吳小紅，肖成剛，程鵬林，王石華

(1.貴州省地礦局105地質(zhì)大隊(duì)，貴州貴陽(yáng) 550018； 2.貴陽(yáng)礦業(yè)開(kāi)發(fā)投資股份有限公司，貴州貴陽(yáng) 550001)

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貴州三都巴言鮞狀赤鐵礦構(gòu)造熱液成因的推斷及意義

吳小紅1，肖成剛1，程鵬林2，王石華1

(1.貴州省地礦局105地質(zhì)大隊(duì)，貴州貴陽(yáng) 550018； 2.貴陽(yáng)礦業(yè)開(kāi)發(fā)投資股份有限公司，貴州貴陽(yáng) 550001)

貴州三都縣巴言一帶石炭系下統(tǒng)祥擺組及斷裂帶中可見(jiàn)鮞狀赤鐵礦。區(qū)域成礦條件對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，祥擺組無(wú)沉積赤鐵礦的條件；鉆孔顯示赤鐵礦呈脈狀賦存于祥擺組至上司組斷裂帶中,而祥擺組正常層位無(wú)赤鐵礦；沿?cái)嗔褞ё呦蜃匪?，赤鐵礦化蝕變明顯，遠(yuǎn)離斷裂帶，祥擺組巖性為黑色炭質(zhì)泥巖夾石英砂巖，巖相條件不適宜赤鐵礦沉積；礦體僅分布于斷裂帶附近地層及破碎帶中，不符合沉積礦床的一般特征。排除通過(guò)風(fēng)化作用充填的可能，結(jié)合礦體的展布特征及圍巖蝕變特征，推斷巴言赤鐵礦為構(gòu)造熱液成因。對(duì)巴言構(gòu)造熱液成因的赤鐵礦“鮞?！碧卣餮芯堪l(fā)現(xiàn)，其與正常沉積的赤鐵礦“鮞?！本哂邢嗨频奶卣鳎@將為“鮞?！背梢虻纳钊胙芯刻峁┬碌木€索。

鮞狀 赤鐵礦 成因 三都 貴州

Wu Xiao-hong,Xiao Cheng-gang,Cheng Peng-lin,Wang Shi-hua.Inference of tectonic hydrothermal solution causes for the oolitic hematite deposit in the Bayan area, Sandu County, Guizhou Province and its significance [J].Geology and Exploration,2015，51(1)：0088-0097.

0 引言

《沉積巖石學(xué)》(曾允孚等，1986)描述鮞粒：“呈球狀-橢球狀的顆粒，由一圈或多圈規(guī)則的同心紋圍繞著一個(gè)核心組成。核心通常是一個(gè)碳酸鹽顆?；蛘呤顷懺此樾?。鮞粒的直徑限定在2 mm以內(nèi)，一般多在0.2 mm到0.5 mm，直徑大于2 mm的類(lèi)似顆粒稱(chēng)為豆粒。鮞粒與豆粒均屬包粒(具有包殼的顆粒)，形成于動(dòng)蕩的水中”?！磅b?！弊鳛槌练e巖的特征，一般認(rèn)為具有鮞粒結(jié)構(gòu)的巖石是在水中沉積的，基于以上“常識(shí)”，多數(shù)地質(zhì)工作者見(jiàn)到“鮞?！苯Y(jié)構(gòu)的巖石都認(rèn)為是沉積成因。以往對(duì)鮞狀赤鐵礦沉積環(huán)境的研究資料較多，普遍認(rèn)識(shí)是受巖相古地理?xiàng)l件控制，濕熱環(huán)境及半封閉海盆中的濱海相沉積組合是赤鐵礦形成的有利古地理環(huán)境，古海盆周?chē)墓抨戯L(fēng)化物是成礦的物質(zhì)來(lái)源(黃德仁，1992；廖士范等，1993，1997；肖軍等，2009；張揚(yáng)等，2009；武向峰等，2010；劉嚴(yán)松等，2010)。周家云等(2009)總結(jié)出陸內(nèi)凹陷盆地對(duì)成礦最為有利。對(duì)“鮞?！背梢虻难芯抠Y料也很多，但尚無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)：傅家謨(1961)在對(duì)鮞粒的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，有些重要事實(shí)不能被當(dāng)時(shí)的經(jīng)典成礦理論所解釋?zhuān)珲b粒粒徑(0.3 mm～0.5 mm)通常比礦石中陸源碎屑的粒徑(0.03 mm～0.07 mm)大得多，不能解釋鮞粒構(gòu)造生成于動(dòng)蕩的水體中，對(duì)大于0.5 mm的赤鐵礦鮞粒要懸浮于水中，所需的水體運(yùn)動(dòng)速度難以設(shè)想。胡寧等(1998)研究鄂西鐵礦發(fā)現(xiàn)，鮞粒類(lèi)型繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，完全可與碳酸鹽鮞粒相提并論，其成因?yàn)閺?qiáng)烈攪動(dòng)環(huán)境下機(jī)械沉積的產(chǎn)物。廖士范(1993)認(rèn)為中國(guó)泥盆紀(jì)鮞鐵石是水體中膠體沉積的，而不是化學(xué)沉積。廖士范(1997)認(rèn)為鮞粒的成因與海水的流動(dòng)有關(guān)，還與形成鮞粒的水體鹽度有關(guān)，鹽度大的水浮力大，鮞粒直徑大，環(huán)帶多，發(fā)育完好，在礦石中所占的產(chǎn)率高。趙東旭(1994)對(duì)鮞粒的顯微結(jié)構(gòu)研究認(rèn)為，鮞粒是以化學(xué)或生物化學(xué)方式沉積而成，部分則為鮞粒滾動(dòng)粘附結(jié)果，菌藻類(lèi)對(duì)鮞的生成起到間接的促進(jìn)作用。梅冥相(2012)研究認(rèn)為，鮞粒形成的微生物成因?qū)W說(shuō)與新的化學(xué)作用學(xué)說(shuō)兩種觀點(diǎn)直接對(duì)立，代表了對(duì)鮞粒成因研究的新進(jìn)展。眾多學(xué)者的研究結(jié)果說(shuō)明“鮞?！钡某梢蚰壳斑€沒(méi)有定論。

近年來(lái)筆者在貴州三都縣巴言一帶開(kāi)展鐵礦普查，從礦體露頭看，似乎是沉積的赤鐵礦礦床，沿礦層走向追索，延伸不到150 m，沿傾向不到200 m的距離施工數(shù)個(gè)鉆孔，除裂隙中呈脈狀的鮞狀赤鐵礦外，目標(biāo)層位未見(jiàn)地表所見(jiàn)赤鐵礦。如此小規(guī)模的“沉積”鐵礦，筆者質(zhì)疑其“沉積”成因，于是通過(guò)區(qū)域成礦條件對(duì)比研究、剖面觀察和礦體特征分析，發(fā)現(xiàn)都與沉積礦床特征不符，推斷為構(gòu)造熱液成因的赤鐵礦。

目前報(bào)導(dǎo)的具工業(yè)價(jià)值的鮞狀赤鐵礦都是沉積成因的，分為海相沉積型和陸相沉積型(廖士范1997；李厚民等，2012)。因此研究“鮞粒”成因的前提條件是在海水或湖水中沉積，希望本文能為深入研究“鮞?！背梢蛘咛峁┬碌木€索。

1 巴言赤鐵礦特征

巴言一帶出露地層主要為石炭系，從老至新有石炭系下統(tǒng)湯粑溝組(C1t)、祥擺組(C1x)、舊司組(C1j)、上司組(C1s)及擺佐組(C1b)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，為一單斜地層，巖層傾向西；傾角16°～44°，一般在28°～36°，僅發(fā)現(xiàn)一條斷裂F1，為正斷層，傾向265°，傾角80°(圖1)，F(xiàn)1斷層兩側(cè)巖石赤鐵礦化熱液蝕變較強(qiáng)，巖石明顯帶紅色，遠(yuǎn)離F1巖石顏色變正常。

巴言一帶小范圍可見(jiàn)赤鐵礦天然露頭(圖2)，“礦層”賦存于石炭系下統(tǒng)祥擺組(C1x)中上部，礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，傾向270°～285°，傾角18°～30°?！暗V層”在走向上短距離內(nèi)即尖滅，走向長(zhǎng)約150m，沿露頭順層追索，礦層逐漸變?yōu)楹F石英砂巖、石英砂巖夾炭質(zhì)泥巖，礦體厚度平均2m，品位TFe：26.21%～43.34%。按沉積礦床特征沿礦層傾向F1西側(cè)施工5個(gè)鉆孔，全部揭穿目標(biāo)層位祥擺組(C1x)，與地表露頭對(duì)應(yīng)層位未見(jiàn)赤鐵礦(圖1、圖3)，為深灰色石英砂巖夾炭質(zhì)泥巖。5個(gè)鉆孔在祥擺組至上司組遇斷裂帶或破碎帶，巖心可見(jiàn)強(qiáng)烈的赤鐵礦化蝕變及鮞狀赤鐵礦脈(圖4)。通過(guò)對(duì)老硐觀察(圖5)，在斷層破碎帶中見(jiàn)鮞狀赤鐵礦，呈角礫狀充填于白云巖中，斷層附近正常地層的裂隙中亦見(jiàn)赤鐵礦透鏡體，斷層兩側(cè)巖石具較強(qiáng)的赤鐵礦熱液蝕變。

圖1 巴言鐵礦地質(zhì)略圖Fig.1 Simplified geological map of the Bayaniron deposit 1-擺佐組；2-舊司組-上司組；3-祥擺組；4-湯粑溝組；5-地質(zhì)界線；6-正斷層；7-地層產(chǎn)狀；8-赤鐵礦露頭；9-露天采場(chǎng)；10-老硐；11-無(wú)礦鉆孔及編 號(hào)；12-勘探線及編號(hào)1-Baizuo group；2-Jiusi-Shangsi group；3-Xiangbai group；4-Tangbagou group；5-geological boundary；6-normal faults；7-stratigraphic attitude；8-hematite outcrop；9-open stope；10-old underground workings；11-barren drilling and number；12-Exploration lines and numbers

礦石呈赤紅色，致密塊狀構(gòu)造，鮞狀結(jié)構(gòu)，鮞粒肉眼可見(jiàn)，粒徑集中在0.8 mm～2.0 mm之間，多數(shù)大于1 mm，個(gè)別為豆粒，粒徑大于4 mm，鮞粒呈圓形，橢圓形、卵圓形、不規(guī)則形等。

2 區(qū)域成礦條件

2.1 區(qū)域上鮞狀赤鐵礦賦礦層位及巖性組合

2.1.1 泥盆系

貴州泥盆系主要分布于南半部，黔南都勻、獨(dú)山、三都(廖士范，1958；游家貴等，2011)一帶有2～3個(gè)含赤鐵礦層位，為邦寨組第一段(下含礦組)，獨(dú)山組宋家橋段(中、上含礦組)。含礦巖系主要由石英砂巖、砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)砂泥巖、含鐵砂巖、含鐵泥巖及鐵礦組成。赤鐵礦礦石主要呈隱晶、鮞狀結(jié)構(gòu)及致密、半致密塊狀構(gòu)造，成因類(lèi)型屬濱海相沉積礦床。

2.1.2 石炭系

石炭系九架爐組為著名的“黔中”鋁土礦的賦礦層位，巖性分上下兩部分，上部稱(chēng)鋁礦系，主要由粘土巖、鋁土礦、鋁土巖組成，局部含條帶狀及結(jié)核狀黃鐵礦，厚0～20 m；下部稱(chēng)鐵礦系，為紫紅色鐵質(zhì)粘土巖夾薄層-透鏡狀赤鐵礦，厚0～15 m，鐵礦稱(chēng)為“清鎮(zhèn)式鐵礦”(廖士范，1960；楊瑞東等，2011)。下伏地層從寒武系到泥盆系，呈假整合；上覆地層為石炭系擺佐組，呈假整合接觸。

圖2 赤鐵礦露頭素描圖Fig.2 Sketch of hematite outcrop 1-炭質(zhì)泥巖；2-鐵質(zhì)泥巖；3-石英砂巖；4-赤鐵礦；5- 地層產(chǎn)狀1-carbon aceous mudstone；2-iron mudstone；3-quartz sand stone；4-hematite；5-stratigraphic attitude

2.2 巴言赤鐵礦的賦礦層位及巖性組合

巴言赤鐵礦地表露頭賦存于石炭系下統(tǒng)祥擺組。含礦巖系由石英砂巖、炭質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖及“礦層”組成。區(qū)域上石炭系祥擺組巖性主要為淺灰色石英砂巖夾黑色炭質(zhì)、砂質(zhì)粘土巖。從區(qū)域資料①上看，石炭系祥擺組巖性總體變化不大，僅在有赤鐵礦分布的區(qū)域上部巖性有一定的變化(圖6)，剖面巖性特征見(jiàn)表1。

2.3 區(qū)域成礦條件對(duì)比分析

泥盆系為華南地區(qū)赤鐵礦的主要賦礦層位，貴州泥盆系具有工業(yè)價(jià)值的赤鐵礦分布于黔南都勻、獨(dú)山、三都一帶及黔西北小河山等地，處于近岸臺(tái)地沉積區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造條件較好，陸地風(fēng)化而來(lái)的鐵質(zhì)來(lái)源廣泛、豐富，巖性組合為石英砂巖、砂巖、泥巖，為潮下淺水相環(huán)境，氣候條件屬濕熱環(huán)境。物質(zhì)來(lái)源、氣候條件、地質(zhì)構(gòu)造條件及巖性巖相條件都適合赤鐵礦的沉積。

石炭系九架爐組與上覆和下伏地層均呈平行不整合接觸，是黔中“清鎮(zhèn)式”鐵礦的賦礦層位，具有工業(yè)價(jià)值的鐵礦分布在黔中清鎮(zhèn)、修文一帶，雖然礦床規(guī)模小，但下部鐵礦系在九架爐組分布區(qū)域普遍存在，從黔西赫章附近一直延伸至黔東凱里(李傳班等，2012)附近，分布范圍廣。黔中隆起的風(fēng)化剝蝕為成礦提供了物質(zhì)來(lái)源。楊瑞東等(2011)研究表明清鎮(zhèn)式鐵礦為氧化的湖泊環(huán)境下沉積的赤鐵礦。

石炭系祥擺組地質(zhì)時(shí)代歸為早石炭世大塘期祥擺-舊司時(shí)(劉平等，2012)，地質(zhì)時(shí)代與九架爐組大致相當(dāng)，但巖性差異大，其上覆、下伏地層均與黔中不同。九架爐組巖性上部主要為鋁質(zhì)巖及鋁土礦，下部為赤鐵礦，即鋁土礦和赤鐵礦為共生礦產(chǎn)；祥擺組主要為石英砂巖夾炭質(zhì)泥巖及煤線，未見(jiàn)鋁土礦或鋁質(zhì)巖。九架爐組上覆地層為早石炭世擺佐組，下伏地層從寒武系到泥盆系；祥擺組上覆地層為舊司組或上司組，下伏地層為石炭系下統(tǒng)湯耙溝組。

石炭系祥擺組目前在區(qū)域上未發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價(jià)值的赤鐵礦，僅在三都巴言、洞擺等地零星有出露，礦體規(guī)模小，無(wú)工業(yè)利用價(jià)值。區(qū)調(diào)報(bào)告①在滿羅、本寨、水巖一帶，石炭系祥擺組底部夾無(wú)煙煤或貧煤一層，一般不夠可采厚度，頂部夾0.48 m～1.68 m鮞狀赤鐵礦，規(guī)模小，無(wú)工業(yè)利用價(jià)值。從赤鐵礦與無(wú)煙煤的巖性組合看，顯然與已知的沉積赤鐵礦礦床巖性組合有差異，已知的沉積赤鐵礦礦床巖性組合為石英砂巖、砂巖、泥巖及赤鐵礦組成，顏色呈紅色，表現(xiàn)出沉積的同時(shí)性及連續(xù)性。從區(qū)調(diào)資料①上來(lái)看，石炭系祥擺組巖性主要為炭質(zhì)泥巖(局部為煤線)夾深灰色石英砂巖，代表濱海沼澤沉積，煤或炭質(zhì)頁(yè)巖形成于溫暖潮濕的缺氧環(huán)境中，反映其巖性巖相條件、氣候、古地理都不適宜赤鐵礦沉積。筆者通過(guò)對(duì)區(qū)域資料①的研究，發(fā)現(xiàn)所記載赤鐵礦與巴言赤鐵礦都有一共同特征，即伴隨在近南北向斷層的附近。

3 巴言赤鐵礦與沉積礦床特征對(duì)比

礦床學(xué)(袁見(jiàn)齊等，1984)沉積礦床的一般特征：① 礦床產(chǎn)于沉積巖系或火山沉積巖系中，礦體和其頂?shù)装鍘r石同屬沉積成因，并且表現(xiàn)出沉積的同時(shí)性和連續(xù)性，屬于同生礦床；② 礦床具有特定的地層層位；③ 礦體多呈層狀、似層狀，具明顯的層理，礦體與圍巖產(chǎn)狀一致，并常呈整合接觸關(guān)系；④ 沉積礦床一般規(guī)模較大，礦層沿走向展布很廣，可達(dá)數(shù)千千米，面積可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)平方千米。含礦巖系的厚度數(shù)米至數(shù)百米不等，最厚可達(dá)千余米。對(duì)照沉積礦床的以上特征，巴言赤鐵礦露頭剖面基本符合第① 條特征，但赤鐵礦中間夾薄層炭質(zhì)粘土巖，為整合接觸關(guān)系，炭質(zhì)粘土巖具明顯赤鐵礦化蝕變，赤鐵礦與炭質(zhì)粘土巖的巖性組合顯然與沉積巖的特征不符，因赤鐵礦與炭質(zhì)粘土巖的沉積環(huán)境條件完全不同；正常沉積的赤鐵礦沿走向及傾向巖性逐漸變化，巖性組合變化不大，巴言一帶赤鐵礦不能沿走向及傾向延伸，與沉積巖沉積的連續(xù)性不符；區(qū)域上赤鐵礦賦礦層位為泥盆系，巴言赤鐵礦賦存于石炭系及相鄰地層的斷裂帶中，顯然與第② 條不符；礦體在露頭上呈層狀，鉆孔和老硐揭露皆有充填于斷裂帶中，不滿足第③ 條，巴言赤鐵礦的規(guī)模特征上看，其傾向上延伸不足200 m，走向上延伸不足150 m，厚度2 m，規(guī)模上顯然不符合沉積礦床的特征。

圖3 巴言鐵礦1勘探線剖面圖Fig.3 Cross section of No.1 exploration line 1-擺佐組；2-舊司組-上司組；3-祥擺組；4-湯粑溝組；5-泥巖；6-炭質(zhì)泥巖；7-鐵質(zhì)泥巖；8-石英砂巖；9-灰?guī)r；10-地質(zhì)界 線；11-正斷層；12-赤鐵礦；13-地層產(chǎn)狀1-Baizuo group；2-Jiusi-Shangsi group；3-Xiangbai group；4-Tangbagou group；5-mudstone；6-carbonaceous mudstone；7-iron mud stone；8-quartz sandstone；9-limestone；10-geological boundary；11-normal faults；12-hematite；13-stratigraphic attitude

圖4 鉆孔巖心Fig.4 Photographs of drilling cores

圖5 老硐素描圖Fig.5 Sketch of abandoned mining workings 1-舊司組；2-祥擺組；3-斷層；4-泥巖；5-白云巖；6- 角礫巖；7-石英砂巖；8-赤鐵礦1-Jiusi group；2-Xiangbai group；3-fault；4-mudstone；5-dolomite；6-breccia；7-quartz sandstone；8-hematite

圖6 下石炭統(tǒng)祥擺組對(duì)比圖Fig.6 Lithological comparison of lower Carboniferous Xiangbai Group 1-頁(yè)巖；2-炭質(zhì)頁(yè)巖；3-砂巖；4-石英砂巖；5-灰?guī)r；6-泥質(zhì) 灰?guī)r；7-白云巖1-Shale；2-Carbonaceous shale；3-Sandstone；4-Quartz sandstone；5-Limestone；6-Argillaceous limestone；7-Dolomite

表1 石炭系下統(tǒng)祥擺組剖面巖性對(duì)比表

傅家謨(1961)認(rèn)為，要使大于0.5 mm的赤鐵礦鮞粒懸浮于水中，所需的水體運(yùn)動(dòng)速度難以設(shè)想，而巴言赤鐵礦鮞粒直徑普遍大于1 mm。廖士范(1997)認(rèn)為鮞粒的成因與水體鹽度有關(guān)，鹽度大的水浮力大，鮞粒直徑大，環(huán)帶多，發(fā)育完好，在礦石中所占的產(chǎn)率高，單個(gè)礦層規(guī)模大。巴言赤鐵礦鮞粒直徑大，環(huán)帶多，發(fā)育完好，但巴言赤鐵礦走向和傾向延伸都不足200 m。巴言赤鐵礦顯然與已知的沉積赤鐵礦礦床特征對(duì)立。

4 礦石顯微特征

圖7 礦石結(jié)構(gòu)Fig.7 Ore structure Q-石英；Clay-粘土；Hem-赤鐵礦；Clay+Hem-粘土 與赤鐵礦同心圈層Q-Quartz；Clay-Clay；Hem-Hematite；Clay+Hem- Clay and Hematite concentric circle

利用偏光顯微鏡對(duì)巴言赤鐵礦觀察發(fā)現(xiàn)，赤鐵礦由鮞粒、石英顆粒、赤鐵礦碎屑顆粒、鐵質(zhì)膠結(jié)物及少量鈣質(zhì)膠結(jié)物5部分組成(圖7)，顆粒支撐，膠結(jié)類(lèi)型主要為接觸膠結(jié)。鮞粒含量占全巖的80%，大小不等，形態(tài)不一，粒徑集中在0.8～2.0 mm之間，屬粗砂級(jí)，70%的鮞粒粒徑大于1 mm，個(gè)別為豆粒，粒徑大于4 mm，鮞粒直徑大，發(fā)育程度好，環(huán)帶數(shù)量多，大多達(dá)10層以上。鮞粒呈圓形、橢圓形、卵圓形、不規(guī)則形等，少數(shù)被擠壓呈扁豆?fàn)睿b狀赤鐵礦的主要組成礦物是赤鐵礦(約占55%～65%)、高嶺石(約10%～15%)和石英(約15%～20%)。與正常沉積的赤鐵礦鮞粒(廖士范，1958)特征(粒徑長(zhǎng)軸大約0.8 mm，短軸大約0.4 mm)相比，除鮞粒粒徑明顯要大外，其它特征與正常沉積的赤鐵礦“鮞粒”特征相似。

筆者試圖通過(guò)X射線能譜定量分析與電子探針?lè)治鰧?duì)巴言赤鐵礦鮞粒與正常沉積的赤鐵礦(樣品采自山西省昔陽(yáng)縣東冶頭鎮(zhèn)蔥窩村西萬(wàn)山赤鐵礦)元素分布進(jìn)行對(duì)比，看巴言赤鐵礦鮞粒是否與正常沉積的赤鐵礦鮞粒元素分布特征一致。于是委托國(guó)土資源部西南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心對(duì)樣品進(jìn)行分析。掃描電鏡(能譜)檢測(cè)依據(jù)為：GB/T17359-1998掃描電鏡X射線能譜定量分析通則；主要儀器設(shè)備為：日立-4800；檢測(cè)環(huán)境：溫度20℃，濕度58%；所有分析元素都用標(biāo)準(zhǔn)樣品作了對(duì)比分析。電子探針檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)依據(jù)為GB/T15617-2002；主要儀器設(shè)備為：島津EPMA-1600；檢測(cè)環(huán)境：溫度20℃，濕度58%；分析條件：加速電壓15 kV、束電流20 nA、束斑直徑20 μm。

對(duì)巴言采集的赤鐵礦單個(gè)鮞粒環(huán)帶從內(nèi)至外掃描若干點(diǎn)，赤鐵礦鮞粒的物質(zhì)成分主要為Fe、O、少量Si、Al、C，其成分簡(jiǎn)單，含量基本一致(圖8)，正常沉積赤鐵礦物質(zhì)成分相對(duì)復(fù)雜些(圖9)，從元素面分布圖上看巴言赤鐵礦各元素分布均勻(圖10)，正常沉積赤鐵礦元素分布不均勻(圖11)。除此之外巴言赤鐵礦鮞粒與正常沉積的赤鐵礦元素分布無(wú)較大差異。

圖8 巴言赤鐵礦掃描電鏡(能譜)分析圖象Fig.8 Scanning electronic microscope images of oolitic hematites from the Bayan ore deposit

圖9 沉積赤鐵礦掃描電鏡(能譜)分析圖象Fig.9 Scanning electronic microscope images of sedimentary oolitic hematites

圖10 巴言赤鐵礦元素面分布圖Fig.10 Planar distribution of elements in hematites from Bayan ore deposit

圖11 沉積赤鐵礦掃描電鏡元素面分布圖Fig.11 Scanning electronic microscope images of element planar distribution sedimentary hematites

5 巴言鮞狀赤鐵礦構(gòu)造熱液成因的可能性

郭少豐等(2013)通過(guò)近年的工作對(duì)甘肅鏡鐵山礦床的成因提出新的認(rèn)識(shí)，為本文提供了一定的啟示。甘肅鏡鐵山礦床的成因一直認(rèn)為是向斜控制的沉積型鐵礦，通過(guò)工作后認(rèn)為是受構(gòu)造控制的熱液成礦床。巴言鐵礦因規(guī)模小，對(duì)其研究工作少，僅從地表順層及礦石具“鮞狀”結(jié)構(gòu)認(rèn)為是沉積成因的，但較多地質(zhì)現(xiàn)象不能用傳統(tǒng)的沉積學(xué)理論所解釋。

從區(qū)域成礦條件、礦體巖性組合、礦體規(guī)模等特征分析，巴言賦存于石炭系祥擺組的赤鐵礦顯然不符合正常沉積礦床的特征。是否其它地層沉積的赤鐵礦風(fēng)化后沿石炭系祥擺組層間及斷裂充填而成？區(qū)域上賦存赤鐵礦的地層為石炭系下伏地層泥盆系，并且在附近無(wú)出露，顯然賦存于泥盆系的赤鐵礦不可能通過(guò)機(jī)械風(fēng)化充填于上覆的石炭系祥擺組地層中，并且祥擺組及斷裂帶中所夾赤鐵礦膠結(jié)緊密，無(wú)后期充填的痕跡。結(jié)合地表所見(jiàn)赤鐵礦分布在斷裂帶附近及斷裂帶中夾赤鐵礦透鏡體，以及斷裂帶及兩側(cè)地層明顯的赤鐵礦化特征。推斷巴言赤鐵礦是構(gòu)造熱液成因的。

巴言赤鐵礦區(qū)域大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊與華南褶皺帶兩個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元的交結(jié)部位，構(gòu)造線呈南北向展布，斷裂構(gòu)造發(fā)育。區(qū)域上泥盆系獨(dú)山組普遍正常沉積有10 m～30 m含鐵砂巖及1 m～2 m厚赤鐵礦3層，是本區(qū)石炭系地層及斷裂帶中赤鐵礦礦體的“礦胎”(施俊法等，2010)。泥盆系沉積的鐵礦為上部熱液成因鐵礦提供了物質(zhì)來(lái)源。南北向斷裂發(fā)育，為熱液運(yùn)移提供了通道，礦體受F1斷層控制明顯，僅分布在F1附近及斷裂帶中，含礦熱液自深部經(jīng)張性斷層F1導(dǎo)通向上運(yùn)移，在石炭系祥擺組泥巖層屏蔽阻擋下，熱液選擇孔隙較大的石英砂巖層運(yùn)移，在氣液的長(zhǎng)期“管涌”作用下，沿層間(裂隙或高孔隙率巖層)斷裂順層(交代)充填形成鮞狀赤鐵礦，同時(shí)沿?cái)鄬优詡?cè)的裂隙充填形成脈狀赤鐵礦(圖12)。

圖12 巴言赤鐵礦成礦模式圖Fig.12 Mineralization model of the Bayan hematite deposits 1-擺佐組；2-舊司-上司組；3-祥擺組；4-湯粑溝組；5-堯梭組；6-望城坡組；7-獨(dú)山組；8-炭質(zhì)泥巖；9-鐵質(zhì)泥巖；10-石英砂巖；11-含鐵石英砂巖；12-灰?guī)r；13-白云 巖；14-斷層；15-赤鐵礦1-Baizuo group；2-Jiusi-Shangsi group；3-Xiangbai group；4-Tangbagou group；5-Yaosuo group；6-Wangchengpo group；7-Dushan group；8-Carbonaceous mudstone；9-Iron mudstone；10-Quartz sandstone；11-Iron-containing quartz sandstone；12 -Limestone；13-Dolomite；14-Fault；15-Hematite

6 結(jié)論

(1) 巴言赤鐵礦賦存于石炭系祥擺組及斷裂帶中，區(qū)域上石炭系祥擺組巖性為炭質(zhì)泥巖(局部為煤線)夾深灰色石英砂巖，為濱海沼澤沉積，巖性巖相、氣候、古地理?xiàng)l件不適宜赤鐵礦沉積。

(2) 區(qū)域上赤鐵礦賦存于泥盆系及石炭系九架爐組，在巴言附近無(wú)出露，排除泥盆系及石炭系九架爐組沉積的赤鐵礦經(jīng)風(fēng)化作用充填其中的可能。

(3) 巴言赤鐵礦規(guī)模小，不能沿地層向走向和傾向延伸，而是伴隨在斷裂帶附近，不符合沉積礦床的一般特征。鮞狀赤鐵礦除賦存于石炭系祥擺組外，斷裂帶中亦見(jiàn)鮞狀赤鐵礦，斷裂帶兩側(cè)巖石赤鐵礦化熱液蝕變明顯，推斷為構(gòu)造熱液成因。

(4) 巴言構(gòu)造熱液成因的鮞狀赤鐵礦的“鮞粒”與正常沉積的赤鐵礦鮞粒具相似的特征，將為“鮞?！背梢虻纳钊胙芯刻峁┬碌木€索。

致謝 本文在寫(xiě)作過(guò)程中得到了105地質(zhì)大隊(duì)劉建中研究員的精心指導(dǎo)，國(guó)土資源部西南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心協(xié)助完成掃描電鏡(能譜)及電子探針?lè)治?，匿名審搞人為本文提出了非常寶貴的修改意見(jiàn)，在此一并表示感謝！

[注釋]

① 地質(zhì)部貴州省地質(zhì)局一○八隊(duì).1965.1∶200000獨(dú)山幅區(qū)域地質(zhì)測(cè)量報(bào)告書(shū)[R].

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[附中文參考文獻(xiàn)]

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Inference of Tectonic Hydrothermal Solution Causes for the Oolitic Hematite Deposit in the Bayan Area, Sandu County, Guizhou Province and its Significance

WU Xiao-hong1，XIAO Cheng-gang1，CHENG Peng-lin2，WANG Shi-hua1

(1.105GeologicalBrigadeofGuizhouProvincialBureauofGeologyandMinerals,Guiyang，Guizhou550018; 2.GuiyangmininginvestmentLimitedbyShareLtd,Guiyang,Guizhou550001)

The oolith hematite is discovered in the fracture zone and lower series of the Carboniferous Xiangbai Group in the Bayan area, Sandu County, Guizhou. Comparative study on the metalloogenetic conditions shows that the Xiangbai Group does not have the depositional environment for hematite. Drilling data reveal that the vein-type hematite exists in the fracture zone, which is between the Xiangbai Group and the Shangsi Group, while no hematite is present in the normal layer of the Xiangbai Group. Searching along the fracture zone, the hematitization alteration is obvious. Away from the fracture zone, the lithology of the Xiangbai Group is the black carbon mudstone with quartz sandstone, which is not appropriate for depositing of hematite. The ore body only exists in the shuttered zone and the fracture zone near the earth’s surface, which does not match the general characteristics of sedimentary deposits. Excluding the possibility of filling by weathering and considering both the distribution of ore and the alteration of the surrounding rock, it can be inferred that the Bayan hematite is generated by the hydrothermal process. The study on the oolitic characteristics of hematite caused by the Bayan hydrothermal function, which is similar to the normal oolith hematite deposit, provides new clues for further research on the “oolitic” genesis.

oolith, hematite, cause, Sandu,Guizhou

2014-7-21；

2014-11-18；[責(zé)任編輯]郝情情。

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“貴州貞豐整裝勘查區(qū)金-鈾多金屬控礦因素研究”項(xiàng)目(12120113094400)資助。

吳小紅(1974年-)，男，1998年畢業(yè)于貴州工業(yè)大學(xué),工程師，主要從事礦床地質(zhì)勘查工作。E-mail：395374233@qq.com。

P618

A

0495-5331(2015)01-0088-10