Ⅲ 5鲁西新太古代铁、金成矿带(新太古代与鲁西绿岩带有关的铁、金矿床成矿系列)

该成矿带位于华北陆块的东部，鲁准断隆的北端鲁西断块内，产出新太古代与鲁西绿岩带有关的铁、金成矿系列为特征。区内已探明的条带状铁建造型铁矿床(东平、苍峄、韩旺3处超大型-大型矿床)分布在鲁西泰安、临沂等地，其储量占全省铁矿总探明储量的96%(曾广湘，1998)。其次是西南峪-柳杭一带及官庄等地产出的层控金矿床，但规模较小。因此该带是以铁为主，金为次的成矿带。

在成矿带内分布着迄今所知山东陆块最老的(＞2900Ma)中太古代麻粒岩相变质沉积岩系(沂水岩群)、新太古代绿岩带(泰山岩群)、古元代低级变质含铁岩系(济宁岩群)、古生代海相沉积岩系和海陆交互相含煤岩系及中、新生代陆相沉积岩系以及太古宙—元古宙和中生代侵入岩系。鲁西绿岩带是本区新太古代铁、金矿的主要赋矿层位。

鲁西绿岩带分布在郯庐断裂以西的鲁西断块内，绿岩带被花岗质岩石分割成若干个残块，大致沿北西向展布，其中在泰安-新泰一带较发育。绿岩带地层主要由泰山岩群低角闪岩相为主的变质岩系组成，自下而上划分为雁翔关组、山草峪组、柳行组。在雁翎关地区绿岩带的岩石最发育，地层厚度达3229m，其中超镁铁质火山岩占总厚度的17%，镁铁质火山岩占18%，安山质-长英质火山岩占5%，沉积岩占60%。

包围绿岩带的花岗质岩石主要包括蒙山片麻状英云闪长岩岩体，泰山-徂徕山花岗闪长岩-二长花岗杂岩体，峄山-望母山花岗闪长岩-二长花岗岩杂岩体和新甫山、四海山等钾质花岗岩体。

同位素年代学资料表明，鲁西绿岩带中绿岩的形成时代大约2800Ma，在2700～2500Ma间经历了多期构造变形和变质作用。花岗质岩石的侵位年龄在2600～2500Ma间。所以，整体上鲁西绿岩带的形成及演化大致是从2800Ma左右的火山作用开始，至2500Ma左右，以钾质花岗岩体的侵位为止。

本成矿带的新太古代铁、金成矿系列的产出与鲁西绿岩带的形成和演化密切相关：①条带状铁建造型铁矿床、绿岩带初生型金矿床的产出，严格受绿岩带层序的控制，分别产于不同层位——铁矿床主要产于泰山岩群雁翎关组和山草峪组，其一在雁翎关组的中上部和顶部，主要是以角闪石岩夹黑云变粒岩、绿片岩为主的岩石组合内，是一套原岩为超镁铁质-镁铁质熔岩为主的火山喷发相岩石组合，相当绿岩带层序的下部，例如沂源韩旺铁矿床；其二是在山草峪组的中下部，以黑云变粒岩及黑云变粒岩夹斜长角闪岩为主的岩石组合中，是一套原岩为凝灰岩-泥砂质沉积岩为主夹镁铁质火山岩的组合，相当于绿岩带层序的中上部，例如苍峄铁矿床。金矿床主要产于柳行组中亚组顶部，是在一套绢英片岩、绢云片岩、二云片岩等浅色片岩夹少量黑云片岩、云母变粒岩的组合中，相当于绿岩带层序的上部，例如西南峪-柳杭金矿化带的化马湾金矿床。②条带状铁建造和所赋存的绿岩带发生了同褶作用，韩旺、苍峄等矿区均位于复向斜褶皱内，褶皱构造对形成工业矿床起着重要的控制作用。③铁矿体经受了同绿岩带一致的变质作用，矿石具有细粒半自形-他形变晶结构，矿石矿物以磁铁矿、假象赤铁矿为主。④柳杭组赋存金矿床部位都经受强烈剪切作用的改造，金矿化带均位于韧性剪切带内，韧性剪切带的产状就是金矿化带的产状。矿石类型为浸染状、细脉浸染状含金属硫化物云母石英片岩型，含矿岩石主要为不同程度糜棱岩化的黄铁矿化绢英片岩、硅化绢云片岩。矿石结构主要为A片变晶结构、压碎结构。与金矿化关系密切的围岩蚀变有黄铁矿化、硅化、绢云母化和碳酸盐化。韧性剪切活动产生的构造热液，对区内绿岩带金矿床的形成起到关键作用。

东平铁矿床是本成矿带条带状铁建造型铁矿床的典型矿床，储量规模最大。已探明储量534亿吨，属超大型矿床。

图4-20 东平铁矿李官集矿段第4线地质剖面简图

(据山东省地矿局第二地质队，1976)

1—第四系；2—泰山岩群山草峪组黑云变粒岩；3—山草峪组条带状铁英片岩；4—山草峪组石榴角闪石英岩；5—破碎带；6—铁矿体

铁矿层赋存于山草峪组中下部，以黑云变粒岩为主，夹斜长角闪岩、黑云片岩、黑云斜长片麻岩及铁矿层。铁矿主矿带赋存于区域紧密复式褶皱的次级同斜向斜构造中，其分布南自郭仑乡任仑，沿340°方向延伸至须城乡小河涯，工程控制长度约15800m，最大控制斜深619m，沿走向、倾向延伸比较稳定。根据矿层分布及构造要素，全区共分为7个矿段，圈定75个矿体。主要矿层集中于李官集、彭集两个矿段，矿层延伸稳定，厚度大，储量集中。矿体呈层状、似层状及透镜状，沿走向、倾向具有变厚、变薄以及分支、尖灭现象。矿层产状与围岩完全一致(图4-20)。

矿石类型主要为角闪石英磁铁矿石、石英角闪磁铁矿矿石，极少量石英磁铁矿(赤铁矿)矿石，以原生矿为主，氧化作用十分微弱。矿石中金属矿物主要为磁铁矿，少量赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿等，脉石矿物以角闪石、透闪石、阳起石、石英为主，其次为黑云母、绿泥石以及石榴子石等。矿石具条纹、条带状构造。矿石品位可溶铁平均为2459%，硅质含量45%～55%，硫、磷含量一般较低；另外矿石中硅酸盐类矿物很多，以致硅酸铁含量比较高，其含量变化在012%～1544%之间。

图4-21 泰安化马湾金矿床地质略图

(据石玉臣等，2002)

化马湾金矿床是本区绿岩带型的典型金矿床。矿床产于泰安市市郊的西南峪、化马湾及新泰市的大柳杭一带。矿体赋存在泰山岩群柳杭组中亚组顶部的一套绢英片岩、绢云片岩、二云片岩等浅色片岩夹少量黑云片岩及云母变粒岩的地层中。该套地层含金背景较高，平均7242×10-9。经受强烈的韧性剪切作用的改造后，韧性剪切带控制了金矿化带产于其中下部(图4-21)。含矿岩系的底板为绿片岩和斜长角闪岩夹少量黑云片岩，顶板为斜长角闪岩或角闪片岩。金矿化带总体走向约为325°，倾角约为85°，平面上具膨缩和尖灭再现特征，并且具“S”形弯曲之特点。矿化带一般厚度5～8m，最厚达1735m(马云顺等，1991)。已控制的3个矿体，长度为175～935m，最大控制深度250m，矿体厚度为04～307m，平均厚度为127m。总体走向325°，倾角80°以上。矿石品位100×10-6～775×10-6。3个矿体的Au金属量为2814 kg。

矿石特征：矿石类型为浸染状、细脉浸染状含金属硫化物云母石英片岩型(石玉臣等，2002)。含矿岩石主要为黄铁矿化绢英片岩、二云石英片岩、硅化绢云片岩。矿石结构主要为鳞片变晶结构、晶粒状结构、压碎结构、乳浊结构和包含结构。主要构造为浸染状、细脉浸染状、斑点状、交错脉状。其中以浸染状、细脉浸染状常见。矿石矿物主要为自然金。金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、自然银、黄铜矿、辉铜矿、闪锌矿、方铅矿、菱锌矿。非金属矿物主要为石英、水云母、绢云母、斜长石，少量黑云母、绿泥石、碳酸盐矿物。

围岩蚀变发育，与金矿化关系密切的主要有黄铁矿化、硅化、绢云母化和碳酸盐化。

鲁西地区新太古代条带状铁建造型铁矿及绿岩带型金矿是绿岩带(泰山岩群)的一个组成部分，是绿岩带形成演化过程中一定阶段的产物。据徐惠芬(1990)、曹国权等(1996)研究，该区绿岩形成在大洋-大陆之间的过渡性古构造环境，可能属于弧后盆地和岛弧环境。

条带状铁建造型铁矿成矿物质来源于海底火山喷发作用，铁质来源与绿岩带早期基性火山活动关系密切，在海盆内近火山或远火山环境中，胶状氢氧化铁和二氧化硅交替沉积，形成硅铁沉积建造，当TFe＞25%时就成为铁英岩(铁矿)，后经区域变质、变形，铁建造产生重结晶作用及片理化作用，没有发生矿与非矿的质的变化。

绿岩带上部的有高金背景的柳杭组是绿岩带型金矿成矿物质条件和基础。当绿岩带地层受到太古宙TTG岩系的侵入而被改造，形成富含绿岩带残留体的花岗岩-绿岩带时，这时发生的韧性剪切带对形成金矿床起到严格的控制作用，使金矿体有的定位于绿岩带的残留体中韧性剪切带内；有的定位于TTG 岩系与绿岩带残留体之间的韧切剪切接触带内(石玉臣等，2002)。

一、区域地质背景

该亚系列位于南阳盆地以西、商丹断裂以北、朱夏断裂以南，属北秦岭加里东褶皱带洋淇沟地向斜。

区内出露地层主要为古元古界秦岭群和陡岭群，次为中—新元古界峡河群。

秦岭群：为一套中深变质的长英质（部分为富铝质）陆源碎屑岩—碳酸盐岩—中基性火山岩建造。主要岩性为石榴夕线黑（二）云斜长（二长、钾长）片麻岩、黑云夕线片麻岩、麻粒岩、斜长角闪岩、透辉变粒岩、白云质大理岩。该岩群经多期次变质变形作用，原岩组构多难以识别，根据对大理岩标志层追索，总体为有序的但内部则为层状无序地层。

陡岭群：由一套无序的岩石组成，主要岩性为黑云（二长）斜长片麻岩、含石榴黑云石英片岩、透辉变粒岩、大理岩、糜棱岩化斜长角闪片麻岩。原岩为一套杂砂岩、长石（石英）砂岩、泥灰岩或钙质泥岩、灰岩夹中基性—酸性火山岩。该岩群变质变形较复杂，面理置换强烈，总体变质程度为角闪岩相，特征变质矿物为石榴子石和少量夕线石，片麻岩多具强弱不等的混合岩化。岩群内部及边缘普遍发育规模不等的推覆韧性剪切带。本岩群岩石组合及岩石化学特征反映可能形成于活动大陆边缘，为不同构造环境的构造堆叠体。

峡河群：主要为一套中浅变质的泥砂－泥钙质碎屑岩夹碳酸盐岩的半深水—深水复理岩建造。由含榴二云（黑云）石英片岩、二云（黑云）斜长片岩夹薄层石英岩、钙质黑云石英片岩、钙质黑云斜长片岩、黑云阳起钙质片岩、变粒岩、斜长角闪片岩、大理岩等组成。该岩群与相邻地层呈韧性剪切带接触，变质变形程度均明显低于秦岭岩群。岩石成熟度自下而上逐渐降低，岩石稀土元素特征与秦岭岩群的长英质片麻岩非常相似，反映母岩可能为秦岭岩群。稀土总量高（17433×10-6～28488×10-6），具明显的负Eu异常，轻稀土富集，其特征与典型活动大陆边缘沉积相近，可能是以秦岭群为物源的中—新元古代华北板块增生体。

区内地质构造十分复杂，多期变形变质作用叠加改造是造山带核部构造的显著特征。不同时代及不同构造环境下形成的地质体主要由构造作用拼贴而成。以深层次的固态流变褶皱及韧性剪切变形为主导，叠加后期中、浅层次的弯滑褶皱、韧性及脆性改造作用，总体表现为受近南北向收缩机制制约的NW—SE向及EW向线性构造，朱夏、西官庄－石龙堰、木家垭－黑龙庙沟三条韧性剪切带，控制了不同地体的边界。褶皱构造亦极发育，秦岭地体中从早到晚可分出平卧褶皱、“A”型褶皱、紧密同斜褶皱和开阔褶皱四期。以第一期的茶叶沟－头槽店平卧褶皱规模最大。以第三期表现最强烈，据其规模、卷入地层、伴生岩浆活动及秦岭地体内大量的加里东期K-Ar同位素年龄资料分析，形成时代应为加里东期。陡岭地体中，早期褶皱已被韧性剪切带作用改造和破坏，后期宽缓褶皱仅局部可见。

区内岩浆活动强烈，以酸性侵入岩为主。侵入活动主要有三期，晋宁期侵入岩呈线形展布，均受不同程度变质变形；加里东期侵入岩，亦多呈线形展布，受轻微构造变形；华力西期以花岗岩最发育。区内岩浆活动与构造作用密切相关。侵入岩主要产于南、北秦岭不同时期碰撞推覆带内，形成同碰撞型S型、I型花岗岩及构造就位的镁铁质—超镁铁质岩体。晋宁期以二长花岗岩、石英闪长岩为主，有少量闪长岩和镁铁质超镁铁质岩石。加里东期侵入岩以二长花岗岩为主。华力西期侵入岩以四棵树中粒黑云母花岗岩基为代表。

与该亚系列成矿关系密切的晋宁期基性、超基性岩可分为洋淇沟庙家湾、陈阳坪—狮子坪、木家垭—蒲堂三个岩群，由大小200余个岩体组成，以洋淇沟岩体出露面积最大。

二、主要成矿条件分析

铬铁矿及橄榄岩矿均属岩浆矿床，成矿与成岩同时进行，成矿作用与岩浆作用有着不可分割的关系，尽管控矿的因素很多，问题也较复杂，但主导因素还是岩体分异作用、岩石化学成分和控制岩体的构造特征。

（一）构造条件

1韧性剪切带控制了该亚系列矿产的分布

前已述及，区内构造以深层次的固态流变褶皱及韧性剪切变形为主导，形成了一系列NW—SE向韧性剪切带。基性、超基性岩浆自上地幔上侵，必须沿深层次韧性剪切带运移，因此，韧性剪切带控制了岩体及相应矿产的空间分布。

2不同级别的断裂控制了不同岩浆建造与相应的专属矿产及成矿作用

由于岩浆的重力分异作用，形成了基性度不同的岩浆层，在构造侵位后，也形成相应的垂直分带。同时，由于断裂深度、规模不同，往往切割到不同的岩浆层，加上剥蚀深度的差异等，均是形成该成矿规律的原因。断裂级别越高，对成矿越有利。同一岩群，靠近大断裂，岩体规模大，岩石的基性度高，矿化也较好，反之，矿化亦差。如洋淇沟超基性岩体，位于商丹断裂北侧，以纯橄岩为主，形成了小型铬铁矿及橄榄岩矿床；控制两侧的陈阳坪、大林沟岩体的断裂级别相对较低，岩体的岩石类型以辉闪岩、橄榄岩为主，岩体仅有轻微矿化；而控制黄龙寨－方山寨岩体的断裂级别更低，岩体不具矿化。

（二）超基性岩体

1岩体规模及形态

该区镁铁质超镁铁质岩体出露0003～20km2不等，除规模最大的洋淇沟岩体（省内出露8km2）和陈阳坪岩体（61km2）外，其余岩体规模均小于1km2。平面上，除洋淇沟岩体呈北西向长舌状展布和陈阳坪岩体呈不规则的近椭圆状分布外，余者多呈近东西向长条带产出。一般说来，岩体的规模大，成矿物质来源丰富，对成矿有利；岩体的形态变化大有利于分异作用进行。故洋淇沟岩体较其他岩体成矿条件好。

表2-12　测区基性侵入岩岩石化学分析结果（wB/%）

2岩石类型及岩石地球化学特征

区内岩体的岩石类型较复杂。洋淇沟超镁铁质岩体由纯橄岩、辉石岩、角闪石岩组成，前者约占85%。并有明显的分带性；陈阳坪岩体为一复式岩体，主要为辉石岩、角闪石岩，其次为辉长岩、辉石闪长岩及少量纯橄岩、橄榄岩；余者岩石类型较简单，原岩为纯橄岩和辉石岩。

岩石化学成分特征（表2-12），与黎彤、绕纪龙（1962）的中国纯橄岩相比，洋淇沟岩体明显富钙贫碱，MgO4048%～4922%、（FeO)779%～1037%、M/F787～1053，属吴利仁（1963）划分的镁铁质超基性岩。橄榄岩类与同类相比，K2O、Na2O、Al2O3、（FeO）含量偏低，MgO、CaO含量偏高，M/F比值大于65，为镁质超基性岩类。角闪石岩成分变化较大，MgO699%～1624%、（FeO)1045%～1272%、M/F098～278，分别为铁质基性、超基性岩。从纯橄岩到角闪石岩，随着MgO含量下降，Al2O3、K2O、Na2O相应增加。纯橄岩及橄榄岩极贫易熔组分K、Na、Al等元素，富Cr、Ni、Pb，∑REE为473×10-6～525×10-6,LREE/HREE为353～671，属轻稀土富集型，δEu为076～083，具弱负铕异常。稀土配分曲线向右缓倾斜。上述资料表明属上地幔部分熔融的残留体。陈阳坪岩体与同类岩石相比，纯橄岩－橄榄岩贫K2O、Al2O3，富FeO、MgO,CaO变化大；变辉长岩总体与同类岩基本接近；橄榄岩类M/F为507～838，属铁质－镁质超基性岩，辉长岩类M/F为086～352，为铁质基性岩，变辉长岩中明显富集不相容元素Rb、Sr、So、V、Th和Hf，亏损相容元素Cr、Co、Ni及K、P、Ba、Ti，ΣREE为20×10-6～113×10-6,LREE/HREE为27～88，属轻稀土富集型，δEu为075～117，具负或正铕异常，（La/Yb)N179～866，说明轻重稀土分馏程度相对较高，稀土配分曲线轻稀土向右缓倾，重稀土近平坦，表明可能来自上地幔基性岩浆。

与全国成铬岩体相比（表2-13），该区岩体中SiO2明显偏高，MgO则明显减少，岩石的M/F多数小于8,M/S多数小于2，只有洋淇沟岩体五种氧化物含量及M/F略为接近，故仅洋淇沟岩体成矿较好，余者仅具弱矿化或不含矿，岩浆中挥发组分在成矿中所起的作用也是不容忽视的，我国及世界已知许多成铬好的岩体，蛇纹石化均很强烈。我省洋淇沟—松树沟岩体与甘肃达达尔岩体产出的构造位置、岩体产状、分异特征、岩石类型、化学成分及成矿特征等均相似，但前者的分异程度不如后者（基性度差值分别为11、122）和挥发组分含量较后者低（表2-14），所以前者的铬铁矿储量不及后者的十分之一。

表2-13　西峡超基性岩体中与成矿有关的氧化物及M/F值表

3岩体分异程度

岩浆的分异作用，导致了岩石化学成分的差异。分异程度高的岩体，化学成分差别大，常出现两个极端成分的岩石，当极端岩石的基性度（原子比）差值愈大，分异程度愈高，矿化也愈好。该带岩体基性度差值较小，以洋淇沟岩体最高（110），成矿亦相对较好。

表2-14　h值和挥发分含量对比表

三、矿床式

（一）矿床式及矿床类型

该亚系列矿床组合为单一的洋淇沟式铬铁矿、橄榄岩组合。

洋淇沟式的主要特点是：

（1）岩体受断裂控制，呈单斜产出。

（2）以镁铁质超镁铁质超基性岩为主，组成岩体的岩石主要是纯橄岩，主岩体新鲜、岩相复杂，分异较好。

（3）岩石中与成矿关系密切的MgO、CaO、K2O、Na2O含量与我国含铬岩体平均值接近。

（4）矿体或主要赋存岩石均为纯橄岩。

（5）矿床成因相同，均为岩浆结晶分异矿床。

该亚系列矿床成因与晋宁期超基性侵入岩有关，伴随岩浆结晶分异作用，早期形成了橄榄岩矿床，晚期形成了铬铁矿矿床。该期岩浆矿床均为小型规模，矿石品位不高。

（二）洋淇沟式矿床特征

1成矿环境

矿区位于西峡县豫陕交界处，出露一套中—新元古界峡河岩群界牌岩组地层，主要岩性为斜长角闪片岩夹大理岩。岩浆岩主要为晋宁期洋淇沟超基性岩体，次有少量闪长岩、花岗伟晶岩脉分布。

洋淇沟超基性岩体，为松树沟—洋淇沟岩体的东段，省内长7km，宽约1km。岩体平面呈纺锤形，垂向上呈总体倾向南西的不规则单斜，与围岩呈假整合构造接触，岩体边界沿走向和倾向均呈舒缓波状。

岩体属纯橄榄岩－辉石岩型，主要原生矿物为橄榄岩、斜方辉石、透辉石及微量铬尖晶石。主要岩石类型有纯橄榄岩、含斜辉（单斜）纯榄岩、斜辉（单辉）辉橄岩、斜辉（透辉）橄榄岩、橄榄岩和透辉岩等。按岩石共生组合，岩体可划分为三种岩相（图2-19）：纯橄榄岩相：占岩体面积的85%以上，可分为细粒和中粗粒两种亚相，以细粒亚相为主，其中铬铁矿化及后生透辉岩脉比较发育，矿体多由稀疏—中等浸染条带状矿石组成；中粗粒亚相为异离体，沿矿体边部呈带状或透镜状产出，分布面积占岩体面积的50%，与细粒亚相呈渐变过渡，其内铬铁矿化强烈，控制了60%以上的铬铁矿体，矿体多为中等—稠密浸染状矿石。

图2-19　西峡县洋淇沟岩体岩相构造略图

（据河南地质12队，1975)

1—界牌岩组片岩、斜长角闪片岩；2—中粗粒纯橄岩相；3—细粒纯橄岩相；4—斜辉辉橄岩相；5—透辉岩相；6—铬铁矿体及产状；7—铬尖晶石流层产状；8—垂直铬尖晶石流层；9—岩相接触产状；10—岩体与围岩接触产状；11—片理产状；12—断层；13—构造；14—回流构造；15—地质界线；16—北部岩相带；17—北部透辉岩相带；18—中央岩相带；19—南部透辉岩相带；20—南部岩相带

斜辉辉橄岩相：占岩体面积的2%，呈条带状、团块状产于岩体边部，与纯榄岩相呈渐变过渡关系，局部有铬铁矿化现象。

透辉橄榄岩－透辉岩相：呈走向长100m，宽60～80m的条带状，沿岩体两侧分布，与纯橄岩呈侵入接触关系。

岩体内原生流动构造发育，表现为矿物定向排列组成流面、流层，条带状中粗粒纯橄岩，浸染状、条带状矿体和组成的矿化带呈定向排列，产状一般随岩体边界产状变化。

岩体主要岩石类型的化学成分特征见表2-15。岩石中纯橄岩及全蛇纹岩化纯橄岩，以低CaO、高MgO为特征，可作为钙镁磷肥原料。

表2-15　超基性岩体主要岩石类型化学分析结果表

2矿床地质特征

对于橄榄岩矿，纯橄岩相即为矿体，故不再赘述。

铬矿床地质特征如下。

（1）矿体特征

矿体规模一般较小，共发现厚度大于03m,Cr2O3大于12%的铬铁矿体15个，矿体长一般20～30m，最长40m，厚03～07m，最厚26m。矿体呈似脉状、脉状，少数呈透镜状及不规则状，走向300°～330°，倾向南西，倾角65°～75°，与岩体产状基本一致，浸染条带状矿体与所在地段的岩相产状、流动构造产状一致；稠密浸染状矿体、致密块状矿体与岩体产状多呈15°～30°交角，个别垂直相交。

铬铁矿体及矿化在空间上具成带、成群分布规律，绝大多数赋存在纯橄榄岩相内，以中粗粒纯橄榄岩相为主要含矿岩相，有工业价值的矿体几乎均赋存于岩体边部的透辉橄榄岩－透辉岩脉两侧及拐弯处。岩体形态变化部位，膨大部位是成矿的有利部位。

（2）矿石特征

矿石类型较多，以半自形—自形细粒、中细粒，半自形—自形不等粒结构为主。次有他形不等粒结构，包橄结构、熔蚀状结构及环带状结构，矿石构造多为浸染状、浸染条带状，少量呈准致密块状，星散浸染状、斑杂状构造。

矿石中主要金属矿物为铬尖晶石，伴有少量黄铁矿、镍黄铁矿、赤铁矿等，偶见铂族矿物（粒径0001～0005mm，主要赋存于铬尖晶石颗粒中），脉石矿物有镁橄榄石、胶蛇纹石、叶蛇纹石、斜绿泥石、纤维蛇纹石及碳酸盐等。

铬尖晶石以“亚铁”富铁铬铁矿、“铁”富铁铬铁矿、含铁铬铁矿为主，另有少量含铁富铁铬铁矿、含铁富铁铝铬铁矿。

各矿石类型主要化学成分（表2-16）特征为：Cr2O3与SiO2、MgO含量呈反消长关系，随Al2O。升高而递增，随Cr2O3/FeO降低而减少。Cr2O3/FeO比值界于14～2之间，偏低。

伴生有益元素，铂族元素含量0074×10-6～0295×10-6，主要有Pt、Pd、Os、Ru、Rh、Ir，含Ni为02%左右、CoO为002%左右。

表2-16　各矿石类型主要化学成分表（wB/%）

四、成矿机理及成矿模式

该区与晋宁期超基性岩有关的系列矿床的形成大致可分为如下三个阶段。

（1）在岩浆结晶分异早期，约700～1500℃温度条件下，形成了纯橄榄岩矿。

（2）在岩浆结晶的晚期阶段，岩浆内铬等成矿物质在P2O5等矿化剂和应力作用下，在岩浆北部透辉岩相两侧的橄榄岩相中，形成了以自形—半自形结构，稀疏—中等浸染条带状构造为主，铬尖晶石粒径一般小于1mm，铬铁比值小于16的同生弱分异成因的“亚铁”富铁铬铁矿（矿体多为似脉状，与围岩无明显界限，与岩体产状一致）。

（3）部分含SO3、CO2、H2O＋等挥发分较高的残余含矿熔浆在应力作用下，挤入上覆的已凝固纯橄岩的裂隙中或叠加于同生弱分异形成的矿脉上，形成了以他形－半自形结构为主，具稠密浸染状、致密块状构造，铬铁比值一般为2，以含铁富铁铬铁矿为主的贯入铬矿体（矿体多为不规则状、透镜状、沿走向具膨缩现象，与围岩界线清楚，边缘常具斜绿泥石外壳）。

一、区域地质构造背景

寨根—彭家寨成矿亚系列所处构造部位为秦岭褶皱系北秦岭褶皱带寨根—彭家寨中条期地背斜褶皱束。南、北以西官庄－镇平－龟山－梅山断裂和朱阳关－夏馆－大河断裂为界分别与西峡—南湾王屋山地向斜褶皱束和二郎坪—刘山岩晋宁地向斜褶皱束相接，呈北西西向狭窄带状展布，断续出露长逾300km，最宽达25km。隶属于秦岭大别褶皱系成矿带北秦岭－桐柏－大别成矿亚带西峡北部—镇平北秦岭构造带成矿区。

该成矿区出露地层主要为秦岭群，其次在南北两侧边缘地带深断裂断续分布有上白垩统。区内秦岭群自下而上划分为郭庄组、雁岭沟组、宽坪组和陶湾组。各组岩性和原岩建造见前一节。其中雁岭沟组为夕线石和石墨的赋矿层位。它经受了中压相系高角闪岩相为主的变质作用。区内秦岭群以层位齐全、变质较深、底部出现麻粒岩相、混合岩化普遍为特征。

该成矿区构造线方向为北西向（300°左右），由秦岭群组成向西倾伏的大型复背斜带，南北两侧为深断裂所限，以南阳断陷为界，复背斜带分为东西两段，西段为捷道沟－马山口复背斜，东段为彭家寨倒转复背斜。前者核部由郭庄组构成，两翼为雁岭沟组、宽坪组和陶湾组，南翼缓、北翼陡，内部次级褶皱比较复杂。后者核部由郭庄组构成，翼部为雁岭沟组和宽坪组，两翼因断裂切割，在彭家寨以东缺失宽坪组。中条运动形成本地背斜褶皱束。区内断裂主要为北西西向，多集中于南北两侧的朱阳关－夏馆－大河断裂和西官庄－镇平－龟山－梅山断裂附近，属两深断裂的次级断裂，常形成挤压破碎带，主要有蛇尾东、郭庄北、麦子山等断裂。它们均显示多期活动的特征。沿断裂常有各种小岩体及脉岩充填。区内侵入岩以加里东期为主，次为华力西期和晋宁期。南阳断陷以西多以酸性岩为主，以东超基性基性岩较发育。

二、成矿控制因素

该成矿亚系列的矿床成因为变成矿床。其控矿因素与桑坪－隐山成矿亚系列一样，主要为原岩的性质及变质温度、压力、气液流体等。

（一）含矿原岩建造

内乡崔家庄夕线石矿区含矿地层分层列于表6-12。从表中可知，矿区内含矿岩系的原岩属碎屑岩－钙泥质岩－碳酸盐岩建造，斜长角闪岩原岩为拉斑玄武岩。有的学者还认为有中酸性侵入岩。从矿区内矿体顶底板剔除的围岩夹层的夕线石品位来看（表6-13），含夕线石榴黑云片岩为25%～931%，斜长角闪岩为073%～266%，矿石的品位为14%～40%。表明这套含矿岩系含铝较高，特别是其中泥质岩变质形成的含夕线石榴黑云片岩含铝最高，它为形成富铝的夕线石、石榴子石矿床提供了物质保障，是成矿的主要控制条件之一。

表6-12　崔家沟夕线石矿区地层分层简表

（二）变质作用温度、压力

按前人对本区变质作用的研究成果，将秦岭群大致划分为蓝晶石、夕线石、紫苏辉石三个递增变质带，它们与复背斜的总体轮廓和谐一致，分别相当于秦岭群上、中、下段。紫苏辉石麻粒岩相带出露于马山口以东，以桐柏彭家寨地区为典型。夕线石带出露于内乡马山口以西，西峡县臭泥沟－官山沟－大竹园以北地段。此线以南属蓝晶石带。此外，复背斜西段北缘可能还有蓝晶石带零星出露。

根据秦岭群特定的矿物共生组合（蓝晶石、夕线石、紫苏辉石、铁铝榴石及透辉石、黑云母、普通角闪石、斜长石等），可将其变质作用划归中压相系，推测其形成的温度为600℃～700℃以上，压力为2×108～10×108Pa，属高角闪岩相—麻粒岩相变质产物。

表6-13　16～20线达到剔除厚度的夹层地质特征统计表

三、成矿特征

（一）矿床式

寨根—彭家寨成矿亚系列的矿床式主要为崔家庄式夕线石变成矿床。

（二）崔家庄式矿床

崔家庄式夕线石矿床位于内乡县七里坪乡。目前发现有工业价值者主要有崔家沟矿床，其次，在徐家庄地段、西阳山地段和镇平县寺庄秋树湾有夕线石矿点，三者均产于秦岭群雁岭沟组含石榴夕线黑云片岩和石榴夕线片麻岩中。

1成矿地质背景

崔家沟矿床内出露的地层主要为古元古界秦岭群雁岭沟组含夕线石榴黑云片岩、（石榴）斜长角闪岩，其次在东北部分布有上白垩统，在沟谷和山坡上分布有第四系（图6-4）。

矿区内褶皱和断裂不甚发育，呈单斜构造，仅在矿床北西部顶底板部位发育一条走向40°～50°，南倾，倾角70°的张性断裂。

矿区内岩浆岩相对发育，于矿区东部主矿体底板有加里东期花岗斑岩脉侵入。另外在主矿体的顶板和底板还发育两条北东走向的花岗岩脉。对矿体均无明显破坏。

2矿石及矿化

图6-4　崔家沟夕线石矿区区域地质略图

1—第四系；2—上白垩统；3—秦岭群雁岭沟组；4—斜长角闪岩；5—夕线石片岩；6—黑云斜长片麻岩

崔家庄夕线石矿床规模较大，按边界品位10%（夕线石矿物含量），最低工业品位15%，最小可采厚度2m，夹石剔除厚度≥2m指标，圈出一个主矿体（K2）和一个非工业矿体（K1）。

K2矿体西起柏凹，东至崔家庄，呈北西—南东向展布，出露东西长1100m，南北宽120～200m，倾向延伸大于255m，其中工业矿体长858m，平均厚度7233m，斜深80～255m。矿体总体呈层状，西部呈分支状，东部有夹层。矿石品位沿走向较小（变化系数为575%），单样最高品位为3269%，各工程平均最高为1644%，最低为1441%，平均为1558%。沿倾斜方向最高品位为199%，最低为1441%，平均1637%，变化系数1142%，有由地表向深部夕线石品位增高的趋势。沿厚度方向品位变化略大（变化系数2521%～4632%）。矿体倾向30°～45°（平均36°），倾角30°～45°（平均36°）。

矿体的直接顶、底板围岩均为石榴黑云斜长片麻岩，片麻岩中均含有透镜状大理岩，矿体与围岩呈整合接触。

矿区内矿石类型简单，均为石榴黑云夕线片岩型。矿石的矿物组成列于表6-14。矿石的化学成分见表6-15。从表中可知，矿石的主要矿物为石英、黑云母、夕线石、铁铝榴石。

夕线石矿物多呈针状、纤维状组成束状集合体，单体长01～3mm，多作定向排列，有时在铁铝榴石、石英等矿物中呈细小包裹体。夕线石蚀变普遍被高岭石和绢云母集合体交代，交代强烈时，依夕线石呈假像。夕线石选矿精矿的化学成分见表6-16，夕线石热功性能测试结果见表6-17。

铁铝榴石可综合回收，粒度较大、颜色较好者可作低档宝石。

矿石具斑状、纤状、针状变晶结构，片状构造。

此外，在崔家庄矿区东部和西部雁岭沟组地层中分别发现有徐家庄和西阳山两个夕线石矿点。徐家庄矿点矿段出露长度35km，宽02km，矿体倾向35°，倾角40°，矽线石品位10%～20%，矿石类型为石榴黑云夕线片岩型，储量可观。其他特征与崔家庄夕线石矿

相似。西阳山矿点出露长约2km，宽01km，矿体东段产状一般倾向220°，倾角40°，西段倾向30°，倾角45°，夕线石品位10%～15%，矿石类型为石榴黑云夕线片岩型。其他特征与崔家庄矿床相似。

表6-14　矿石矿物组成表

表6-15　原矿化学多项分析结果表

表6-16　夕线石精矿化学多项分析结果表/%

表6-17　热功性能试验结果

镇平县寺庄秋树湾夕线石矿点矿层为秦岭群雁岭沟组石榴夕线片麻岩和含夕线黑云片岩，矿带呈北西—南东向延伸800m，厚度一般40～60m，矿体呈长条状和不规则团块状，夕线石含量变化为008%～2048%，一般为010%～10%。矿体倾向180°～220°，倾角40°～70°。矿石内其他矿物为石英、石榴子石、正长石、斜长石等。

四、矿床成因及亚系列成矿模式

崔家庄式夕线石矿床产于秦岭群雁岭沟组富铝变泥质岩中，属中压高角闪岩相区域变质作用形成的变成矿床，成矿时代为古元古代。但后期（加里东期）岩浆热力活动使部分夕线石晶体增大，矿体进一步富集。

该成矿亚系列矿床成矿模式见图6-3。

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