南华山黄铁矿地质特征及成因初探
刘春虎
【摘 要】南华山黄铁矿区属北祁连山矿带之宁夏香山-卫宁北山-固原铜、金、铁、铅锌多金属成矿带，铜、金多金属成矿作用显著。黄铁矿似层状或扁豆状，受古北西向及南北向构造带的控制。
【Abstract】Pyrite area in southern Hua mountain is zoned in north Qilian mountain metallogenic belt of Ningxia Xiangshan-Weining Beishan- Guyuan copper， gold， iron， lead and zinc polymetallic metallogenic belt， the mineralization of copper and gold polymetallic deposits is remarkable. Pyrite is layered or lentil shaped and controlled by the NW trending and North-South structural zones.
【关键词】地质特征；矿床；黄铁矿
【Keywords】geological features； deposits； pyrite
【中图分类号】P694 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）11-0052-02
1 成矿地质背景
南华山黄铁矿区在构造上处于南、西华山，复背斜北翼靠轴部处及南华山南侧深断裂范围中。区内露地层主要为中元古界长城系海原群南华山组，是一套以绿片岩为主的大理岩—白云母钠长石英片岩—绿片岩组合地层单位。黄铁矿主要赋存于南华山组第二岩性段，其岩性为灰绿-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（有时含尘埃状石墨）、灰白色含方解石-石英岩及含绿泥方解石英岩，具条带状构造，岩性比较致密。
矿区位于南华山向斜南翼，岩层和片理走向近乎一致，均为褶皱及断裂发育，主要分为以下三个构造带：①北西向构造带，主要由矿区中部复式向斜、压性、压扭性断裂、片理化带、古生代蚀变脉岩及黄铁矿化带等组成，形成矿区基本的构造輪廓，并控制矿体的空间分布。②南北向构造带，主要由南北向-近南北向压性、压扭性及部分脉岩组成。其中，压性断裂2条，分布于阳洼沟、银洞沟；扭性断裂1条，分布于蕎地沟；压扭性断裂3条，分布于银西梁西坡、二岔沟北侧山坡及二岔梁附近。③北西向构造带，主要由矿区西缘北西向压扭性、压性断裂及其相关的南北向、北东向压扭性等断裂组成，与古北西向构造带为重接或斜接关系，部分切割矿体成为矿后断裂。
基性—酸性脉岩及石英、方解石等脉体普遍。矿区外围为东期中酸性岩浆岩，分别为头岔花岗闪长岩体和菜园花岗闪长岩体，呈小岩株状分布于矿区两侧，受断裂带控制沿NW向展布。
2 矿床地质特征
2.1矿体形态、规模及产状
南华山黄铁矿区由荞地沟、银洞沟2个小型矿床，以及小九门湾、阳洼梁、银洞梁（银西）、庄子梁4个矿点组成。按其分布可以分为东、西两个主成矿带，二者相互平行，间距约800m左右，受构造及岩性控制，赋存于大理岩和片岩的接触部位。矿岩脉多沿层间裂隙及节理分布，较分散，规模小，似层状或扁豆体状成群出现，平行展布，产状与围岩基本一致。
2.1.1东成矿带
①银洞沟矿床。矿体产于多条断裂形成的北西向挤压破碎带中，呈扁豆状，上厚下薄。地表已被氧化，形成黄褐色褐铁矿，并有褐紫色胶状褐铁矿条带，局部具有蜂窝状构造，氧化带下界一般在海拔2593～2612m左右，硫流失较大。矿体沿石英白云石大理岩及二云石英片岩片理充填交代，与围岩大体整合接触。部分矿脉沿张节理充填。②小九门湾矿点。主要由四个矿体组成，总体走向北偏西40°，呈中间向西凸出半月形，倾向北东，倾角40°～60°，地表氧化成铁帽，具蜂窝状和网格状构造。第一矿体，地表沿走向长约100m，最厚16m，处于氧化带内。第二矿体，地表沿走向长约127m，最厚11.2m，亦处于氧化带内。第三矿体，地表沿走向长约120m，厚2.7m。第四矿体，地表为矿化大理岩，沿走向覆盖较厚，未揭露清楚，矿体沿长180m，埋藏深度325m。上述矿体均赋存于大理岩中，上下围岩均为云母石英片岩，矿体与围岩呈整合接触关系，矿体未达到工业指标要求。③洼梁矿点。矿体出露地表部分以褐铁矿化为主，夹有少量铁帽条带，具蜂窝状构造，矿化集中于大理岩中，走向北偏西24°，倾向北东，倾角由地表向地下逐渐变陡，矿体长约95m，最大厚度5m，矿体含矿少，未达到工业指标。
2.1.2 西成矿带
①庄子梁矿点。共有铁帽两层，均呈扁豆状产于大理岩中，仅在大理岩与云母石英片岩接触部位富集，其产状走向北偏西36°，倾向北东，倾角50°～70°。②银洞梁（银西）矿点。共有铁帽两层，均呈扁豆状，矿体走向北偏西40°，倾向北东，倾角60°～80°，矿体向深部尖灭，未达工业指标。③蕎地沟矿床。蕎地沟矿床赋存于南北向构造带的压扭性断裂中，且处于矿区复式向斜倾伏转折端。矿体成矿后断裂破坏强烈，沿矿体倾向受到横切，倾向被正断层破坏。
2.2 矿石特征
黄铁矿矿石主要产于大理岩与片岩的接触部位，大多具自形-半自形粒状结构，稠密浸染状、条带状构造，少量可见半自形-他形粒状结构，细脉状构造。矿石表面多呈灰绿色-灰色，矿石物质组成较为简单，黄铁矿占95%，少量黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿；非金属矿物有石英、方解石、白云石、石墨和绿泥石。
2.3 围岩蚀变
南华山黄铁矿区地表见有褐铁矿铁帽，根据钻孔岩心显示矿体围岩蚀变比较微弱，可见有大理岩蚀变、绿泥石化、硅化及绢云母化等等。蚀变矿物组合有绿泥石-绢云母-方解石，绿泥石-方解石，绿泥石-方解石-石英以及单矿物绿泥石化。
蚀变矿物在蚀变岩石中显示的结构构造特征为单矿物充填裂隙，呈稀疏脉状、细脉状、浸染状和不规则团块状。
蚀变以绿泥石化为主，与黄铁矿体关系密切，矿体顶底岩石多见有脉状绿泥石，靠近矿体绿泥石含量增多，有待出现单矿物绿泥石脉，宽达5mm左右，脉中心为稠密浸染状细晶粒状黄铁矿集合体，进而构成矿体。近矿体的绿泥石颜色较暗，绿中带灰，细鳞片状；而远矿体的绿泥石则表现为淡绿色，且颜色鲜艳。
由以上蚀变矿物组合，结构构造等分析可知，区内蚀变应属中—低温热液蚀变。
3 控矿条件及找矿标志
3.1控矿条件
地层控矿：黄铁矿矿体主要赋存于长城系海原群南华山组白云石大理岩组中，围岩以石英白云石大理岩为主，其次为白云石英片岩及二云石英片岩。岩石均具不同程度片理化，特别是在上述石英白云石大理岩与二云石英片岩交互成层状况下，由于二者岩性不同，富于柔性的二云石英片岩在压应力及压扭性应力的作用下，片理及拖曳褶曲极为扭曲，而石英白云石大理岩的岩性较为坚硬，不能随片岩具同样程度的变形，因而容易形成剥离空间和构造透镜体，有利于矿液的循环和沉淀，而石英白云石大理岩又富含钙镁质，化学性质较活泼，也有利于成矿。
构造控矿：南华山黄铁矿床及古生代脉岩主要受古北西向及南北向构造带的控制，反映在矿体产状及形态受断裂及岩石片理双重控制。
3.2 找矿标志
①地层标志是长城系海原群南华山组第二岩组，即石英白云大理岩组。②构造标志为北西向构造带及南北向构造带复合地区。③古生代中酸性—基性脉岩发育区。④旧采坑及铁帽是矿体的直接标志，铁帽呈褐黄色—黄灰色，其中，褐铁矿主要呈粉末状，格子状，蜂窝状，孔洞多呈正方形，有的为不规则方形，多具半空状，为少量褐铁矿充填。⑤围岩绢云母化、绿泥石化、硅化是寻找热液充填交代型黄铁矿的间接标志。
4 矿床成因探讨
前人研究认为该类矿床为“远离侵入体上部带的中温热液充填交代型黄铁矿矿床”。其依据主要为：矿体的生成与加里东期浅海相中基性喷发岩无关，而在矿体下盘的绿泥石片岩被黄铁矿矿脉斜交片理切穿，证明了矿液上升在噴发岩区域变质之后；所有脉状构造矿石的黄铁矿脉，均切穿大理岩的硅化条带，也证明其晚于区域变质；通过对矿区样品的分析测试，其Cu、Pb、Zn、Mo、Ag等均在铁帽中富集，并向两侧逐渐减弱直至消失，也说明了与热液有关的特性；矿区蚀变现象普遍，尤以矿体围岩最为强烈，甚至可接触变质矿物；按其矿体分布及其存在形式均与后期构造和海西期的中酸性火成活动有密切关系，并受此控制。
5 结语
本文研究认为，前人的研究认识具有一定的地质依据，但形成矿化的岩体需要进一步明确。另外，在该区是否存在加里东期浅海相中基性喷发岩，是值得进一步讨论的问题，若有，则与西部邻区甘肃境内的白银块状硫化物矿床对比研究则显得尤为重要。
【摘 要】南华山黄铁矿区属北祁连山矿带之宁夏香山-卫宁北山-固原铜、金、铁、铅锌多金属成矿带，铜、金多金属成矿作用显著。黄铁矿似层状或扁豆状，受古北西向及南北向构造带的控制。
【Abstract】Pyrite area in southern Hua mountain is zoned in north Qilian mountain metallogenic belt of Ningxia Xiangshan-Weining Beishan- Guyuan copper， gold， iron， lead and zinc polymetallic metallogenic belt， the mineralization of copper and gold polymetallic deposits is remarkable. Pyrite is layered or lentil shaped and controlled by the NW trending and North-South structural zones.
【关键词】地质特征；矿床；黄铁矿
【Keywords】geological features； deposits； pyrite
【中图分类号】P694 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）11-0052-02
1 成矿地质背景
南华山黄铁矿区在构造上处于南、西华山，复背斜北翼靠轴部处及南华山南侧深断裂范围中。区内露地层主要为中元古界长城系海原群南华山组，是一套以绿片岩为主的大理岩—白云母钠长石英片岩—绿片岩组合地层单位。黄铁矿主要赋存于南华山组第二岩性段，其岩性为灰绿-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（有时含尘埃状石墨）、灰白色含方解石-石英岩及含绿泥方解石英岩，具条带状构造，岩性比较致密。
矿区位于南华山向斜南翼，岩层和片理走向近乎一致，均为褶皱及断裂发育，主要分为以下三个构造带：①北西向构造带，主要由矿区中部复式向斜、压性、压扭性断裂、片理化带、古生代蚀变脉岩及黄铁矿化带等组成，形成矿区基本的构造輪廓，并控制矿体的空间分布。②南北向构造带，主要由南北向-近南北向压性、压扭性及部分脉岩组成。其中，压性断裂2条，分布于阳洼沟、银洞沟；扭性断裂1条，分布于蕎地沟；压扭性断裂3条，分布于银西梁西坡、二岔沟北侧山坡及二岔梁附近。③北西向构造带，主要由矿区西缘北西向压扭性、压性断裂及其相关的南北向、北东向压扭性等断裂组成，与古北西向构造带为重接或斜接关系，部分切割矿体成为矿后断裂。
基性—酸性脉岩及石英、方解石等脉体普遍。矿区外围为东期中酸性岩浆岩，分别为头岔花岗闪长岩体和菜园花岗闪长岩体，呈小岩株状分布于矿区两侧，受断裂带控制沿NW向展布。
2 矿床地质特征
2.1矿体形态、规模及产状
南华山黄铁矿区由荞地沟、银洞沟2个小型矿床，以及小九门湾、阳洼梁、银洞梁（银西）、庄子梁4个矿点组成。按其分布可以分为东、西两个主成矿带，二者相互平行，间距约800m左右，受构造及岩性控制，赋存于大理岩和片岩的接触部位。矿岩脉多沿层间裂隙及节理分布，较分散，规模小，似层状或扁豆体状成群出现，平行展布，产状与围岩基本一致。
2.1.1东成矿带
①银洞沟矿床。矿体产于多条断裂形成的北西向挤压破碎带中，呈扁豆状，上厚下薄。地表已被氧化，形成黄褐色褐铁矿，并有褐紫色胶状褐铁矿条带，局部具有蜂窝状构造，氧化带下界一般在海拔2593～2612m左右，硫流失较大。矿体沿石英白云石大理岩及二云石英片岩片理充填交代，与围岩大体整合接触。部分矿脉沿张节理充填。②小九门湾矿点。主要由四个矿体组成，总体走向北偏西40°，呈中间向西凸出半月形，倾向北东，倾角40°～60°，地表氧化成铁帽，具蜂窝状和网格状构造。第一矿体，地表沿走向长约100m，最厚16m，处于氧化带内。第二矿体，地表沿走向长约127m，最厚11.2m，亦处于氧化带内。第三矿体，地表沿走向长约120m，厚2.7m。第四矿体，地表为矿化大理岩，沿走向覆盖较厚，未揭露清楚，矿体沿长180m，埋藏深度325m。上述矿体均赋存于大理岩中，上下围岩均为云母石英片岩，矿体与围岩呈整合接触关系，矿体未达到工业指标要求。③洼梁矿点。矿体出露地表部分以褐铁矿化为主，夹有少量铁帽条带，具蜂窝状构造，矿化集中于大理岩中，走向北偏西24°，倾向北东，倾角由地表向地下逐渐变陡，矿体长约95m，最大厚度5m，矿体含矿少，未达到工业指标。
2.1.2 西成矿带
①庄子梁矿点。共有铁帽两层，均呈扁豆状产于大理岩中，仅在大理岩与云母石英片岩接触部位富集，其产状走向北偏西36°，倾向北东，倾角50°～70°。②银洞梁（银西）矿点。共有铁帽两层，均呈扁豆状，矿体走向北偏西40°，倾向北东，倾角60°～80°，矿体向深部尖灭，未达工业指标。③蕎地沟矿床。蕎地沟矿床赋存于南北向构造带的压扭性断裂中，且处于矿区复式向斜倾伏转折端。矿体成矿后断裂破坏强烈，沿矿体倾向受到横切，倾向被正断层破坏。
2.2 矿石特征
黄铁矿矿石主要产于大理岩与片岩的接触部位，大多具自形-半自形粒状结构，稠密浸染状、条带状构造，少量可见半自形-他形粒状结构，细脉状构造。矿石表面多呈灰绿色-灰色，矿石物质组成较为简单，黄铁矿占95%，少量黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿；非金属矿物有石英、方解石、白云石、石墨和绿泥石。
2.3 围岩蚀变
南华山黄铁矿区地表见有褐铁矿铁帽，根据钻孔岩心显示矿体围岩蚀变比较微弱，可见有大理岩蚀变、绿泥石化、硅化及绢云母化等等。蚀变矿物组合有绿泥石-绢云母-方解石，绿泥石-方解石，绿泥石-方解石-石英以及单矿物绿泥石化。
蚀变矿物在蚀变岩石中显示的结构构造特征为单矿物充填裂隙，呈稀疏脉状、细脉状、浸染状和不规则团块状。
蚀变以绿泥石化为主，与黄铁矿体关系密切，矿体顶底岩石多见有脉状绿泥石，靠近矿体绿泥石含量增多，有待出现单矿物绿泥石脉，宽达5mm左右，脉中心为稠密浸染状细晶粒状黄铁矿集合体，进而构成矿体。近矿体的绿泥石颜色较暗，绿中带灰，细鳞片状；而远矿体的绿泥石则表现为淡绿色，且颜色鲜艳。
由以上蚀变矿物组合，结构构造等分析可知，区内蚀变应属中—低温热液蚀变。
3 控矿条件及找矿标志
3.1控矿条件
地层控矿：黄铁矿矿体主要赋存于长城系海原群南华山组白云石大理岩组中，围岩以石英白云石大理岩为主，其次为白云石英片岩及二云石英片岩。岩石均具不同程度片理化，特别是在上述石英白云石大理岩与二云石英片岩交互成层状况下，由于二者岩性不同，富于柔性的二云石英片岩在压应力及压扭性应力的作用下，片理及拖曳褶曲极为扭曲，而石英白云石大理岩的岩性较为坚硬，不能随片岩具同样程度的变形，因而容易形成剥离空间和构造透镜体，有利于矿液的循环和沉淀，而石英白云石大理岩又富含钙镁质，化学性质较活泼，也有利于成矿。
构造控矿：南华山黄铁矿床及古生代脉岩主要受古北西向及南北向构造带的控制，反映在矿体产状及形态受断裂及岩石片理双重控制。
3.2 找矿标志
①地层标志是长城系海原群南华山组第二岩组，即石英白云大理岩组。②构造标志为北西向构造带及南北向构造带复合地区。③古生代中酸性—基性脉岩发育区。④旧采坑及铁帽是矿体的直接标志，铁帽呈褐黄色—黄灰色，其中，褐铁矿主要呈粉末状，格子状，蜂窝状，孔洞多呈正方形，有的为不规则方形，多具半空状，为少量褐铁矿充填。⑤围岩绢云母化、绿泥石化、硅化是寻找热液充填交代型黄铁矿的间接标志。
4 矿床成因探讨
前人研究认为该类矿床为“远离侵入体上部带的中温热液充填交代型黄铁矿矿床”。其依据主要为：矿体的生成与加里东期浅海相中基性喷发岩无关，而在矿体下盘的绿泥石片岩被黄铁矿矿脉斜交片理切穿，证明了矿液上升在噴发岩区域变质之后；所有脉状构造矿石的黄铁矿脉，均切穿大理岩的硅化条带，也证明其晚于区域变质；通过对矿区样品的分析测试，其Cu、Pb、Zn、Mo、Ag等均在铁帽中富集，并向两侧逐渐减弱直至消失，也说明了与热液有关的特性；矿区蚀变现象普遍，尤以矿体围岩最为强烈，甚至可接触变质矿物；按其矿体分布及其存在形式均与后期构造和海西期的中酸性火成活动有密切关系，并受此控制。
5 结语
本文研究认为，前人的研究认识具有一定的地质依据，但形成矿化的岩体需要进一步明确。另外，在该区是否存在加里东期浅海相中基性喷发岩，是值得进一步讨论的问题，若有，则与西部邻区甘肃境内的白银块状硫化物矿床对比研究则显得尤为重要。
