福建安溪潘田礦區(qū)外圍鐵多金屬礦地質(zhì)特征及找礦遠景

卓福星

(福建省閩東南地質(zhì)大隊，泉州，362021)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于大田—龍巖晚古生代坳陷帶與壽寧—華安斷隆帶的交會部位[1]，政和—大埔斷裂帶的東南側(cè)，閩東成礦帶西南段。閩江口—永定北東東向斷裂與永安—晉江北西向斷裂及漳平—仙游東西向斷裂的復合部位[2]。區(qū)域基底地層為中-新元古代變質(zhì)巖，主要為龍北溪組、大嶺組；晚泥盆世―三疊紀主要為陸表海與陸緣型沉積類型。侏羅紀受印支運動影響，以政和—大埔斷裂帶為界，東側(cè)形成一套早期為內(nèi)陸盆地沉積，晚期為一套巨厚的沉積-火山巖系。區(qū)域巖漿活動強烈，主要侵入巖為燕山早期長坑巖體。區(qū)域褶皺、斷裂發(fā)育，主要為洛陽—劍斗東西向褶斷帶，基本控制了基底地層的產(chǎn)出及主要礦床的展布特征。

圖1 安溪潘田礦區(qū)外圍鐵礦地質(zhì)簡圖Fig.1 Geologic sketch map of pantian deposit in anxi country1—全新世；2—南園組第三段；3—南園組第二段；4—長林組；5—梨山組上段；6—梨山組下段；7—文賓山組上段；8—文賓山組下段；9—溪口組下段；10—童子巖組 ；11—棲霞組；12—船山組；13—林地組；14—龍北溪組；15—東巖組；16—石英閃長巖；17—似斑狀花崗巖、中粗?；◢弾r；18—花崗斑巖脈 ；19—鐵礦體；20—壓性斷層；21—張性斷層；22—斷層擠壓帶；23—實測、推測地質(zhì)界線；24—不整合、假整合界線；25—地層產(chǎn)狀；26—粗粒結(jié)構(gòu)/似斑狀結(jié)構(gòu)；27—鉆孔及編號；28—磁異常及編號；29—化探異常及編號；30—潘田礦區(qū)范圍

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要有中-晚元古代龍北溪組、東巖組，早石炭世林地組，晚石炭世船山組，早二疊世棲霞組、童子巖組，早三疊世溪口組，晚三疊世文賓山組，早侏羅世梨山組，晚侏羅世長林組、南園組等，主要含礦層位為林地組、船山組及棲霞組(圖1)。

林地組：出露于礦區(qū)中南部及其深部，沿礦體底板分布及殘留于礦體中，主要受F3斷裂控制，走向北西，傾向北東，傾角40°～60°，可見呈波狀起伏的褶皺。下部以變質(zhì)含礫粗砂巖、中粗粒砂巖為主，夾變質(zhì)粉砂巖、泥巖；上部以變質(zhì)粉砂巖、泥巖和長英質(zhì)角巖類為主，夾中細粒砂巖。厚度449 m。常見綠泥石化、硅化和磁鐵礦化，局部形成鐵礦體。

船山組、棲霞組：為區(qū)內(nèi)主要的含鐵多金屬礦層位，地表出露于礦區(qū)中部，主要分布于礦區(qū)西北側(cè)深部，受F1、F3和F19等斷裂控制，總體呈北西向，北東傾，傾角40°～55°。巖性以灰白色巨厚層狀大理巖為主，夾硅化、矽卡巖化大理巖、薄層狀粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r。上部隧石結(jié)核、燧石條帶含量較多，下部含量較少，厚度大于283 m。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)發(fā)育香菇園背斜及石門堪背斜(屬洛陽—劍斗東西向褶斷帶)。香菇園背斜核部地層為童子巖組，兩翼為文賓山組，北東翼地層走向320°，傾向北東，傾角40°。南西翼地層走向325°，傾向南西，傾角60°；石門堪背斜卷入地層為林地組，北東翼地層走向8°，傾向北西，傾角20°～31°。南西翼地層走向25°，傾向南東，傾角44°。深部礦體及矽卡巖化見于船山組、棲霞組中，是區(qū)內(nèi)鐵多金屬礦主要貯礦部位。

F1滑脫構(gòu)造：走向310°～345°，北東傾，傾角10°～65°?；摌?gòu)造分割古生代、中生代地層，上盤為中生代文賓山組石英砂巖，下盤為古生代棲霞組石灰?guī)r。

F3滑脫構(gòu)造：平面上成一外凸弧形，呈北西-東西-北東向延伸，傾向北東-北-北西，傾角一般地表陡，往深部變緩。斷層沿傾斜方向成一不對稱的“波浪型”。破碎帶寬窄不一，最寬108 m，其中普遍見有透鏡狀矽卡巖，最窄1 m至線狀。上盤為船山組、棲霞組石灰?guī)r，下盤為林地組石英砂巖。斷層具有多期活動特征，可見破碎的粉砂巖角礫被磁鐵礦膠結(jié)等現(xiàn)象，破碎帶中可見大量的假像赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、矽卡巖等角礫。斷層控制了鐵礦體的產(chǎn)出形態(tài)(圖2)。

圖2 安溪縣潘田礦區(qū)外圍鐵多金屬礦16線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Diagram showing the geological profile of No.16 line of the pantian periphery iron polymetallic deposit in Anxi county

F27推覆構(gòu)造：位于礦區(qū)中部，推覆構(gòu)造的外來巖系為中-晚元古代龍北溪組，原地巖系為林地組、船山組、棲霞組。原地巖系船山組、棲霞組為含鐵層位。

F5正斷層：分布在測區(qū)中部，走向北西，傾向北東，傾角72°～87°。斷層切割中-晚元古代龍北溪組、石炭-二疊紀等地層，破碎帶中主要有砂巖，次為石英等角礫，泥質(zhì)膠結(jié)。該斷層形成于成礦前，是控制區(qū)內(nèi)礦與非礦界線的構(gòu)造。

F19正斷層：走向北西，傾向北東。斷層沿走向、傾向形態(tài)均呈不規(guī)則的“波浪型”，傾角15°～25°。破碎帶最寬 41.50 m，最窄2 m，充填物有片巖、大理巖、石英等碎塊，泥砂質(zhì)及鐵質(zhì)膠結(jié)。該斷層主要控制了區(qū)內(nèi)礦體的展布形態(tài)。

2.3 侵入巖

長坑巖體邊緣相中細粒、似斑狀花崗巖由東南貫入，向西北傾伏，地表形態(tài)不規(guī)則。鉆孔揭露巖體產(chǎn)狀與礦體產(chǎn)狀基本一致，走向北西，傾向北東，傾角25°左右，局部呈明顯的“波浪型”起伏。地表與圍巖接觸處普遍可見寬幾米至十幾米的同化混染帶，局部形成矽卡巖。在內(nèi)外接觸帶可見硅化、矽卡巖化等蝕變，與鐵多金屬礦化關(guān)系密切。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變在空間分布上與燕山早期花崗巖關(guān)系密切，主要是中低溫熱液蝕變，表現(xiàn)在巖石礦物的重新組合、重結(jié)晶現(xiàn)象和變質(zhì)礦物及矽卡巖礦物的形成。主要有綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化、矽卡巖化、鉀化、絹云母化、硅化等。其中綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化在花崗巖中普遍可見。矽卡巖化主要發(fā)育于棲霞組、船山組，矽卡巖種類以鈣鐵-鈣鋁石榴石、鈣鐵透輝石矽卡巖為主，石榴石矽卡巖及透輝石矽卡巖與鐵多金屬礦化關(guān)系密切[3]。

3 地球物理及地球化學

3.1 地球化學特征

1∶5萬水系沉積物綜合異常(潘田CHJS-2甲2-1)*福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福建漳平洛陽—潘田地區(qū)礦產(chǎn)遠景調(diào)查報告，2014。涵蓋礦區(qū)，呈不規(guī)則馬蹄狀，長約7.5 km，寬約2.5 km，總體呈北北西向展布。以Mo、Cu、Bi、Pb、Zn等元素為主，伴有W、Ag、Au等元素綜合異常。各元素異常套合較好，具同一濃集中心。Mo、Cu、Bi、W、Zn、Ag、Au等元素異常具濃度內(nèi)帶，強度較高，最高值分別為213×10-6、351×10-6、175×10-6、806×10-6、1 880×10-6、4.4×10-6、43.7×10-9, Pb元素異常具濃度中帶，最高值為257×10-6。異常位于林地組、棲霞組、文賓山組中。異常分布與北西向、北東向斷裂及長坑巖體外接觸帶有關(guān)。

3.2 地球物理特征

1∶5萬高精度磁異常(C-40)分布于安溪爐地—潘田—角垵一帶(圖3)，磁場值為50～400 nT，異常峰值為910 nT，異常呈橢圓形沿近東西展布，長約5 km，寬1～1.3 km，磁場梯度平緩，異常面積較大。北側(cè)伴有規(guī)模較大的平緩負異常，最小-358 nT。磁異常落在中-晚元古代龍北溪組以及林地組、船山組、棲霞組中，系潘田鐵礦及其東北外圍鐵多金屬、東南側(cè)角垵鐵多金屬礦和深部隱伏磁性礦體引起。

圖3 C-40磁異常綜合剖析圖Fig.3 C40 Magnetic anomaly comprehensive profile

4 礦床地質(zhì)特征

4.1 礦體特征

Ⅰ鐵礦體：位于礦區(qū)中部，為隱伏礦體，主要貯存于花崗巖體和船山組、棲霞組接觸帶附近。主要礦體產(chǎn)于矽卡巖中，其形態(tài)、產(chǎn)狀受地層和斷層控制。礦化帶呈南東-北西向展布，長達1 000 m，寬100～600 m，沿傾向延伸600～800 m。鐵礦體底板為花崗巖或林地組石英砂巖、砂礫巖，頂板為矽卡巖。礦體長度大于600 m，厚度1.35～12.49 m，平均厚度5.85m。礦體產(chǎn)狀與地層大體一致，主要呈似層狀、透鏡狀，傾向北東，受構(gòu)造影響傾角為10°～35°，往深部變緩。礦石品位：TFe 36.05 %～54.14 %，平均44.41 %。初步估算(333+334)礦石資源量463.49萬t。

Ⅱ鋅礦體：位于礦區(qū)中部，為隱伏礦體，見于ZK1403，礦體貯存于棲霞組矽卡巖破碎帶中，礦體底板為鐵礦體，頂板為矽卡巖破碎帶。礦體長大于150 m，厚度1.81 m，產(chǎn)狀與地層大體一致，呈透鏡狀，傾向北東，傾角25°左右。Zn品位為1.25 %。

Ⅲ硫鐵礦體：位于礦區(qū)中部，為隱伏礦體，見于ZK1403，礦體貯存于船山組大理巖中，礦體底板為鐵礦體，頂板為矽卡巖。礦體長大于160 m，厚度2.60 m，產(chǎn)狀與地層大體一致，呈透鏡狀，傾向北東，傾角20°左右。品位：S 14.0 %，TFe 29.65 %。

4.2 礦石特征及礦石類型

金屬礦物以磁鐵礦、閃鋅礦、黃鐵礦為主，方鉛礦、穆磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦為次。脈石礦物以石榴石、透輝石為主，方解石、石英、黑云母、綠泥石、螢石為次。

礦石結(jié)構(gòu)以他形-半自形-自形狀、晶粒狀為主，交代、交代假象、乳滴狀為次。礦石構(gòu)造以塊狀、斑雜狀-塊狀、稠密浸染-塊狀為主，條帶狀、斑點狀、稀疏浸染狀為次。

礦石自然類型主要有磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦礦石。礦石工業(yè)類型為需選鐵礦石。

4.3 礦體圍巖和夾石

礦體頂板圍巖主要是透輝石石榴石矽卡巖，底板圍巖主要是長英質(zhì)角巖，次為透輝石矽卡巖，局部為花崗巖。礦體與其直接接觸的頂、底板圍巖呈漸變過渡關(guān)系。在垂直分帶上具明顯的自上而下為矽卡巖、礦體、矽卡巖(或角巖或花崗巖)的規(guī)律。礦體夾石主要是透輝石石榴石矽卡巖，厚度1～3 m，呈小透鏡體狀，分布不連續(xù)。

5 找礦標志及找礦遠景探討

5.1 找礦標志

(1)磁鐵礦體主要貯存于晚古生代林地組與船山組、棲霞組接觸面上，該組合地層含F(xiàn)e豐度高，是經(jīng)過長期陸相風化預(yù)富集階段、海相沉積成礦階段形成“礦源層或控礦層位”； 礦體主要產(chǎn)在矽卡巖中，以船山組、棲霞組石灰?guī)r層位尤為有利。林地組、船山組、棲霞組地層組合是尋找矽卡巖型鐵礦床的必要條件。

(2)礦區(qū)石灰?guī)r、鈣質(zhì)碎屑巖及酸性中細粒、似斑狀花崗巖巖石組合有利于形成矽卡巖，是尋找矽卡巖型鐵礦床的重要條件。

(3)礦體及其圍巖中矽卡巖化十分發(fā)育，巖石致密堅硬，呈黃綠、暗綠等色調(diào)，矽卡巖化是尋找鐵礦的直接標志。

(4)地磁異常區(qū)異常峰值高，梯度較陡或正負異常過渡帶，是尋找磁鐵礦的間接標志。

5.2 找礦遠景探討

(1)潘田東北部外圍鐵多金屬礦位于漳平洛陽—安溪劍斗東西向褶斷帶東段，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，形成中-晚元古代老基底地層呈“天窗”式斷續(xù)展布。漳平洛陽、安溪潘田、潘田外圍及劍斗鐵礦床(點)基本沿“天窗”兩側(cè)分布，受中-晚元古代老基底層位，特別是林地組、船山組、棲霞組鈣質(zhì)碎屑巖含礦建造的控制形成“層控式矽卡巖礦床”。潘田礦區(qū)東北外圍16線ZK1604、14線ZK1401揭露船山組、棲霞組厚度分別為25 m、35 m左右，地層傾角20°～35°，層位較穩(wěn)定，為層控式鐵礦提供必要成礦物質(zhì)來源；礦區(qū)東側(cè)為長坑花崗巖體，該巖體侵入時攜帶熱源充足、熱液豐富[3]，深部與鈣質(zhì)碎屑巖含礦建造接觸時易形成矽卡巖型鐵礦，成礦地質(zhì)條件較好。

(2)C-40磁異常呈近東西向分布在安溪爐地—潘田—角垵一帶，異常規(guī)模大、磁場強。潘田鐵礦床位于異常中部，潘田礦區(qū)東北外圍經(jīng)鉆孔驗證發(fā)現(xiàn)磁鐵礦體。該磁異常東南端與長坑巖體接觸帶附近具較好的找礦遠景。

(3)從鉆孔驗證結(jié)果分析，潘田礦區(qū)東北外圍Ⅰ鐵礦體貯存在花崗巖體(局部為林地組)與船山組、棲霞組內(nèi)接觸帶矽卡巖中，其形態(tài)、產(chǎn)狀受地層和層間斷層控制，礦體平均厚度5.85 m，礦體走向北西，傾向北東，傾角10°～35°。礦體呈似層狀往西北和東南方向延伸，東南方向成礦地質(zhì)條件更好，具較好的找礦遠景。

1 福建省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局.福建省區(qū)域地質(zhì)志.北京：地質(zhì)出版社，2015.

2 福建省閩東南地質(zhì)大隊.1∶5萬大深幅、長坑幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告.福州：福建省地圖出版社，1982.

3 卓福星.福建安溪長坑花崗巖體地質(zhì)特征與成礦關(guān)系探討.福建地質(zhì)，2015，34(2).