淺析廣東霞嵐釩鈦磁鐵礦礦區的礦床成因類型

黃曉明

摘 要： 霞嵐釩鈦磁鐵礦礦床處于華南褶皺系南緣，武夷隆起與永梅拗陷帶交接部位，區內地層較齊全，除缺失奧陶—志留系之外，自震旦系至白堊系各時代地層均有出露。通過對區內地層、構造、侵入巖等地質特征多角度分析，霞嵐礦床成因類型屬巖漿晚期原地分異型釩鈦磁鐵礦床。

關鍵詞： 礦床成因類型； 釩鈦磁鐵礦； 地質特征； 霞嵐； 廣東

霞嵐礦區位于廣東省興寧市，屬中型釩鈦磁鐵礦床。本文通過對區內地層、構造、侵入巖等地質特征等分析霞嵐釩鈦磁鐵礦礦床成因類型。

1. 區域地質背景

礦區大地構造位置處于華南褶皺系南緣，武夷隆起與永梅拗陷帶交接部位。區內地層，除缺失奧陶—志留系之外，自震旦系至白堊系各時代地層均有出露。出露地層為震旦系云開群，寒武系八村群，泥盆系老虎坳組、雙頭群，石炭系忠信組、壺天群、二疊系棲霞組、孤峰組、龍潭組，三疊系大冶組、小坪組、侏羅系高基坪群，白堊系官草湖群、南雄群及第四系。本區位于北東向邵武—河源斷裂帶與北西向興寧—豐順斷裂帶交接地段，構造以北東向、北西向斷裂帶為主。區內巖漿活動強烈，基性、中性、酸性各類侵入體均有出露，巖漿活動以燕山期為主，印支期次之。

2. 礦床地質特征

2.1 地層

礦區出露有寒武系、石炭—二疊系、侏羅—白堊系及第四系地層。上述地層均環繞含礦基性雜巖體南部、西部邊緣呈弧形展布，南部地層呈北西和東西走向，向北東或向北傾斜，傾角35°～78°，西部地層呈北東走向，向南東傾斜，傾角30°～60°。

2.2 構造

礦區斷裂主要分布于北西部，可分為北東向、近東西向、近南北向三組。以北東向最發育，屬官莊—甘村斷裂帶的北東段，斷裂帶北段呈北東走向，南段呈北北東走向。斷面呈舒緩波狀彎曲，向北西傾斜，局部向南東傾斜。其上盤為二疊系下統龍潭組煤系地層和上侏羅統火山碎屑巖，下盤為基性巖，花崗巖及白堊系、石炭系和寒武系地層。屬壓扭性斷裂帶。南北向斷裂為一組橫向張性斷裂，它錯斷了北東向斷裂，形成較晚，規模小。

2.3 侵入巖

區內侵入巖以基性雜巖體為主，次有鉀長花崗巖一文象花崗巖和各類脈巖，巖石類型復雜，具多旋回性。

2.3.1 輝長巖—輝綠輝長巖一普通輝石閃長巖雜巖體

基性雜巖體既是成礦的母巖，又是圍巖，由輝長巖、異剝輝長巖、輝綠輝長巖、異剝輝綠輝長巖、普通輝石閃長巖、橄欖輝長巖及少量超基性巖等組成。出露長3350m，寬500m～2400m，斜深700m以上，呈北西寬，南東窄，面積3.675km2。是一個走向310°，傾角40°～73°，上部緩，底部陡，向北東傾斜的巖體。巖體的北部和東部與鉀長花崗巖呈侵入接觸，接觸帶極不規則，使基性雜巖體被分割為山緞和馬子嶂兩部分。南部和西部與寒武系—侏羅系地層呈斷裂接觸，接觸帶較北部完整。伴隨有硅化、絹云母化、黃鐵礦化等蝕變。

基性雜巖體分異作用比較好，具有帶狀分異的特點，按巖性特征，由巖體底部往頂部（自西至東），依次劃分為第一、二、三、四、五巖相帶。各巖相帶間互為過渡關系，流層狀構造比較發育?；远纫詭r體中部的第三巖相帶最高，流動構造最發育，帶狀構造明顯，超基性巖含量相對較多，含礦最富。巖體上部基性程度逐漸減弱，至巖體頂部的第五相帶變為中性巖。向巖體的底部的第一巖相帶基性度也是逐漸減弱的，在第一巖相帶中出現較多的石英輝綠輝長巖。巖體普遍礦化，但礦化強度隨基性度高低和分異作用強弱變化而變化。即基性度高，分異作用強的巖相帶礦化較好，反之礦化較差。巖體內含原生礦共七層，其中第一巖相帶含礦三層（為第一含礦帶，礦體編號①、②、③號）；第三巖相帶含礦三層（為第二含礦帶，礦體編號④、⑤、⑥號）；第四巖相帶含礦一層（為第三含礦帶，礦體編號⑦號）。但礦染不稠密，而且各部位有所不同，較富集地段，在橫向上以中部第三巖相帶含礦較好，礦層厚度大，穩定，向上部及下部逐漸變差，在縱向上，第一、三巖相帶都是以中部（26線附近），含礦較富，礦層厚大。向南東北西兩端延伸，礦層變薄，含礦漸貧。

（1）巖相帶特征

第一巖相帶：異剝輝長巖、異剝輝綠輝長巖帶產于巖體最底部，為第一含礦帶，長3050m，寬150m～325m，面積0.75km2。由異剝輝綠輝長巖、異剝輝長巖、石英輝綠輝長巖、石英輝長巖組成。巖石為中細粒結構，北西部以中細粒為主，南東部變為以中粒為主，流動構造不發育。含礦三層（編號①、②、③號），含礦性次于第二含礦帶，礦層厚度變化大，中部好，兩端變貧至尖滅。

第二巖相帶：輝長巖、淺色輝綠輝長巖帶出露長2650m，寬50m～230m，面積0.31km2，平面上為北西寬、南東窄的狹長條帶狀。由輝長巖，淺色輝綠輝長巖夾少量異剝輝綠輝長巖，異剝輝長巖、斜長巖等組成。

第三巖相帶：流層狀輝綠輝長巖帶是巖體中部相帶，為第二含礦帶。出露長3250m，寬220m～400m，面積1.05km2。由深灰色流層狀輝綠輝長巖和礦層組成，夾灰白色花斑狀輝綠輝長巖和單輝橄欖巖及偉晶巖等。巖石呈中粒結構，流動構造發育。上部礦化較弱，中下部為流層狀輝綠輝長巖和礦層組成，含礦三層（編號④、⑤、⑥號），礦層穩定，厚度大，礦化均勻。巖石的分異作用最好，礦層與圍巖的界線清楚，顯示了礦層與圍巖相互組成的“層狀”構造明顯。同時屬于超基性巖的單輝橄欖巖，含長橄欖巖，橄石巖等主要賦存于該帶中，這種橄欖石的相對集中是巖體分異作用的產物。

第四巖相帶：輝綠輝長巖帶出露長2650m、寬500m，北西部寬達1000m，南東側由于花崗巖吞蝕而變窄至50m，面積1.22km2。由輝綠輝長巖和花斑狀輝綠輝長巖夾橄欖輝長巖組成。底部條帶狀構造發育，局部具流動構造。巖石為中粗粒結構，含礦一層（編號⑦號），其余為浸染狀礦化或小于10mm的礦條。本帶含磷灰石比其他帶略高。

第五巖相帶：普通輝石閃長巖帶見于巖體的北東部（山塅礦段），是巖體最頂部的巖相帶，基性度最低，出露長750m，寬400m～600m，面積大于0.34km2。由普通輝石閃長巖、普通輝石暗色閃長巖組成。

（2）巖石蝕變特征

基性巖自變質作用主要為蛇紋石化、纖閃石化、綠泥石化、皂石化等。

基性巖與花崗巖接觸蝕變主要為綠泥石化。

基性巖和沉積巖接觸蝕變作用為矽卡巖化、大理巖化、角巖化。

2.3.2 鉀長花崗巖——文象花崗巖

分布于礦區北部、東部地區（屬冬瓜嶂巖體西部邊緣部分），局部穿插于基性雜巖體中，呈巖株、巖基狀產出，出露于礦區的多為邊緣相的文象花崗巖。巖石類型包括鉀長花崗巖、角閃鉀長花崗巖、文象花崗與二長花崗巖等。巖石均具中粒結構，塊狀構造，巖石中鉀長石的含量普遍較高，含少量鈦磁鐵礦顆粒。

巖體與基性雜巖體呈侵入接觸，接觸面向南西呈陡傾斜，傾角80°，延至深部逐漸變緩。平面上與基性雜巖體接觸面極不規整，呈手掌狀插入基性雜巖體中，并把雜巖體切割為兩段。此外，在花崗巖體和支脈中有多量基性巖捕擄體，說明其形成時間在基性雜巖體之后。

2.4 礦體特征

全區有7個礦體，主要賦存于第一、二含礦帶中。第一含礦帶含三個礦體（編號為①、②、③），第二含礦帶含三個礦體（編號為④、⑤、⑥），第四巖相帶含一個礦體（編號為⑦）。

2.5 礦石質量

礦石結構主要為自形晶結構、半自形晶結構、它形晶結構、固溶體分解結構等。礦石構造可分為浸染狀、流狀、塊狀、條帶狀構造。

礦石中主要有益組分是共生的鐵、鈦和伴生的釩，詳見下表1、表2。

礦石中脈石礦物種類雖然很多，但主要是高嶺石，而輝石、角閃石、長石和石英等均居于次要的地位，詳見下表3及圖2。

3. 結論

原生礦床成因類型應屬巖漿晚期原地分異型釩鈦磁鐵礦床。礦床的形成受帶狀構造（或稱層狀構造）和流狀構造控制。帶狀構造的發育，標志著巖體的分異作用好，有利于礦液的聚集。流動構造促進了巖體在半融溶狀態下的活動性，促使了分異作用的持續和加強，以及礦液的聚集。分析如下：

（1）礦層特別是4、5、6號礦層，他們的圍巖都是花斑狀含梅花狀礦化的輝綠輝長巖，它們之間的接觸界線從漸變到突變接觸，顯示了礦層與圍巖的層狀構造。這種在空間位置上的密切聯系，說明了它們之間在形成時間上是同時的，是巖漿分異作用所致。

（2）礦層的走向與傾向與巖體的走向和傾向及巖體的流動構造一致。

（3）礦床中的主要金屬礦物鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、主要呈他形晶，而硅酸鹽礦物呈半自形晶、金屬礦物充填在拉長石間隙中。而且在礦床的上下部這種結晶程度無明顯變化。

（4）礦染稠密的礦石具有海綿隕鐵結構。這是晚期巖漿分異礦床所特有的。

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