【摘要】简述岚关硫铁矿矿床地质特征，通过对沉积环境的浅分析，得出不同沉积阶段形成不同的矿源层及岩石组合，根据矿源层、岩石组合的关系以及矿石特征，进行成矿浅析，分析得出岚关硫铁矿矿床属经过叠加热液改造的煤系沉积硫铁矿床。
【关键词】硫铁矿床；矿床地质特征；成矿浅析
1.前言
瓮安县岚关硫铁矿位于“黔中隆起”的南东边缘地带[1]。根据成矿地质特征及矿床成因机制，将瓮安县岚关硫铁矿矿床的成因类型划属为煤系沉积硫铁矿床,但后期叠加轻微的热液改造。
叠加热液改造的理由如下：
(1) 交代结构：黄铁矿晶粒交代白云岩或碎屑岩。
(2) 细脉状构造：黄铁矿呈细网脉，脉宽1—2cm或1-20cm，充填于古侵蚀面下白云岩的节理裂隙中。
(3)围岩具黄铁矿化、白云石化及硅化现象。
2.矿床地质特征
岚关硫铁矿床内的矿体主要产于二叠系下统梁山组底部。矿体走向与娄山关组顶部的古侵蚀面一致，产出形态受古侵蚀面的起伏而变化，矿体产状与梁山组地层的产状基本一致。成矿控制因素受地层、古侵蚀面、沉积环境的控制，矿体厚度变化与古沉积地形呈正相关[2] [3]。
2.1 矿区地层简述
2.2 含矿岩系
区内黄铁矿产于二叠系梁山组（P2l），含矿岩系可分为上（弱
黄铁矿化段）、中（黄铁矿化段）、下（强黄铁矿化段）三个彼此连续过渡的岩性段，即上部为含砂质炭质泥岩、炭质泥岩夹灰岩团块岩性段（弱黄铁矿化段），底部偶夹含铝土质泥岩、铝土质泥岩，本段岩石中常含团块状黄铁矿多层星散状分布，黄铁矿局部富集可成为矿体，厚度4~11m；中部为含炭泥质砂岩、石英砂岩岩性段（黄铁矿化段），底部偶夹含铝土质泥岩、铝土质泥岩，岩石中常含少量粉状、团块状黄铁矿，团块状黄铁矿局部富集可成为矿体，厚度2~8m；下部为底砾岩岩性段（强黄铁矿化段），底砾岩胶结物中常含较多粉状黄铁矿，厚度0.5~6m，为矿区主要矿层。含矿岩系上覆地层为中二叠统栖霞组（P2q）生物屑、燧石灰岩；下伏地层为寒武系中、上统娄山关组（∈Ol）白云岩。含矿岩系与上覆地层（P2q）呈整合接触，与下伏地层（∈Ol）呈假整合接触。
2.3 矿体产出特征
2.4矿体富集特征
（1）矿体产出于梁山组地层中，产出形态受地层的控制。
（2）整个梁山组地层内均有不同程度的星散状硫铁矿化，但具工业价值的富矿体产于其底部炭质泥岩之下，娄山关组顶部古侵蚀面上。
（3）矿化以浸染星散状为主，在星散状矿化层内，富矿体呈大小不等的透镜状产出。
（4）富矿体矿石大部份为粉体状。
2.5 矿石特征
2.5.1矿石质量特征
(1)矿石的矿物成份
(2)矿石的化学成份含量及其变化
根据基本分析及多项分析结果，矿石中的有用组分为S，矿石中TS8.09—33.16%，以8—20%左右的矿石居多，有害组份含量AS 0.01—0.02%，Pb 0.003—0.029%，Zn 0.006 —0.179%。F0.059—0.14%，有害组份含量均小于工业要求的最大允许含量。
2.5.2矿石的结构构造
矿石结构主要有粒状结构、碎屑状结构、显微晶粒状结构、不等粒镶嵌结构、交代结构。矿石构造主要有浸染状、致密块状、细脉状、结核状及团块状构造。
矿石按其结构和构造特征，自然类型主要可划分为粉状、团块状黄铁矿两种。据统计，粉状黄铁矿石占资源总量的45%，主要分布在位于娄山关组白云岩之上的古侵蚀面上，沉积的底砾岩胶结物中；团块状黄铁矿分布范围较宽，整个含矿层均有此矿化，但主要位于中部矿层炭泥质砂岩、石英砂岩中，局部富集成矿。
3.沉积环境分析
二叠系梁山早期，矿床内因历经了漫长地史时期的风化剥蚀后，大部已趋于准平原化，地表形成凹凸不平的古侵蚀地貌。在此基础上，地壳沉降，迎来了海侵，形成滨岸潮坪沼泽环境[1]。
根据勘查资料，分析沉积环境的物理化学条件如下：
3.1 古水深的推测
由此可以推测滨岸潮坪的水深小于250m。
3.2 酸碱性(pH值)
判断pH值的直接标志是一些指示矿物，如碳酸盐矿物、含铁矿物的粘土矿物等等[5]。本矿床的矿石矿物就是黄铁矿，而且脉石矿物中亦有白云石的存在，同时,古侵蚀面上黄铁矿周边常具较多的鲕状铁绿泥石,且沉积物中具大量的有机碳,根据上表,可以判断矿床滨岸潮坪的水介质是碱性的，在沉积、成岩作用中也保持碱性条件。（详见表2）
3.3 氧化一还原条件
3.3.1物相分析
主要矿石矿物如黄铁矿以独立的硫化物、复硫化物形式存在，其他形式的分布极少，而硫化物或复硫化物稳定地存在于还原环境中，因此，可以推测古环境是还原的[6]。
3.3.2有机碳分析
含矿地层(梁山组地层)中有局部有薄煤层出露，该煤层未被氧化，再者含矿地层中均含有大量炭质的炭质泥岩、炭质砂岩等，煤层及炭质均得以长期保存,从另一个侧面证明了古环境处于还原条件下。
3.3.3铝土岩分析
含矿地层(梁山组地层)中局部有铝土岩分布，据统计，本矿区内铝土岩主要分布于梁山组地层中部，即石英砂岩下部，说明该区局部在海退时期形成泻湖沉积相，古环境应属于弱还原条件下。
综上,该区古环境应属弱还原-还原条件下。
4.成矿浅析
初步分析认为矿区成矿以沉积阶段为主，叠加后期热液改造形成。分为沉积期和热液改造富集期二个阶段。
4.1沉积期
4.1.1沉积物及成矿物质来源
中二叠梁山组初期,地壳普遍上升接受剥蚀,本区形成古侵蚀面后，遭受大规模海侵，海侵初期矿床内形成沼泽环境，大量植物的腐烂形成大量的硫及炭屑，硫与长期风化剥蚀作用形成的富铁物质发生化学反应，形成黄铁矿。 4.1.2矿源层的形成
中二叠梁山组初期,本区遭受大规模海侵，形成滨岸潮坪沼泽沉积环境，沉积一套滨浅海碎屑岩及碳酸盐组合。经分析，含矿层梁山组沉积时期依次应经历海侵---海退----海侵的三个沉积小阶段，分别沉积了不同的碎屑岩石类型，不同黄铁矿特征的矿源层[7]。具体如下：
（1）第一次海侵：自古侵蚀面形成后，发生大规模海侵，海侵初期，该区逐步沼泽化，随着海侵的扩大，海水的加深，该区处于前滨沉积环境。海侵初期的沼泽化导致大量生物灭绝，形成大量的硫，同时古风化壳上，残留有大量的铁，使得物质来源较为丰富，同时伴随
有滑塌沉积作用，沉积了一套以灰色为主色调的底砾岩，胶结物多为灰绿色粉状泥质物。矿石类型以粉状黄铁矿为主，主要分布于底砾岩的胶结物中。该套底砾岩位于古侵蚀面凹处较厚，位于凸起处较薄。第一次海侵形成了矿区的第一矿源层，也是矿区形成矿体的主要矿源层。
图3海岸地区沉积环境划分示意图
（2）第一次海退：海退使得大沉积环境发生变化，使得大部近滨沉积环境变为浅水后滨沉积，沉积环境动荡，沉积了一套暗灰色的砂岩、石英砂岩及铝土岩组合。矿石类型以团块状黄铁矿为主，在岩石中呈星散状分布，局部富集成为矿体。第一次海退形成了矿区的第二矿源层。在海退的过程中，局部地段可转为沼泽环境，水体中的有机质则形成炭质粘土岩或劣质煤层。
（3）第二次海侵：本次海侵范围较大，海水加深，该区形成潮坪沉积环境，沉积环境较为稳定，沉积了一套深水炭泥质组合，即黑色炭质泥岩层，矿石类型以团块状黄铁矿为主，多呈星散状分布特征，局部可富集形成矿体。第二次海侵形成了矿区的第三矿源层。
第三矿源层形成后，海侵继续进行，海水继续加深，梁山组晚期沉积了一套黑色含砂质、炭质泥岩夹灰岩透镜体，岩石中偶含星粒状黄铁矿，粒状黄铁矿多呈半自形。之后，随着海侵的继续扩大，在中二叠期（栖霞、茅口组）沉积了一套深水炭、硅泥质碳酸盐岩组合。
4.2热液改造富集期
继矿源层沉积完成后，后期由于区域上的强烈拉张断裂作用，使区域地温的升高，导致含矿层内的物化条件改变，在地下水热液的作用下，使第一阶段形成的星散状黄铁矿溶解，在重力分异作用下，沿娄山关组古侵蚀面或梁山组底部地层底砾岩之中下部富集，形成层状、似层状、透镜状的硫铁矿体。
而部份成矿热液沿古侵蚀面白云岩节理、裂隙充填，形成细、网脉状硫铁矿化体，有的甚至交代了下伏娄山关组中的白云岩。
完成了成矿的第二阶段-热液改造富集期，最终形成矿床。
综上，矿区成矿两阶段中均以沉积作用为主，热液改造作用中，原始成矿物质未发生长距离迁移，成分亦无明显变化，只不过由原来相对分散状态转变为相对富集状态。
6.结语
综合上述分析我们可以得出结论：
①本矿床含矿层自上而下分带较为明显,可分为弱黄铁矿化段、黄铁矿化段和强黄铁矿化段（矿体）。
②本矿床的成因是沉积叠加热液改造形成的，但以沉积阶段为主要成矿阶段, 故本矿床属叠加热液改造的煤系沉积硫铁矿床；
③矿床沉积环境是一个水深不超过250m，水介质呈碱性的弱还原-还原条件下的滨岸潮坪沼泽环境。
参考文献：
[1] 贵州地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社,1987.
[2] 贵州省地矿局104地质大队.贵州省瓮安县观山硫铁矿床普查报告[R]. 2002.
[3] 贵州省地矿局104地质大队.贵州省瓮安县岚关乡岚关硫铁矿普查地质报告[R].2010.
[4] 周正永.云浮硫铁矿矿床成因及成矿环境[J]. 化工矿山技术.1997,第26卷第6期.
[5] 陈建强、周洪瑞、王训练.《沉积学及古地理学教程》[M].北京:地质出版社,2004.
[6] 刘宝珺、曾允孚.《岩相古地理基础和工作方法》[M].北京:地质出版社，1985.
[7] 冯增昭.《沉积岩石学》[M].北京:石油工业出版社，1993.