“新余式”鐵礦控礦條件與成因探討

摘要要：“新余式”鐵礦位于欽杭成礦帶江西西段，為賦存于南華紀下坊組地層中的火山沉積變質型鐵礦床。本文在野外調查和前人研究基礎上， 對其控礦條件、鐵質來源等進行了系統闡述。研究認為“新余式”鐵礦成礦物質來源于古陸巖石的風化剝蝕和海底的火山噴發，鐵礦形成后經歷多期次的褶皺改造，為“ 火山——沉積變質型鐵礦”。

關鍵詞：“新余式”鐵礦；控礦條件；成因探討

贛中鐵礦田位于南華造山帶北緣，武功山—北武夷隆起帶西段武功山隆起東南側的神山倒轉背斜南翼[1]，因最先發現且典型礦床出露于新余市，故習稱“新余式”鐵礦[2]。國內有眾多學者關注過該類型礦床[1-11]，龔建飛、胡受奚等[4] [11]認為其是變質型鐵礦，余志慶、湯家富[6]等認為“新余式”鐵礦成礦物質來源于遠源火山，湯加富、符鶴琴[8]，戴元裕[5]等試圖通過對該類型鐵礦褶皺構造的解析來探討鐵礦成因，雖都取得了一定的成就，但對鐵礦床成因依然存在爭論。

本文在“新余式” 鐵礦綜合科研基礎上，側重闡述該鐵礦主要控礦條件，分析其成礦物質來源，而與其它地質同仁就該類型鐵礦開發、研究等進行交流。

1 控礦因素

1.1 控礦地層

“新余式”鐵礦賦存在南華紀淺變質的千枚巖和片巖中，巖石原巖面貌較清楚，恢復原巖構造為含火山—陸相硅鐵巖沉積建造夾類復理石的泥砂質建造[9]。“新余式”鐵礦賦存于南華系上統楊家橋組第二巖性段（Nh2y2））中，即條帶（紋）狀磁鐵石英巖。其頂板為含磁鐵礦（二云母）石英片巖、夾含石榴石、角巖假礫石英片巖，往下磁鐵礦逐漸減少，由含磁鐵綠泥石英片巖過渡為含黃鐵礦白云母石英片巖，再為次石墨質石英片巖，而與松山組分界。

1.2 控礦構造

研究區主體構造為神山倒轉背斜南翼形成的單斜構造[11]，背斜北翼被萍樂斷裂等沖斷，南翼為含鐵層，其控制著鐵礦層的分布。

在單斜構造基礎上發育的褶皺構造，為研究區的主體褶皺構造。該期以層理面為變形面，形成一些北東東向，軸面北傾的大型褶皺隆起及倒轉褶帶，伴隨有早期成巖變質作用[3]。由于后期構造作用的影響，神山倒轉背斜的傾伏端及其南翼次級褶皺甚為發育，形變為寬緩褶曲構造如黃虎背形、洋源倒轉向形等（圖1）

該期構造形變使早期褶皺產生變形、變位，形成北北西向的韌性剪切帶。后期在前兩期面理為構造形變面，形成一些規模較大，使鐵礦層變得更為復雜的線狀褶皺及穹窿狀、卵狀混合巖隆起。

1.3 控礦巖漿巖

研究區內主要的巖體有西部的山莊花崗閃長巖體（燕山期）和東部的城上花崗巖體（加里東期），兩巖體皆呈巖基侵入震旦系上部地層中。其次有城門北、武元、下桐嶺、芳洲等燕山期酸性小巖體侵入。同時還有呈近東西向帶狀分布的新余神山、嶺上、渥塘一帶超基性巖群。巖體侵入過程除對含鐵巖系產生疊加變質影響外，對鐵礦層的空間延展也產生阻斷、吞蝕等不同程度負面影響，使得鐵礦層局部增厚或變?。▓D2）。

2 成因探討

2.1 成礦物質來源

關于鐵質的來源，目前多認為來自海底火山作用。因為“新余式”鐵礦屬于阿爾戈馬型鐵礦，而阿爾戈馬型總伴有大量火山巖，且鐵建造總是在火山巖最厚的地方形成，因此鐵礦起源于海底火山作用可能性較大。

本文通過良山、天平上、楊家橋等礦區的勘查發現，研究區巖石組合主要為絹云千枚巖、綠泥絹云千枚巖、炭質千枚巖、碳酸鹽巖及少量變質砂巖等。有時可見變余水平層理或微波狀水平層理。原巖為一套砂質、粉砂質、粘土質、碳酸鹽類和炭質巖層，為古陸受強烈風化剝蝕作用，鐵質被搬運至鄰近海盆中沉積。因此，成礦物質不但來源于海盆地中的火山噴發作用，還可能來源于古陸巖石的風化剝蝕作用。

2.2 成因類型

關于“新余式”鐵礦成因類型，一直存在著 “火山一沉積說”、 “水下原隆起說”及“陸源剝蝕說”等[6]。調查發現：①鐵礦的厚層（20-200米）賦存部位是火山噴發中心且呈串珠狀沿地槽走向斷續排列，且寬度多在500米左右，遠離噴發中心則迅速變為小于5米的薄礦層，并在淺部形成一個錐形；②磁鐵礦層中普遍發育在流動或半固結狀態下堆積滑塌形成的，但在頂底板中則少見揉皺現象（圖3）；③鐵礦層沿走向自湖南醴陵至江西資溪，綿延幾百千米，但沿傾向或延深方向在1-2千米之間，局部幾百米范圍內迅速變薄，直至尖滅。但薄層中仍然保留著滑塌構造。

因此，鐵礦的成因不全是海水對火山物質進行海解和陸源部分物質在海盆的適當部位的沉積分異，而是有些為海底火山噴發過程中直接形成。

3 結論

①“新余式”鐵礦床是一套正常的海水沉積硅鐵建造，成礦物質來源于海盆地中的火山噴發物質，也可能來源于古陸巖石的風化剝蝕作用使得陸源物質分解沉積。

②“新余式”鐵礦主要形成于海底火山噴發環境，經后期地殼運動及火山活動，且較嚴格受變質建造和變質構造的控制，原始鐵礦層沉積形成后經過多期次、多方向、多型式褶皺構造改造而發生形變，故定為沉積的且又經過區域變質改造的“火山沉積變質型鐵礦”。

參考文獻：

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[2] 湯加富，朱家安.江西省鐵礦地質特征分布規律與找礦方向[M].南昌：江西地質科學研究所.1980，42-108

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[4] 龔劍飛.新余良山鐵礦礦區褶皺構造規律和生產實踐初探[J].江西冶金， 2008， 28（1）：17-20

[5] 許溫復、王仁根.贛中新余式變質鐵礦勘查過程中的小構造研究[J].江西地質科技動態，1958，18-29

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[7] 曾書明，周建廷，王學平，劉川，董國臣.江西新余鐵礦田鐵礦成礦地質特征與成因分析[J].地質與勘探，2011，2：187-195

[8] 湯加富，符鶴琴，余志慶.華南晚前寒武紀硅鐵建造的層位、類型與形成條件[J].礦床地質，1987，6（ 1）：1-10

[9] 謝自谷，梅才湘，工建國，付清東.關于贛中新余式鐵礦多層次 （位）的討論[J].礦床地質，1986，5（ 1）：88-96

[10] 劉鴻允，董榕生，戚中林.震旦系有關問題的討論[J].地質科學，1982，3：264-273

[11] 胡受奚，郭繼春，葉瑛.前寒武紀成礦作用與地球動力學的關系[J].前寒武紀研究進展，1994，03：1-16</