大頂鐵礦南部礦帶多金屬礦床地質(zhì)特征及礦床成因

曹志良

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大頂鐵礦南部礦帶多金屬礦床地質(zhì)特征及礦床成因

曹志良

（廣東省有色地質(zhì)勘查院，廣東 510080）

通過對(duì)廣東大頂鐵礦田南部礦帶多金屬礦床地質(zhì)特征的綜合研究，總結(jié)和探計(jì)了該區(qū)多金屬礦床的控礦因素、成礦規(guī)律及礦床成因。經(jīng)研究表明，該區(qū)鎢錫礦床為巖漿熱液接觸交代矽卡巖型礦床，鐵礦床為海相沉積-熱液改造型變質(zhì)礦床，鉛鋅銀礦床為巖漿熱液交代充填型礦床。

地質(zhì)特征；礦床成因；矽卡巖；大頂鐵礦

廣東省東源縣-連平縣大頂鐵礦田南部礦帶多金屬礦區(qū)（以下簡(jiǎn)稱礦區(qū)）位于東源縣城332°方向，直距56㎞。礦區(qū)西部地段屬河源市東源半江鎮(zhèn)管轄，東部地段屬河源市連平縣油溪鎮(zhèn)管轄。該礦區(qū)周圍分布著眾多規(guī)模大小不等的礦床。2004年至今，廣東省有色地質(zhì)勘查院在該礦區(qū)開展了一系列普查和詳查找礦工作，通過地表工作及深部鉆孔揭露，在三疊系上統(tǒng)大頂組第三段（T3dd3）地層中發(fā)現(xiàn)2條鎢錫鐵礦體、6條鐵礦體，在三疊系上統(tǒng)大頂組第二段（T3dd2）地層中發(fā)現(xiàn)2條鉛、鋅礦體。近年來，對(duì)該區(qū)多金屬礦床的地質(zhì)特征及礦床成因也有一些相應(yīng)的探討，但因其成因復(fù)雜，眾說紛紜[1-6]。通過收集前人的地質(zhì)工作資料基礎(chǔ)上，查明礦區(qū)的金屬礦體的產(chǎn)出部位、特征及規(guī)模，總結(jié)區(qū)內(nèi)多金屬的控礦因素和成礦規(guī)律，希初步探討其礦床成因。

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)地處贛閩隆起區(qū)與粵桂湘贛褶皺帶的接壤部位，夾持在北東向河源深斷裂帶與新豐斷褶帶之間，東西向佛岡-豐良構(gòu)造巖漿巖帶（燕山三期花崗巖帶）橫貫該區(qū)。

區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為寒武系、泥盆系、石炭系、三迭系、侏羅系、白堊系和第三系。寒武系地層以碎屑巖為主；泥盆系至三迭系為海陸交互相—淺海相的粗碎屑巖、砂泥質(zhì)頁巖、碳酸鹽巖和含煤建造；侏羅系至白堊系為海陸交互相—內(nèi)陸湖泊相砂頁巖、紅色碎屑巖及火山巖建造；第三系為內(nèi)陸河湖相—山麓相紅色碎屑巖，晚期有中、基性巖的噴發(fā)活動(dòng)。區(qū)域構(gòu)造以褶皺為主，斷裂構(gòu)造發(fā)育較弱，主要構(gòu)造線方向有北東—南西向、北西—南東向及北東東—南西西向。區(qū)內(nèi)燕山三期新豐江巖體和石背黑云母花崗巖體大面積出露，圍繞黑云母花崗巖發(fā)育有閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)巖脈和輝綠巖脈等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層比較簡(jiǎn)單，只有三疊系上統(tǒng)大頂群和第四系。根據(jù)巖性組合特征，大頂群可分為大頂組和蕉園組。大頂組又可以再細(xì)分為三段，據(jù)地質(zhì)調(diào)查及鉆孔揭露，在區(qū)內(nèi)大頂組僅見第二（T3dd2）和第三段（T3dd3）。蕉園組分為第一段（T3dj1）和第二段。礦區(qū)出露的地層產(chǎn)狀沒有太大的變化，近似單斜巖層，產(chǎn)狀30°～45°∠10°～25°。其中，大頂組第三段為該礦區(qū)賦存鎢、錫、鐵、鉛、鋅礦的層位。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于石背花崗巖體之南，受石背穹窿控制。區(qū)內(nèi)開闊型的次級(jí)褶皺大致呈北東向展布。西北部有石坑－鐵帽頂背斜，西南部有茅嶺背斜，均向南西傾伏。背斜之間有平緩的鹿湖嶂向斜。斷裂以北東向壓扭性斷裂為主，主要為西北向的F1斷裂。

2.3 巖漿活動(dòng)

礦區(qū)北部屬石背巖體，區(qū)內(nèi)出露期后細(xì)晶閃長(zhǎng)巖脈侵入（細(xì)粒角閃閃長(zhǎng)巖）。

石背巖體的主體為似斑狀黑云母花崗巖，出露在礦區(qū)北部觀音座蓮及石背一帶?；◢弾r內(nèi)見不明顯的細(xì)粒-中細(xì)粒的巖相分帶，且或多或少都含有長(zhǎng)石和石英斑晶，從而構(gòu)成普遍的斑狀構(gòu)造。

細(xì)粒角閃閃長(zhǎng)巖脈出露于礦區(qū)東部大塘坑、笠麻橋坑一帶，呈東西走向脈狀產(chǎn)出，厚度、產(chǎn)狀不詳。巖石灰-淺灰黑色，變余細(xì)晶閃長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物主要為長(zhǎng)石（70％），已絹云母化和黝簾石化；角閃石占30％；磁鐵礦少量。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)處于花崗巖的外接觸帶，由于巖漿巖的多期次活動(dòng)和期后熱液的疊加作用，使礦區(qū)地層受到廣泛接觸變質(zhì)，形成較大范圍的角巖化，局部矽卡巖化、大理巖化、硅化、綠泥石化等。

2.5 圍巖蝕變

本礦區(qū)的矽卡巖大致可分為鈣質(zhì)矽卡巖與鎂質(zhì)矽卡巖兩種：①鈣質(zhì)矽卡巖是由石榴石、輝石和鈣鐵硅酸鹽類組成。②鎂質(zhì)矽卡巖是原巖鎂質(zhì)較多而形成的巖石，出現(xiàn)較多的鎂硅酸巖類礦物，還出現(xiàn)一些硼酸鹽類礦物，而較少鈣硅酸鹽類礦物。

圖2 礦區(qū)白鎢礦照片

矽卡巖化圍巖蝕變，造成了鐵與錫、鎢的獨(dú)立成礦和疊加成礦。磁鐵礦成礦作用與先期區(qū)域角巖化和稍后的局部矽卡巖關(guān)系密切。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)及特征

礦區(qū)分為長(zhǎng)林屋、單竹坑二個(gè)區(qū)段，共發(fā)現(xiàn)鎢錫鐵礦體2個(gè)、鐵礦體6個(gè)、鉛鋅銀礦體2個(gè)。礦體均為層狀、似層狀順層產(chǎn)于大頂組第三段地層中，與頂、底板圍巖呈突變接觸關(guān)系，圍巖多為角巖或弱矽卡巖化角巖。

3.1.1 鎢錫鐵礦體

兩層礦體分上下分布于長(zhǎng)林屋區(qū)段，在NBT1、NBT3剝土、ZK1002鉆孔中揭露到，在NBT4尖滅。礦體呈層狀產(chǎn)出于矽卡巖中，傾向西南，產(chǎn)狀210°～265°∠10°～25°。礦體長(zhǎng)約470～680m，寬約310～670m。礦體在NBT1最厚為2.75 m, 質(zhì)量分?jǐn)?shù)：WO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.18%～0.43%、Sn質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.21%～0.33%，工業(yè)礦體平均厚1.1～1.73m。

3.1.2 鐵礦體

6條鐵礦體分布于長(zhǎng)林屋和單竹坑區(qū)段，礦體呈層狀產(chǎn)出于矽卡巖中，產(chǎn)狀210°～235°∠10°～25°，礦體長(zhǎng)400～2 250m，寬約260～670m。礦體厚度為1～3.27m， TFe質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29%～36.35 %。

3.1.3 鉛鋅銀礦體

礦區(qū)共有鉛、鋅、銀礦體2個(gè)：分別分布在長(zhǎng)林屋區(qū)段和單竹坑區(qū)段。

長(zhǎng)林屋區(qū)段的鉛鋅銀礦體為陡傾斜脈，傾角約70°，厚度0.26m，由兩條脈幅3cm和方鉛礦脈穿插在角巖中而成，Pb品位為0.82%、Zn為0.15%、Ag 為571.0×10-6。

單竹坑區(qū)段的鉛鋅礦體產(chǎn)在黑云母花崗巖頂部外接觸帶，呈層狀、似層狀近于水平順層產(chǎn)出，為細(xì)脈-浸染狀鉛鋅礦體，頂板為角巖或弱矽卡巖化角巖，底板為黑云母花崗巖，礦石Pb、Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.09%、0.75%。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 矽卡巖型鎢錫（鐵）礦石

矽卡巖型鎢鐵錫礦石呈灰、淺灰色，自形、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)。浸染狀構(gòu)造或致密塊狀構(gòu)造。礦石中金屬礦物有磁鐵礦、硼鎂鐵礦、白鎢礦、錫石、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物有白云母、透輝石、絹云母、綠簾石、黑云母。金屬礦物呈自形晶的約占礦物量的5%～28%，脈石礦物約占礦石量的72%～95%。金屬礦物大致生成順序?yàn)榇盆F礦、白鎢礦、錫石→黃鐵礦、方鉛礦→硼鎂鐵礦。

3.2.2 鉛鋅銀礦石

鉛鋅銀礦石呈灰、淺灰黑色，細(xì)脈-浸染狀結(jié)構(gòu)，角巖狀、致密塊狀構(gòu)造。礦石中金屬礦物占礦物量的6%，主要為：方鉛礦、閃鋅礦，次為黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦；脈石礦物占94%，主要有：石英、石榴石、透輝石、絹云母、方解石、綠簾石、長(zhǎng)石、白云母等。金屬硫化物的大致生成順序?yàn)椋狐S鐵礦→閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦。

4 成礦規(guī)律與控礦因素

4.1 礦區(qū)的礦化富集規(guī)律

1）鎢錫鐵礦化富集在T3dd3地層含鐵、鈣、泥質(zhì)較高的部位，鉛鋅礦化富集在T3dd2地層的層間微細(xì)裂隙發(fā)育密集的部位。

2）往往在礦化富集部位附近有細(xì)晶花崗巖巖枝或巖株，礦化體多產(chǎn)于巖枝（株）上部、旁側(cè)或巖枝中的圍巖捕虜體。

3）鎢錫礦化幾乎與矽卡巖化在空間上產(chǎn)出一致，其強(qiáng)弱一般呈正相關(guān)。

4）鉛鋅銀礦化一般富集于巖枝（株）外接觸帶，發(fā)育密集的層間裂隙是較有利的富集部位。

4.2 成礦控制因素

1）燕山三期多次侵入的巖漿巖與含鐵鈣質(zhì)砂質(zhì)泥巖的接觸帶往往構(gòu)成富磁鐵礦和鎢錫鐵綜合礦。

2）與燕山三期后期細(xì)晶花崗巖的直接接觸可形成較富礦化，可出現(xiàn)鎢錫的單獨(dú)礦化及與鐵礦化的疊加；離巖體較遠(yuǎn)僅形成單獨(dú)的磁鐵礦化。

3）含鐵砂質(zhì)泥巖與巖漿巖的接觸，多在巖體上部或巖體中的圍巖捕虜體形成較富礦化。

4）由于T3dd3地層的多旋回（含鐵、鈣、泥質(zhì)巖性多層），使區(qū)內(nèi)垂向上有多層鎢錫鐵礦體的產(chǎn)出，巖體邊緣亦可能有多處與含鈣砂質(zhì)泥巖層接觸交代，在垂向上可能出現(xiàn)多處含鎢錫鐵矽卡巖的產(chǎn)出。因此，深部（延至巖體頂部）的找礦潛力巨大。

5）次級(jí)穹隆對(duì)成礦氣液的沉淀十分有利。

5 礦床成因探討

區(qū)內(nèi)花崗巖母巖含W-Sn-Mo-Bi成礦元素豐度較高，而沉積巖的上述成礦元素豐度較低，大量巖礦鑒定證明區(qū)內(nèi)沉積巖物質(zhì)來自陸源，綜合上述礦體的產(chǎn)出特征、礦化的富集規(guī)律以及成礦控制因素等，對(duì)本礦床的成因做如下試論：

大致在中、上三疊世時(shí)，大席-大頂-大往-河源一帶為北西-南東方向的淺海灣，呈狹長(zhǎng)指狀。北東和北西即為下古生界的古地塊，由于靠近古陸邊緣，沖刷沉積了大量陸源含鐵碎屑物質(zhì)，以“濁流層”的形式發(fā)育，形成一些微細(xì)層理?xiàng)l帶。由于升降動(dòng)蕩的海底構(gòu)造活動(dòng)，直接造成頻繁海進(jìn)海退在狹長(zhǎng)淺海灣中發(fā)生，導(dǎo)致狹長(zhǎng)淺海灣內(nèi)沉積建造發(fā)育的沉積韻律和多沉積旋回（現(xiàn)存T3dd3地層中出現(xiàn)多層含鐵鈣質(zhì)砂質(zhì)泥巖已變質(zhì)為矽卡巖，便是佐證）。而在大頂?shù)V山頭-泥竹塘-鐵帽頂大致呈NWW方向的地段，可能是當(dāng)時(shí)海底局部凹陷的地帶，含鐵物質(zhì)就相對(duì)聚集，沉積了比較厚而富集的狹長(zhǎng)型鐵礦帶。

到了中侏羅世時(shí)，強(qiáng)烈的多期次的燕山運(yùn)動(dòng)引起廣泛的多巖相花崗巖接觸變質(zhì)作用和后期的熱液作用，對(duì)地層進(jìn)行了多次不同程度的變質(zhì)改造，使區(qū)內(nèi)地層受到廣泛的角巖化、矽卡巖化作用。特別是后期分異富含礦且粘稠度較小的巖漿熱液活動(dòng)，對(duì)處于接觸帶或其附近的富含鐵、鈣、泥砂質(zhì)原巖，進(jìn)行了強(qiáng)烈變質(zhì)改造，使原巖中的鐵質(zhì)進(jìn)一步疊加富集、磁鐵礦化（如大頂?shù)V山頭、泥竹塘、鐵帽山礦體），并使富含鐵、鈣、泥砂質(zhì)原巖強(qiáng)烈變質(zhì)產(chǎn)生矽卡巖化。

在矽卡巖化過程中，富礦巖漿熱液帶入了鎢錫，形成了現(xiàn)在的層狀、似層狀矽卡巖型鎢錫（鐵）礦床。而后續(xù)富含鉛鋅銀的巖漿熱液選擇在其頂部裂隙發(fā)育部位交代充填，形成現(xiàn)在的似層狀、透鏡狀細(xì)脈-浸染型鉛鋅礦床。

區(qū)內(nèi)鎢錫-鉛、鋅、銀成礦與多期-多階段巖漿巖侵入作用直接相關(guān)，區(qū)內(nèi)多期-多巖相花崗巖是鎢、錫、鉛、鋅、銀的成礦母巖。

綜上所述，該區(qū)鎢錫礦床的成因類型為巖漿熱液接觸交代矽卡巖型；鐵礦床為海相沉積—熱液改造變質(zhì)型；鉛鋅銀礦床為巖漿熱液交代充填型。

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Geological Features and Genesis of Polymetallic Deposits in the Southern Zone of the Dading Iron Field, Guangdong

CAO Zhi-liang

(Guangdong Institute of Geology of Nonferrous Metals, Guangdong 510080)

This paper deals with ore control factors, metallogeny and ore genesis of the polymetallic deposits in the southern zone of the Dading iron field, Guangdong. The study shows that W-Sn deposits in this region belong to skarn type, while Fe deposits are sedimentary-reformed type and Pb-Zn-Ag deposits are hydrothermal metasomatic-filling deposits in origin.

geological feature; ore genesis; skarn; southern ore belt

P618.31；P618.4

A

1006-0995（2017）02-0257-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.02.019

2017-02-19

曹志良（1981- ），河南洛陽人，工程師，研究方向：地質(zhì)礦產(chǎn)勘查