粵東某鐵礦地質(zhì)特征及成因分析

劉昭維

[摘要]粵東某鐵礦位于霞嵐-永和成礦帶上，礦體分布于永和雜巖體的西北緣的板子巖支內(nèi)。磁鐵礦體受永和陳排上-松山下斷裂的影響，呈西北向產(chǎn)出，面狀分布，形似冬瓜狀。成礦作用與燕山期巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，燕山期含礦熱液活動(dòng)多次上升侵位和原地分異作用形成層狀磁鐵礦體。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)特征 巖漿活動(dòng) 雜巖體 鐵礦

[中圖分類(lèi)號(hào)] P642 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-29-2

礦區(qū)位于霞嵐-永和成礦帶上，處于興寧-豐順斷裂的永和陳排上―松山下斷裂的下盤(pán)，屬永和中基性、超基性雜巖體西北緣。（圖1）。

區(qū)內(nèi)出露地層有震旦系、上白堊系、第四系等。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖層多呈單斜產(chǎn)出，斷裂構(gòu)造主要為陳排上―松山下斷裂；分布于興寧盆地東側(cè)，控制著興寧盆地沉積以及不同期次巖漿侵入。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要為永和雜巖體和燕山期花崗巖體。

1礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1地層

礦區(qū)內(nèi)只出露震旦系及第四系地層，沿永和雜巖體周邊及內(nèi)部分布。（圖2）。

（1）震旦系（Z）：出露于礦區(qū)東北部，走向北西，為一套淺海相類(lèi)復(fù)理石建造，具淺變質(zhì)作用。其巖性為變質(zhì)石英砂巖、片理化粉砂巖、絹云母千枚巖、硅質(zhì)巖夾千枚巖、千枚狀粉砂巖組成。

（2）第四系（Q）：沖洪積層，有砂礫石、亞粘土等組成，厚度0～5m，分布于山溝低洼等處。

1.2構(gòu)造

礦區(qū)未見(jiàn)褶皺和斷裂等構(gòu)造，出露的震旦系地層，走向北西，傾向北東，傾角55°～60°的陡傾斜單斜構(gòu)造。

1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖為永和中性、基性、超基性雜巖體的西北緣部分。系燕山早期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。此外尚有晚期的輝綠巖、輝石閃長(zhǎng)巖、花崗巖脈等。

1.3.1板子雜巖體

位于礦區(qū)中部，形似冬瓜狀，北西向展布，長(zhǎng)1000m，寬380m。巖石種類(lèi)繁多，中性、基性、超基性巖均有，大致可劃分五個(gè)巖相帶。

（1）石英閃長(zhǎng)巖帶（δο52（2）b-2）：由石英閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖、暗色閃長(zhǎng)巖等組成，細(xì)中粒結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)。分異作用差，具弱鈦磁鐵礦化，含極微量的磷灰石。

（2）石英輝長(zhǎng)巖帶（ν52（2）b-1）：由石英輝長(zhǎng)巖、蝕變輝長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖組成，中粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，偶見(jiàn)流動(dòng)構(gòu)造。含礦性較差，含少量的鈦磁鐵礦、鈦鐵礦。該巖相帶多環(huán)繞規(guī)模稍大的超基性巖（支）體分布，寬幾十米到幾百米不等。

（3）橄欖輝長(zhǎng)巖帶（νσ52（2）a-4）：由橄長(zhǎng)巖、紫蘇輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖組成，中粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，局部見(jiàn)流動(dòng)構(gòu)造。具鉻、鎳、鈷礦化，偶見(jiàn)鉻磁鐵礦脈充填。該相帶分布于各超基性巖體內(nèi)部，寬150m，分異作用較好。

（4）輝相巖帶（ψ52（2）a-3）：由單輝巖、斜方輝石單輝巖和角閃巖組成，大部分位于各超基性巖體邊部，部分裹夾于石英閃長(zhǎng)巖帶和橄長(zhǎng)巖帶中。接觸界線明顯，多呈長(zhǎng)帶狀，扁豆?fàn)罨虿灰?guī)則狀。巖帶長(zhǎng)自幾十米至一百幾十米，寬幾米至幾十米，其與橄長(zhǎng)巖帶呈漸變關(guān)系。

（5）橄欖輝石巖帶（ψi52（2）a-2）：由橄輝巖和輝橄巖組成，兩者互為過(guò)渡，一般后者居中，位于各超基性巖體中部，裹夾于石英輝長(zhǎng)巖帶中，呈扁豆?fàn)?，透鏡狀，長(zhǎng)275m，寬50m，其與橄欖輝長(zhǎng)巖帶呈漸變關(guān)系。

上述（3）―（5）巖帶的超基性巖風(fēng)化殼，鈦磁鐵礦化，鉑、鈀礦化較強(qiáng)，是本區(qū)主要成礦巖帶。

1.3.2巖石化學(xué)特征

從表1板子崗四個(gè)硅酸鹽樣分析結(jié)果表明：巖石成

份的變化是有規(guī)律的，即隨巖石基性程度增高，SiO2、Al2O3、TiO2、K2O、Na2O含量不斷遞減；Fe2O3、MgO、Cr2O3含量不斷遞增。石英輝長(zhǎng)巖與另外三個(gè)超基性巖的SiO2、K2O、Na2O、P2O5、Cr2O3含量有顯著差別，鎂鐵比值（Mg/Fe），石英輝長(zhǎng)巖為0.27，超基性巖為0.41～0.76，屬于鐵質(zhì)超基性巖。鉻鐵比值（Cr/Fe）為0.002～0.011。

1.3.3巖石蝕變作用

巖體普遍遭受蝕變，特別是超基性巖蝕變最強(qiáng)烈，蝕變作用一般不影響礦化程度。蝕變類(lèi)型有蛇紋石化、纖閃石化、鈉黝簾石化、伊丁石化、包林皂石化、綠泥石化、絹云母石化、次閃石化等。主要礦物的蝕變：橄欖石：蝕變成纖狀、葉片狀蛇紋石、伊丁石、包林皂石等，并析出網(wǎng)脈狀磁鐵礦。輝石：常蝕變成纖閃石、次閃石、透閃石、綠泥石等。拉長(zhǎng)石：蝕變成綠簾石、綠泥石等?；孕遍L(zhǎng)石：蝕變成鈉黝簾石、絹云母等。

1.4風(fēng)化殼特征

由于雜巖體是兩次巖漿侵入的產(chǎn)物，故其礦化有兩個(gè)類(lèi)型：中基性巖僅具有微弱的磁鐵礦化；超基性巖普遍具有較強(qiáng)的磁鐵礦化。本區(qū)含礦風(fēng)化殼均為超基性巖體風(fēng)化產(chǎn)物。含礦超基性巖體風(fēng)化殼發(fā)育，分布范圍與超基性巖體相一致。風(fēng)化殼發(fā)育程度，除于巖體抗風(fēng)化能力強(qiáng)弱外，還于地形地貌，圍巖巖性及構(gòu)造條件密切相關(guān)。含礦風(fēng)化殼自上而下，有殘坡積層（全風(fēng)化層）和半風(fēng)化層組成。（1）殘坡積層：松散粘土狀，硅鎂質(zhì)礦物遭破壞、流失，部分能見(jiàn)到原晶體假象。磁鐵礦、鈦磁鐵礦大部分保存完好，僅少部分氧化成褐鐵礦、赤鐵礦。殘坡積層在山坡處較厚大，山頂處變薄，主要由超基性的橄欖輝長(zhǎng)巖和橄欖輝石巖風(fēng)化形成，為本區(qū)具工業(yè)價(jià)值的礦床。（2）半風(fēng)化層：風(fēng)化程度介于全風(fēng)化與原生巖石之間。風(fēng)化后顏色變淺，結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，硬度變低，易碎。脈石礦物水解部分流失，但仍保留原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造和磁鐵礦等金屬礦物的晶形，含礦相對(duì)富集。

2礦體地質(zhì)特征

2.1礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀

磁鐵礦體形態(tài)呈凹凸的冬瓜狀，北西走向。礦體長(zhǎng)826m。寬133m。礦體平均厚度5.28m。礦體在山坡處較厚大，坡頂處變薄，往四周外緣變薄直至尖滅。礦體平均品位22.45×10-2。

2.2礦石質(zhì)量

礦體為基性、超基性巖風(fēng)化殘積產(chǎn)物，礦石多為豬肝色，松散粘土狀，硅鎂質(zhì)礦物遭破壞、流失，部分能見(jiàn)到原晶體假象。磁鐵礦、鈦磁鐵礦大部分保存完好，僅少部分氧化成褐鐵礦、赤鐵礦，礦石在垂直分布上，一般在地表為豬肝色坡積礦，下伏殘積礦層。

2.2.1礦石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

原巖經(jīng)風(fēng)化后，仍保持有原巖之輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)或輝綠輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，全風(fēng)化層為疏松的土狀、砂狀和粉狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形晶結(jié)構(gòu)、半自形-他形晶粒結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、固溶體分解結(jié)構(gòu)等。

2.2.2礦石礦物成分

主要由金屬礦物和脈石礦物組成，各種礦物成份見(jiàn)表2。

2.3圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變以硅化為主，伴有絹云母化、蛇紋石化。

3礦床成因分析

3.1沉積建造與成礦的關(guān)系

本礦區(qū)位于霞嵐-永和成礦帶上，包括基性-超基性雜巖體及部分伴生的花崗閃長(zhǎng)巖體，帶內(nèi)地層自震旦系至第四系均有發(fā)育。震旦系地層為云開(kāi)群，屬以硅質(zhì)巖夾千枚巖、千枚狀粉砂巖為頂界的一套變質(zhì)石英砂巖、片理化粉砂巖、絹云母千枚巖組成的類(lèi)復(fù)理石建造；奧陶紀(jì)和志留紀(jì)地層缺失，加里東運(yùn)動(dòng)形成了本區(qū)基底。白堊系地層為內(nèi)陸濱海湖泊相紅色建造和火山巖建造。上述各沉積建造間均出現(xiàn)區(qū)域性不整合面，反映了燕山期存在幾期構(gòu)造。區(qū)內(nèi)基性-超基性雜巖體的侵入過(guò)程與成礦作用是燕山期巖漿活動(dòng)的一部分。第三系地層屬內(nèi)陸湖相含膏鹽紅色碎屑沉積建造，第四系地層為河流相碎屑沉積、坡洪積建造。

3.2構(gòu)造與成礦的關(guān)系

霞嵐-永和成礦帶地處華南褶皺系南緣，武夷隆起與永梅坳陷帶交接部位，斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，褶皺構(gòu)造次之；斷裂構(gòu)造主要有北東向、北西向和東西向構(gòu)造帶三組。本礦區(qū)位于北西向構(gòu)造帶興寧-豐順斷裂的陳排上-松山下區(qū)段，控制著本礦區(qū)的不同期次火山巖漿活動(dòng)。

3.3巖漿巖與成礦的關(guān)系

本礦區(qū)巖漿活動(dòng)分為加里東期和燕山期。震旦系頂部的硅質(zhì)巖為加里東期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物?；?超基性雜巖體為燕山早期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物?；◢弾r、黑云母花崗巖為燕山晚期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。燕山運(yùn)動(dòng)是本區(qū)巖漿活動(dòng)的鼎盛時(shí)期。本礦區(qū)成礦母巖永和雜巖體的板子巖支與霞嵐雜巖體有著非常相似的特征，同在霞嵐-永和成礦帶上。通過(guò)對(duì)有關(guān)霞嵐巖體的資料的認(rèn)識(shí)，本人認(rèn)為本礦區(qū)板子巖支也是由同源巖漿多次上侵并由分異作用形成的層狀雜巖體。其主要由鎂鐵質(zhì)至超鎂鐵質(zhì)巖石組成，層理發(fā)育，成分上具明顯的垂直層狀分帶，存在明顯的韻律式變化特征。于地幔源區(qū)形成的玄武巖漿首先在次生的巖漿房中發(fā)生深部分異作用，熔離成中性和基性?xún)煞N不混熔巖漿，表現(xiàn)為多次上升侵位，第二次巖漿侵位后發(fā)生就地分異作用，形成層狀，流狀等構(gòu)造現(xiàn)象及礦層。在降溫過(guò)程中，鈦鐵礦、鈦磁鐵礦較早結(jié)晶，從熔體中分離出來(lái)，受重力作用下沉，由于巖漿冷凝較快，它來(lái)不及下沉到底部便在巖體內(nèi)成浸染狀分布，從而形成了具有韻律特征的層狀磁鐵礦層。隨著熔體多期多階段的活動(dòng)，成礦作用不斷重復(fù)發(fā)展，最終形成了磁鐵礦床。

綜上所述區(qū)內(nèi)沉積建造環(huán)境良好，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，燕山期巖漿活動(dòng)提供熱源和能源，含礦巖漿熱液多次上侵、分異形成韻律層狀磁鐵礦床。本人認(rèn)為區(qū)內(nèi)鐵礦床成因?yàn)橥砥趲r漿原地分異型礦床。

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