廣東省茅嶺鐵礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律及找礦方向

劉　嶠

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì)，廣東河源517001）

廣東省茅嶺鐵礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律及找礦方向

劉嶠*

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì)，廣東河源517001）

從茅嶺鐵礦的地質(zhì)特征出發(fā)，發(fā)現(xiàn)礦床成礦物質(zhì)來(lái)源主要來(lái)自母巖體的堿交代作用和自變質(zhì)作用，成礦流體在石背巖體接觸帶構(gòu)造局部凹陷部位富集成礦，并對(duì)石背巖體成礦序列進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。根據(jù)對(duì)這些規(guī)律的總結(jié)，提出了礦床及外圍找礦勘探的幾點(diǎn)建議。

茅嶺鐵礦；地質(zhì)特征；成礦規(guī)律；找礦方向

廣東茅嶺鐵礦床地處河源連平、東源和韶關(guān)新豐三縣交界的山區(qū)，行政區(qū)劃分屬于東源縣管轄。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

茅嶺鐵礦位于華南大陸向南突出的邊緣地帶，瀕臨南海。地質(zhì)構(gòu)造上基本受北東向華夏—新華夏系扭動(dòng)構(gòu)造體系的控制。緊鄰南部為東西向復(fù)雜構(gòu)造巖漿帶，有佛崗—新豐花崗巖橫亙東西。

1.1地層與巖性

區(qū)域出露地層有寒武系、泥盆系、三疊系、侏羅系、白堊系地層（圖1）。

寒武系（∈）主要為一套淺變質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖、千枚巖、炭質(zhì)頁(yè)巖等。

泥盆系（D）主要巖性底部為礫巖、砂巖、細(xì)砂巖，中上部為白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、生物碎屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r粉砂質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)頁(yè)巖及砂質(zhì)頁(yè)巖互層，上部為砂巖、頁(yè)巖及鈣質(zhì)砂巖、石英砂巖。

三疊系（T）主要巖性為泥巖、泥質(zhì)頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾中—細(xì)粒石英砂巖，綠泥石砂巖。本段賦存大頂式鮞狀赤鐵礦、礦層與圍巖普遍含磷質(zhì)。上部粉砂質(zhì)泥巖與泥頁(yè)巖互層，中部泥巖夾薄層粉砂巖、透鏡狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，含炭質(zhì)、凝灰質(zhì)較多，下部粉砂巖與砂質(zhì)泥巖互層，砂質(zhì)泥巖中含少量凝灰質(zhì)晶屑，富硅錳質(zhì)，局部夾磷質(zhì)結(jié)核，具明顯條帶狀構(gòu)造。下部受低級(jí)變質(zhì)作用，局部變?yōu)槭r、角巖、板巖、變質(zhì)砂質(zhì)泥巖。該地層普遍發(fā)生矽卡巖化、大理巖化，為大頂式鐵礦的主要賦存層位。

侏羅系（J）主要巖性為條帶狀泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖夾紫灰色凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)頁(yè)巖互層，偶夾褐鐵礦扁豆體。中上部常見(jiàn)有安山—輝綠質(zhì)中基性次火山巖或淺成侵入巖。

白堊系（K）主要巖性為紫紅色礫巖夾砂巖透鏡體，砂巖、泥質(zhì)頁(yè)巖夾凝灰質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及長(zhǎng)石石英砂巖、紫紅色火山角礫巖夾凝灰?guī)r。

1.2地質(zhì)構(gòu)造

1.2.1褶皺構(gòu)造

區(qū)內(nèi)開(kāi)闊的次級(jí)褶皺大致呈北東向展布，礦區(qū)位于石背穹窿構(gòu)造的南西側(cè)，茅嶺背斜的北西翼。北部有石坑—鐵帽頂背斜，南部有茅嶺背斜。

茅嶺背斜軸線(xiàn)穿過(guò)茅嶺村，總體走向NE68°，背斜長(zhǎng)約3km，寬約0.3～1km，二翼傾角10°～40°。其兩翼和核心均為三疊系上統(tǒng)艮口群地層（T3gn）組成。

1.2.2斷裂構(gòu)造

礦區(qū)范圍內(nèi)未見(jiàn)較大的斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造主要分布于礦區(qū)東部礦山頭到船底窩一帶以東地段，按斷裂的走向主要可分為NWW、近EW向2組。

1.3巖漿巖

石背巖體位于佛崗巖體北東側(cè)，為燕山三期［γ52（3）］的侵入體，巖性主要為斑狀黑云母花崗巖，以石背巖體巖向西的延伸部分為主，另有少數(shù)后期細(xì)粒花崗巖脈，南部有英安巖、石英斑巖、北部有輝綠巖、煌斑巖等脈巖。

石背巖體巖性為斑狀黑云母花崗巖，具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具有中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，主要成分石英30%～40%，斜長(zhǎng)石5%～10%，更長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石40%～50%，黑云母5%，副礦物有鋯石、榍石、金紅石、鈦鐵礦等含量小于1%，含錫0.01%～0.025%。巖體蝕變主要為鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、綠泥石化、方解石化、白云石化。除蝕變以外仍可見(jiàn)細(xì)?；◢弾r穿插粗粒斑狀黑云母花崗巖現(xiàn)象，說(shuō)明為不同期次活動(dòng)的復(fù)合巖體。

1.4礦產(chǎn)

茅嶺鐵礦屬于大頂鐵礦田一獨(dú)立礦床，大頂鐵礦田包括大頂鐵錫多金屬礦床、茅嶺鐵錫礦、桂林鐵錫多金屬礦床、白沙樓鎢錫多金屬礦床、大席鐵鉬多金屬礦床等。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1地層和巖性

礦區(qū)出露的地層較單一，除第四系殘積層外，主要有三疊系上統(tǒng)艮口群［2］的第二巖性段（T3gn2）和第三巖性段（T3gn3）。

①第四系殘坡積層（Q4al）：分布于山坡地地表，由黃色、褐紅色砂質(zhì)粘土、砂及巖屑等組成，表層受腐植質(zhì)影響呈黃灰色，植被發(fā)育，一般厚度0.5～3.0m。

②三疊系上統(tǒng)艮口群第二巖性段（T3gn2）：主要出露于礦區(qū)的南部，為一套厚層狀石英砂巖夾薄層細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，分選良好。經(jīng)變質(zhì)后為石英巖、角巖，局部夾透鏡狀矽卡巖。

③三疊系上統(tǒng)艮口群第三巖性段（T3gn3）：大面積出露于礦區(qū)內(nèi)，泥巖、粉砂巖、石英砂巖夾透鏡狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，普遍遭受強(qiáng)烈的矽卡巖化、角巖化和大理巖化等，總厚度280～500m，為礦區(qū)主要含礦層。

2.2巖漿巖

出露于礦區(qū)的東部，為石背巖體的一部分，巖性主要為中粒黑云母斑狀花崗巖、中細(xì)?；◢弾r。

中粒黑云母斑狀花崗巖［γ52（3）-1］：礦物成分主要由石英、鉀長(zhǎng)石（正長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石）、斜長(zhǎng)石和黑云母組成；次生礦物有絹云母、綠泥石和高嶺土；副礦物有磷灰石和針狀金紅石，綠泥石交代的黑云母表面析出黑色鐵質(zhì)。

中細(xì)?；◢弾r［γ52（3）-2］：礦物成分主要由石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和少量黑云母組成；次生蝕變礦物有絹云母、綠泥石和高嶺土、碳酸鹽；金屬礦物有少量微粒磁鐵礦。

2.3構(gòu)造

礦區(qū)位于茅嶺背斜NE翼，地層走向NEE，傾向NW，傾角10°～40°。礦區(qū)范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，只有NE向構(gòu)造一組，斷裂構(gòu)造規(guī)模1～1.5m，構(gòu)造巖為碎裂巖。構(gòu)造面可見(jiàn)明顯的藍(lán)銅礦化和黃鐵礦完整晶體，摩擦面清楚，上盤(pán)南西走滑、下盤(pán)北東走滑。力學(xué)性質(zhì)屬走滑正斷層。構(gòu)造產(chǎn)狀120°～140°∠55°～70°。

3　礦體地質(zhì)特征

3.1礦體特征

礦體賦存于三疊系上統(tǒng)艮口群第三巖性段（T3gn3）白云質(zhì)泥炭巖底部的矽卡巖中。矽卡巖呈暗黃綠色，主要由透輝石、石榴子石、綠簾石、陽(yáng)起石、綠泥石、石英等礦物組成。

礦體在平面上呈帶狀產(chǎn)出，走向NE65°～75°，傾向NWW，傾角34°～38°。在剖面上呈似層狀、透鏡體狀，產(chǎn)狀與圍巖基本一致。礦體的TFe品位34.98%～57.08%，平均42.03%，伴生元素Sn平均品位為0.15%。

圈定礦體V1、V2、V3、V4四個(gè)，賦存標(biāo)高340～570m，其中：

V1號(hào)礦體出露長(zhǎng)240m，賦存標(biāo)高365～525m，礦層平均水平厚度3.12m。325m標(biāo)高以下為中細(xì)粒花崗巖γ52（3）-2，該礦體目前已基本采空。

V2號(hào)礦體位于V1號(hào)礦體西側(cè)，出露長(zhǎng)180m賦存標(biāo)高395～565m，礦體呈似層狀產(chǎn)出，長(zhǎng)約170m，走向NE65°～75°，傾向NW，傾角35°～38°，平均水平厚度2.85m。

V3號(hào)礦體位于V1號(hào)NW側(cè)，地表無(wú)出露，為隱伏礦體，賦存標(biāo)高340～475m，礦體呈似層狀產(chǎn)出，長(zhǎng)約440m，走向50°～65°，傾向NW，傾角色36°～38°，平均水平厚度2.63m。

V4號(hào)礦體位于V3礦體NW側(cè)，目前已控制的標(biāo)高470～560m，礦體呈似層狀產(chǎn)出，長(zhǎng)約260m，傾向NW，傾角34°～36°，平均水平厚度1.65m，該礦體目前已基本采空。

3.2礦石特征

磁鐵礦呈浸染狀、星點(diǎn)狀、團(tuán)塊關(guān)、細(xì)脈狀、脈狀、似條帶狀不均勻分布于矽卡巖中，礦與非礦無(wú)明顯的界線(xiàn)。

礦石以自形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，礦石的構(gòu)造以致密塊狀構(gòu)造為主，次為似條帶狀、細(xì)脈分散狀、浸染狀構(gòu)造。

礦石中的金屬礦物主要為磁鐵礦，次為錫石、毒砂、褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦等。礦體地質(zhì)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。

4　成礦規(guī)律

根據(jù)各礦體的附礦特征，可以發(fā)現(xiàn)以下成礦規(guī)律：

（1）礦體受石背巖體上侵時(shí)形成的穹窿構(gòu)造的局部凹陷部位控制，礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀與侵入接觸面產(chǎn)狀基本一致。礦體露天開(kāi)采斷面示意圖見(jiàn)圖3。

（2）成礦物質(zhì)來(lái)源：推測(cè)礦質(zhì)主要來(lái)自母巖體，成礦方式有2種：一種是有資料表明石背巖體具有含F(xiàn)e、W、Sn、Mo含量高的特征，是礦體的形成的重要物質(zhì)來(lái)源［1-2］。中粒黑云母斑狀花崗巖黑云母含量可達(dá)到5%～10%，而接觸帶中細(xì)粒花崗巖黑云母含量不到1%，黑云母自變質(zhì)作用形成白云母過(guò)程中有鐵質(zhì)析出現(xiàn)象（圖4）。巖體邊緣相的暗色礦物中鐵在巖體自變質(zhì)作用過(guò)程，從載體脫離，被活化轉(zhuǎn)移，在侵入接觸部位交代成礦。另一方面含礦侵入體在熱液參與下與圍巖發(fā)生雙交代作用（圖5），礦石呈交代殘余結(jié)構(gòu)，形成于矽卡巖有關(guān)的磁鐵礦化。

圖4　黑云母自變質(zhì)作用形成白云過(guò)程中鐵質(zhì)析出（+）

（3）成礦流體：目前尚缺乏該地區(qū)包裹體和同位素研究資料，從該區(qū)圍巖蝕變特征可以判斷堿交代作用與透輝石矽卡巖磁鐵礦關(guān)系密切。巖體接觸帶中細(xì)粒花崗巖因鈉化而強(qiáng)烈褪色，斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石被鈉長(zhǎng)石交代，蝕變過(guò)程中有鐵、鎂、鈣及鉀的析出，鐵質(zhì)以（K，Na）［Fe（Cl，F(xiàn)）4］、（K，Na）2［Fe（Cl，F(xiàn)）4］、Na［FeCl（OH）］8等絡(luò)合物形式轉(zhuǎn)移［3］，在接觸構(gòu)造部位富集成礦。初步判斷其成礦流體化學(xué)性質(zhì)屬H2O-NaCl-CO2［4］。

（4）侵入接觸構(gòu)造體系［5］：該地區(qū)侵入構(gòu)造體系按形態(tài)主要是波狀和順層貫入兩種，按性質(zhì)屬于混染接觸帶，具明顯的同化混染作用，與圍巖界線(xiàn)不清晰。礦體主要賦存在接觸帶外帶矽卡巖、角巖帶中，礦體形成與侵入接觸構(gòu)造帶關(guān)系密切，當(dāng)富含水的巖漿侵入就位后，或地下熱水在接觸帶附件匯聚時(shí)，空隙、孔洞甚為發(fā)育的接觸帶就是成分熱液活動(dòng)的有利空間。

（5）成礦系列討論［6］：富含多金屬元素的石背巖體，上侵時(shí)形成的穹窿構(gòu)造在巖體頂部和周?chē)纬梢幌盗袕埿粤严?，多金屬元素從巖漿中分離進(jìn)入流體相，含礦熱液繼續(xù)向上貫入，按成礦溫度會(huì)形成一系列多金屬礦床。現(xiàn)有勘查探明的礦床包括：中高溫?zé)嵋旱V床（茅嶺、大頂、桂林等熱液接觸帶型鐵礦，白沙樓熱液充填石英脈型黑鎢礦，大席矽卡巖型鐵鉬礦）、中低溫?zé)嵋旱V床（鹿湖嶂鉛鋅礦）。

圖5　鈉質(zhì)交代鉀長(zhǎng)石形成條紋長(zhǎng)石（+）

5　找礦方向探討

（1）接觸帶構(gòu)造是一種重要的成礦構(gòu)造類(lèi)型，找礦過(guò)程中注意接觸帶斷裂圈閉環(huán)境，接觸帶內(nèi)外帶、接觸帶構(gòu)造的局部凹陷帶、接觸—斷裂帶、接觸—褶皺斷裂是含礦熱液運(yùn)移和富集的有利地段。

（2）按照成礦序列地質(zhì)觀點(diǎn)，石背巖體以大頂鐵礦田為中心，除已發(fā)現(xiàn)了5個(gè)具有一定規(guī)模的鐵多金屬礦床，目前在大席若子輋、杉園下發(fā)現(xiàn)的金礦點(diǎn)成因可能與石背巖體有關(guān)，推測(cè)巖體外圍應(yīng)該還有淺成低溫鉛、鋅、金、銀礦床的存在。

（3）目前我們發(fā)現(xiàn)的礦床，大部分都是露天礦，而實(shí)際上矽卡巖型礦床多以隱伏礦為主，特別是蓋層比較厚的地段，存在隱伏接觸熱液鐵多金屬礦和高溫脈狀鎢錫礦的可能。

（4）在找礦勘探過(guò)程中，要充分應(yīng)用物化探找礦，在該區(qū)及外圍可以運(yùn)用磁化測(cè)量、土壤測(cè)量等方法，圈出多金屬異常區(qū)，推測(cè)蓋層下隱伏礦的部位，適當(dāng)以深部鉆探驗(yàn)證。

［1］藍(lán)恒春.石背巖體成礦特征及周邊找礦遠(yuǎn)景［J］.中國(guó)礦山工程，2008（2）：53-55.

［2］陳婉君，楊智榮.廣東大頂鐵礦田多金屬礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008（29）：98-99.

［3］王可南，姚培慧，等.中國(guó)鐵礦床綜論［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1992：425-527.

［4］盧煥章.典型金屬礦床的成因及其構(gòu)造環(huán)境［M］.北京：地質(zhì)出版社，1988：189-259.

［5］翟裕生，林新生，等.礦田構(gòu)造學(xué)［M］.北京：地質(zhì)出版社，1993：29-45.

［6］翟裕生，姚書(shū)振，等.成礦序列研究［M］.武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1998：32-58.

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A

1004-5716（2016）02-0106-04

2015-02-05

2015-02-05

劉嶠（1990-），男（漢族），河南信陽(yáng)人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)勘查工作。