廣東省郁南縣平臺(tái)大屋地鐵礦地質(zhì)特征及礦床成因

龍 輝，朱勁松，盧賽虎

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三三隊(duì)，廣東 肇慶 526060）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地層

出露地層有：寒武系八村群、奧陶系、白堊系上統(tǒng)、第三系和第四系。

（1）寒武系八村群：分布于區(qū)域東部，在廣平花崗巖基內(nèi)也有零星的“殘留體”分布，可分兩個(gè)亞層，主要由變質(zhì)石英砂巖、云母石英片巖、石英云母片巖、硅化含鐵石英細(xì)砂巖、云母片巖、石英片巖等組成，其中b層夾透鏡狀灰?guī)r、大理巖，局部具磁鐵礦化。

（2）奧陶系：零星分布在區(qū)域南東角及西部廣西岑溪境內(nèi)。上統(tǒng)三尖群：砂質(zhì)頁巖夾石英砂巖及黑色頁巖。中統(tǒng)縮尾嶺群：礫巖、石英砂巖和砂質(zhì)頁巖。下統(tǒng)回龍群：礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖和砂質(zhì)頁巖。

（3）白堊系上統(tǒng)：分布在區(qū)域南東角，下部為含凝灰?guī)r和花崗巖礫石的砂礫巖、砂頁巖，上部為凝灰質(zhì)砂巖及粉砂巖。

（4）第三系華表石群：零星分布在區(qū)域南東角，由火山角礫巖構(gòu)成。

（5）第四系：河漫灘上第一、二階地沉積物，主要有砂、砂礫、粘土、砂質(zhì)粘土等。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，由一系列NE向褶皺和斷裂組成都城復(fù)背斜，軸向NE 45°，兩端分別傾沒于德慶巖體和廣平巖體。背斜軸部為寒武系八村群a組，兩翼為寒武系八村群b組，再外圍出露奧陶系和少部份白堊系、笫三系。次一級(jí)褶皺有深厚洞向斜、河田向斜、大幫背斜、塘角背斜等。

斷裂構(gòu)造主要有NE組，次有NW和近EW組向。

1.3 區(qū)域巖漿巖

區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，火成巖分布廣、種類多，巖性復(fù)雜，沿構(gòu)造斷裂侵入或噴出。按其侵入或噴出的先后順序，大致可分五期：

（1）燕山一期謝村花崗片麻巖、混合花崗巖：分布于區(qū)域西南部，出露面積約8km2。呈不規(guī)則狀“殘留體”產(chǎn)于晚侏羅世廣平巖體中。巖性為花崗片麻巖、混合花崗巖、混合片麻巖。

（2）燕山二期桂圩巖體：分布于區(qū)域南部，出露面積約10km2巖性為花崗閃長(zhǎng)巖，不規(guī)則巖株?duì)睢?/p>

（3）燕山三期巖漿巖：廣平巖體和古勉巖體：為區(qū)域主體巖石，占區(qū)域面積60%以上為中粒斑狀黑云母花崗巖，巖體可分中心相、過渡相、邊緣相。巖體主體為一明顯受南北向構(gòu)造控制，其東緣接觸帶呈不規(guī)則半島狀、港灣狀，與都城—大藍(lán)青復(fù)背斜直角相交。巖體周邊還有閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、石英斑巖、花崗巖、偉晶巖等脈巖類侵入，屬多期性活動(dòng)而形成的具有不同巖石類型的復(fù)式巖體，在接觸帶上見巖石硅化、角巖化、矽卡巖化等與多金屬礦化有關(guān)的強(qiáng)烈熱液蝕變。

古勉巖體：石英閃長(zhǎng)巖，呈巖株產(chǎn)出，面積約5km2。內(nèi)接觸帶普遍混染巖化，外接觸帶變質(zhì)砂巖為角巖化、硅化，泥質(zhì)巖變?yōu)榛祀s巖和紅柱石板巖，鈣鎂質(zhì)巖石變?yōu)槭褡游◣r、透輝石矽卡巖顯見磁鐵礦透鏡體。

（4）燕山四期馬鞍山巖體：流紋斑巖，淺成一噴出的巖被。在區(qū)域南部出現(xiàn)。

（5）喜馬拉雅期花崗閃長(zhǎng)巖：呈小巖株分布在區(qū)域中部工作區(qū)及附近，巖性以花崗閃長(zhǎng)巖為主，次為石英閃長(zhǎng)巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)地層簡(jiǎn)單（見圖1），主要為寒武系八村群，根據(jù)巖性不同特點(diǎn)由下而上初步劃分六個(gè)層，主要巖性為石英砂巖、角巖、大理巖為主，其中地層中含多層含鈣質(zhì)成分（大理巖），對(duì)形成矽卡巖的鐵礦是有利的，為礦區(qū)主要賦礦層位。第四系主要由殘坡積—沖積層組成，分布于山間凹地及平原區(qū)。

圖1 廣東省郁南縣平臺(tái)大屋地鐵礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于都城復(fù)背斜北西翼西端，包括新寨—大屋地背斜和深厚洞向斜。礦區(qū)早期斷裂構(gòu)造屬華夏系構(gòu)造體系，主要斷裂構(gòu)造有NW向F1、F2、F4和NE向F3。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)侵入巖分布廣泛，約占工作區(qū)面積62%。酸性巖類有燕山三期黑云母花崗巖，屬?gòu)V平花崗巖基東部；中酸性巖類有花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖，其時(shí)代尚無確定，與廣平花崗巖基為侵入接觸。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變，主要有綠泥石化、蛇紋石化、矽卡巖化、角巖化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、絹云母化、白云母化等。與鐵礦生成密切相關(guān)。

2.5 地球物理

礦區(qū)共圈定磁異常8個(gè)（見圖2），按其分布大致分為5個(gè)異常區(qū)（帶），M1、M2、M3、M7號(hào)異常為一個(gè)異常區(qū)（帶）；M4、M5、M6、M8分別各為一個(gè)異常區(qū)（帶）。根據(jù)磁異常和化探異常的關(guān)系以及成礦地質(zhì)條件特征等大致可分為Ⅲ類：Ⅰ類：與鐵礦和Cu、Pb、Zn多金屬礦有關(guān)的異常帶（M1、M2、M3號(hào)異常帶）；Ⅱ類：與鐵礦有關(guān)的磁異常帶（M4、M6號(hào)異常帶）；Ⅲ類：與Cu、Pb、Zn多金屬有關(guān)的異常帶（M5、M7、M8號(hào)異常帶）。通過普查鉆孔驗(yàn)證，M1、M4、M6礦磁鐵礦引起的礦致磁異常。

圖2 廣東省郁南縣平臺(tái)大屋鐵礦磁異常圖

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

礦區(qū)共圈定了新寨區(qū)段V1、V2、V3、V4，平村區(qū)段V5和大屋地-雅道口區(qū)段V6、V7共七個(gè)磁鐵礦體。各區(qū)段礦體主要特征敘述如下。

3.1.1 新寨區(qū)段

該區(qū)段經(jīng)前人地表工程及鉆探深部驗(yàn)證，在新寨區(qū)段的M6磁異常地表以下發(fā)現(xiàn)4條近于平行隱伏磁鐵礦體，磁鐵礦體產(chǎn)于寒武系第五矽卡巖接觸帶中，其上下部均可見到厚度不大的花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖穿插。

V1：為一隱伏礦體，由二個(gè)鉆孔控制，礦體沿走向不詳，沿傾斜長(zhǎng)控制73m，呈脈狀，走向北西，傾向北東，傾角45°。埋藏深度145m～186m，向北西走向和北東傾斜方向還有一定的延伸。見礦假厚1.31m～1.44m，水平厚度1.09m～1.17m，TFe43.30%～52.80%，平均TFe 47.88%。礦體頂?shù)装遒x存標(biāo)高為-54.29m～-112.29m，礦體直接頂板分別為大理巖和花崗閃長(zhǎng)巖，底板分別為綠泥石矽卡巖和透輝石矽卡巖。礦體主要產(chǎn)于矽卡巖與大理巖和花崗閃長(zhǎng)巖的接觸帶上。

V2：為一隱伏礦體，與V1礦體平行產(chǎn)出，由二個(gè)鉆孔控制，礦體沿走向不詳，沿傾斜長(zhǎng)控制75m，呈脈狀，走向北西，傾向北東，傾角45°。埋藏深度164m～207m，向北西走向和北東傾斜方向還有一定的延伸。見礦假厚1.30m～2.80m，水平厚度1.08m～2.27m，TFe36.55%～57.90%，平均TFe51.01%。礦體頂?shù)装遒x存標(biāo)高為-72.66m～-133.97m，礦體直接頂?shù)装鍨橥篙x石矽卡巖。礦體主要產(chǎn)于透輝石矽卡巖中。

V3：為一隱伏礦體（見圖3），由四個(gè)鉆孔控制，礦體沿走向不詳，沿傾斜長(zhǎng)控制177m，呈似層狀，走向北西，傾向北東，傾角30°～45°。埋藏深度10m～111m，向北西走向未見有延伸，向北東傾斜方向還有一定的延伸。見礦假厚1.17m～18.10m，水平厚度2.20m～19.61m，TFe28.36%～45.17%，平均TFe38.23%。礦體頂?shù)装遒x存標(biāo)高為58.99m～-54.28m，礦體直接頂?shù)装宸謩e為石英砂巖、蛇紋石矽卡巖、石英閃長(zhǎng)巖、綠簾石化透輝石長(zhǎng)英角巖。礦體主要產(chǎn)于矽卡巖、綠簾石化透輝石長(zhǎng)英角巖與石英閃長(zhǎng)巖的接觸帶中。

圖3 郁南縣平臺(tái)大屋地鐵礦新寨區(qū)段600號(hào)勘探線剖面圖

V4：為一隱伏礦體（見圖3），與V3礦體平行產(chǎn)出，由一個(gè)鉆孔控制，礦體沿走向不詳，沿傾斜長(zhǎng)控制74m，呈似層狀，走向北西，傾向北東，傾角45°。埋藏深度57m～77m，向北西走向未見有延伸，向北東、南西傾斜方向未見有延伸。見礦假厚15.66m，水平厚度15.66m，TFe56.19%。礦體頂?shù)装遒x存標(biāo)高為13.65m～-6.03m，礦體直接頂板為蛇紋石矽卡巖，底板為綠簾石化透輝石長(zhǎng)英角巖。礦體主要產(chǎn)于矽卡巖、綠簾石化透輝石長(zhǎng)英角巖的接觸帶中。

3.1.2 平村區(qū)段

V5：為一隱伏風(fēng)化磁鐵礦體，由三個(gè)鉆孔控制，礦體沿走向不詳，沿傾斜長(zhǎng)控制37m，呈似層狀或透鏡狀，走向北西，傾向北東，傾角45°，走向未見有延伸，向北東傾斜方向呈逐漸尖滅的跡象。見礦假厚1.75m～11.82m，TFe21.76%～36.30%，平均TFe27.56%。礦體直接頂?shù)装宸謩e為石英閃長(zhǎng)巖、透輝石矽卡巖。礦體主要產(chǎn)于石英閃長(zhǎng)巖、透輝石矽卡巖的接觸帶中。

3.1.3 大屋地-雅道口區(qū)段

V6：為一隱伏礦體，由一個(gè)鉆孔控制，礦體沿走向不詳，沿傾斜長(zhǎng)控制70m，呈透鏡狀，走向北東，傾向南東，傾角45°。埋藏深度340m～352m，向北東走向由ZK702鉆孔控制，未見有延伸，向北西、南東傾斜方向未見有延伸。見礦假厚8.90m，水平厚度8.90m，TFe57.01%。礦體頂?shù)装遒x存標(biāo)高為-190.20m～-202.05m，礦體直接頂板為透輝石矽卡巖。礦體主要產(chǎn)于透輝石矽卡巖中。

V7：為一隱伏礦體，由二個(gè)鉆孔控制，礦體沿走向不詳，沿傾斜長(zhǎng)控制76m，呈脈狀，走向北東，傾向南東，傾角45°。埋藏深度192m～248m，向南西走向和北西傾斜方向還有一定的延伸。見礦假厚0.40m～0.41m，水平厚度0.40m～0.41m，TFe35.60.30%～56.35%，平均TFe 45.98%。礦體頂?shù)装遒x存標(biāo)高為-144.88m～-179.66m，礦體直接頂?shù)装鍨榛◢忛W長(zhǎng)巖。礦體主要產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)巖的裂隙中。

3.2 礦石質(zhì)量

磁鐵礦石中礦物成分較簡(jiǎn)單，主要金屬礦物為磁鐵礦和少量的黃鐵礦和閃鋅礦；非金屬礦物為金云母、蛇紋石、透閃石等；礦石礦物主要為磁鐵礦；脈石礦物主要為方解石。

磁鐵礦呈半自形-它形均勻分布，灰色略帶棕色調(diào)，中低反射率，具有強(qiáng)磁性，粒徑0.1mm～0.35mm。黃鐵礦，含量較少，黃白色，零星分布在磁鐵礦間，高反射率，均質(zhì)體，粒徑0.05mm～0.2mm。閃鋅礦呈粒狀，灰色，低反射率，分布在磁鐵礦晶隙間，大小0.01mm左右。透閃石呈粒柱狀，具有一級(jí)至二級(jí)鮮艷干涉色，斜消光，消光角較小，大小0.05mm～0.15mm，零星分布在不透明礦物間。黃鐵礦，含量較少，黃白色，零星分布在磁鐵礦間，高反射率，均質(zhì)體，粒徑0.05mm～0.2mm。閃鋅礦呈粒狀，灰色，低反射率，分布在磁鐵礦晶隙間，大小0.01mm左右。蛇紋石呈纖狀，局部呈膠體狀，略帶綠色，局部聚集，一級(jí)灰干涉色，大小0.02mm～0.1mm，零星分布。金云母呈片狀，略帶橙色，二級(jí)干涉色，大小0.02mm～0.05mm，不均勻分布。

因此，礦區(qū)磁鐵礦體礦石金屬礦物形成順序大致為：磁鐵礦-黃鐵礦、閃鋅礦。

磁鐵礦礦石主要為柱狀纖狀變晶結(jié)構(gòu)、粒狀纖狀變晶結(jié)構(gòu)、片狀纖狀變晶結(jié)構(gòu)、片狀變晶結(jié)構(gòu)、半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)，磁鐵礦礦石主要為塊狀構(gòu)造。

3.3 礦石類型

礦區(qū)礦石類型較單一，按礦區(qū)氧化程度主要分為氧化礦和原生礦兩種。原生礦自然類型主要有磁鐵礦礦石，礦石礦物主要為磁鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦。脈石礦物主要為方解石。磁鐵礦礦石主要呈脈狀或?qū)訝罘植迹祟惖V石是礦區(qū)銅多金屬礦主要的礦石類型之一。氧化礦受風(fēng)化影響，礦體出露地表強(qiáng)-全氧化，多形成“鐵帽”，礦體內(nèi)普遍發(fā)育溶蝕的孔洞，呈氣孔狀、蜂窩狀，礦石礦物褐鐵礦、赤鐵礦等，礦石品位偏低。目前，通過深部鉆探工程驗(yàn)證，在ZK301鉆孔揭露原生工業(yè)礦體，對(duì)比區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的氧化礦和原生礦礦石品位特征，原生礦品位是風(fēng)化礦品位的約2～3倍，品位稍微偏低，地表氧化礦礦石品級(jí)較差。

4 礦床成因

寒武系八村群中的第六巖組和第五巖組中石英云母片巖、石英云母斜長(zhǎng)片巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、角巖是礦區(qū)的主要礦化層位。巖層含鈣質(zhì)碎屑巖及碳酸鹽巖，化學(xué)活性強(qiáng)，巖漿熱液侵入接觸產(chǎn)生選擇性交代，形成矽卡巖，并使鐵礦物富集成礦。主要表現(xiàn)為礦體圍巖為條帶狀、塊狀透輝石、蛇紋石、綠泥石、綠簾石矽卡巖，礦體與矽卡巖為交代接觸關(guān)系，邊緣不規(guī)則，有時(shí)斜交層理產(chǎn)出，同時(shí)礦體內(nèi)往往有矽卡巖殘留體存在。

礦體形態(tài)復(fù)雜，呈透鏡狀、脈狀、層狀都有，在短距離內(nèi)礦體厚度變化較大，在很短的范圍內(nèi)可遞變?yōu)榻緺罨驂K狀礦石。礦區(qū)主要礦體V3受構(gòu)造控制明顯，礦體賦存在含礦層位與斷裂交接的部位，礦體沿?cái)嗔严卤P產(chǎn)出。

礦區(qū)為廣平巖體東緣眾多個(gè)小侵入體之一部分，為富含揮發(fā)組分的酸偏堿性巖石組成，其巖漿期后高溫氣液不但為鐵礦產(chǎn)形成提供礦質(zhì)來源，而且與化學(xué)活性強(qiáng)的圍巖接觸交代形成矽卡巖及礦體。矽卡巖及礦體有著密切的空間關(guān)系，礦床分布在花崗巖的外接觸帶。

根據(jù)以上分析可知：初步認(rèn)為礦區(qū)磁鐵礦屬于熱液充填～交代矽卡巖型礦床。

5 找礦標(biāo)志

（1）蝕變巖帶標(biāo)志：鐵礦體主要賦存在矽卡巖帶中。

（2）礦區(qū)鐵礦產(chǎn)于寒武系八村群第六巖和第五巖組中，即與一定的層位有關(guān)。

（3）層間斷裂：鐵礦的富集與巖漿期后的熱液活動(dòng)，含碳酸質(zhì)的圍巖及其蝕變一矽卡巖化密切有關(guān)。

（4）物探異常標(biāo)志：經(jīng)前人驗(yàn)證，本區(qū)磁異常均為磁鐵礦體或矽卡巖化蝕變巖引起。