廣東省陽(yáng)山縣觀音山鐵礦控礦因素與找礦前景

黃賽賽

（廣東省化工地質(zhì)勘查院）

本礦區(qū)處于華南褶皺系武夷—云開(kāi)斷褶帶湘桂褶陷南東部位，郴懷復(fù)向斜與英德弧形構(gòu)造交接地段的南側(cè)［1］。區(qū)內(nèi)地層強(qiáng)烈變形，發(fā)育一系列北東向緊密褶皺，同時(shí)伴隨較為強(qiáng)烈的斷裂作用，斷裂構(gòu)造主要有北東向及北西向2組。

區(qū)域上出露地層主要為志留紀(jì)與泥盆紀(jì)時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后振蕩式接受沉積的一套濱海—淺?！獮I海（沼澤）—淺海交互相碎屑巖（或含煤碎屑巖）及碳酸鹽巖建造［1］。

區(qū)域上巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為西、南側(cè)大面積出露的晚侏羅世侵入的連陽(yáng)黑云母花崗巖體。受其影響，巖體接觸帶及附近地區(qū)熱液交代蝕變作用強(qiáng)烈，并伴生有鐵、鉛、鋅及多金屬等礦產(chǎn)產(chǎn)出。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層有中、上泥盆統(tǒng)碎屑巖及第四系地層［2］，由老至新描述如下。

（1）中泥盆統(tǒng)春灣組（D2c）。根據(jù)巖性大致分為上、中、下3個(gè)巖性段。

下部（D2c1）為灰白色粉砂巖夾鈣質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r及粉砂質(zhì)頁(yè)巖，夾層走向不穩(wěn)定，巖性變化較大。粉砂巖以中厚層為主，夾有厚層狀者。本層巖石普遍經(jīng)受變質(zhì)形成石英角巖、大理巖、大理巖化灰?guī)r、硅化粉砂巖局部見(jiàn)云母片巖。在灰?guī)r邊緣，常見(jiàn)含透鏡狀、脈狀磁鐵礦體的矽卡巖，且伴生Fe、Pb、Zn等硫化物礦化。巖層傾向一般為130～140°，傾角33°。

中部（D2c2）為灰白色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉砂巖。夾層多呈中厚層狀。局部地段角巖化作用較強(qiáng)烈，形成堅(jiān)硬的角頁(yè)巖。與上伏地層呈整合接觸，巖層傾向一般為125～136°，傾角為56°。

上部（D2c3）為灰白—灰綠色粉砂巖夾粉砂質(zhì)頁(yè)巖。粉砂巖呈變余粉砂狀結(jié)構(gòu)，厚層狀，層紋較發(fā)育，含較多黑色條帶。與上伏地層呈整合接觸，局部見(jiàn)斷層接觸，巖層傾向一般為116～125°，傾角為38°。

（2）上泥盆統(tǒng)（D3）。據(jù)其巖性差異可分下、上2個(gè)巖性段。

下部（D3a）為灰黑泥質(zhì)粉砂巖夾深灰—黃褐色粉砂質(zhì)頁(yè)巖。粉砂巖以中厚層為主，偶夾有厚層狀。巖石略具鱗片變晶結(jié)構(gòu)，斷口有弱的絲絹光澤。其下部粉砂巖含2.5%細(xì)粒黃鐵礦，黃鐵礦以細(xì)脈、浸染、扁豆?fàn)町a(chǎn)出。巖層傾向一般為106～125°，傾角為41°。

上部（D3b）為灰白—深灰色粉砂巖夾粉砂質(zhì)頁(yè)巖，局部見(jiàn)兩者呈互層，粉砂巖層厚自下往上有中厚—薄層變化趨勢(shì)，粉砂質(zhì)頁(yè)巖中常夾有粉砂巖扁豆體。巖層傾向一般為107～120°，傾角為43°。

（3）第四系（Q）。第四系不發(fā)育，主要沿小溪流兩岸及礦區(qū)內(nèi)村莊附近分布，一般厚度小于20 m，多為沖積卵石、砂礫土。其余地段一般為厚度不等的殘坡積含碎石、角礫的黏性土。

1.2 構(gòu)造

本區(qū)褶皺不發(fā)育，地層總體上為向南東傾斜的單斜構(gòu)造，地層產(chǎn)狀為15～79°。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有北西及近南北向2組斷裂構(gòu)造，主要斷裂有5條，F(xiàn)1～F4分布在區(qū)內(nèi)的南部，F(xiàn)5分布在區(qū)內(nèi)的北部，自東往西依次介紹如下。

（1）F1正斷層近南北向，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約750 m，傾角75°，下盤(pán)巖性為泥盆系上統(tǒng)D3a灰黑色泥質(zhì)粉砂巖夾黃褐色粉砂質(zhì)頁(yè)巖；上盤(pán)除泥盆系上統(tǒng)D3b的灰白～深灰色粉砂巖夾粉砂質(zhì)頁(yè)巖外，斷裂北部為晚侏羅世黑云母花崗巖地層。

（2）F2正斷層走向大致為北西320°，長(zhǎng)約為1 100 m，傾向北東，傾角為80°，兩盤(pán)巖性均為泥盆系中統(tǒng)D2c3厚層狀、青灰色粉砂巖，斷層兩側(cè)附近小褶皺、節(jié)理發(fā)育。

（3）F3平移斷層走向大致為北西300°，長(zhǎng)約為600 m，兩盤(pán)地層均為泥盆系中統(tǒng)D2c3的地層，可見(jiàn)石英脈被錯(cuò)開(kāi)大約為90 m。

（4）F4平移斷層走向大致為北西335°，長(zhǎng)約為750 m，兩盤(pán)地層均為泥盆系中統(tǒng)中下部D2c1、D2c2的地層，錯(cuò)距大約為50 m，斷裂西側(cè)碎裂巖發(fā)育。斷裂帶可見(jiàn)寬度為2 m。斷裂帶中角礫巖發(fā)育，角礫多為次棱角狀，粒徑為2～10 m不等，含量約為60%，巖石風(fēng)化面多見(jiàn)鐵質(zhì)充填裂隙。F4斷層對(duì)V3號(hào)礦體有一定的破壞作用。

（5）F5逆斷層走向大致為南北向12°，長(zhǎng)約為400 m，兩盤(pán)地層為晚侏羅世黑云母花崗巖與中泥盆統(tǒng)下部D2c1，傾向?yàn)槟蠔|102°。

勘查工作區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造為F4、F5這2條。

1.3 巖漿巖

（1）黑云母花崗巖。黑云母花崗巖主要分布于礦區(qū)西部及東部，出露面積約7 km2，屬連陽(yáng)巖體的一部分。巖性為中粗粒（局部為細(xì)粒）黑云母花崗巖，呈淺灰紅—灰白色，似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)主要為花崗結(jié)構(gòu)。斑晶為鉀長(zhǎng)石及少量斜長(zhǎng)石。鉀長(zhǎng)石斑晶為淡紅色，長(zhǎng)板狀，外形不十分規(guī)則，大小為（10～20）mm×（15～25）mm，含量約占40%，石英含量約占30%，黑云母約占3%，副礦物微量，主要為榍石、磁鐵礦、鋯石、磷灰石等。

巖體中原生構(gòu)造較發(fā)育，多出現(xiàn)于巖體邊緣，主要為流面、流線，其產(chǎn)狀與接觸面產(chǎn)狀一致，隨接觸面產(chǎn)狀變化而變化。巖體內(nèi)節(jié)理發(fā)育，最發(fā)育的2組節(jié)理走向?yàn)楸蔽?10～315°、331～339°。

（2）花崗斑巖?；◢彴邘r見(jiàn)于觀音山礦段的ZK03鉆孔及附近機(jī)臺(tái)搬遷道路邊坡。巖石呈淺灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶成分主要為長(zhǎng)石、石英，長(zhǎng)石呈自形板狀，可見(jiàn)鈉長(zhǎng)石律雙晶，表面已蝕變?yōu)檎惩恋V物，含量約13%，石英呈它形粒狀，斑晶粒徑大小在6.00～12.00 mm，不均勻分布?；|(zhì)為長(zhǎng)石、石英、黑云母，長(zhǎng)石呈長(zhǎng)板狀、粒狀，部分表面已蝕變?yōu)榫G泥石、綠簾石、碳酸鹽礦物，含量約為50%。石英呈不規(guī)則粒狀，不均勻分布在長(zhǎng)石顆粒間，含量約為25%，黑云母呈片狀，已蝕變?yōu)榫G泥石，不均勻分布，含量約為10%。見(jiàn)浸染狀磁黃鐵礦、黃鐵礦顆粒、團(tuán)粒。

花崗斑巖分布區(qū)具有高值負(fù)異常反應(yīng)，從地面高磁資料分析，觀音山礦段可能存在多個(gè)花崗斑巖小巖株。鉆孔資料顯示花崗斑巖與鐵、鉛鋅礦化關(guān)系密切。

（3）脈巖。區(qū)內(nèi)產(chǎn)出的脈巖有中性巖脈和石英脈：中性巖脈主要為斜長(zhǎng)巖，主要分布本區(qū)西部黑云母花崗巖中，走向北北東，長(zhǎng)為33～40 m，寬約為30～40 m，白色帶淺綠，主要礦物為斜長(zhǎng)石，含少量石英、黃鐵礦。石英脈呈乳白色，部分鐵染呈褐色，石英晶體為2～20 cm，一般為不規(guī)則粒狀聚集體，偶有成梳狀排列者。脈體多走向北東，次為北西向，長(zhǎng)為20～50 m，寬為0.3～20 m。

1.4 圍巖蝕變

受巖漿侵入影響，本礦區(qū)接觸變質(zhì)作用較明顯，主要有角巖化、大理巖化、矽卡巖化、硅化等。

（1）角巖化。廣泛分布于泥盆系碎屑巖與巖漿巖侵入接觸部位或附近，巖石一般具變余結(jié)構(gòu)，形成角巖化砂巖或角巖，呈灰色或灰綠色，致密堅(jiān)硬。

（2）大 理 巖 化。據(jù)GZK001、GZK301及 探 槽GTC302揭露，觀音山礦段春灣組下部所夾灰?guī)r重結(jié)晶和腿色現(xiàn)象明顯，巖石部分呈白色，顆粒粗大，部分形成黑白相間的條帶構(gòu)造，條帶寬為1～1.5 cm。

（3）矽卡巖化。多分布于春灣組下部碳酸鹽巖夾層附近的鈣質(zhì)砂巖與巖體的接觸帶或其附近，一般呈透鏡狀、扁豆?fàn)?，長(zhǎng)數(shù)十至百余米，寬度不等，形成巖石呈灰綠、草綠或暗綠棕色，一般呈細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要由透輝石、透閃石、石榴子石、石英組成，多屬石榴石透輝石矽卡巖，少數(shù)為透閃石透輝石矽卡巖。

（4）硅化。局部發(fā)育，主要出現(xiàn)于含磁鐵礦矽卡巖附近，形成硅化灰?guī)r、或硅化砂巖。

2 地球物理特征

在礦區(qū)范圍內(nèi)開(kāi)展了地面高精度磁測(cè)，根據(jù)礦區(qū)磁異常特征，結(jié)合異常所處的地質(zhì)背景，共圈定8個(gè)磁異常，編號(hào)為CT1～CT8（圖1），其中2個(gè)與磁鐵礦關(guān)系密切，分析認(rèn)為是礦異常，其余6個(gè)根據(jù)所處的地質(zhì)環(huán)境認(rèn)為具備找礦前景的異常，簡(jiǎn)稱(chēng)遠(yuǎn)景異常。各異常特征見(jiàn)表1［3］。

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3 礦區(qū)礦（化）體特征

礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的磁鐵礦體有5條，編號(hào)分別為V1、V2、V3、V4及CT2（ZK03、GZK1502所揭露礦體，編號(hào)暫與異常一致）。其中V1、V2礦體產(chǎn)于觀音山礦段。ZK03、GZK1502所揭露礦體隱伏于CT2礦段。V3號(hào)礦體位于西水礦段，被后期活動(dòng)的F4斷裂橫截分成2段。V4號(hào)礦體則位于丹竹坑礦段。

除CT2礦體外，其它各礦體均出露地表，呈透鏡體狀產(chǎn)于富鈣的中泥盆統(tǒng)春灣組（D2c）地層與晚侏羅世侵入的黑云母花崗巖接觸帶附近的石榴石透輝石矽卡巖中。礦體總體走向北北東—北東，傾向南東（個(gè)別礦體如V2走向北西）。

除以上磁鐵礦體外，于觀音山礦段GZK001鉆孔中見(jiàn)有2個(gè)隱伏的鉛鋅小礦體，編號(hào)為VPb+Zn、VZn，分別產(chǎn)于V1號(hào)磁鐵礦體頂、底板，其產(chǎn)狀與V1號(hào)礦體一致。另外，在觀音山礦段GZK003鉆孔中揭露有一個(gè)鐵多金屬礦體，編號(hào)暫與鉆孔編號(hào)一致，產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)春灣組下部（D2c1）地層結(jié)晶灰?guī)r與晚侏羅世黑云母花崗巖接觸帶附近。各礦體特征見(jiàn)表2。經(jīng)野外地表調(diào)查及槽探、鉆探工程驗(yàn)證，在西水礦段原V3號(hào)礦體位置再也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)達(dá)到工業(yè)品位的價(jià)值礦體，在此不再對(duì)其說(shuō)明。另由于V4號(hào)礦體經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)基本已采空，亦不再說(shuō)明。

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4 控礦因素

通過(guò)前期投入的工作基本查明礦區(qū)成礦地質(zhì)條件，基本確定礦床成因類(lèi)型為與晚侏羅世巖漿活動(dòng)有關(guān)的矽卡巖型鐵多金屬（鉛鋅）礦床。磁鐵礦的成因類(lèi)型按其產(chǎn)出特征屬接觸變質(zhì)矽卡巖型礦床。磁鐵礦的形成與矽卡巖關(guān)系密切，成礦有利地段為花崗巖與中泥盆統(tǒng)春灣組下部（D2c1）的含鈣碎屑巖接觸帶。據(jù)已查明的礦床產(chǎn)出特征，控礦因素有如下幾個(gè)方面。

（1）礦體賦存晚侏羅世花崗巖接觸帶（內(nèi)、外接觸帶）矽卡巖或矽卡巖化巖中，其中鐵礦體分布與黑云母花崗巖空間關(guān)系密切，鉛鋅多金屬礦體與相對(duì)較晚侵位的花崗斑巖（花崗正長(zhǎng)斑巖）具有密切的成因聯(lián)系。

（2）礦化、礦體集中賦存于不純碳酸鹽巖或鈣質(zhì)碎屑巖（D2c1）層位及附近，區(qū)域礦產(chǎn)資料對(duì)比此類(lèi)巖石有利于接觸矽卡巖化作用形成，絕大多數(shù)同類(lèi)礦床均產(chǎn)于這類(lèi)巖石分布層位或附近。

（3）礦床的多金屬礦化具有巖體內(nèi)接觸帶殘留鈣質(zhì)巖石矽卡巖化礦化和接觸外帶脈狀矽卡巖礦化兩類(lèi)，后者顯示有巖漿活動(dòng)期前斷裂控制成礦特征［4-5］。

5 找礦前景

綜上分析，本區(qū)礦（化）體集中賦存于不純碳酸鹽巖或鈣質(zhì)碎屑巖（D2c1）層位及附近，區(qū)域礦產(chǎn)資料對(duì)比此類(lèi)巖石有利于接觸矽卡巖化作用形成，這類(lèi)巖石分布層位或附近為重點(diǎn)勘查的區(qū)域。

另一方面，觀音山礦段地面高磁測(cè)量圈出多個(gè)高磁異常（均為正負(fù)伴生異常）。前期工作已驗(yàn)證其中2個(gè)異常為礦致異常，故剩余的未驗(yàn)證異常值得研究并加以驗(yàn)證。在圈出的高值負(fù)異常區(qū)，已有個(gè)別異常驗(yàn)證為花崗斑巖引起。綜合分析，觀音山礦段可能存在多個(gè)隱伏花崗斑巖小巖株，已有個(gè)別鉆孔揭露鐵、鉛鋅礦體本身就是花崗斑巖楔形突出部位的礦化花崗斑巖，如此分析觀音山礦段高值負(fù)異常區(qū)邊緣的中低值正異常具有較大的工程驗(yàn)證價(jià)值，是擴(kuò)大鐵、鉛鋅礦資源量的有利地段。