王風華，林 斌，謝靜博，李劍鋒，馬凱波

（1.華北有色工程勘察院有限公司，石家莊 050021；2.中鋼礦業(yè)開發(fā)有限公司，北京 100080）

喀麥隆洛比鐵礦地質構造特征及找礦方向

王風華1，林 斌2，謝靜博1，李劍鋒1，馬凱波1

（1.華北有色工程勘察院有限公司，石家莊 050021；2.中鋼礦業(yè)開發(fā)有限公司，北京 100080）

喀麥隆洛比鐵礦床位于喀麥隆克里比地區(qū)強烈變質的太古宙變質巖系之中，區(qū)域上位于一向斜兩背斜褶皺構造的東側背斜的西翼。通過野外地質調查、探礦工程及室內資料整理，查明洛比鐵礦主礦帶長約15 km，寬約400 m，礦體厚度約60 m。主礦體呈一復向斜構造，軸面向西傾斜，脊線北北東向。本文重點對礦區(qū)地質構造特征進行了解析，研究表明洛比鐵礦控礦構造為多期構造作用疊加形成的復向斜構造，核部為磁鐵石英巖，兩翼為角閃巖、片麻巖，磁鐵石英巖內部也發(fā)生了強烈的早期褶皺變形，形成面狀構造、線狀構造。按照復向斜核部控礦，圈定了最有利的成礦位置，為喀麥隆洛比鐵礦床下一步找礦奠定了基礎。

喀麥?。宦灞辱F礦；復向斜構造；找礦方向

喀麥隆洛比鐵礦發(fā)現(xiàn)于1953年，半個多世紀以來，進行過多次勘探，取得了大量的地質資料，但是在地質構造方面還存在著分歧，上世紀50年代法國人G.champetier De Ribes[1]認為本區(qū)為一西傾的單斜構造，70年代末法國人J.C.delille.Mamelles[2-4]認為本區(qū)是向斜局部背斜的構造模式。2008年北京同生礦產勘查技術服務有限公司[5]認為此區(qū)是單斜構造控礦。2009年以來，我公司[6]通過詳細勘查，結合區(qū)域構造及前人資料，認為此礦床控礦構造為復向斜構造，是含鐵沉積巖經變質作用形成的沉積變質型鐵礦床。

1 區(qū)域地質背景

喀麥隆克里比地區(qū)地理上位于幾內亞高原西部，屬于剛果卡拉通（Congo Craton）西北部。受來自南東－北西、北東－南西兩個方向的應力作用，區(qū)域構造線北北東向，褶皺軸線在水平和垂向上均呈蛇曲狀展布，地質構造比較復雜（圖1）。

區(qū)內分布的地層主要為太古宙的一套碎屑沉積和火山沉積巖，在靠近海岸線處分布有白堊系礫巖，其中太古宇分為尼蘇山地層、恩代姆地層（Netm）、瑪姆爾斯地層。其中瑪姆爾斯地層是區(qū)內的賦礦地層。

2 礦床地質

洛比鐵礦床主構造線呈北東－南西向延伸，位于強烈變質的太古宙瑪姆爾斯巖層之中，主礦體位于瑪姆爾斯山脈的山脊及西側，山脊總長度為8.280 km。主礦體呈一復向斜構造，軸面向西傾斜，傾角約為5～25°。

2.1 地層及巖石

礦區(qū)地處原始森林之中，植被發(fā)育，雜草灌喬木叢生，屬低矮丘陵地貌，第四系殘坡積覆蓋嚴重。通過地質填圖及槽井探、鉆探工程工作，工作區(qū)出露的地層有太古宙瑪姆爾斯地層、第四系（Q4）紅土層。

2.1.1 太古宙瑪姆爾斯地層

太古宙瑪姆爾斯地層為區(qū)內含礦層，巖層呈北北東－南南西向分布。組成本套地層的主要巖性為磁鐵石英巖、石英巖、斜長角閃巖、黑云片麻巖，含石榴石輝石巖和角閃石巖常常夾雜在這個變質巖系中。礦區(qū)巖性由上至下序列為含鐵石英巖、石英巖、斜長角閃巖、含黑云母的片麻巖、含石榴石片麻巖。

2.1.2 第四系殘坡積物

第四系地層在本區(qū)十分發(fā)育，主要為紅土層及殘坡積物，夾有鐵英巖碎塊，赭石化比較強烈，一般覆蓋層厚10～30 m。

2.2 構造

礦區(qū)地質構造復雜程度中等偏復雜，礦床位于區(qū)域上的一向斜兩背斜褶皺構造的東側背斜的西翼（圖2）。受區(qū)域應力場的影響，礦區(qū)內構造發(fā)育，以褶皺為主，晚期褶皺構造控制了地層及礦層的分布。成礦后期構造活動使原背斜脊線呈蛇曲狀。

圖1 喀麥隆洛比鐵礦區(qū)域地質圖Fig.1 Reginal geological diagram of Cameroun Lobe iron deposit

圖2 喀麥隆洛比鐵礦區(qū)域構造剖面簡圖Fig.2 Reginal structural profile of Cameroun Lobe iron deposit

2.2.1 褶皺構造

（1）褶曲構造

在區(qū)域北西－南東向的擠壓應力作用下，巖層發(fā)生了至少二期褶皺作用。第一期磁鐵石英巖層在應力作用下形成了各種形態(tài)的褶曲（圖3）。有同心圓型、“Ω”型、“Z”型、穹窿、倒轉褶曲。褶曲的強烈程度，決定了礦體的厚度。由于褶皺強度的不均衡性，導致了礦層的薄厚差異。第二期區(qū)域應力逐漸增強，構造變形加強，構造疊加，瑪姆爾斯地層發(fā)生了褶皺作用，形成了復向斜構造。由于后期風化剝蝕搬運，背斜區(qū)域的含鐵石英巖層基本被剝蝕掉了，向斜核部的含鐵石英巖層由于其穩(wěn)定性保留了下來形成了洛比鐵礦床。

（2）帶狀褶皺

在鉆孔中發(fā)現(xiàn)了大量的帶狀褶皺，這些帶狀結構是由非常復雜的褶皺作用引起的，有以下的特點：

伏臥褶皺的褶皺脊線是傾斜的或者直立的，軸向是不同的；褶皺脊線完全等斜，而且非常扁。通過地表筒狀褶皺（圖4）樣品，使我們能夠研究這種結構的特點?，F(xiàn)在的帶狀結構就是早期帶狀結構S0后期發(fā)生了疊加作用S1+S0；圖4中的筒狀褶皺為三種等斜褶皺作用的結果：1）φ1是前兩期疊加形成的（φ1=S0+S1），2）φ2是第二期產生的；3）φ3是地層的折疊，與流劈理S3有關。

（3）流劈理

流劈理在瑪姆爾斯山脈十分發(fā)育，呈現(xiàn)出塑形變形的特點：在山脈西麓上，長側是近水平的并向北西方向緩傾，短側是近垂直的并向北西方向嚴重傾斜。在東側，長側是近垂直的并嚴重向西傾斜，短側是近水平的并向北西方向中度傾斜。軸向通常是向西傾斜40～70°不等。曲率半徑的變化，在山脈的西側主要是輕微或中度的傾斜；在山脊上主要是嚴重向北西傾斜；在山脈的東側，一般是從中度到嚴重向北西傾斜。

這些巖層形態(tài)的變化，當向垂直方向中度傾斜的時候，對整個方向的影響并不大，但當這些傾斜很微弱的時候，它引起地層方向發(fā)生明顯的混亂。通常來講，這種片理指明了發(fā)生伏臥褶皺的地層變形的軸平面。這種變形反應了滯后相的作用效果。最明顯的就是末期相，它是呈鋸齒形波動所引起的；軸向與山脈平行，軸平面傾向300°，本身就是由大規(guī)模的地質變形所產生的。

圖3 鉆孔中磁鐵石英巖褶皺變型特征Fig.3 Fold deformation features of magnetite-quartzite in the drilling hole

圖4 筒狀褶皺Fig.4 Cylindrical folds

流劈理傾角一般在0～40°，很少出現(xiàn)大傾角的情況，傾角變化為漸進式。我們在MAM8（-87.40 m；-111.60 m；-113 m），MAM7（-120～-128 m），MAM6（-44～-46.50 m）均發(fā)現(xiàn)了清晰的流劈理。

流劈理顯示出來的密集程度是變化的。磁鐵石英巖里存在大量的流劈理以及有帶狀結構和層狀特點（等斜，壓扁）的微褶皺。圍巖黑云斜長角閃巖很少出現(xiàn)流劈理。

(4)交面線理

一般情況下，線理的方向是北和北東，一般巖層傾斜的趨勢很?。合虮眱A斜0～20°。在山脊部位，線理的方向一般是北西－南東向，傾角0～70°。

在斑狀結構的磁鐵石英巖中這種構造比較發(fā)育，有S，Z，M，W，X，Y型等幾種類型：第一種流劈理為φ3軸平面的片理（S3），第二種線理反映出S3與S2的相交，第三種微觀結構是S2和S1相交的線理。

（5）復向斜構造：

通過地質測量、鉆探施工以及前人勘探資料，我們對所有的地質剖面進行了分析總結。發(fā)現(xiàn)瑪姆爾斯山脈西側和山脊的含鐵層明顯地存在連續(xù)性，山脈東側和山脈周圍的礦層成帶狀平行分布，通常呈斷續(xù)狀。通過進一步研究總結和實地驗證，我們認為洛比鐵礦區(qū)為一復向斜構造（圖5），是區(qū)域一向兩背東側背斜的次級構造（圖2）。該復向斜軸向為北北東向，由于復向斜構造的影響，北部山脈形成“W”地貌。向斜核部為鐵礦層，視風化程度或軸線傾斜度或深或淺，軸心礦層厚度極大（ZKMAM2礦層厚達250 m）；兩翼為角閃石巖、片麻巖、石榴子石石英巖（ZKMAM5-2）。在山脈的坡底，地層傾向相反。

3 礦床與構造的關系

3.1 賦礦地層

礦區(qū)的主要賦礦地層為太古宙變質巖系瑪姆爾斯地層，巖性組合為灰色片麻巖和含鐵石英巖的組合，上覆地層為太古宙尼蘇山云母片巖，礦體圍巖為淡色片麻巖。磁鐵石英巖是片麻巖－角閃石巖－石英巖系列中的夾層。

3.2 成礦位置

本區(qū)控礦構造為復向斜構造，根據鉆探結果，上層為石英巖和含鐵石英巖，下層為灰色片麻巖和淡色片麻巖。經過強烈的構造作用，形成了非常復雜的復向斜構造。本區(qū)最有利的成礦位置為復向斜核部及次一級的向斜構造。

圖5 礦區(qū)復向斜構造示意圖Fig.5 Synclinore structural diagram of the deposit

3.3 成礦預測

通過對礦區(qū)構造的研究，再參照航磁異常特征，將洛比鐵礦圈定出以下三個最有利的成礦區(qū)域：1）瑪姆爾斯山脈西南側存在一帶狀異常，通過實地踏勘，這一區(qū)域大部分被紅土覆蓋，僅有零星露頭，這一區(qū)域為復向斜的次級向斜構造，是本區(qū)非常有價值的區(qū)域，預測這一礦層寬約200 m，延伸約6～7 km。2）根據瑪姆爾斯山脈北端ZKN5-2鉆探資料及航磁異常，瑪姆爾斯鐵礦層向北延伸約有4 000 m，厚約40～90 m，是下一步找礦的重點區(qū)域。3）山脈東側和西北側分布的帶狀礦層是復向斜中次級向斜核部保留下來的部分，也有一定找礦前景，值得進一步工作。

4 結論

（1）洛比鐵礦位于古老的太古宙變質巖系復式褶皺東側背斜的西翼，褶皺構造控制了地層及礦層的分布。

（2）本區(qū)發(fā)育了線理構造、面理構造、筒狀褶皺、帶狀褶皺等一系列的構造特征，表明本區(qū)經歷了多期構造疊加，有疊加褶皺構造特征。

（3）通過地表地質工作和鉆孔驗證，認為洛比鐵礦的控礦構造為復向斜構造。

（4）根據沉積變質型鐵礦構造特征，結合航磁異常，圈定了3個最有利的找礦靶區(qū)。

致謝：本文受到中鋼礦業(yè)有限公司喀麥隆洛比鐵礦詳查項目的資助，筆者表示衷心的感謝。研究過程中得到中國地質大學（北京）地球科學與資源學院顧德林教授、周志廣教授的精心指導，筆者一并表示深深的謝意。

[1]G.champetier De Ribes.“Mamelles山脈地質勘測報告”[R].法國地質與礦物研究局，1957.

[2]J.C.delille.Mamelles鐵礦指標研究[R].法國地質與礦物研究局，1978.

[3]G.beafils.Mamelles鐵礦1982年調查鉆探結果及礦床情況總結[R].法國地質與礦物研究局，1983.

[4]G.beafils,H.kamche.Mamelles鐵礦1983年補充勘探報告[R].法國地質與礦物研究局,1984.

[5]高云橋.喀麥隆共和國瑪姆爾斯鐵礦地質勘查報告[R].北京同生礦產勘查技術服務有限公司，2008.

[6]王風華，謝靜博，馬凱波，等.喀麥隆洛比鐵礦北區(qū)礦體階段性地質報告[R].華北有色工程勘察院有限公司，2010.

Geological Structure Features and Prospecting Direction of the Lobe Iron Deposit,Cameroun

WANG Feng-hua1,LIN Bin2,XIE Jing-bo1,LI Jian-feng1,MAKai-bo1
(1.North China Engineering Investigation Institute Limited Company,Shijiazhuang 050021,China;2.Sinosteel Mining Limited Company,BeiJing 100080,China)

Cameroun Lobe iron deposit lies in the Archean strong metamorphic area,structurally located in the west limb of the east anticline which belongs a one-synclinal-two-anticlinal mulitple fold.The study on the field geological investigation and exploration engineering as well as some indoor data shows that the length of the main ore-bearing belt is about 15 km,the width is 400 m and the average thickness is about 60 m.The main orebody is a composite syncline structure,the axial plane dips to the west with NNE direction ridge line.The authors analyse the structure of this deposit and suggest that the ore-control structure is composite syncline structure which is resulted from the superimpositions of multiple geological structures,the magnetite-quartzite occurs in the core part with the amphibolite and gneiss in two wings.The early intense fold deformation happened in the core part of the magnetite-quartzite,which forms planar structure or linear structure.Based on the composite syncline core ore-control regularity,the most fovorable mineralization position is delineated,which lays a foudation for the next geological prospecting in the Cameroun Lobe Iron deposit.

Cameroun;Lobe iron deposit;synclinorium structure;prospecting direction

P618.31

A

1672－4135（2011）03－0210-05

2011-01-19

中鋼集團喀麥隆洛比鐵礦詳查項目

王風華（1964-），專業(yè)地球物理勘探，現(xiàn)從事地質找礦工作，Email：xfei777@163.com。