申紅濤,李 新,賈志泉
(1.四川省地質礦產勘查開發局四〇三地質隊,四川 峨眉山 614200;2.四川省地質礦產勘查開發局一〇八地質隊,四川 崇州 611230)
礦區大地構造位于西非地盾區蘇布亞—隆薩背斜的內,礦區地質構造演化可分為4個演化階段:①地殼初始形成階段(>35億年);②克拉通化階段(35~16.5億年);③地臺發育和內部破裂階段(16.5億年~6億年);④地臺蓋層和大斷裂發育階段(6億年以內)。區域地層主要以古生代寒武系為界,劃分為前寒武系基底雜巖和寒武系兩大類地層,為西非穩定地塊[1]。基底細分為下地殼巖石、上地殼巖石和基性/超基性火成巖侵入體。鐵礦主要賦存于前寒武系基底雜巖的上地殼巖石中。
(1)地質特征。礦區地處塞拉利昂蘇布亞-隆薩背斜東翼(圖1),第四系覆蓋嚴重,主要出露馬蘭帕群含鐵石英建造之馬蘭帕群洛托科隆組(Lmr),出露巖性為赤鐵石英巖、磁鐵石英巖、白云石英片巖、石英巖等,含鐵石英建造經風化淋濾作用原地堆積,局部富集形成地表氧化礦。洛托科隆組(Lmr)下伏地層為結晶基底巖石,主要出露混合花崗巖(Lg)、混合片麻巖、斜長角閃巖等巖性。其中馬蘭帕群洛托科隆組(Lmr)是主要含礦地層,主要出露含鐵石英巖、磁鐵石英巖、含絹云母白云石英巖,多以轉塊形式出露,局部可見條紋條帶狀磁鐵石英巖。在預查區老礦坑至洛克桑達一帶,風化較為嚴重,主要為赤鐵石英巖、磁鐵石英巖出露,分布于地表,深部延伸較淺。在預查區南東角湯波村附近,基本風化殘積于地表,未向深部延伸。預查區南西角馬聲谷村附近,地表出露磁鐵石英巖、含絹云母白云石英巖、赤鐵石英巖,深部出露二云石英片巖、黑云石英巖、黑云石英片巖、白云石英巖、綠泥石英巖等,深部延伸較好。

圖1 馬聲谷鐵礦地質簡圖
圍巖蝕變近礦圍巖蝕變主要有褐鐵礦化(鐵帽)、赤鐵礦化、絹云母化及硅化等。
(2)礦體特征。通過分析研究,初步將預查區礦(化)體(帶)劃分為原生礦體、地表氧化礦體,礦體長度420m~2000m,礦體厚度3.22m~29.96m,其中Fe-1、Fe-2、Fe-5、Fe-6、Fe-11為 原 生 礦 體,Fe-3、Fe-4、Fe-7、Fe-8、Fe-9、Fe-10為地表風化淋濾型氧化礦體。
原生礦石:礦石礦物主要為磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、假象磁鐵礦等,脈石礦物為石英、長石、綠泥石、白云母、黑云母等,主要呈中~細粒,自形~半自形晶結構,浸染狀、條紋條帶狀蜂窩狀、礫狀構造、土狀構造等,單樣品全鐵品位20.03%~54.44%,磁性鐵品位0.05%~27.58%,礦體全鐵平均品位28.35%~39.88%,磁性鐵對全鐵的占有率為0.2%~50.66%,屬弱磁性~磁性礦石。風化淋濾型氧化礦石:礦石礦物為褐鐵礦、赤鐵礦等,脈石礦物為石英、長石、綠泥石、白云母等,呈中-細粒結構,蜂窩狀、土狀、礫狀構造。
前寒武系時期經歷了多期、多階段的構造作用、巖漿作用、大規模花崗巖化混合巖化作用、多期次的變質作用和沉積作用發育了含鐵建造在內的多個重要含礦建造(或巖系)。預查區一帶,太古代上地殼馬蘭帕群和蘇拉山群含鐵石英建造大面積發育,鐵礦物質來源充分,含礦地層整體展布與區域地層一致,呈北北西—南南東走向,成礦條件和控礦因素明顯。
(1)層位控制。預查區地處西非地盾區,為穩定地塊,區內出露前寒武系含鐵石英建造之馬蘭帕群洛托科隆組(Lmr),為鐵礦體的主要賦礦層位。下伏巖層為太古代結晶基地巖石,以斜長角閃巖、二長花崗巖、花崗閃長巖為主。基底形成初期經歷強烈區域高溫變質作用,有利于巖石內部形成熱液,當熱液交代巖石內有益組分便形成含礦熱液,后期形成礦體。
(2)礦物質來源。預查區內賦礦巖石為磁鐵石英巖、赤鐵石英巖。從預查區巖性組合分析,變質相屬中高溫、中壓型角閃巖相,磁鐵石英巖成因為變質成因,成礦作用主要為混合巖化作用。在混合巖化作用主期交代階段,新生的長英質熔漿對原巖組分進行交代反應,通過交代作用的進一步反應,原巖中礦物大量分解,原來的長英質熔漿轉變為熱液,并從原巖中帶出大量Fe、Mg、Ca等組分;進入中晚期熱液交代階段,發生鐵鎂交代作用,從而形成磁鐵石英巖等賦礦巖石。
(3)構造對礦體影響。預查區處于塞拉利昂蘇布亞—隆薩背斜、孔塔—博戈尼加向斜區域內,區域褶皺構造形變發育有規模不等的次級褶皺構造,對礦體形態造成比較大的影響,使之礦體可能不僅只是一個。
(4)找礦標志。礦體形成后,受后期強烈的區域變質作用,熱帶風化和雨水作用,淋失了氧化硅,最后使鐵富集,形成高、中品位的礦床。同時風化使磁鐵礦變成了赤鐵礦,也可以形成含水的鐵氧化物,例如褐鐵礦,在近地表殘留堆積。風化形成的赤鐵礦、褐鐵礦與泥質膠結,形成所謂“鐵帽”,是直接找礦標志。馬蘭帕群的含鐵石英建造帶,磁鐵石英巖、赤鐵石英巖等賦礦巖石,與鐵礦成礦密切有關,這也是在馬聲谷地區找礦直接尋找鐵礦的標志。