印尼某礦區(qū)鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析

居維偉

(1.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210046； 2.華東有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，江蘇南京210007)

印尼某礦區(qū)鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析

居維偉1,2

(1.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210046； 2.華東有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，江蘇南京210007)

摘要：通過對(duì)印尼某礦區(qū)磁鐵礦礦床區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征分析，認(rèn)為該礦床形成于印支期，其形成與強(qiáng)烈的區(qū)域性花崗質(zhì)巖漿侵位活動(dòng)有關(guān)，成礦物質(zhì)主要來(lái)自花崗質(zhì)巖漿晚期—期后熱液。研究表明，花崗巖漿經(jīng)過了充分的分異演化，在結(jié)晶成巖的過程中，大量鐵質(zhì)從巖漿中分離出來(lái)，形成富鐵熔漿貫入充填成礦，隨著溫度的降低，形成的含鐵質(zhì)成礦流體與Pzmm中的碳酸鹽層或鈣質(zhì)粉砂巖發(fā)生接觸交代而形成矽卡巖型鐵礦。矽卡巖型是礦區(qū)的主要成因類型。

關(guān)鍵詞：鐵礦；地質(zhì)特征；礦床成因；印度尼西亞

0引言

東南亞成礦帶是環(huán)太平洋地區(qū)重要的銅、鉛、鋅、鐵、錫、金等多金屬成礦帶之一，具有眾多大中型礦床(丁俊等，2011)。研究區(qū)歸屬于印尼蘇拉群島，成礦條件極為有利，但整個(gè)群島地質(zhì)工作程度極低。自2007年至今，初步探明鐵資源儲(chǔ)量超過1.5億t，屬大型，全鐵平均品位>35%，礦體大部分產(chǎn)于碳酸鹽巖與印支期巖漿巖的接觸帶內(nèi)，并受其控制。礦石以磁鐵礦石為主，并伴生有銅、鉛、鋅等有色金屬礦產(chǎn)。在野外地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)研究工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)礦區(qū)鐵礦床地質(zhì)特征，并對(duì)該礦床的成因進(jìn)行了探討，為今后尋找類似礦床提供依據(jù)。

1區(qū)域地質(zhì)概況

蘇拉群島位于東南亞陸緣殼體北緣，地處東亞陸緣殼體南西緣與澳大利亞殼體及菲律賓海殼體的交接部位，歸屬北伊利安地槽區(qū)南部邊緣部分，靠近該地槽區(qū)與班達(dá)海地槽區(qū)、蘇拉威西海地槽區(qū)的交接過渡部位，是環(huán)太平洋成礦帶的組成部分，同時(shí)也是東南亞錫鐵成礦帶的延伸，成礦地質(zhì)條件極為有利(陳國(guó)達(dá)，2008)。

1.1　區(qū)域地層

區(qū)域資料顯示，區(qū)內(nèi)出露地層主要由兩部分組成(圖1)。上石炭統(tǒng)變質(zhì)巖系構(gòu)成成礦地層，巖性包括片巖、片麻巖、角閃巖、石英巖、結(jié)晶灰?guī)r、變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖等。其上覆地層包括侏羅系碎屑巖、白堊系海相沉積巖、新近系碳酸鹽巖及第四系沖積砂礫和黏土。

圖1　印尼某鐵礦礦區(qū)位置及區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖1-第四系沖積土：卵石、礫石、砂、黏土；2-第四系珊瑚礁、珊瑚礁灰?guī)r；3-新近紀(jì)Salodik組:泥灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r；4-白堊系海相沉積巖：頁(yè)巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r、黏土巖、鈣質(zhì)黏土巖；5-侏羅系碎屑巖：主要有礫巖、碎屑巖、砂巖、頁(yè)巖、夾有煤線、石膏線及黃鐵礦團(tuán)塊；6-三疊紀(jì)侵入巖：花崗巖、花崗閃長(zhǎng)玢巖及石英閃長(zhǎng)玢巖；7-二疊系火山巖：主要有流紋巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、火山灰和火山角礫巖；8-上石炭統(tǒng)Pzmm：結(jié)晶灰?guī)r、變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖互層；9-下石炭統(tǒng)Pzm變質(zhì)巖：片麻巖、千枚巖、石英巖、板巖、大理巖；10-地質(zhì)界線；11-實(shí)、推測(cè)斷層；12-倒轉(zhuǎn)地層產(chǎn)狀；13-巖層產(chǎn)狀Fig.1　Sketch map showing location and regional 　　　geology of an iron ore district in Indonesia

1.2　區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域上整體呈軸向近EW向的復(fù)式背斜構(gòu)造，同時(shí)有軸向NNE向的褶皺構(gòu)造疊加影響，在西段形成變形復(fù)雜的穹隆構(gòu)造。穹隆的核心部位出露Pzm，外圍依次出露Pzmm、Jbs、Jb、Tems、Q。現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果表明，Pzmm的大理巖、變質(zhì)砂巖在Pzm西側(cè)區(qū)域內(nèi)分布廣泛。區(qū)域斷裂構(gòu)造有近SN向、NW向、NE向和近EW向4組。

1.3　侵入巖

印支期區(qū)域侵入巖非常發(fā)育，巖石類型以花崗巖為主，可見花崗閃長(zhǎng)巖，石英閃長(zhǎng)巖，偉晶巖。花崗巖呈巖基產(chǎn)出，大面積分布。另外，區(qū)域內(nèi)有輝綠巖類基性巖出露，面積較小，侵入最新地層為侏羅系，是燕山期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

1.4　區(qū)域變質(zhì)

區(qū)域變質(zhì)作用主要出現(xiàn)于石炭紀(jì)地層中，受區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用影響，出現(xiàn)中深級(jí)變質(zhì)巖，如Pzm的片巖、片麻巖、角閃巖及石英巖；以及低級(jí)變質(zhì)巖，如Pzmm的板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖、結(jié)晶灰?guī)r或大理巖等。Pzm變質(zhì)雜巖體是在受地槽激烈期的動(dòng)力作用強(qiáng)烈變質(zhì)而成，而Pzmm所處變質(zhì)時(shí)期屬于地槽激烈期的后半期，變質(zhì)作用相對(duì)較弱，因而變質(zhì)程度相對(duì)較弱。

2礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1　地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為上石炭統(tǒng)、侏羅系—下白堊統(tǒng)和第四系(圖2)。上石炭世Menanga組(Pzmm)為賦礦地層，自上而下大致可劃分為3個(gè)巖性段，即上部變質(zhì)(泥質(zhì))粉砂巖(Pzmm-Mms)、中部鎂質(zhì)碳酸鹽巖變質(zhì)而成的大理巖(Pzmm-Lsd)、矽卡巖化大理巖(Pzmm-Lsd(SK))和矽卡巖(SK)及下部變質(zhì)(細(xì))砂巖(Pzmm-Mss)。該地層總體呈EW走向，傾向NW340°—NE40°，傾角40°～50°；局部地段傾向SW，傾角>70°。上石炭統(tǒng)Pzmm與花崗巖接觸帶附近發(fā)育條帶狀或透鏡狀矽卡巖，并在Pzmm一側(cè)形成矽卡巖礦(化)體。

2.2　構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，地層整體呈一單斜構(gòu)造，由于受花崗巖侵入體影響，局部產(chǎn)狀略有變化。區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，主要有3組：近SN向斷裂(F1、F2、F3、F4、F5)、近EW向斷裂(F6)和NE—SW向斷裂(F7)，傾角40°～80°。近SN向斷層總體表現(xiàn)為東盤向北、西盤向南錯(cuò)位。以上3組斷層均為破礦斷層。

2.3　巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要為中生代侵入的花崗巖，少量燕山期輝綠玢巖脈?；◢弾r的侵入年齡為(227±2) Ma，屬于印支時(shí)期的三疊紀(jì)(瞿滬然，2013)。花崗巖主要在礦區(qū)西部發(fā)育，巖體呈巖基、小巖株、巖脈狀產(chǎn)出，花崗巖與變質(zhì)砂巖接觸帶及巖體內(nèi)部節(jié)理面附近常見云英巖化蝕變，形成由石英、絹云母、白云母組成的云英巖。礦區(qū)磁鐵礦體礦化與花崗巖關(guān)系密切。

區(qū)內(nèi)輝綠玢巖脈主要呈小巖脈穿插于早期花崗巖巖體及沉積巖內(nèi)部。巖脈穿插部位圍巖蝕變微弱，與礦化關(guān)系不明顯。

2.4　圍巖蝕變

主要有矽卡巖化、云英巖化、絹云母化、黑云母化、硅化、大理巖化、橄欖石化、粒硅鎂石化、纖水鎂石化、方鎂石化、水鎂石化、蛇紋石化、綠泥石化、滑石化等。

圖2　印尼某鐵礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖1-第四系(黏土、砂石)；2-侏羅系—下白堊統(tǒng)(黏土巖)；3-上石炭統(tǒng)上段(變質(zhì)(泥質(zhì))粉砂巖)；4-上石炭統(tǒng)中段(大理巖)；5-上石炭統(tǒng)下段(變質(zhì)(細(xì))砂巖)；6-矽卡巖；7-花崗巖；8-磁鐵礦體；9-實(shí)/推測(cè)地質(zhì)界線；10-推測(cè)斷層及編號(hào)；11-剖面位置；12-地層產(chǎn)狀Fig.2　Geological sketch of an iron ore district in Indonesia

區(qū)內(nèi)與磁鐵礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變?yōu)槲◣r化。矽卡巖礦物有透輝石、透閃石、石榴子石、金云母、綠簾石等。在礦化部位同時(shí)發(fā)育強(qiáng)矽卡巖化，特別是大量透輝石、透閃石及蛇紋石與磁鐵礦伴生，成為重要找礦標(biāo)志。

3礦床地質(zhì)特征

3.1　礦體特征

根據(jù)礦體賦存部位，結(jié)合其規(guī)模大小和類型，自西向東，礦區(qū)劃分為1個(gè)主礦體及9個(gè)小礦體。主礦體主要賦存于花崗巖與大理巖的接觸部位(外接觸帶)，礦體上盤為大理巖或矽卡巖，下盤為花崗巖、矽卡巖。

礦體形態(tài)平面上形態(tài)主要以似透鏡狀為主，剖面上表現(xiàn)為透鏡狀-似層狀(圖3)；局部有分枝復(fù)合現(xiàn)象。

圖3　印尼某鐵礦區(qū)A線地質(zhì)剖面示意圖1-變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖(Pzmm-Mms)；2-大理巖(Pzmm-Lsd)；3-變質(zhì)(細(xì))砂巖(Pzmm-Mss)；4-矽卡巖(SK)；5-花崗巖(PRbg)；6-輝綠玢巖(βμ)；7-磁鐵礦體；8-實(shí)/推測(cè)地質(zhì)界線；9-推測(cè)斷層及編號(hào)(F1)Fig.3　Geological profile along the prospecting line A in the iron ore district

礦體產(chǎn)狀總體來(lái)看走向呈近EW向，西側(cè)略有變化，轉(zhuǎn)為SE110°，推測(cè)可能由WS向局部巖體抬升導(dǎo)致礦體走向局部向東扭曲引起。傾向NNE—NW，傾角變化較大，一般在30°～45°，局部較陡，在51°～76°(居維偉等，2010)。

礦體規(guī)模走向長(zhǎng)>2 000 m，傾斜延伸48～620 m，礦體厚1.94～170.73 m，平均28.4 m，厚度變化系數(shù)為99.77%，屬?gòu)?fù)雜程度(圖4)。

有用組分TFe單個(gè)樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高68.6%，最低15.03%，礦體平均35.07%；mFe單個(gè)樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高65.6%，最低0.08%，礦體平均29.21%；mFe/TFe變化不大，一般為73%～85%；品位變化系數(shù)TFe 33.62%、mFe 42.6%，顯示品位變化均勻一致(圖5)。

3.2　礦石特征

3.2.1結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征礦石結(jié)構(gòu)：主要為粒狀結(jié)構(gòu)(圖6)，次為交代結(jié)構(gòu)(圖7)、包含結(jié)構(gòu)，此外還有斑狀結(jié)構(gòu)、浸染狀結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)、變膠狀結(jié)構(gòu)、固溶體分解結(jié)構(gòu)等。

圖4　主礦體厚度變化柱形圖Fig.4　Chart showing thickness variation of themain orebodies

圖5　TFe品位變化柱形圖Fig.5　Chart showing variation of TFe grades

圖6　粒狀結(jié)構(gòu)(磁鐵礦呈自形、半自形粒狀均勻分布，被脈石(灰黑)基底式膠結(jié))Fig.6　Photo showing granular texture(Magnetite displays uniformly euhedral or subhedral granular textures, with basal cementation by gray gangue)

圖7　交代結(jié)構(gòu)(閃鋅礦中的黃銅礦交代磁黃鐵礦)Fig.7　Photo showing metasomatic texture(Replacement of pyrrhotite by chalcopyrite in sphalerite)

礦石構(gòu)造：主要為團(tuán)塊狀構(gòu)造(圖8)、浸染狀構(gòu)造(圖9)，次為斑雜狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、碎塊狀構(gòu)造，少量氣孔狀、粉末狀構(gòu)造。團(tuán)塊狀構(gòu)造是鐵礦石、含鐵硫化物礦石的常見構(gòu)造類型。浸染狀構(gòu)造是由磁鐵礦或閃鋅礦、磁黃鐵礦或黃銅礦礦物集合體比較均勻地散布在脈石礦物或磁鐵礦集合體中而構(gòu)成，礦區(qū)較多出現(xiàn)的是稠密浸染狀構(gòu)造。

3.2.2礦石礦物組成礦區(qū)磁鐵礦石中的礦物主要為磁鐵礦，次為赤鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃鐵礦，少量黃銅礦、褐鐵礦(針鐵礦和水針鐵礦)、硬錳礦、水錳礦，微量菱鋅礦、自然鉍、輝鉍礦、磁赤鐵礦、錫石、硼鈣錫礦；脈石礦物主要為透輝石，次為金云母、透閃石、綠簾石、陽(yáng)起石、綠泥石、蛇紋石，少量方解石、石英、硅鎂石、石榴子石，微量磷灰石、螢石、硅灰石(李健等，2009；居維偉等，2010)。

3.2.3礦石化學(xué)成分礦區(qū)礦石主要化學(xué)成分平均為TFe 35.07%、mFe 29.21%、Mn 0.38%、S 0.94%、P 0.011%、As 0.001%、Sn 0.022%。有益組分為Mn、Sn、Zn、Cu，因其含量不高、分布不均勻、規(guī)模小、開采與選礦困難等因素，綜合利用價(jià)值不大。有害組分較為簡(jiǎn)單，除S、F外，其他有害組分的含量經(jīng)選礦后均可大幅度降低，達(dá)到工業(yè)利用標(biāo)準(zhǔn)。

圖8　塊狀磁鐵礦礦石Fig.8　Photos showing massive magnetite ores

圖9　稠密浸染狀磁鐵礦礦石Fig.9　Photo showing densely disseminated magnetite ores

3.2.4礦體圍巖及夾石礦體圍巖主要為大理巖和花崗巖。礦體與圍巖界線明顯，礦體內(nèi)夾石基本為矽卡巖、磁鐵礦化矽卡巖，局部為大理巖、輝綠玢巖，規(guī)模不大，一般呈透鏡狀，走向和傾向與礦體一致，延伸一般為35～236 m，視厚度均小于21 m。夾石與礦體界線呈逐漸過渡關(guān)系。

3.3　礦石類型

礦石大多為原生磁鐵礦，近地表具有不同程度的氧化。調(diào)查顯示，氧化礦在地表2 m以下即已基本消失，3 m以下則完全過渡到了原生礦帶。由于氧化礦石量少，對(duì)礦石利用影響不大，礦區(qū)對(duì)礦體不劃分氧化帶及混合帶，礦石全部劃入原生礦(居維偉等，2010)。

按礦石中主要有用組分類型，礦石類型可劃分為磁鐵礦(約占總量的66%)、磁黃鐵礦磁鐵礦石(約占總量的33%)、含(假象)赤鐵礦磁鐵礦石和含褐鐵礦磁鐵礦石，后2種礦石質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，約占總量的1%。

礦區(qū)礦石多為需選礦石，根據(jù)礦石全分析結(jié)果(表1)，礦石中w(CaO+MgO)/w(Al2O3+SiO2)為1.05～7.36，表明礦區(qū)礦石屬自熔-堿性型。

3.4　鐵賦存狀態(tài)

礦區(qū)的載鐵礦物有磁性鐵礦物和非磁性鐵礦物，前者包括磁鐵礦和磁黃鐵礦，后者包括碳酸鐵、硫化鐵、假象赤鐵礦、赤褐鐵礦和硅酸鐵。礦相研究結(jié)果表明，磁鐵礦是礦區(qū)的主體賦存形式，以類質(zhì)同象形式賦存的鐵僅為少量(張術(shù)根等，2010)。

由表2可知，原生貧硫鐵礦石中磁鐵礦相的鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)90%以上，弱風(fēng)化氧化鐵礦石中磁鐵礦相的鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)也達(dá)到81.66%，不含磁黃鐵礦相的鐵，硫化鐵相的鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低。高錫鐵礦石隨氧化風(fēng)化程度及全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，磁鐵礦相鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較大，為 6.99%～89.41%。含硫化物鐵礦石、含鐵硫化物礦石及強(qiáng)風(fēng)化氧化鐵礦石樣品分別含較高的磁黃鐵礦相鐵、硫化鐵相鐵、假象赤鐵礦相鐵、赤褐鐵礦相鐵和硅酸相鐵。

表1　礦石化學(xué)分析結(jié)果

表2　鐵相態(tài)分配比例

3.5　成礦期、成礦階段

除伴隨燕山期輝綠玢巖、正長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖等脈巖巖漿活動(dòng)偶爾出現(xiàn)的粗晶脈狀磁鐵礦外，根據(jù)礦體特征、礦石組構(gòu)及礦物組合特征研究，可將礦區(qū)鐵礦床的成礦作用劃分為3期，即矽卡巖成礦期、熱液成礦期及表生氧化成礦期，又可細(xì)分為6個(gè)成礦階段，即干矽卡巖階段、濕矽卡巖階段、氣成氧化物階段、高中溫?zé)嵋弘A段、中低溫?zé)嵋弘A段及表生氧化淋濾階段(姚鳳良等，2006；張術(shù)根等，2009；居維偉等，2010)。其中，磁鐵礦主要形成于熱液成礦期之氣成氧化物階段，而閃鋅礦及黃銅礦等硫化物主要形成于同期高中溫?zé)嵋弘A段(張術(shù)根等，2011)。根據(jù)各成礦期及成礦階段所形成的礦物共生組合以及其先后演化關(guān)系，初步建立了礦物生成順序(圖10)。

圖10　礦區(qū)鐵礦床礦物生成順序Fig.10　Formation sequence of the minerals from the iron ore district

4礦床成因

根據(jù)勘查成果，礦區(qū)磁鐵礦礦床形成于印支期，其形成與區(qū)內(nèi)強(qiáng)烈的花崗巖巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，鐵質(zhì)主要來(lái)源于花崗巖巖漿。

4.1　成因類型及成礦作用方式

根據(jù)礦體賦存特征、礦石組構(gòu)、礦物共生組合關(guān)系，可將礦區(qū)鐵礦床劃分為3種礦化成因類型：矽卡巖型、礦漿型與熱液脈型。其中，矽卡巖型為礦區(qū)鐵礦石的主要成因類型，礦漿型在礦區(qū)并不常見，而熱液脈型礦石僅少見于矽卡巖型、礦漿型礦石內(nèi)部及礦體邊部礦化圍巖(王堂喜等，2009)。

矽卡巖型礦石主要產(chǎn)在外接觸帶的矽卡巖化鎂質(zhì)、鈣鎂、鈣質(zhì)碳酸鹽巖及淺變質(zhì)鈣質(zhì)砂巖地層及緊貼接觸界面的內(nèi)接觸帶矽卡巖化部位，隨接觸帶矽卡巖化消失而消失,礦區(qū)主礦體屬該類型成因,其主要識(shí)別標(biāo)志如下。

(1) 通常呈團(tuán)塊狀、次塊狀、稠密浸染狀、浸染狀、條帶浸染狀、不規(guī)則脈狀，礦化富集程度變化范圍寬，脈石礦物主要為矽卡巖礦物、原巖殘留礦物及其中低溫?zé)嵋何g變產(chǎn)物。

(2) 與矽卡巖化空間及成因聯(lián)系緊密，礦化體即為矽卡巖化體，磁鐵礦交代金云母、透閃石、綠簾石等濕矽卡巖階段礦物，自身又被陽(yáng)起石、蛇紋石等中低溫?zé)嵋何g變產(chǎn)物交代。

(3) 此類礦石可被熱液脈狀磁鐵礦集合體穿插，也較常見被磁黃鐵礦、黃鐵礦等高中溫硫化物交代，礦石的硫化物含量相對(duì)較高。

(4) 與礦漿型礦石比較，矽卡巖化是其典型標(biāo)志，且熱液蝕變強(qiáng)度更高，類型更復(fù)雜，陽(yáng)起石化、蛇紋石化、硅化、綠泥石化以及碳酸鹽化都有出現(xiàn)。

由此可見，矽卡巖期后熱液交代作用是礦區(qū)鐵礦床矽卡巖型的主要成礦作用方式。

4.2　成礦物質(zhì)來(lái)源

區(qū)內(nèi)花崗巖的硅酸鹽全分析和巖石化學(xué)參數(shù)分析結(jié)果表明(表3、表4)，礦區(qū)花崗巖是經(jīng)過地殼部分熔融、分異結(jié)晶極為充分而成巖的。鐵鎂含量明顯較低，是地殼鐵含量的1/4。分異指數(shù)DI≈90，固結(jié)指數(shù)SI<1，長(zhǎng)英指數(shù)FL接近90，鎂鐵指數(shù)MF>95，均表明礦區(qū)花崗巖是經(jīng)過高度分異演化而成的。因而在分異結(jié)晶成巖的過程中，必然存在大量的鐵質(zhì)從巖漿中分離出來(lái)，形成富鐵熔漿貫入充填成礦，而后形成含鐵質(zhì)成礦流體與Pzmm中的碳酸鹽層或鈣質(zhì)粉砂巖發(fā)生接觸交代而形成矽卡巖型鐵礦。因此，礦區(qū)花崗巖是提供鐵質(zhì)的主要來(lái)源。

4.3　主要控礦因素與成礦條件

主要包括巖漿因素、地層因素及構(gòu)造因素。

4.3.1巖漿因素礦區(qū)花崗巖為鐵礦的形成提供了主要的鐵質(zhì)來(lái)源；印支期花崗巖漿的侵入，為礦區(qū)鐵礦的形成提供了熱動(dòng)力。

4.3.2地層因素碳酸鹽巖層廣泛與巖體接觸，脆性程度高、孔隙裂隙發(fā)育，有利于含礦流體擴(kuò)散遷移；而且其化學(xué)性質(zhì)活潑，有利于接觸交代和矽卡巖期后熱液交代，能有效改變含礦流體的化學(xué)成分和性狀，并萃取地層所含成礦物質(zhì)。

4.3.3構(gòu)造因素與接觸帶連通的褶皺虛脫部位、層間滑動(dòng)帶及斷裂破碎帶，是鐵礦熔漿、矽卡巖期后熱液、巖漿期后熱液遷移分配的基本通道，也是熱液匯集活動(dòng)、卸載沉淀的關(guān)鍵場(chǎng)所，從而不僅控制礦床礦化就位，更直接控制礦體的空間分布。

4.4　成礦規(guī)律分析

成礦規(guī)律可從成礦作用演化規(guī)律和礦化就位規(guī)律兩方面表達(dá)。成礦作用演化規(guī)律為巖漿侵位→演化分異→礦漿貫入→接觸交代→熱液改造，礦化就位規(guī)律為背斜+斷裂交叉匯合+接觸帶+(層間斷裂破碎帶)+(巖體頂部及邊緣裂隙帶)。

由于區(qū)內(nèi)存在花崗巖和碳酸鹽巖層或鈣質(zhì)粉砂巖2個(gè)重要的巖性條件，在一定的地質(zhì)環(huán)境下接觸交代而形成矽卡巖鐵礦床。其可能的成礦部位必然在花崗巖與Pzmm碳酸鹽巖層(大理巖)或鈣質(zhì)粉砂巖的接觸帶附近，但僅花崗巖與碳酸鹽巖層或鈣質(zhì)粉砂巖的直接接觸并不一定能夠產(chǎn)生接觸交代作用，其必然有一定的構(gòu)造條件，特別是接觸帶構(gòu)造條件促使交代作用的發(fā)生。

表3　 礦區(qū)花崗巖硅酸鹽全分析結(jié)果

表4　礦區(qū)花崗巖巖石化學(xué)參數(shù)

從現(xiàn)有勘查資料來(lái)看，矽卡巖礦體與地層產(chǎn)狀基本一致，圍巖基本位于巖體之上，其接觸面與上下地層的關(guān)系屬于平蓋接觸。因此，以下幾個(gè)部位可能有利于矽卡巖鐵礦床的生成。

(1) 由于花崗巖巖漿沿NNW向斷裂侵入，因此Pzmm中接觸部位附近的斷裂破碎帶內(nèi)，受構(gòu)造破壞的接觸帶構(gòu)造易形成大礦。

(2) Pzmm受地槽褶皺回返及穹窿構(gòu)造的雙重影響，褶皺核部巖層多次受力，破碎程度較高，利于交代作用的發(fā)生。

(3) 碳酸鹽巖層或鈣質(zhì)粉砂巖層與其他巖性層的接觸界面，由于其接觸呈不同的巖石力學(xué)性質(zhì)，受構(gòu)造影響時(shí)易沿層間破碎，便于含礦溶液的流通，從而利于交代作用發(fā)生。

(4) 巖體的凹陷部位。

因此，礦區(qū)矽卡巖鐵礦床必然分布于花崗巖與地層的外接觸帶，特別是褶皺核部的轉(zhuǎn)折端部位和碳酸鹽巖層與其他巖層的接觸界面附近(張術(shù)根等，2009)。

5結(jié)論

研究區(qū)磁鐵礦礦床位于東南亞錫鐵成礦帶的延伸部位，礦體主要賦存于花崗巖與大理巖的接觸部位(外接觸帶)，圍巖主要為大理巖和花崗巖，礦體形態(tài)以似透鏡狀或透鏡狀或似層狀為主。礦體總體走向近EW向，傾角一般30°～45°，TFe平均品位為35.07%，鐵的主要賦存形式為磁鐵礦。成礦物質(zhì)主要來(lái)源于花崗巖巖漿，礦床成因類型主要為矽卡巖型。

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Geological characteristics and genesis of iron deposit in an ore district of Indonesia

JU Wei-wei1,2

(1.School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University,Nanjing 210046,Jiangsu, China； 2.East China Geological & Mining Exploration and Development Institute for Non-ferrous Metals,Nanjing 210007,Jiangsu,China)

Abstract：This study analyzed the regional geological setting and geological characteristics of the magnetite deposit in an ore district of Indonesia. It is suggested that, this deposit was formed in the Indosinian period associated with the regional strong granitic magmatism, and the ore fluids might be derived from hydrothermal fluids in the late-post granitic magmatic stage. The granitic magma underwent adequate differentiation and evolution, and substantial iron materials were separated in the process of crystallization and diagenesis, resulted in the penetration of iron-rich magma into filling space. When the temperature decreased, the iron-bearing ore fluids mixed with the upper Carboniferous MENANGA Formation (Pzmm) carbonate layers or calcareous siltstones, and skarn-type iron ores were thus generated due to their contact metasomatism. Skarn-type deposits are a principle genetic type in this ore area.

Keywords：iron deposit；geological characteristics；deposit genesis；Indonesia

作者簡(jiǎn)介：居維偉(1983—)，男，工程師，碩士研究生，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作，E-mail:weijulovephoto@163.com

收稿日期：2014-04-29；修回日期：2014-05-29；編輯：侯鵬飛

中圖分類號(hào)：P618.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-3636(2015)01-0037-09

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2015.01.37