金竹坑鐵礦礦床地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)因素研究

王金和

(福建省196地質(zhì)大隊，福建 沙縣 365500)

1 礦區(qū)概況

金竹坑鐵礦位于銀頂格鐵礦勻稱邊緣[1]，因其礦產(chǎn)資源豐富、構(gòu)造復(fù)雜、成礦特征多元化而被人們所關(guān)注。

2 礦區(qū)地質(zhì)與礦體特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)出露地層由老到新有：石炭系林地組(C1l)、二疊系童子巖組(P1t)、文筆山組(P1w)。

金竹坑鐵礦位于武夷山成礦帶—浙西南-閩中裂谷多金屬找礦遠景區(qū)的南端，位于政和—大埔深斷裂中部[2-4]，南嶺東西向構(gòu)造帶東延之北側(cè)，長塔—太華復(fù)式背斜東翼。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，以斷裂為主。

斷裂構(gòu)造主要包括：北東向斷裂F2和F3、東西向斷裂F0和F5、北北東向斷裂F13。區(qū)內(nèi)侵入巖較發(fā)育，出露有花崗斑巖脈，分布在淺部及地表，呈巖株狀、脈狀穿切礦段內(nèi)所有地層或呈似層狀大致順層侵入?；野咨\肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)霏細(xì)結(jié)構(gòu)，隱晶顯微粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶含量30%～40%，由石英、鉀長石、斜長石及少量黑云母組成。石英斑晶呈他形粒狀，粒徑一般0.2～2 mm，常被熔蝕成港灣狀或渾圓狀,具絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、方解石化。

2.2 礦體特征

Ⅰ號礦體呈不規(guī)則狀，走向約為340°，傾向西南，出露長度約620 m，厚度約30～70 m，寬度約2～130 m。礦石品位26.05%～66.95%。由鉆孔控制表現(xiàn)為礦體向27線方向礦石質(zhì)量漸好的趨勢。Ⅰ號礦體由Ⅰ1和Ⅰ2兩個礦體組成，Ⅰ2為磁鐵礦，MFe 41.32%～62.13%，具有強磁性，包含在褐鐵礦Ⅰ1之中，賦存于F0之中，并受到F2、F13控制，見圖1。

Ⅱ號礦體為褐鐵礦，呈不規(guī)則透鏡體，出露長度為250 m左右，寬10～37 m，走向約39°，傾向東東南，傾角約為70°，礦石品位25.35%～66.10%。賦存于F3之中，并受到F2控制，見圖2。

圖1 金竹坑鐵礦23線地質(zhì)剖面示意圖

圖2 金竹坑鐵礦100線地質(zhì)剖面示意圖

礦石類型為褐鐵礦、磁鐵礦，主要的礦石礦物為褐鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦等集合體，脈石礦物為透輝石、綠簾石、石榴石、陽起石、透閃石等。

礦石結(jié)構(gòu)：半自形-他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，多為一些粒度較細(xì)小(粒徑0.02～0.5 mm)的不規(guī)則半自形-他形晶粒結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造：土狀、塊狀構(gòu)造、粒狀。

3 礦體形成地質(zhì)因素分析

3.1 層位、巖性控礦條件

3.1.1 層位

礦區(qū)內(nèi)主要礦體賦存于石炭系林地組與二疊系棲霞組灰?guī)r之間的不整合面中。C1l變質(zhì)巖上部巖石中，因其含鐵質(zhì)較高，到了晚古生代第一個海侵時，沉積環(huán)境從氧化逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原，使得部分游離的金屬元素富集形成原始的成礦物質(zhì)。

3.1.2 巖性

礦區(qū)內(nèi)兩礦體的圍巖，均為棲霞組灰?guī)r及矽卡巖，特別是那些含雜質(zhì)較多，裂隙發(fā)育的，易與中、酸性巖漿發(fā)生交代作用而成礦。如灰?guī)r缺失，則無工業(yè)礦體存在。

3.2 構(gòu)造控礦條件

3.2.1 不整合面構(gòu)造

石炭系林地組與二疊系棲霞組灰?guī)r之間的不整合面是構(gòu)造薄弱帶。由于后期動力作用的影響，局部地段還疊加有斷裂構(gòu)造，使得原來處于壓緊、封閉狀態(tài)的不整合面轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放系統(tǒng)，成為礦質(zhì)富集的絕佳環(huán)境[4]。

3.2.2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要表現(xiàn)為成礦前斷裂，但又具繼承性多期脈動斷裂的特點。力學(xué)性質(zhì)為先壓后張。根據(jù)斷裂的產(chǎn)狀，主要有兩組：一為傾角平緩、具較寬破碎帶且與不整合面重合，如F0斷裂；另一為傾角較陡，切割地層較深的斷裂，如F13，礦區(qū)西側(cè)前峰礦段ZK22控制到該斷層，巖性為花崗斑巖充填其中的角礫巖。斷裂構(gòu)造為礦液運移提供良好的通道。

3.3 巖漿巖控礦條件

區(qū)內(nèi)巖漿巖巖性為花崗巖、花崗斑巖，兩者為同源同期不同相巖石。深部為花崗巖，淺部為花崗斑巖?；◢彴邘r呈巖枝、巖脈狀小侵入體，富含F(xiàn)、Cl等揮發(fā)組分，為含礦熱液聚集、運移、交代圍巖提供有利條件。從巖石的微量元素分析：花崗斑巖中的Cu、Pb元素含量較花崗巖高，這說明造礦元素在巖漿侵入過程中已從深部向上部遷移聚集，后再擴散、滲濾交代矽卡巖成礦。

在空間上，離花崗斑巖愈近，特別是有隱伏巖體存在的條件下，礦體厚度大品位富。如23線附近為Ⅰ號礦體中心部位。

3.4 礦質(zhì)形成過程

區(qū)內(nèi)各礦石類型及矽卡巖的化學(xué)成分中F、Cl含量較高，且礦石中F的含量又較矽卡巖高。這說明隨著接觸交代作用增強，從溶液中帶來的揮發(fā)分增多。F、Cl和金屬Fe能形成較為穩(wěn)定的絡(luò)合物，是成礦物質(zhì)重要的搬運形式，也是促使鐵質(zhì)在圍巖和巖漿中活化轉(zhuǎn)移的重要因素[5-6]。當(dāng)酸性的含礦溶液與弱堿性的介質(zhì)碳酸鹽圍巖相遇時，發(fā)生中和作用后溶液失去化學(xué)平衡，導(dǎo)致了絡(luò)合物的分解，并以滲濾交代的方式發(fā)生了強烈的矽卡巖化和硫、多金屬、磁鐵礦化，進而富集成礦[7-8]。

4 結(jié)語

通過該礦區(qū)鐵礦的成礦地質(zhì)因素分析研究，認(rèn)為：該礦區(qū)鐵礦具有一定的賦存層位性，在長期的構(gòu)造活動背景下，含礦巖漿侵入含鐵質(zhì)巖層和灰?guī)r巖層，發(fā)生接觸交代作用，使成礦元素得以富集成礦，因此本區(qū)礦床類型為接觸交代型鐵礦床[2]。

依據(jù)本區(qū)的接觸交代型鐵礦床，接觸交代部位即為F0和F3斷裂帶，兩斷裂均為區(qū)域性斷層，為本區(qū)重要的儲礦和控礦構(gòu)造。經(jīng)槽探驗證，Ⅰ號礦體賦存在F0之中，經(jīng)鉆孔驗證Ⅱ號礦體賦存在F3之中，均能反映處兩礦體賦存空間。另外Ⅰ、Ⅱ號礦體之中都含有磁鐵礦，具有磁性，特別是Ⅰ1礦體具有強磁性。基于上述特征，在Ⅰ、Ⅱ號礦體中出露的地域(即F0、F3出露地帶)進行必要磁法勘探，對下一步進行地質(zhì)工作和擴大礦山規(guī)模具有重要意義。

[1] 陳枚．福建上蔡硫多金屬礦區(qū)前峰西礦段銀的礦床地球化學(xué)特征及賦存狀態(tài)研究[J]. 化工地質(zhì), 1994, 16(4)：258-266.

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[3] 梁祥濟．中國矽卡巖和矽卡巖礦床形成機理[M]. 北京：學(xué)苑出版社，2000.

[4] 福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局．中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)部地質(zhì)專報(區(qū)域地質(zhì)第4號)福建省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1985.

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