福建大田武陵—漳平彭爐地區(qū)鐵礦成礦規(guī)律及找礦方向分析

劉章鵬

(福建省地質調查研究院，福州，350013)

福建大田武陵—漳平彭爐找礦遠景區(qū)位于大田—龍巖成礦亞帶的東北部，南武夷晚古生代坳陷區(qū)，政和—大埔斷裂帶與永安—晉江斷裂帶交會處，太華—長塔復式背斜的南段。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)煤、鐵多金屬等礦(化)點十余處，在陳明坑、下坑及隔頭等地發(fā)現(xiàn)了具一定規(guī)模的鐵礦體，在內(nèi)林等地發(fā)現(xiàn)了較穩(wěn)定的可采煤層。

近年來，區(qū)內(nèi)開展了1∶5萬地質測量、高精度磁法測量、水系沉積物測量等工作，圈出了多處物探異常及水系綜合異常，顯示出較好的找礦前景。筆者根據(jù)近年來在該區(qū)工作中取得的地質、礦產(chǎn)和物探等資料，結合前人研究成果，對該區(qū)鐵礦成礦規(guī)律進行了綜合分析，認為該遠景區(qū)鐵礦成礦類型主要為矽卡巖型和沉積-改造型2種。結合地質、地球化學及地球物理等特征，對該區(qū)鐵礦的找礦方向進行分析。

1 區(qū)域地質礦產(chǎn)特征

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層自下而上依次為古生代石炭紀林地組、經(jīng)畬組，二疊紀船山組、棲霞組、文筆山組、童子巖組、翠屏山組、羅坑組，中生代三疊紀溪口組、安仁組，侏羅紀漳平組、南園組及白堊紀寨下組[1]。

中二疊世童子巖組、晚二疊世翠屏山組為區(qū)內(nèi)煤系地層，童子巖組第一段、第三段為主要含煤地層。晚石炭世經(jīng)畬組、早—中二疊世船山組、棲霞組石灰?guī)r及早三疊世溪口組新祠角巖段為區(qū)內(nèi)主要含鐵礦源層或貯礦層位(圖1)。

1.2 侵入巖

區(qū)內(nèi)主要出露晚侏羅世正長花崗巖和晚白堊世花崗斑巖，總體呈北東向展布[2]。

晚侏羅世正長花崗巖主要為彭爐巖體*福建省地質調查研究院，福建雙洋—溪南地區(qū)礦產(chǎn)遠景調查報告，2013。，分布面積約24 km2，呈近橢圓型，北東向展布，以巖基狀產(chǎn)出，與圍巖呈明顯侵入接觸，巖體中部含有圍巖捕虜體，巖體周邊有不規(guī)則樹枝狀巖脈沿斷裂方向伸展。其與石灰?guī)r的外接觸帶常形成矽卡巖，其中見有鐵多金屬礦床。晚白堊世花崗斑巖呈小規(guī)模的脈狀分布，在隔頭、靈地一帶出露面積較大，總體沿北西向斷裂帶貫入。

1.3 構造

該區(qū)位于太華—長塔復式背斜的南段，呈北北東向展布，內(nèi)部發(fā)育次級褶皺。背斜核部為二疊紀童子巖組、翠屏山組、羅坑組，兩翼為三疊紀溪口組、安仁組。背斜南部出露少量石炭紀林地組、經(jīng)畬組以及二疊紀船山組、棲霞組。晚侏羅世南園組火山巖呈北西向穿過背斜，沿北西向斷裂帶有晚白堊世花崗斑巖充填。

區(qū)內(nèi)斷裂主要有政和—大埔北北東向斷裂帶及永安—晉江北西向斷裂帶。政和—大埔斷裂帶是省內(nèi)劃分性的區(qū)域主干斷裂，在該區(qū)表現(xiàn)為北北東向展布，由一系列走向北北東15°～35°，傾向南東或北西，平行排列的走滑斷裂組成。其在大田地區(qū)控制了地層的展布、巖漿活動、金屬礦產(chǎn)分布的總體格局。以政和—大埔斷裂帶為界，東部以銅鉛鋅礦床(點)為主要分布區(qū)，多為高角度陡斷層控制的礦床；西部為鐵硫多金屬礦床的主要分布區(qū)，以逆沖推覆構造控礦為主。永安—晉江斷裂帶在該區(qū)呈北西向展布，由密集的北西向、近東西向斷裂組合形成，區(qū)內(nèi)以陡斷裂為主。晚侏羅世南園組火山巖沿斷裂帶展布，亦有花崗巖及花崗斑巖脈侵入。

2 磁測異常特征

1∶5萬高精度磁測成果顯示，△T強度主要在10～250 nT，局部異常比較多，范圍大小不一。依據(jù)異常定性分析及半定量推斷解釋，對區(qū)內(nèi)16個磁異常進行分類，其中甲類異常3個，乙類異常9個，丙類異常4個。甲類異常C-3、C-9、C-14為已知鐵礦點，分別為厚德、彭爐及草洋鐵礦。乙類異常中C-4、C-7、C-13較好，顯示較好的找礦潛力。其中，C-4異常有2個局部高值點，最大值為497 nT，北側伴生負異常，最小值為-113 nT；C-7異常走向近東西，最大值為410 nT，與東側負異常相對應；C-13異常為東西向，異常強度為236 nT，北側負異常相伴，最小值為-113 nT，推測異常由磁鐵礦(化)體引起。

3 礦床(點)地質特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)鐵礦主要成礦作用、礦床特征及成礦物質來源等特點，將鐵礦主要成礦類型分為沉積-改造型、矽卡巖型2種[3，4]。

3.1 沉積-改造型

礦體主要產(chǎn)于經(jīng)畬組、船山-棲霞組與巖體的接觸帶附近，呈層狀、似層狀分布，與地層產(chǎn)狀相似，明顯受地層展布控制，區(qū)內(nèi)的彭爐鐵礦為沉積-改造型鐵礦。鄰近的馬坑鐵礦是福建省典型的沉積-改造型礦床[5]。

區(qū)內(nèi)晚古生代地層發(fā)育，呈北東向分布。從東南往西北，地層從老到新展布組成馬坑背斜西北翼。鐵礦貯存層位為晚石炭世經(jīng)畬組-中二疊世棲霞組(圖2)。其中，主礦體呈連續(xù)單一的層狀、似層狀貯存于晚石炭世經(jīng)畬組內(nèi)，控制長3 300 m，寬300～950 m，厚30～100 m，延伸540～1 000 m；小礦體主要貯存于棲霞組石灰?guī)r下部及船山組石灰?guī)r下部，單礦體長50～200 m，寬50～240 m，厚2～10 m。礦體鐵平均品位中礦段為38.40%，西礦段為37.85%，中、西礦段鐵平均品位為37.99%。礦石類型主要為透輝石型磁鐵礦、透閃石型磁鐵礦、石榴石型磁鐵礦。

3.2 矽卡巖型

漳平陳明坑鐵礦位于測區(qū)的中部，區(qū)內(nèi)主要出露地層有翠屏山組、溪口組角巖段及泥巖段等，花崗斑巖呈脈狀或橢圓狀侵入。礦體主要產(chǎn)于溪口組新祠角巖段，該段巖性以透輝石角巖、鈣質粉砂巖為主，其與花崗斑巖熱接觸變質作用形成的矽卡巖帶中，礦體產(chǎn)狀受地層、矽卡巖控制明顯，產(chǎn)狀幾乎一致(圖3)。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有褐鐵礦化、錳礦化、角巖化、矽卡巖化等蝕變。

在溪口組角巖段的矽卡巖帶中貯存了3個鐵(錳)礦體，礦體嚴格受矽卡巖的控制。礦體呈透鏡狀或似層狀，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦體推測長度分別為610 m、600 m、500 m，平均厚度分別為9.65 m、3.35 m、9.63 m。礦體走向20°～60°，傾向北西，傾角40°～45°。平均品位分別為：TFe 29.16%、Mn 17.31%，TFe 35.67%、Mn 9.44%，TFe 27.55%、Mn 12.40%。礦石呈塊狀或蜂窩狀，主要礦物為褐鐵礦、軟錳礦。

區(qū)內(nèi)地表有小面積的花崗斑巖侵入，深部可能有大巖體的存在，花崗斑巖侵入帶來的熱能，致使溪口組角巖段中含鈣成分較高的巖石經(jīng)熱液變質作用形成矽卡巖化。鈣質層中的Fe、S、Pb、Zn、Cu等金屬元素被析出、沉淀富集成礦。

4 主要成礦與控礦因素分析

4.1 地層控礦因素

區(qū)內(nèi)主要出露晚古生代—中生代地層，其中童子巖組為含煤碎屑建造，主要礦產(chǎn)為煤、石墨。與鐵礦成礦有關的地層為經(jīng)畬組、船山-棲霞組及溪口組。經(jīng)畬組、船山-棲霞組的鐵礦類型以沉積-改造型居多，溪口組的鐵礦成礦類型為矽卡巖型。

經(jīng)畬組為一套碎屑巖、碳酸鹽巖、硅質巖、鐵錳質巖，區(qū)內(nèi)主要見于彭爐、草洋兩地。是區(qū)內(nèi)層控型鐵礦的主要貯礦層位[6]。

船山-棲霞組為碳酸鹽巖建造，巖性為深灰、灰黑色中-厚層燧石條帶(或團塊)狀泥晶生物屑灰?guī)r，偶夾泥晶砂屑灰?guī)r及少量粉砂巖、硅質巖等。因石灰?guī)r溶解度高，且易與含礦熱液發(fā)生化學反應，形成弱堿性介質，破壞攜帶金屬的絡離子的平衡，造成金屬離子沉淀而形成礦體。因此，有利于熱液接觸交代或熱變質形成接觸交代型、矽卡巖型礦床。

溪口組為鈣硅質泥巖建造，按巖性組合特征，可分為石碧溪泥巖段和新祠角巖段，二者為相變關系。角巖段為條帶狀透輝石角巖、鈣硅質巖、角巖化硅泥巖夾鈣質細砂質泥巖，巖石中由于成分或顏色差異，相間分布構成清晰的條帶狀構造。石碧溪泥巖段為鈣質細砂巖、粉砂巖、泥巖互層，局部夾巖屑雜砂巖及含砂微晶灰?guī)r。由于溪口組為高鈣質砂泥巖、鈣硅泥巖，其中鈣質巖易熱接觸變質形成矽卡巖化或被交代，主要形成鐵鉛鋅多金屬礦等，礦床類型為矽卡巖型、接觸交代型。

4.2 侵入巖與成礦關系

區(qū)內(nèi)侵入巖以晚侏羅世正長花崗巖及花崗斑巖為主，與鐵礦成礦關系密切。巖體在侵入上升的過程，提供了熱能及含鐵組分。巖漿作用和氣液活動促使含鐵礦源層以及石灰?guī)r、鈣硅質角巖產(chǎn)生交代作用形成矽卡巖化，成礦元素被活化、遷移，在有利的部位富集成礦。巖體與圍巖接觸帶附近，特別是巖體凹凸部位、接觸帶產(chǎn)狀變化拐彎處、巖體與斷裂帶接觸面是有利的成礦地段。

4.3 復式背斜構造與成礦關系

區(qū)內(nèi)武陵—彭爐背斜位于太華—長塔復式背斜的南段。該復式背斜為印支期造山運動形成，核部被彭爐巖體侵入。由于構造運動的作用，地層被擠壓，發(fā)生層間滑脫，在滑脫面形成多層礦體。從礦床(點)的分布特征可看出，在背斜軸部出露的地層以經(jīng)畬組、船山-棲霞組為主，彭爐、草洋、北坑場等礦床均產(chǎn)于這些層位中，鐵礦成礦類型為沉積-改造型。在背斜的傾伏地段及兩翼出露的地層以溪口組為主，成礦類型為矽卡巖型，如背斜的東北翼有厚德、下坑等鐵礦床(點)，背斜的西翼有陳明坑、隔頭、文山等鐵礦點。由此可見，在復式背斜的軸部是尋找沉積-改造型鐵礦的有利部位，在復式背斜兩翼則是尋找矽卡巖型鐵礦的有利部位。

5 找礦前景與找礦方向

該區(qū)處于政和—大埔與永安—晉江斷裂帶交會地段，太華—長塔復式背斜的南段。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育二疊紀、三疊紀地層，經(jīng)畬組、船山-棲霞組碳酸鹽巖建造，溪口組泥灰?guī)r、石灰?guī)r、鈣泥巖建造分布廣泛。燕山期構造-巖漿巖活動強烈，中酸性侵入體呈巖株或巖脈沿構造部位分布。巖漿侵入活動帶來了新的物質組分，而且其熱能改變了原有環(huán)境，促使成礦元素活化、遷移。石灰?guī)r及鈣硅泥巖層提供了礦源與富集場所。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了漳平彭爐、草洋、陳明坑、隔頭、厚德、大盂嶺，大田下坑、下洋等鐵礦點十余處，該區(qū)尋找鐵礦的潛力較大。

(1)據(jù)馬坑鐵礦的成礦模式，區(qū)內(nèi)彭爐鐵礦的成礦模式與其相似，其含礦層位為經(jīng)畬組、船山組-棲霞組，周邊出露晚侏羅世巖體，且位于背斜的軸部。經(jīng)畬組、船山-棲霞組由軸部向兩翼埋深逐漸加大。巖體周邊二疊世童子巖組、文筆山組之下，是尋找與經(jīng)畬組、船山-棲霞組有關的隱伏鐵礦體的找礦方向。

(2)區(qū)內(nèi)早三疊世溪口組透輝石角巖、鈣質粉砂巖分布廣泛，沿斷裂帶的花崗斑巖脈較發(fā)育。漳平掛山鐵礦為典型的矽卡巖型鐵礦床，其鐵礦體分布于溪口組、羅坑組的鈣質粉砂巖中。該區(qū)在漳平草洋[7]、陳明坑、下坑、隔頭地表上已發(fā)現(xiàn)較好的矽卡巖型鐵礦體，成礦模式與掛山鐵礦相似，在溪口組角巖段尋找矽卡巖型鐵礦具有較大的潛力。

6 找礦靶區(qū)及潛力分析

根據(jù)區(qū)內(nèi)地層、侵入巖、已知礦床(點)分布及磁異常特征等因素綜合分析，認為鐵礦的成礦類型主要為沉積-改造型和矽卡巖型，其中大田下坑，漳平下坑、上鳳山、隔頭、彭溪、中坑等地是區(qū)內(nèi)尋找鐵多金屬礦的有利地段，有望實現(xiàn)找礦突破。

(1)大田下坑靶區(qū)位于測區(qū)的東部，面積約6.5 km2，處在厚德鐵礦、草洋鐵礦的東側。主要出露地層有晚二疊世翠屏山組、早三疊世溪口組角巖段。北西向斷裂發(fā)育，沿斷裂帶有晚侏羅世巖體侵入。1∶5萬磁異常C-4(乙)呈東西向展布，△T呈正負異常相伴，南部為正異常，北部為負異常，正異常幅值為80～120 nT，極大值為497 nT。負異常幅值為-60～-120 nT，極小值為-210 nT。磁異常落在溪口組與晚侏羅世巖體的接觸帶附近。推斷異常由隱伏磁鐵礦(化)體引起。1∶5萬水系測量具Cu、Pb、Zn、Ag、Mn等元素的甲類綜合異常，呈扁橢圓形，近東西向展布，均具有濃度內(nèi)帶，各元素套合較好。地表溪口組角巖與花崗巖的接觸帶附近有矽卡巖化、褐鐵礦化、鉛鋅礦化等蝕變，其中褐鐵礦品位TFe 21.58%～24.85%，局部見有磁鐵礦呈團塊狀分布，個別品位較高。褐鐵礦可能是由磁鐵礦風化形成，深部可能存在磁鐵礦體。該區(qū)是尋找矽卡巖型鐵多金屬礦床的有利部位。

(2)漳平中坑靶區(qū)位于測區(qū)南部，面積約8.5 km2。出露地層有中二疊世棲霞組、文筆山組、童子巖組、晚二疊世翠屏山組、羅坑組及早三疊世溪口組等。1∶5萬磁異常C-13(乙)落在區(qū)內(nèi)，1∶1萬高精度磁測圈定一個較大的磁異常，磁異常呈似長條狀沿東西方向展布，長約2 000 m，寬800～1 000 m，△T呈正負異常相伴。南部為正異常，北部為負異常?！鱐正異常幅值為60～120 nT，極大值為256 nT。負異常幅值為-60～-120 nT，極小值為-210 nT。磁異常區(qū)地表出露巖性以透輝石角巖、條帶狀硅泥巖為主。靶區(qū)東側分布有彭爐鐵礦、草洋鐵礦，二者直線距離為2～4 km，出露地層為含鐵礦層位的經(jīng)畬組。東部出露有晚侏羅世正長花崗巖，推測深部可能存在隱伏巖體。該區(qū)具有尋找沉積-改造型鐵礦的潛力。

(3)漳平上鳳山靶區(qū)位于測區(qū)的北部，北坑場大型鉬礦的西側，面積約11.5 km2。區(qū)內(nèi)出露地層有晚侏羅世南園組，二疊世童子巖組、翠屏山組等。北西向斷裂貫穿全區(qū)，沿北西向斷裂有晚侏羅世侵入巖侵入。磁異常C-1(乙)呈北東向展布，最大值為376 nT，最小值為-463 nT。根據(jù)地層層序推測深部可能存在經(jīng)畬組、船山組、棲霞組等含礦層位及磁鐵礦體，該區(qū)深部是尋找沉積-改造型鐵礦的有利地段。

(4)漳平隔頭靶區(qū)位于測區(qū)的西北部，面積約8.0 km2。區(qū)內(nèi)出露有早三疊世溪口組新祠角巖段、早侏羅世梨山組，北北西向斷裂發(fā)育，晚白堊世花崗斑巖沿斷裂延伸呈近東西向長條狀侵入。區(qū)內(nèi)1∶5萬水系綜合異常面積約2 km2,具有Pb、Zn、Cd等元素濃度中帶，Cu元素濃度外帶，且各元素異常濃集中心套合較好。在透輝石角巖與花崗斑巖的接觸帶附近具有褐鐵礦化、錳礦化、矽卡巖化等蝕變。地表撿塊樣分析，TFe品位17.30%、Zn品位2.21%。該區(qū)有望尋找潛地表的矽卡巖型鐵礦。

(5)漳平彭溪靶區(qū)位于測區(qū)的中部，處在彭爐鐵礦的西側，面積15 km2。出露地層有中—晚二疊世童子巖組、翠屏山組，晚侏羅世正長花崗巖呈長條狀侵入。磁異常C-6(乙)、C-9(乙)落在區(qū)內(nèi)，其中，C-6(乙)△T正異常強度達415 nT，負異常達-286 nT；C-9(乙)異常的東段位于彭爐鐵礦。彭爐鐵礦地表出露經(jīng)畬組和品位較高的磁鐵礦體，經(jīng)畬組和礦體傾向往北西傾，該區(qū)是彭爐鐵礦沿傾向方向的延伸。根據(jù)地層層序及傾向推測，深部應存在經(jīng)畬組、船山、棲霞組等含礦層位，且發(fā)育有較好的巖體，可能存在磁鐵礦體，是尋找沉積-改造型鐵礦床的有利部位。

7 結語

大田武陵—漳平彭爐鐵礦成礦遠景區(qū)處于龍巖馬坑—大田湯泉鐵礦成礦帶的中段，區(qū)內(nèi)鐵礦成礦類型為沉積-改造型和矽卡巖型，與鐵礦有關的地層有經(jīng)畬組、船山組、棲霞組、溪口組等。通過2種類型鐵礦床的對比，結合該區(qū)地層、侵入巖的分布、構造特征、磁異常、水系異常等特征分析，認為該區(qū)具有良好的成礦地質背景和較大的找礦潛力。因此，通過進一步工作有望尋找到一批中小型沉積-改造型和矽卡巖型的鐵礦床。

本文資料來源于福建雙洋—溪南地區(qū)礦產(chǎn)遠景調查項目，系參加項目工作同志集體成果，承蒙福建省地質調查研究院馬金清教授級高級工程師審閱，并提出寶貴的修改意見，特此致謝！

1 福建省地質礦產(chǎn)局.福建省區(qū)域地質志.北京：地質出版社，1985.

2 范旭光，劉德民，李德威.閩西南大田地區(qū)中生代巖漿巖特征及構造環(huán)境演化.華南地質與礦產(chǎn)，2011，27(3).

3 趙一鳴，吳良士，等.中國主要金屬礦床成礦規(guī)律.北京:地質出版社，2004.

4 鄭珍棋.福建大田地區(qū)鐵、硫多金屬礦床地質特征與找礦標志.海峽西岸地質進展，2008.

5 林東燕.閩西南地區(qū)晚古生代-三疊紀構造演化與鐵多金屬礦成礦規(guī)律研究.中國地質大學(北京)，2011.

6 林喜.福建大田琴山鐵礦地質特征及成因初探.福建地質，2014，33(3).

7 何曉柏.福建草洋鐵礦地質特征及成因初探.能源與環(huán)境，2015，(4).