張棟梁，龍少秋，胡 昊

（1.江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊，江西 南昌 330096；2.湖北省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊，湖北 咸寧 437100）

新余式鐵礦廣泛分布于華南地區(qū)廣西、湖南、江西諸省，斷斷續(xù)續(xù)延伸近千公里，贛中新余式沉積變質(zhì)磁鐵石英巖型鐵礦，自上世紀(jì)五十年代經(jīng)航磁測量發(fā)現(xiàn)以后，歷經(jīng)半個多世紀(jì)的地質(zhì)勘查工作，現(xiàn)已查明其為江西省具有重要資源潛力的鐵礦床。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于新余鐵礦田南東部約50km，大地構(gòu)造位置處華南褶皺系贛中南褶皺區(qū)、贛西南拗陷之武功山—玉華山隆斷束東南緣與撫州盆地南西角接壤[1]。燕山晚期的熱液活動為鎢、錫、鈮、鉭、金、銅多金屬成礦提供了豐富的物源和熱源基礎(chǔ)。含鐵層位為中南華世楊家橋群下坊組（Nh2x），下伏地層為早南華世楊家橋群上施組（Nh1s），共同構(gòu)成華南裂陷海槽巨厚的海相復(fù)理石或類復(fù)理石建造沉積。

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育良好，主要有近南北向的永豐—銀山斷裂，近北東向的吉水—七琴斷裂帶，烏江—潭城斷裂，北西向的斷裂主要有白水?dāng)嗔眩碛邪私⑹R斷裂，東西向的構(gòu)造帶主要位于吉水—八都一線；斷陷盆地主要位于礦區(qū)南東側(cè)的吉水?dāng)嗔雅璧?，為白堊紀(jì)以來的斷陷紅盆。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)出露地層為南華系下統(tǒng)上施組（Nh1s）、南華系中統(tǒng)下坊組（Nh2x）及第四系沖坡積層（Qp3jx），缺失南華系上統(tǒng)大沙江組（Nh3d）。上施組、下坊組變質(zhì)巖系呈北北東—北東向展布，總體為一系列倒轉(zhuǎn)緊密背向斜，第四系沿溝谷低洼處分布。

南華系下統(tǒng)上施組（Nh1s），主要分布在研究區(qū)南東部，總體走向北東向。巖性主要為灰綠色千枚巖、變余細(xì)砂巖及沙質(zhì)、粉砂質(zhì)千枚巖，變質(zhì)形成的二云片巖、二云石英片巖、黑云斜長變粒巖，絹云千枚巖夾炭質(zhì)千枚巖、硅質(zhì)千枚巖，偶夾黑色含炭絹云千枚巖，呈互層或不等厚互層，屬次深海含炭泥沙質(zhì)復(fù)理石或類復(fù)理石建造[2]。南華系中統(tǒng)下坊組（Nh2x），主要分布在研究區(qū)北西部，為一套巖石組分較復(fù)雜的硅鐵質(zhì)碎屑巖建造，根據(jù)巖性組合、含礦性及原始沉積韻律劃分為Nh2x1、Nh2x2兩個巖性段，下坊組下段（Nh2x1），下坊組上段（Nh2x2）。

2.2 構(gòu)造

本礦區(qū)位于加里東褶皺基底構(gòu)造層內(nèi)，由于南北向擠壓作用，形成了一系列近東西向糟皺，印支—燕山期構(gòu)造作用，形成了一系列北東向、北北東向、北西向構(gòu)造，磁鐵礦產(chǎn)于震旦系淺變質(zhì)巖型綠片巖相的強烈褶皺帶內(nèi)。礦區(qū)構(gòu)造以褶皺為主，斷層次之。

礦區(qū)所處二級構(gòu)造為聶家邊復(fù)式榴皺的南東翼，由一系列北東向北北東向軸面南東傾的倒轉(zhuǎn)背向形組成。軸面傾向一般120°～160°，局部向南西、北東偏轉(zhuǎn)，傾角50°～60°，產(chǎn)狀相對較陡。

鐵礦層受次級褶皺群影響，呈層狀、似層狀隨褶皺變化，由于鐵礦層塑性流變，褶皺群越發(fā)育形態(tài)越復(fù)雜，礦層也增厚且品位相對較富，在褶曲的虛脫部位富集加厚，在翼部因拉伸作用變薄。

3 礦床規(guī)模及礦層特征

3.1 產(chǎn)狀及規(guī)模

礦體形態(tài)雖復(fù)雜多樣，但它總處于含鐵巖組的特定部位，與圍巖產(chǎn)狀一致。若恢復(fù)其原始形態(tài)，則均成層產(chǎn)出，上覆巖層為綠泥石英片巖，下伏巖層為含磁鐵綠泥絹云千枚巖。

礦床主要鐵礦為一層，層位穩(wěn)定，標(biāo)明明顯；局部見次要薄層礦層，層位亦穩(wěn)定，為非工業(yè)礦層。礦層分布范圍南起吉水寨上，北至永豐白水。礦層出露標(biāo)高最高290m，鉆孔控制最低標(biāo)高56.77m。

3.2 礦層特征

礦層產(chǎn)狀與總體地層產(chǎn)狀一致，走向為近東西—北北東—南東，傾向總體往南—南東，極少數(shù)往北西，傾角變化較大，一般為40°～70°，總體傾向中等—陡。

礦層形態(tài)在地表出露呈條帶狀—斷續(xù)條帶狀，走向上總體為北東向，傾向上顯示呈舞帶狀或不規(guī)則條帶狀單條出現(xiàn)，礦體重復(fù)出現(xiàn)普遍。

礦層形態(tài)在剖面上呈層狀、似層狀，表現(xiàn)為一系列“W”狀的同斜褶皺，常因褶皺極發(fā)育而呈緊密“W”，其軸面產(chǎn)狀一般為150°～180°∠40°～70°，礦層總體構(gòu)造一向斜形態(tài)。研究區(qū)典型地質(zhì)剖面詳見圖1。

圖1 永豐縣九峰嶺礦區(qū)鐵礦2號勘探線剖面圖

3.3 礦石特征

3.3.1 礦物成分

（1）磁鐵礦：為主要礦石礦物，一般含量為20%～30%,呈自形—半自形晶粒狀，粒徑一般為0.02mm～0.03mm，最大可達(dá)2mm。磁鐵礦呈單晶者，顆粒較粗，在石榴石、石英包體中顆粒較細(xì)。經(jīng)氧化作用，磁鐵礦不同程度的變成赤鐵礦或氧化成褐鐵礦。磁鐵礦往往與石英相同間組成條帶，常與綠泥石混雜組成黑色磁鐵綠泥石英條帶，而在石英條帶中含量較少。磁鐵礦在礦石中呈條帶狀分布，少見浸染狀。

（2）赤鐵礦：為次要礦石礦物，在磁鐵礦石中含量很少，為沿磁鐵礦邊緣交代出現(xiàn)。呈細(xì)小葉片狀，片徑0.02mm～0.01mm，與磁鐵礦關(guān)系密切，分布于磁鐵礦粒間、邊緣或破裂或或石英條帶中。

（3）黃鐵礦:在磁鐵石英巖中常見，但一般含量在2%以下，以自形粒狀為主，部分為他形粒狀，粒徑一般為0.05mm～1mm，個別達(dá)2mm～3mm。沿磁鐵礦顆粒間隙，邊緣及裂隙充填交代。

3.3.2 化學(xué)成分

全區(qū)品位（TFe）變化系數(shù)平均為21.58%，品位變化屬均勻型。詳見表1。

表1 研究區(qū)三個礦區(qū)礦石化學(xué)分析統(tǒng)計一覽表 單位/%

4 礦床成因分析

研究區(qū)含鐵巖系的原巖為一套淺海相砂質(zhì)、粉砂質(zhì)、粘土質(zhì)、碳酸鹽類夾含炭質(zhì)沉積建造，隨沉積作用演化，海盆下降，水體加深，上覆沉積物不斷增加，處于快速下沉階段，溫度、壓力梯度和地?zé)嵩鰷芈识驾^低，在成巖階段，高價氫氧化鐵脫水，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹樿F礦；變質(zhì)過程中鐵質(zhì)的轉(zhuǎn)變還表現(xiàn)為針鐵礦脫水變?yōu)槌噼F礦；部分赤鐵礦、菱鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦；赤鐵礦、菱鐵礦在溫度升高、PH值增大、Eh值降低時，形成磁鐵礦。在造山期，由于構(gòu)造應(yīng)力場和地?zé)崃鲌龅淖饔茫a(chǎn)生區(qū)域變形變質(zhì)，鐵質(zhì)得到進(jìn)一步富集，呈現(xiàn)多期構(gòu)造變形，含鐵巖段形成多種類型的緊密褶皺和層間拖褶曲等塑性變形。褶皺疊加變形和塑性流動使礦層厚度增大或變薄甚至尖滅；變形變質(zhì)作用還促使含鐵礦物脫水，形成含鐵礦液交代生成新礦物，含鐵品位增高。主要含鐵礦物轉(zhuǎn)變表現(xiàn)為磁鐵質(zhì)膠團(tuán)重結(jié)晶，并保持原始層狀及鐵礦相序部位富集，最終形成新余式磁鐵石英巖沉積變質(zhì)型鐵礦床。

5 結(jié)語

研究區(qū)鐵礦床屬新余式硅鐵質(zhì)沉積變質(zhì)型鐵礦床，賦存在新元古代南華系楊家橋群下坊組（Nh2x）地層，以千枚巖、片巖為主，該套淺變質(zhì)巖系屬綠片巖相，也是新余式鐵礦含礦層位的主要巖性特征。自礦層向上，具有“磁鐵礦—綠泥石—黃鐵礦—有機物”的礦物沉積系列，顯示鐵的沉積由弱氧化相—弱還原相—還原相的漸變過程。