賴榮貴

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì)，廣東河源517000）

廣東省龍川縣礦山寶鐵礦床地質(zhì)特征與礦床成因探討

賴榮貴*

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì)，廣東河源517000）

礦山寶鐵礦床位于大長沙盆地的南端,礦體賦存于中—酸性巖漿巖接觸帶內(nèi)，礦床的頂、底部為大理巖、火山凝灰?guī)r，花崗斑巖呈巖墻狀穿插、切割主礦體。根據(jù)礦體的空間分布位置及礦石的礦物組合特征認(rèn)為，本礦床屬接觸交代—熱液型鐵礦床。礦床的鐵質(zhì)主要來源于上侏羅統(tǒng)海底火山噴流沉積層，同時(shí)可能有深部來源的鐵質(zhì)參與?；◢彴邘r的侵入，對原始沉積鐵質(zhì)進(jìn)行了疊加改造（矽卡巖化），圍巖中活化的成礦物質(zhì)補(bǔ)充到熱液中，成礦物質(zhì)隨熱液遷移到接觸帶的薄弱界面，發(fā)生接觸交代作用富集形成矽卡巖型鐵礦。

礦山寶鐵礦；地質(zhì)特征；矽卡巖型鐵礦；接觸交代作用

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦山寶鐵礦位于廣東省龍川縣麻布崗鎮(zhèn)北西側(cè)。位于大長沙盆地的南端，地處南嶺緯向構(gòu)造帶與北東向武夷山構(gòu)造帶南延部分的交匯處。

區(qū)內(nèi)出露地層有下古生界、泥盆—石炭系、石炭系、二疊系、晚侏羅—早白堊系及第四系，以中生界分布最廣。下古生界主要巖性為深變質(zhì)石英砂巖及粉砂巖、板巖、絹云母千枚巖、云母片巖、混合巖化花崗巖、片麻狀花崗巖、花崗壓碎巖等。泥盆—石炭紀(jì)地層主要巖性為淺變質(zhì)砂、頁巖，與下伏下古生界呈不整合接觸。石炭紀(jì)黃龍組主要巖性為灰—灰白色厚層狀白云巖、灰質(zhì)白云巖、中—細(xì)粒石英砂巖夾薄層千枚狀頁巖及板巖。二疊紀(jì)龍?zhí)督M主要巖性為砂、頁巖夾劣質(zhì)煤。晚侏羅—早白堊紀(jì)主要巖性為流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋斑巖、粗安斑巖、粗安質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂頁巖、白云巖、白云質(zhì)大理巖、矽卡巖及砂、頁巖等。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育。加里東構(gòu)造層由下古生代變質(zhì)巖系組成，一系列緊密排列的走向NE20°～50°的倒轉(zhuǎn)以至同斜褶曲。海西—印支構(gòu)造層是由泥盆—石炭紀(jì)淺變質(zhì)巖與下古生代變質(zhì)巖系組成的向斜構(gòu)造，軸向北東，往北東傾伏，兩翼被花崗巖及斷層破壞，軸部為變質(zhì)巖系。燕山構(gòu)造層主要表現(xiàn)為走向北北東或北東，傾向南東的單斜構(gòu)造，局部撓曲成開闊背向斜。

本區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，按其走向分為2組：北北東—北東向組，北西向組。北北東—北東向組除一組平行的構(gòu)造破碎帶外，其余為近乎平行排列的節(jié)理裂隙，且為中基性—酸性巖脈所充填，大部分傾向南東或北西，傾角35°～80°。北西向組主要為花崗斑巖或石英斑巖所充填，傾向北東，傾角45°～75°。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈，多次侵入和噴發(fā)特征明顯。加里東期表現(xiàn)為混合巖化、花崗巖化作用，形成各種混合巖及混合巖化花崗巖。燕山期為侵入和噴發(fā)最強(qiáng)烈的時(shí)期，而且幕次較多，明顯受區(qū)域構(gòu)造控制。按侵入巖巖性分為：細(xì)—中粒白云母花崗巖、安山玢巖、二長斑巖。脈巖類分為：中基性—酸性巖脈。上侏羅世為大規(guī)模多期次火山噴發(fā)和溢流活動(dòng)所形成的酸性—中偏堿性—堿性—酸性熔巖與火山碎屑巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要有二疊紀(jì)龍?zhí)督M、晚侏羅—早白堊紀(jì)高基坪群、第四紀(jì)沖、洪積層及殘坡積層（圖1）。

二疊紀(jì)龍?zhí)督M分布于礦區(qū)南部，上部為灰黑—深灰色板巖夾細(xì)砂巖、粉砂巖薄層，中部為中粒石英砂巖夾砂頁巖和含磁鐵礦中粗粒石英砂巖，下部為灰黑—深灰色板巖夾薄層粉砂巖。晚侏羅—早白堊紀(jì)高基坪群大面積分布于礦區(qū)范圍內(nèi)。按噴發(fā)旋回及巖性組合劃分為中亞群和上亞群。中亞群為粗安質(zhì)、流紋質(zhì)、安山質(zhì)含礫凝灰?guī)r夾火山角礫巖、白云巖、透輝石石榴石矽卡巖及雜角礫巖—雜角礫巖中常有細(xì)碧巖、玄武質(zhì)震碎角礫巖、鈉長斑巖、粗安斑巖薄層或透鏡體。上亞群為粗安斑巖、粗安質(zhì)含礫凝灰?guī)r夾火山角礫巖，局部夾凝灰質(zhì)粗安斑巖、砂、頁巖。與下伏地層呈不整合接觸。

圖1 礦山寶鐵礦區(qū)地質(zhì)圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)的褶皺構(gòu)造主要為小長沙背斜，自西向東，背斜軸向?yàn)榻鼥|西向拐至北東向，軸部為石炭系，兩翼為二疊系。

區(qū)內(nèi)出露的斷裂構(gòu)造為北東向的硅化斷裂帶（F23），走向北東，傾向北西，傾角70°。斷裂面顯壓扭性特征，呈舒緩波狀。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，顯示出多期次的侵入和噴出，按巖漿活動(dòng)侵入的先后順序及巖性劃分為：白云母花崗巖、安山玢巖、細(xì)晶閃長巖脈、侵入流紋斑巖、石英斑巖脈、花崗斑巖脈、二長斑巖，反映出本區(qū)火山巖活動(dòng)與巖漿侵入活動(dòng)息息相關(guān)。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體規(guī)模及空間形態(tài)

礦山寶礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)7個(gè)鐵礦體，呈脈狀產(chǎn)于花崗斑巖兩側(cè)的矽卡巖中（圖2）。礦體呈似層狀產(chǎn)出，總體走向SE147°，傾向NE。礦體埋深20～318m，賦存標(biāo)高298～3m。主礦體為花崗斑巖脈穿插、切割。

圖2 礦山寶鐵礦地質(zhì)剖面圖

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石物質(zhì)成分

礦石中金屬礦物主要為磁鐵礦，少量赤鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、錫石等。非金屬礦物主要有透輝石、石榴子石、陽起石、角閃石、白云母、方解石、石英、長石等礦物。次生礦物有綠泥石、蛇紋石等。

3.2.2 礦石化學(xué)成分

礦石中的主要有用組份為Fe，TFe含量8.1%～65.11%，平均值為44.38%，變化系數(shù)為27.04%；mFe含量14.51%～64.36%，平均值為44.28%，變化系數(shù)為26.22%。據(jù)物相分析結(jié)果，礦石中mFe與TFe比值為86.79%，為磁性鐵礦石。

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)，其次為他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、殘余自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造主要為塊狀，次為條帶狀構(gòu)造、浸染狀、環(huán)帶狀、細(xì)脈構(gòu)造。

3.2.4 礦石類型

按礦石中的主要脈石的種類，礦山寶鐵礦石為透輝石—石榴子石型鐵礦石。

按礦石的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦山寶鐵礦石為塊狀鐵礦石。

3.3 礦體圍巖及蝕變

礦體圍巖主要有凝灰?guī)r、透輝石石榴石矽卡巖、炭質(zhì)絹云母板巖、花崗斑巖。

圍巖蝕變發(fā)育，主要有矽卡巖化、絹云母化、角巖化、碳酸鹽化、大理巖化、綠泥石化、黃鐵礦化等。

4 礦床成因探討

4.1 礦床成因類型

礦山寶鐵礦床賦存于中—酸性巖漿巖接觸帶內(nèi)，這是矽卡巖礦床的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)出條件[1]。礦床的頂、底部為大理巖、火山凝灰?guī)r，花崗斑巖呈巖墻狀穿插、切割主礦體。礦體均產(chǎn)于透輝石石榴石矽卡巖中，近礦圍巖為矽卡巖。磁鐵礦化在矽卡巖中較普遍。鐵礦石中的主要脈石礦物為透輝石、石榴子石、方解石等。礦體總體呈似層狀產(chǎn)出，礦體的規(guī)模及形態(tài)變化較大。根據(jù)礦體的空間分布位置及礦石的礦物組合特征認(rèn)為，本礦床屬接觸交代—熱液型鐵礦床。

4.2 鐵質(zhì)來源

目前一般認(rèn)為矽卡巖型鐵礦的鐵質(zhì)主要有3種可能來源：接觸帶附近已經(jīng)固結(jié)的侵入體、深部巖漿源和沉積圍巖，前兩者同屬巖漿源。

矽卡巖型礦床的時(shí)空演化與其親緣侵入體的就位和冷卻歷史往往是同步發(fā)展的[2]。本礦床有關(guān)的侵入體主要為花崗斑巖，礦床的形成與花崗斑巖具有密切的時(shí)間、空間關(guān)系。但花崗斑巖呈巖脈狀，規(guī)模較小，且Fe含量較低，因此從其中活化出的鐵質(zhì)不足以形成礦體?；◢彴邘r的侵入為成礦提供了熱源，并導(dǎo)致了巖漿熱液的上升，對原始含礦層起到改造作用。

與酸性侵入巖有關(guān)的矽卡巖型鐵礦，鐵質(zhì)可能主要源于接觸帶附近的富鐵沉積層[3]。上侏羅統(tǒng)海底火山噴流沉積層中的流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋斑巖、粗安斑巖、粗安質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂頁巖、白云巖、白云質(zhì)大理巖，化學(xué)性質(zhì)活潑、易溶、較脆，是對成礦有利的圍巖，而且還是重要的礦源層[4]。

區(qū)內(nèi)除酸性侵入巖外，還分布有中基性巖，表明礦床深部同時(shí)存在酸性巖漿和基性巖漿活動(dòng)，鐵礦體的形成也可能有深部鐵質(zhì)來源的參與。

4.3 成礦模式探討

在早期中、基性巖漿活動(dòng)中，從地幔帶來的大量金屬物質(zhì)（如Fe、Sn、Zn等）隨巖漿分異和揮發(fā)份的作用，富集在富Fe的巖漿分異體中，火山噴發(fā)后，便在地表凹陷處形成了原始火山噴發(fā)—沉積的鐵礦層。

后期巖漿侵入，尤其是花崗斑巖的侵入，對原始沉積鐵質(zhì)進(jìn)行了疊加改造（矽卡巖化），使Fe、Sn出現(xiàn)遷移和再分配。這種模式下，矽卡巖只是作為變質(zhì)產(chǎn)物疊加原有礦化之上，接觸交代作用使礦質(zhì)活化和再富集，早期火山作用沉積的鐵質(zhì)才是鐵的主要來源。同時(shí)，巖漿熱液還帶來深源成礦物質(zhì)，圍巖中活化的成礦物質(zhì)補(bǔ)充到熱液中，成礦物質(zhì)隨熱液遷移到接觸帶的薄弱界面，發(fā)生接觸交代作用富集形成矽卡巖型鐵礦。

5 結(jié)語

礦山寶鐵礦床是典型的矽卡巖型鐵礦床，屬于接觸交代—熱液型鐵礦床。礦床的主要特點(diǎn)有：礦床產(chǎn)于花崗斑巖脈接觸帶的矽卡巖中；礦體多具層控性；鐵常與錫伴生；礦區(qū)除出露酸性巖外，還常分布其他富鐵巖體或地層。

礦床的鐵質(zhì)主要來源于接觸帶附近的富鐵沉積層，并可能有熱液攜帶深部來源的鐵質(zhì)參與成礦。花崗斑巖不是鐵質(zhì)的主要來源，其可能只起到了對原始含鐵巖層的改造作用?；◢彴邘r侵入帶來的巖漿熱液使圍巖火山噴流沉積層中的鐵質(zhì)活化，并補(bǔ)充到熱液中，成礦物質(zhì)隨熱液遷移到接觸帶的薄弱界面，發(fā)生接觸交代作用富集形成礦床。

[1]涂光熾.地質(zhì)學(xué)中的若干思維方法[J].地質(zhì)與勘探，1981(7): 1-5.

[2]翟裕生.矽卡巖礦床研究的若干問題[J].地質(zhì)科技情報(bào)，1983 (1):46-54.

[3]陳艷，張招崇.矽卡巖型鐵礦的鐵質(zhì)來源與遷移富集機(jī)理探討[J].2012,31(5):889-897.

[4]覃忠.廣東省龍川縣麻布崗小長沙鐵多金屬礦區(qū)成礦地質(zhì)特征及找礦方向[J].中國科技信息，2008（16）:25-27.

P618.31

A

1004-5716(2015)05-0113-04

2014-10-29

2014-10-30

賴榮貴（1983-），男（漢族），江西贛州人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦勘查工作。