿矿床包括单一的脉状硫铁矿矿床和含有大量黄铁矿(含硫品位达到工业要求)的有色金属(铜、铅锌、钨锡等)和贵金属(金银)脉状矿床。以充填作用为其主要成矿方式，一般产于火成岩内外接触带或者附近的硅铝质围岩中。
图4.5.2河南冯封硫铁矿区剖面图
1.第四系土及砾石层；2.二叠系煤系；3.石炭系砂岩、页岩、灰岩；4.石炭系粘土岩、黄铁矿、煤；5.奥陶系灰岩；6.煤层；7.黄铁矿层；8.断层；9.钻孔
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在自然硫矿床中，火山喷气型自然硫矿床的形成多与火山活动有关，常见于在第三纪以来，特别是现代火山活动地区，自然硫多聚集于熔岩和火山凝灰质堆积物的裂隙和孔穴中。沉积型自然硫矿床规模大，是自然硫矿床的主要类型。如第三纪山东泰安自然硫矿床。
(二)成矿区
三、典型矿床
(一)河南冯封硫铁矿床
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冯封硫铁矿床为中国大型硫铁矿床之一，位于河南省新乡焦作市西10km。矿床属含煤地层沉积型硫铁矿矿床。冯封硫铁矿矿区为一走向北东、倾向南东、倾角10°～12°的单斜构造。矿层赋存于中石炭世本溪组内，延长3650m，延深1850m，可分为S″(下矿层)和S′(上矿层)两个黄铁矿矿层，S′矿层厚0.6～3m，一般2.08m；S″矿层厚0.6～2m，一般厚1.5m(图4.5.2)。
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中国的酸性气田多分布于扬子准地台西部，产层为震旦系、三叠系和侏罗系，以天然气为主，含H2S 5%～6%，最高为10%左右。以四川威远最为集中。其次为产于第三系的河北赵兰庄高硫气田。
(二)成矿物质来自地球内部的硫矿床
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1.元古宙
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在元古宙的前震旦纪，辽宁鞍本地区的辽河大石桥组和宽甸群的里尔峪组，赋存有沉积再造和海相火山岩矿床；冀南的阜平群赋存着海相火山岩矿床。元古宙的震旦纪具有重要的工业意义。如产于华北地区高于庄组、狼山区的渣尔泰群和浙江、安徽、湖南、福建等省的陡山沱组的有色金属、多金属硫铁矿床等，多为中—大型矿床。
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1.大陆火山-气液矿床
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(1)近代火山型自然硫矿床火山成因的自然硫矿床在地球上分布较广，在火山地区多见。中国火山型自然硫主要分布在东部和西部，但已知矿床不多，仅有台湾大屯火山群的自然硫矿床，以及产于深断裂附近的青海硫磺山矿床等。
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3.中生代
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在中生代的三叠纪、侏罗纪，有少数中小型黄铁矿矿床分布于长江中下游地区，在中生代的白垩纪，有陆相火山岩黄铁矿-铁矿床分布于中国东部沿海地区。特别是长江中下游的宁芜、庐枞地区的白垩纪火山岩系内。另外，广东西部的白垩系钙质砾岩内有接触交代型黄铁矿矿床。
中国硫铁矿发展历史和分布分析
一、矿床时空分布及成矿规律
(一)时空分布规律
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中国硫铁矿矿床成矿时期多，延续时间长，空间分布广泛，各地质时期主要硫铁矿床的时空分布规律如下：
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此类矿一般绕火山喷发中心成带或成群出现。按矿床产出的地质背景，海底火山矿床可分为4类：产在酸性火山岩中的矿床、产在基性火山岩中的矿床、产在沉积岩和深变质岩中的矿床和产于变质岩系中的硫铁矿矿床。产于变质岩系中的硫铁矿矿床工业意义最大，矿床一般为大型或特大型，如广东云浮大降坪，内蒙古东升庙、炭窑口均属这类矿床。
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(3)火山岩盆地型玢岩硫铁矿床这是中国硫铁矿的一种重要矿床类型。主要分布在长江中下游及东南沿海一带燕山运动中晚期的断陷盆地中，以宁芜庐枞和繁昌地区为代表，是受火山喷发-浅源岩浆活动共同控制的一套由海相转为海陆交替相至陆相的庞大的矿床组合。在宁芜中生代火山岩盆地，黄铁矿矿床常围绕玢岩铁矿带外缘分布，形成有机联系的“卫星矿带”，各类型黄铁矿床的形成与铁矿受次火山热液活动控制，只因物化条件不同，分别在不同部位成矿。代表性矿床如安徽向山和马山硫铁矿矿床。
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(5)接触交代型硫铁矿床矿床包括产在岩体边部接触带和岩体内部捕虏体接触带的夕卡岩矿床以及产在同样部位但夕卡岩化不发育的交代矿床。矿床的围岩岩性主要是碳酸盐类岩石，包括灰岩、白云质灰岩和白云岩，围岩时代从前震旦纪到白垩纪。此类矿床在中国主要分布于豫西、湘南、鄂东及粤西。如河南银家沟、湖南上堡、广东黑石岗、湖北巷子口等矿床。
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中国硫矿可初步划分为14个成矿区，主要成矿带是：内蒙古狼山渣尔泰群沉积变质型硫铁矿成矿带；晋豫中石炭统煤系地层沉积硫铁矿成矿带；鲁西下第三系自然硫成矿区；川滇黔上二叠统煤系地层沉积型硫铁矿成矿带；长江中下游(伴生)硫铁矿成矿带；闽粤湘赣桂(伴生)硫铁矿成矿带等。
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(2)酸性天然气矿床酸性天然气是指含硫化氢的游离氢化合物气体。在标准状况下硫化氢是一种非烃类剧毒性的酸性气体，常与烃类、二氧化碳共存，可溶解于石油或地下水中。含H2S 0.1%以上的天然气具有工业意义。
二、矿床类型
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中国硫铁矿矿床成因类型有沉积矿床、热液矿床等。但最主要的是喷流沉积矿床。随着对矿床地质研究的深入，硫矿床成矿物质的来源已基本确定，所以本章对硫矿床分类是基于成矿物质来源进行的。硫矿床分类详见表4.5.6。
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(2)非含煤地层中沉积硫铁矿矿床非含煤地层中的硫铁矿一般含硫品位中等，矿种以单一硫铁矿矿床为主，其次为硫铁多金属矿床。矿床一般赋存在含矿地层的中下部，矿床规模大、中、小均有，少数矿床规模巨大，矿床主要分布在冀北、内蒙古西部、湘南—粤北、粤西、川北、浙西、闽西南等地。
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2.蒸发岩盆地中的自然硫及酸性天然气
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(1)自然硫矿床蒸发岩盆地内的自然硫矿床主要出现在中新生代古隆起边缘凹陷带或断陷盆地中，矿层为层状、似层状或透镜状，具有较大的远景，比如山东泰安汶东盆地的自然硫等矿床。
(1)含煤地层中沉积硫铁矿矿床这类沉积硫铁矿矿床数目较多，总储量大，在中国分布范围广、层位多、面积大，产状平缓，但其矿石品位较低，矿层厚度较薄，难以用机械化大规模开采。
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这类矿床绝大多数产在煤系地层底部，个别的夹在煤系中部。含矿煤系主要有北方的本溪统与西南地区的上二叠统；其次是鄂中的马鞍煤系(下二叠统)和吉林中部的桦甸组(第三系)。矿床一般有1～3层硫铁矿层，连续性较好，但矿层内工业硫铁矿矿体常常是不连续的，一般矿层厚度较小。
表4.5.6中国硫矿床分类
(一)成矿物质来自地球表部
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1.含煤地层或非含煤地层中沉积硫铁矿矿床
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(2)火山构造沉陷型硫铁矿矿床火山构造沉陷型硫铁矿床分布于川、滇、黔三省交界地区，大致沿“康滇地轴”南北向断裂构造带和与之有关的峨眉山玄武岩分布区。硫铁矿体有的呈透镜状或似层状产于峨眉山玄武岩中，有的产于二叠系龙潭组地层底部与茅口灰岩之间，如“川南煤系硫铁矿”。
S′硫铁矿层沿走向由相互辍连大小不等的透镜体组成。S″硫铁矿层由若干透镜体连成的3个大透镜体组成。S′与S″矿层间距是0.3～３７m，一般为3m。
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矿石结构构造：S′矿层的矿石以聚晶浸染状黄铁矿石为主，细晶块状集合体次之；S″矿层矿石以细晶浸染状黄铁矿为主，聚晶黄铁矿次之。S′矿层品位一般为15%～30%，最高36%，S″矿层品位一般为12%～18%，最高为29.11%。矿石矿物成分主要为黄铁矿，次为白铁矿。脉石矿物主要为粘土矿物及绢云母，次之为水铝石、绿泥石、碳质物，石膏、菱铁矿、方解石及石英等。
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4.新生代
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在吉林中部地区第三纪地层中有煤系沉积型黄铁矿矿床生成。
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2.古生代
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古生代的寒武系产有沉积型黄铁矿，如浙西南的荷塘组黄铁矿床。寒武系是中国海相火山岩型铜-硫铁矿的主要含矿层位之一，著名的甘肃白银矿床即产在下寒武统白银组。中国最重要的黄铁矿成矿期为泥盆纪，产出的黄铁矿床数量多，规模较大，分布集中，为碳酸盐岩建造，其含矿地层分布地区为粤北—湘中、湘西南的棋子桥组，川北龙门山南麓的观雾山组，甘南猫儿川组，桂东南的郁江组、东岗岭组，陕中的大西沟组等。古生代的石炭纪为中国黄铁矿的重要成矿时期，在中石炭统底部赋存有煤系沉积型黄铁矿，矿床分布在辽中、鲁西、内蒙古南部、豫西北、晋东南等地。在西南地区，二叠纪亦是重要的煤系沉积型黄铁矿矿床成矿时期，分布于川、滇、黔及桂西南的煤系沉积黄铁矿矿床，皆产在二叠纪乐平统底部。
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2.海底火山矿床
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海底火山矿床是一种最重要的黄铁矿床类型。矿床的形成与海底火山活动有关。矿床多为中型以上，矿石含硫品位较高，往往伴生有铜、铅、锌以及稀有金属和贵金属。
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(4)热液充填硫铁矿矿床热液充填硫铁矿矿床包括单一的脉状硫铁矿矿床和含有大量黄铁矿(含硫品位达到工业要求)的有色金属(铜、铅锌、钨锡等)和贵金属(金银)脉状矿床。以充填作用为其主要成矿方式，一般产于火成岩内外接触带或者附近的硅铝质围岩中。
图4.5.2河南冯封硫铁矿区剖面图
1.第四系土及砾石层；2.二叠系煤系；3.石炭系砂岩、页岩、灰岩；4.石炭系粘土岩、黄铁矿、煤；5.奥陶系灰岩；6.煤层；7.黄铁矿层；8.断层；9.钻孔
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在自然硫矿床中，火山喷气型自然硫矿床的形成多与火山活动有关，常见于在第三纪以来，特别是现代火山活动地区，自然硫多聚集于熔岩和火山凝灰质堆积物的裂隙和孔穴中。沉积型自然硫矿床规模大，是自然硫矿床的主要类型。如第三纪山东泰安自然硫矿床。
(二)成矿区
三、典型矿床
(一)河南冯封硫铁矿床
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冯封硫铁矿床为中国大型硫铁矿床之一，位于河南省新乡焦作市西10km。矿床属含煤地层沉积型硫铁矿矿床。冯封硫铁矿矿区为一走向北东、倾向南东、倾角10°～12°的单斜构造。矿层赋存于中石炭世本溪组内，延长3650m，延深1850m，可分为S″(下矿层)和S′(上矿层)两个黄铁矿矿层，S′矿层厚0.6～3m，一般2.08m；S″矿层厚0.6～2m，一般厚1.5m(图4.5.2)。
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中国的酸性气田多分布于扬子准地台西部，产层为震旦系、三叠系和侏罗系，以天然气为主，含H2S 5%～6%，最高为10%左右。以四川威远最为集中。其次为产于第三系的河北赵兰庄高硫气田。
(二)成矿物质来自地球内部的硫矿床
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1.元古宙
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在元古宙的前震旦纪，辽宁鞍本地区的辽河大石桥组和宽甸群的里尔峪组，赋存有沉积再造和海相火山岩矿床；冀南的阜平群赋存着海相火山岩矿床。元古宙的震旦纪具有重要的工业意义。如产于华北地区高于庄组、狼山区的渣尔泰群和浙江、安徽、湖南、福建等省的陡山沱组的有色金属、多金属硫铁矿床等，多为中—大型矿床。
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1.大陆火山-气液矿床
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(1)近代火山型自然硫矿床火山成因的自然硫矿床在地球上分布较广，在火山地区多见。中国火山型自然硫主要分布在东部和西部，但已知矿床不多，仅有台湾大屯火山群的自然硫矿床，以及产于深断裂附近的青海硫磺山矿床等。
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3.中生代
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在中生代的三叠纪、侏罗纪，有少数中小型黄铁矿矿床分布于长江中下游地区，在中生代的白垩纪，有陆相火山岩黄铁矿-铁矿床分布于中国东部沿海地区。特别是长江中下游的宁芜、庐枞地区的白垩纪火山岩系内。另外，广东西部的白垩系钙质砾岩内有接触交代型黄铁矿矿床。
中国硫铁矿发展历史和分布分析
一、矿床时空分布及成矿规律
(一)时空分布规律
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中国硫铁矿矿床成矿时期多，延续时间长，空间分布广泛，各地质时期主要硫铁矿床的时空分布规律如下：
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此类矿一般绕火山喷发中心成带或成群出现。按矿床产出的地质背景，海底火山矿床可分为4类：产在酸性火山岩中的矿床、产在基性火山岩中的矿床、产在沉积岩和深变质岩中的矿床和产于变质岩系中的硫铁矿矿床。产于变质岩系中的硫铁矿矿床工业意义最大，矿床一般为大型或特大型，如广东云浮大降坪，内蒙古东升庙、炭窑口均属这类矿床。
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(3)火山岩盆地型玢岩硫铁矿床这是中国硫铁矿的一种重要矿床类型。主要分布在长江中下游及东南沿海一带燕山运动中晚期的断陷盆地中，以宁芜庐枞和繁昌地区为代表，是受火山喷发-浅源岩浆活动共同控制的一套由海相转为海陆交替相至陆相的庞大的矿床组合。在宁芜中生代火山岩盆地，黄铁矿矿床常围绕玢岩铁矿带外缘分布，形成有机联系的“卫星矿带”，各类型黄铁矿床的形成与铁矿受次火山热液活动控制，只因物化条件不同，分别在不同部位成矿。代表性矿床如安徽向山和马山硫铁矿矿床。
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(5)接触交代型硫铁矿床矿床包括产在岩体边部接触带和岩体内部捕虏体接触带的夕卡岩矿床以及产在同样部位但夕卡岩化不发育的交代矿床。矿床的围岩岩性主要是碳酸盐类岩石，包括灰岩、白云质灰岩和白云岩，围岩时代从前震旦纪到白垩纪。此类矿床在中国主要分布于豫西、湘南、鄂东及粤西。如河南银家沟、湖南上堡、广东黑石岗、湖北巷子口等矿床。
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中国硫矿可初步划分为14个成矿区，主要成矿带是：内蒙古狼山渣尔泰群沉积变质型硫铁矿成矿带；晋豫中石炭统煤系地层沉积硫铁矿成矿带；鲁西下第三系自然硫成矿区；川滇黔上二叠统煤系地层沉积型硫铁矿成矿带；长江中下游(伴生)硫铁矿成矿带；闽粤湘赣桂(伴生)硫铁矿成矿带等。
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(2)酸性天然气矿床酸性天然气是指含硫化氢的游离氢化合物气体。在标准状况下硫化氢是一种非烃类剧毒性的酸性气体，常与烃类、二氧化碳共存，可溶解于石油或地下水中。含H2S 0.1%以上的天然气具有工业意义。
二、矿床类型
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中国硫铁矿矿床成因类型有沉积矿床、热液矿床等。但最主要的是喷流沉积矿床。随着对矿床地质研究的深入，硫矿床成矿物质的来源已基本确定，所以本章对硫矿床分类是基于成矿物质来源进行的。硫矿床分类详见表4.5.6。
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(2)非含煤地层中沉积硫铁矿矿床非含煤地层中的硫铁矿一般含硫品位中等，矿种以单一硫铁矿矿床为主，其次为硫铁多金属矿床。矿床一般赋存在含矿地层的中下部，矿床规模大、中、小均有，少数矿床规模巨大，矿床主要分布在冀北、内蒙古西部、湘南—粤北、粤西、川北、浙西、闽西南等地。
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2.蒸发岩盆地中的自然硫及酸性天然气
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(1)含煤地层中沉积硫铁矿矿床这类沉积硫铁矿矿床数目较多，总储量大，在中国分布范围广、层位多、面积大，产状平缓，但其矿石品位较低，矿层厚度较薄，难以用机械化大规模开采。
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表4.5.6中国硫矿床分类
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1.含煤地层或非含煤地层中沉积硫铁矿矿床
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(2)火山构造沉陷型硫铁矿矿床火山构造沉陷型硫铁矿床分布于川、滇、黔三省交界地区，大致沿“康滇地轴”南北向断裂构造带和与之有关的峨眉山玄武岩分布区。硫铁矿体有的呈透镜状或似层状产于峨眉山玄武岩中，有的产于二叠系龙潭组地层底部与茅口灰岩之间，如“川南煤系硫铁矿”。
S′硫铁矿层沿走向由相互辍连大小不等的透镜体组成。S″硫铁矿层由若干透镜体连成的3个大透镜体组成。S′与S″矿层间距是0.3～３７m，一般为3m。
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矿石结构构造：S′矿层的矿石以聚晶浸染状黄铁矿石为主，细晶块状集合体次之；S″矿层矿石以细晶浸染状黄铁矿为主，聚晶黄铁矿次之。S′矿层品位一般为15%～30%，最高36%，S″矿层品位一般为12%～18%，最高为29.11%。矿石矿物成分主要为黄铁矿，次为白铁矿。脉石矿物主要为粘土矿物及绢云母，次之为水铝石、绿泥石、碳质物，石膏、菱铁矿、方解石及石英等。
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古生代的寒武系产有沉积型黄铁矿，如浙西南的荷塘组黄铁矿床。寒武系是中国海相火山岩型铜-硫铁矿的主要含矿层位之一，著名的甘肃白银矿床即产在下寒武统白银组。中国最重要的黄铁矿成矿期为泥盆纪，产出的黄铁矿床数量多，规模较大，分布集中，为碳酸盐岩建造，其含矿地层分布地区为粤北—湘中、湘西南的棋子桥组，川北龙门山南麓的观雾山组，甘南猫儿川组，桂东南的郁江组、东岗岭组，陕中的大西沟组等。古生代的石炭纪为中国黄铁矿的重要成矿时期，在中石炭统底部赋存有煤系沉积型黄铁矿，矿床分布在辽中、鲁西、内蒙古南部、豫西北、晋东南等地。在西南地区，二叠纪亦是重要的煤系沉积型黄铁矿矿床成矿时期，分布于川、滇、黔及桂西南的煤系沉积黄铁矿矿床，皆产在二叠纪乐平统底部。