铁帽

金属硫化物矿床经受氧化、风化改造后形成的帽状堆积物

铁帽是指各种金属硫化物矿床经受较为彻底的氧化、风化作用改造后，在地表形成的Fe、Mn氧化物和氢氧化物为主及硅质、粘土质混杂的帽状堆积物。主要是由铁的氢氧化物和含水氧化物，即褐铁矿、针铁矿、水赤铁矿等稳定的次生矿物及稳定的原生矿物(石英等)所组成。铁帽是寻找各种硫化物矿床的重要标志。

结构构造

铁帽的研究历史始于W.林格仑、W.艾孟斯和A.洛克等地质学家在1900-1930年间关于表生硫化物富集现象的研究、1966年后由于西澳区开始了大力找矿活动及环太平洋带斑岩铜矿的研究的找矿，使人们对铁帽重新感到兴趣。应用光学显微镜方法等对铁帽的矿物特征和结构特点进行专门的研究，并把它与野外调查和地球化学数据解释结合起来，对现代找矿工作仍有很大意义。

对氧化的硫化物矿石进行显微镜鉴定表明，许多矿物在氧化的早期多沿一定的晶面，主要是沿颗粒界面、解理面、裂开面和双晶面发生蚀变。蚀变产物主要是褐铁矿和二氧化硅，从侧面添加，对称地形成连结隔膜网。即使硫化物后来全部淋失了，早期形成的隔膜也会作为“箱格”残存下来，形成铁帽褐铁矿的结构和构造。

该区多金属硫化物矿床成分的多样性和氧化带内物理化学条件的复杂性、多变性，导致形成多种多样的褐铁矿结构、)按成因类型分交代、淋滤胶状沉淀及淋失负假像三大类。交代结构、淋失负假像反映氧化的原生硫化物特点；淋滤胶状构造反映矿床的氧化淋滤程度。现将发育的部分铁帽褐铁矿结构、构造叙述如下:

炭窑口黄铁矿铜锌矿铁帽中发育了直角蜂房状结构。由硅质和褐铁矿组成蜂房壁，壁厚0.02-0.5毫米、网孔为直角，孔内多是半空的，有的充填有土状、粉末状褐铁矿。根据网孔大小又分为直角蜂房状结构和微直角蜂房状结构。网孔内见有黄铁矿残留体。这是在酸性条件下，含二氧化硅和铁和水氧化物饱和的酸性溶液沿立方体状黄铁矿晶面沉淀而成隔壁，黄铁矿又进一步氧化淋失成为空洞，是黄铁矿的指标结构。

多角蜂房状结构，以网孔呈多边形为其特点、网孔壁由针铁矿和二氧化硅组成。孔内多为空洞或被粉末状褐铁矿充填，并有黄铁矿的残留体，是黄铁矿的指标结构。

矿物特征

多数铁帽，其矿物以数量互为消长的褐铁矿和二氧化硅为主。在研究区内，铁帽的组成矿物彼此是不完全相同的。除主要矿物外，还有反映矿床成分的残留副矿物和氧化物。宏观地识别铁帽中的成矿金属氧化物组合和尽可能的鉴别原生硫化物矿物残余，能对露头及时地做出初步评价。

(1)褐铁矿数量的多少与原生矿石中含铁的二硫化物的多少有关、据国内外有关文献记载，不同类型的原生矿石形成的铁帽，其矿物成分是不同的，作对比时应考虑所经历的气候条件及地质环境、霍各乞二号矿床比一号矿床形成的褐铁矿多，二者的气候条件及地质环境是相同的，褐铁矿多者是由铁的二硫化物数量较多引起。

炭窑口、东升庙矿区铁帽比霍各乞发育好，在气候条件、地质环境大体相同的情况下，表明前者比后者含较多的铁的二硫化物、炭窑口、东升庙是著名的大型黄铁矿矿床。

以上情况和长江中下游地区相同，即形成大量铁的氧化物和氢氧化物堆积，可以肯定原矿床含大量的黄铁矿、磁黄铁矿。

(2)软锰矿、硬锰矿的存在指示下面的铅锌，也指示淋滤作用较强。如炭窑口、霍各乞铅锌矿、结胜盘锌矿地表均有锰矿的氧化矿发育。

(3)己知铜矿的铁帽中，孔雀石发育，同时见有氯铜矿、硅孔雀石、兰铜矿，赤铜矿、黑铜矿和自然铜。自然铜—赤铜矿—孔雀石组合在东升庙一号铁帽较发育，指示原次生硫化物富集带再次遭受氧化而形成的次生氧化矿石亚带的存在。

(4)黄钾铁矶其数量的多少，与原生矿石成分中黄铁矿含量有关，黄铁矿多则形成黄钾铁矶数量也多。

(5)组成铁帽矿物有石膏，以无色透明石膏较多，石膏的存在均与原生硫化物矿体氧化有关。

(6)在该区所有铁帽中，均有残余硫化物。常见的有黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、铜兰等。这是下部存在硫化物矿的直接标志。

(7)本区几个铅矿铁帽中都发育有铅铁矶，铅铁矶是方铅矿存在的标志。

铁帽评价工作中，只要细心观察，指示性原生残余矿物、次生氧化矿物并不罕见，识别这些矿物能查明原生硫化物、脉石矿物或岩性的重要特点。

化学特征

硫化物矿物风化后，被释放出的成矿金属组份大部分随深液迁移，但一般在形成的铁帽系统中比围岩仍保存有较高的含量、微量元素的存在及含量较好的展示了原生矿石的某些地球化学特点。

控制各种元素在铁帽中的最终含量及其分布情况的地质因素，包括原来金属硫化物的含量、风化的地貌和气候条件以及母岩和硫化物风化系统之间的相互反应。尽管各种元素的含量变化很大，但应用地球化学准则确定铁帽的性质，仍引起人们的重视。但工作中应注意局部代表性的地球化学资料不要加以过分的外推。

铜一锌铁帽和锌一铜黄铁矿铁帽的地球化学特点是成矿金属组分Cu-Pb-Zn含量一般较高，Ba-Ag-Sr-B-Mn含量高而Ni-Co-Cr含量低、其与南非块状铜一锌铁帽作为火山成因矿床标志的Cu-Pb-Ba高，Zn含量变化不定，Wn-Ni-Co-Cr含量低有所不同、该区Mn-Ba-B-Sr含量高可能与含矿岩石为大理岩、白云岩、碳质板岩有关。

碳酸盐岩石形成的假铁帽Mn-Ba-B-V含量高，其他微量元素和成矿元素含量低。泥质岩石、碎屑岩石等风化形成的假铁帽，成矿元素和有关的微量元素含量均低，假铁帽继承岩石中元素的地球化学特点。

铁帽含量特点

铁帽Cu、Pb、Zn含量有如下特点:

(1)铁帽中含铜在3000ppm以上者为铜矿铁帽，如炭窑口一号铜锌矿床、五号铜矿床、霍各乞铜矿床、在铜矿铁帽中，以3000ppm能圈出铜矿体。

(2)铁帽中含铜在1000-2000ppm时，可能是含铜的我金属硫化物铁帽，如炭窑口三号锌铜黄铁矿矿床的铁帽，含Cu1100ppm，Pb600ppm，Zn3100ppm。

(3)铁帽中含铜在1000ppm以下者，下部一般没有铜的工业矿体。

(4)铅锌矿的铁帽中，铅的品位一般很高视原矿体铅品位的不同而异一般铅铁帽中含铅均高于工业边界品位、如霍各乞铅矿铁帽中含铅10600ppm铁帽中含锌在3000ppm以上者为锌矿铁帽一般含锌在3000-5000ppm之间、如炭窑口矿区的三号矿床、结胜盘、东升庙等矿床。

该区锌矿铁帽中锌的平均含量与长江中下游湿热地区不同，长江中下游地区锌、铅矿铁帽中铅或锌含量必在1%以上，而内蒙古干旱地区铁帽中仅保存了不低于3000ppm的锌含量，这些锌主要是作为吸附元素存在、

铁帽中铜的分布一般是不均匀的，这是由于不同类型褐铁矿的含铜情况不同、原生硫化物矿石含铜不均一及氧化淋滤作用程度不同所致、)因此，考虑铁帽样品分析结果时，应注意多数样品的含量，应结合样品在铁帽中的位置圈出铁帽中铜的高含量地段(>1000ppm)，寻找可能局部存在的铜矿体。

总结

评价有经济价值的硫化物矿的铁帽是一个复杂的问题、铁帽发育的多金属成矿带内铁帽和铁岩壳层共同存在，又加铁帽的迁移使更加难以识别、但只要详细研究铁帽褐铁矿中硫化物的残留结构证据，铁帽中金属氧化物和残余的硫化物矿物组合，可对原生矿石矿物种类、组合、甚至含量提供一些较可靠的线索。成矿元素及微量元素的地球化学特征数据是评价铁帽的有用标志。在研究矿点时，将矿物学和地球化学标志结合起来，并与其他找矿方法所提供的资料进行对比，就可预测下伏硫化物矿化类型和可能的经济价值、铁帽发育的结构、构造、矿物和地球化学特征是评价铁帽的标志，考虑到铁帽发育的共同特点，其又具有普遍的意义。

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