大頂鐵礦南部礦帶多金屬礦床地質特征及礦床成因

曹志良

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大頂鐵礦南部礦帶多金屬礦床地質特征及礦床成因

曹志良

（廣東省有色地質勘查院，廣東 510080）

通過對廣東大頂鐵礦田南部礦帶多金屬礦床地質特征的綜合研究，總結和探計了該區多金屬礦床的控礦因素、成礦規律及礦床成因。經研究表明，該區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-熱液改造型變質礦床，鉛鋅銀礦床為巖漿熱液交代充填型礦床。

地質特征；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（以下簡稱礦區）位于東源縣城332°方向，直距56㎞。礦區西部地段屬河源市東源半江鎮管轄，東部地段屬河源市連平縣油溪鎮管轄。該礦區周圍分布著眾多規模大小不等的礦床。2004年至今，廣東省有色地質勘查院在該礦區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，在三疊系上統大頂組第三段（T3dd3）地層中發現2條鎢錫鐵礦體、6條鐵礦體，在三疊系上統大頂組第二段（T3dd2）地層中發現2條鉛、鋅礦體。近年來，對該區多金屬礦床的地質特征及礦床成因也有一些相應的探討，但因其成因復雜，眾說紛紜[1-6]。通過收集前人的地質工作資料基礎上，查明礦區的金屬礦體的產出部位、特征及規模，總結區內多金屬的控礦因素和成礦規律，希初步探討其礦床成因。

圖1 區域地質簡圖

1 區域地質概況

礦區地處贛閩隆起區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-豐良構造巖漿巖帶（燕山三期花崗巖帶）橫貫該區。

區域內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—內陸湖泊相砂頁巖、紅色碎屑巖及火山巖建造；第三系為內陸河湖相—山麓相紅色碎屑巖，晚期有中、基性巖的噴發活動。區域構造以褶皺為主，斷裂構造發育較弱，主要構造線方向有北東—南西向、北西—南東向及北東東—南西西向。區內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育有閃長玢巖、石英閃長巖脈和輝綠巖脈等。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區出露地層比較簡單，只有三疊系上統大頂群和第四系。根據巖性組合特征，大頂群可分為大頂組和蕉園組。大頂組又可以再細分為三段，據地質調查及鉆孔揭露，在區內大頂組僅見第二（T3dd2）和第三段（T3dd3）。蕉園組分為第一段（T3dj1）和第二段。礦區出露的地層產狀沒有太大的變化，近似單斜巖層，產狀30°～45°∠10°～25°。其中，大頂組第三段為該礦區賦存鎢、錫、鐵、鉛、鋅礦的層位。

2.2 構造

礦區位于石背花崗巖體之南，受石背穹窿控制。區內開闊型的次級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

礦區北部屬石背巖體，區內出露期后細晶閃長巖脈侵入（細粒角閃閃長巖）。

石背巖體的主體為似斑狀黑云母花崗巖，出露在礦區北部觀音座蓮及石背一帶。花崗巖內見不明顯的細粒-中細粒的巖相分帶，且或多或少都含有長石和石英斑晶，從而構成普遍的斑狀構造。

細粒角閃閃長巖脈出露于礦區東部大塘坑、笠麻橋坑一帶，呈東西走向脈狀產出，厚度、產狀不詳。巖石灰-淺灰黑色，變余細晶閃長結構，塊狀構造，礦物主要為長石（70％），已絹云母化和黝簾石化；角閃石占30％；磁鐵礦少量。

2.4 變質作用

礦區處于花崗巖的外接觸帶，由于巖漿巖的多期次活動和期后熱液的疊加作用，使礦區地層受到廣泛接觸變質，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

本礦區的矽卡巖大致可分為鈣質矽卡巖與鎂質矽卡巖兩種：①鈣質矽卡巖是由石榴石、輝石和鈣鐵硅酸鹽類組成。②鎂質矽卡巖是原巖鎂質較多而形成的巖石，出現較多的鎂硅酸巖類礦物，還出現一些硼酸鹽類礦物，而較少鈣硅酸鹽類礦物。

圖2 礦區白鎢礦照片

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

3 礦體地質特征

3.1 礦體形態及特征

礦區分為長林屋、單竹坑二個區段，共發現鎢錫鐵礦體2個、鐵礦體6個、鉛鋅銀礦體2個。礦體均為層狀、似層狀順層產于大頂組第三段地層中，與頂、底板圍巖呈突變接觸關系，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林屋區段，在NBT1、NBT3剝土、ZK1002鉆孔中揭露到，在NBT4尖滅。礦體呈層狀產出于矽卡巖中，傾向西南，產狀210°～265°∠10°～25°。礦體長約470～680m，寬約310～670m。礦體在NBT1最厚為2.75 m, 質量分數：WO3質量分數為0.18%～0.43%、Sn質量分數為0.21%～0.33%，工業礦體平均厚1.1～1.73m。

3.1.2 鐵礦體

6條鐵礦體分布于長林屋和單竹坑區段，礦體呈層狀產出于矽卡巖中，產狀210°～235°∠10°～25°，礦體長400～2 250m，寬約260～670m。礦體厚度為1～3.27m， TFe質量分數為29%～36.35 %。

3.1.3 鉛鋅銀礦體

礦區共有鉛、鋅、銀礦體2個：分別分布在長林屋區段和單竹坑區段。

長林屋區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。

單竹坑區段的鉛鋅礦體產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出，為細脈-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的質量分數分別為1.09%、0.75%。

3.2 礦石質量

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、半自形粒狀結構、細粒狀結構。浸染狀構造或致密塊狀構造。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為磁鐵礦、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，細脈-浸染狀結構，角巖狀、致密塊狀構造。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、長石、白云母等。金屬硫化物的大致生成順序為：黃鐵礦→閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦。

4 成礦規律與控礦因素

4.1 礦區的礦化富集規律

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

2）往往在礦化富集部位附近有細晶花崗巖巖枝或巖株，礦化體多產于巖枝（株）上部、旁側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出一致，其強弱一般呈正相關。

4）鉛鋅銀礦化一般富集于巖枝（株）外接觸帶，發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砂質泥巖的接觸帶往往構成富磁鐵礦和鎢錫鐵綜合礦。

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

3）含鐵砂質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、泥質巖性多層），使區內垂向上有多層鎢錫鐵礦體的產出，巖體邊緣亦可能有多處與含鈣砂質泥巖層接觸交代，在垂向上可能出現多處含鎢錫鐵矽卡巖的產出。因此，深部（延至巖體頂部）的找礦潛力巨大。

5）次級穹隆對成礦氣液的沉淀十分有利。

5 礦床成因探討

區內花崗巖母巖含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內沉積巖物質來自陸源，綜合上述礦體的產出特征、礦化的富集規律以及成礦控制因素等，對本礦床的成因做如下試論：

大致在中、上三疊世時，大席-大頂-大往-河源一帶為北西-南東方向的淺海灣，呈狹長指狀。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，以“濁流層”的形式發育，形成一些微細層理條帶。由于升降動蕩的海底構造活動，直接造成頻繁海進海退在狹長淺海灣中發生，導致狹長淺海灣內沉積建造發育的沉積韻律和多沉積旋回（現存T3dd3地層中出現多層含鐵鈣質砂質泥巖已變質為矽卡巖，便是佐證）。而在大頂礦山頭-泥竹塘-鐵帽頂大致呈NWW方向的地段，可能是當時海底局部凹陷的地帶，含鐵物質就相對聚集，沉積了比較厚而富集的狹長型鐵礦帶。

到了中侏羅世時，強烈的多期次的燕山運動引起廣泛的多巖相花崗巖接觸變質作用和后期的熱液作用，對地層進行了多次不同程度的變質改造，使區內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，對處于接觸帶或其附近的富含鐵、鈣、泥砂質原巖，進行了強烈變質改造，使原巖中的鐵質進一步疊加富集、磁鐵礦化（如大頂礦山頭、泥竹塘、鐵帽山礦體），并使富含鐵、鈣、泥砂質原巖強烈變質產生矽卡巖化。

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

區內鎢錫-鉛、鋅、銀成礦與多期-多階段巖漿巖侵入作用直接相關，區內多期-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—熱液改造變質型；鉛鋅銀礦床為巖漿熱液交代充填型。

[1] 鄧景. 廣東連平大頂富鐵礦床成因探討[J].大地構造與成礦學，1979(02):35-50.

[2] 廣東省有色地勘932隊. 廣東省連平縣大頂鐵帽頂鐵礦普查勘探報告[R]，1982.

[3] 溫開浩. 大頂鐵礦矽卡巖與成礦關系[C].中國地質學會礦山地質專業委員會會議文集. 北京: 人民出版社,2006:100-110.

[4] 陳婉君，楊智榮. 廣東大頂鐵礦田多金屬礦床地質特征及成礦規律[J].科技創新導報，2008: 98-99.

[5] 鄭昌能，歐陽玉飛，王涌泉. 廣東連平大頂鐵礦床地質特征及成因探討[J].甘肅冶金，2009，31(1)53-55.

[6] 陶軍. 對廣東大頂鐵礦成礦地質特征探析[J]. 地球，2013(3):29-31.

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：地質礦產勘查