塞拉利昂某鐵礦礦區地質特征及成因分析

李世燕

（四川省地質礦產勘查開發局四 0 三地質隊，四川 峨眉山 614200）

塞拉利昂共和國屬世界經濟最不發達國家之一，地質工作程度低，礦產線索不明，僅有零星的礦化線索，屬未開展系統礦產調查的空白區。經調查研究發現，本礦區條帶狀鐵地層由含鐵化學沉積物沉積形成，形成于前寒武紀時期寧靜的海洋環境中。之后，在前寒武紀時期，該層經歷了強烈褶皺，并伴隨著低品位的變質(綠片巖巖相)以及最后的風化。受后期強烈的區域變質作用，風化淋濾作用，氧化硅被淋失掉，最后富集鐵，形成高、中品位的鐵礦床。

1 區域地質特征

地層主要為前寒武系基底雜巖地層和寒武系地層。基底分為上下地殼巖石和超基性火成巖侵入體。區內沉積變質型鐵礦（BIF）含礦層為馬蘭帕群洛托科隆組（Lmr）。區內褶皺主要有孔塔-博戈尼加向斜、蘇布亞-隆薩背斜。區內斷裂主要表現為3條近似平行的斷裂。克拉通形成的火成巖侵入體主要為塞拉利昂粗玄巖。以區域變質作用為主，下地殼巖石表現為高級區域變質作用特征，上地殼巖石主要形成綠巖帶或綠泥角閃巖帶。

2 礦區地質特征

2.1 地質特征

礦區地處塞拉利昂蘇布亞-隆薩背斜東翼，礦區地表分布大面積經風化淋濾殘積的馬蘭帕群洛托科隆組(Lmr)的含鐵石英巖，主要為磁鐵石英巖、赤鐵石英巖。含鐵石英巖經風化淋濾，原地堆積，與泥質等物質形成“鐵帽”及鐵質膠結物。由于第四系浮土及殘積層掩蓋，地質露頭不明顯，在沼澤地、溝谷等低洼地帶零星可見結晶基底巖石之糜棱巖化斜長角閃巖、石英閃長巖，經淺表探槽及深部鉆探揭露，下伏地層主要為結晶基底巖石之斜長角閃巖、二長花崗巖、花崗閃長巖等。

馬蘭帕群洛托科隆組（Lmr）：本套地層出露主要巖性為磁鐵石英巖、赤鐵石英巖。磁鐵石英巖：淺灰色，細粒變晶結構，條紋條帶狀構造（照片1）、塊狀構造。礦物成分：主要為石英、磁鐵礦、黑云母。石英約占60%左右，白色細粒狀，大小為1mm左右，較均勻分布于巖石中，磁鐵礦約占20%左右，灰黑色粒狀集合體，呈浸染狀或條紋條帶狀分布，條紋條帶寬1mm～2mm；黑云母約占10%，褐黑色鱗片狀集合體，大小為1mm～2mm，不均勻分布于巖石中。

圖1 條紋條帶狀磁鐵石英巖

地表磁鐵石英巖受風化淋濾作用，以赤鐵石英巖團塊出露于浮土及殘積層中，磁性減弱，局部褐鐵礦化，赤鐵石英巖團塊大小在0.3cm～7cm不等，多數呈渾圓狀，局部與泥質等膠結形成“鐵帽”（照片2），鐵帽大小不等，一般為0.4m～2m，較大者可達30m，“鐵帽”分布不均勻，目前主要在礦區東邊8線附近見較大面積出露，其余地區出露面積較小，大部分順坡向分布，分布具一定的方向性，鐵帽斷面見泥質溶蝕孔洞。

圖2 鐵帽

礦區地處區域蘇布亞-隆薩背斜范圍內，但由于地面較為平緩且第四系浮土覆蓋較廣且深，未觀測到其他構造。在鉆孔中見到磁鐵石英巖條紋條帶褶曲。圍巖蝕變主要有褐鐵礦化（鐵帽）、赤鐵礦化、絹云母化、糜棱巖化及硅化等。

2.2 礦石特征

礦石礦物主要為：磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦等。

磁鐵礦自形-半自形粒狀，粒度一般在0.05mm～0.3mm之間，多數呈條帶狀集合體，沿一定方向分布于褐鐵礦之中。磁鐵礦邊緣常見分解的褐鐵礦。順層理面與石英、長石交替定向分布形成條紋條帶，局部磁鐵礦褐鐵礦化呈土狀分布，近地表強風化，褐鐵礦化嚴重，磁性減弱。地表赤鐵礦和褐鐵礦主要呈“鐵帽”狀產出。

赤鐵礦：呈土狀、塊狀或條紋條帶狀分布于絹云母片巖或石英巖中。

褐鐵礦：膠狀，淋濾次生產物，沿一定方向分布，磁鐵礦邊緣或裂隙常見或團塊狀。

礦石結構：礦區礦石以粒狀變晶為主，表現為中-細粒結構，自形-半自形晶結構。受后期氧化作用和蝕變作用影響形成如蜂窩狀結構等氧化交代結構。

礦石構造：礦區礦石主要以條紋條狀狀構造為主，其次為浸染狀、近地表礦石表現為蜂窩狀，經氧化及蝕變呈少量土狀。

3 礦床成因

前寒武系時期經歷了復雜的構造作用、多期次巖漿作用、大規模花崗巖化作用和混合巖化作用后沉積發育了多個重要含礦巖系。礦區大面積發育馬蘭帕群、蘇拉山群等含鐵石英建造，為礦區主要的鐵礦物質來源，含礦地層與區域一致，呈NNW～SSE走向，成礦條件優異、控礦因素明顯。

層位控制：區內鐵礦體的主要賦存在前寒武系馬蘭帕群洛托科隆組(Lmr)，經地質工作認為礦區變質相屬中高溫、中壓型的角閃巖相，礦區內巖石經歷區域高溫變質作用形成熱液，熱液交代有益組分形成含礦熱液，最終形成礦體。

礦物質來源：中高溫、中壓型角閃巖相的磁鐵石英巖為區內主要變質成因，混合巖化作用為區內主要成礦作用。長英質熔漿對原巖組分進行交代作用，原巖礦物質大量分解，使得長英質熔漿轉變為熱液，并從原巖中帶出大量鐵、鎂、鈣等；鐵鎂發生交代作用，形成賦礦巖石磁鐵石英巖等。

構造對礦體控制：礦區位于蘇布亞—隆薩背斜、孔塔—博戈尼加向斜內，褶皺構造內發育有眾多規模不等的次級褶皺，控制了礦體形態。

區域變質作用對礦體影響：礦體形成后，受強烈的區域變質作用，風化淋濾作用，氧化硅淋失掉，使鐵富集，形成高、中品位的鐵礦床。同時風化作用使磁鐵礦變成了赤鐵礦，形成含水的鐵氧化物，褐鐵礦在地表殘留、堆積。赤鐵礦、褐鐵礦與泥質膠結，形成“鐵帽”，也是本區找礦的主要標志。