廣東省茅嶺鐵礦地質特征、成礦規律及找礦方向

劉　嶠

（廣東省核工業地質局二九二大隊，廣東河源517001）

廣東省茅嶺鐵礦地質特征、成礦規律及找礦方向

劉嶠*

（廣東省核工業地質局二九二大隊，廣東河源517001）

從茅嶺鐵礦的地質特征出發，發現礦床成礦物質來源主要來自母巖體的堿交代作用和自變質作用，成礦流體在石背巖體接觸帶構造局部凹陷部位富集成礦，并對石背巖體成礦序列進行了簡單分析。根據對這些規律的總結，提出了礦床及外圍找礦勘探的幾點建議。

茅嶺鐵礦；地質特征；成礦規律；找礦方向

廣東茅嶺鐵礦床地處河源連平、東源和韶關新豐三縣交界的山區，行政區劃分屬于東源縣管轄。

1　區域地質背景

茅嶺鐵礦位于華南大陸向南突出的邊緣地帶，瀕臨南海。地質構造上基本受北東向華夏—新華夏系扭動構造體系的控制。緊鄰南部為東西向復雜構造巖漿帶，有佛崗—新豐花崗巖橫亙東西。

1.1地層與巖性

區域出露地層有寒武系、泥盆系、三疊系、侏羅系、白堊系地層（圖1）。

寒武系（∈）主要為一套淺變質細砂巖、粉砂巖、炭質板巖、硅質巖、千枚巖、炭質頁巖等。

泥盆系（D）主要巖性底部為礫巖、砂巖、細砂巖，中上部為白云質灰巖、白云巖、生物碎屑灰巖、泥質灰巖粉砂質灰巖、泥質頁巖及砂質頁巖互層，上部為砂巖、頁巖及鈣質砂巖、石英砂巖。

三疊系（T）主要巖性為泥巖、泥質頁巖、粉砂質頁巖夾中—細粒石英砂巖，綠泥石砂巖。本段賦存大頂式鮞狀赤鐵礦、礦層與圍巖普遍含磷質。上部粉砂質泥巖與泥頁巖互層，中部泥巖夾薄層粉砂巖、透鏡狀白云質灰巖、泥質灰巖，含炭質、凝灰質較多，下部粉砂巖與砂質泥巖互層，砂質泥巖中含少量凝灰質晶屑，富硅錳質，局部夾磷質結核，具明顯條帶狀構造。下部受低級變質作用，局部變為石英巖、角巖、板巖、變質砂質泥巖。該地層普遍發生矽卡巖化、大理巖化，為大頂式鐵礦的主要賦存層位。

侏羅系（J）主要巖性為條帶狀泥質砂巖、砂質泥巖、石英砂巖、長石石英砂巖夾紫灰色凝灰巖、凝灰質砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥質頁巖互層，偶夾褐鐵礦扁豆體。中上部常見有安山—輝綠質中基性次火山巖或淺成侵入巖。

白堊系（K）主要巖性為紫紅色礫巖夾砂巖透鏡體，砂巖、泥質頁巖夾凝灰質粉砂巖、砂質泥巖及長石石英砂巖、紫紅色火山角礫巖夾凝灰巖。

1.2地質構造

1.2.1褶皺構造

區內開闊的次級褶皺大致呈北東向展布，礦區位于石背穹窿構造的南西側，茅嶺背斜的北西翼。北部有石坑—鐵帽頂背斜，南部有茅嶺背斜。

茅嶺背斜軸線穿過茅嶺村，總體走向NE68°，背斜長約3km，寬約0.3～1km，二翼傾角10°～40°。其兩翼和核心均為三疊系上統艮口群地層（T3gn）組成。

1.2.2斷裂構造

礦區范圍內未見較大的斷裂構造。斷裂構造主要分布于礦區東部礦山頭到船底窩一帶以東地段，按斷裂的走向主要可分為NWW、近EW向2組。

1.3巖漿巖

石背巖體位于佛崗巖體北東側，為燕山三期［γ52（3）］的侵入體，巖性主要為斑狀黑云母花崗巖，以石背巖體巖向西的延伸部分為主，另有少數后期細粒花崗巖脈，南部有英安巖、石英斑巖、北部有輝綠巖、煌斑巖等脈巖。

石背巖體巖性為斑狀黑云母花崗巖，具斑狀結構，基質具有中細粒花崗結構，主要成分石英30%～40%，斜長石5%～10%，更長石、鉀長石40%～50%，黑云母5%，副礦物有鋯石、榍石、金紅石、鈦鐵礦等含量小于1%，含錫0.01%～0.025%。巖體蝕變主要為鉀長石化、絹云母化、綠泥石化、方解石化、白云石化。除蝕變以外仍可見細粒花崗巖穿插粗粒斑狀黑云母花崗巖現象，說明為不同期次活動的復合巖體。

1.4礦產

茅嶺鐵礦屬于大頂鐵礦田一獨立礦床，大頂鐵礦田包括大頂鐵錫多金屬礦床、茅嶺鐵錫礦、桂林鐵錫多金屬礦床、白沙樓鎢錫多金屬礦床、大席鐵鉬多金屬礦床等。

2　礦床地質特征

2.1地層和巖性

礦區出露的地層較單一，除第四系殘積層外，主要有三疊系上統艮口群［2］的第二巖性段（T3gn2）和第三巖性段（T3gn3）。

①第四系殘坡積層（Q4al）：分布于山坡地地表，由黃色、褐紅色砂質粘土、砂及巖屑等組成，表層受腐植質影響呈黃灰色，植被發育，一般厚度0.5～3.0m。

②三疊系上統艮口群第二巖性段（T3gn2）：主要出露于礦區的南部，為一套厚層狀石英砂巖夾薄層細砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖，分選良好。經變質后為石英巖、角巖，局部夾透鏡狀矽卡巖。

③三疊系上統艮口群第三巖性段（T3gn3）：大面積出露于礦區內，泥巖、粉砂巖、石英砂巖夾透鏡狀白云質灰巖、泥質灰巖，普遍遭受強烈的矽卡巖化、角巖化和大理巖化等，總厚度280～500m，為礦區主要含礦層。

2.2巖漿巖

出露于礦區的東部，為石背巖體的一部分，巖性主要為中粒黑云母斑狀花崗巖、中細粒花崗巖。

中粒黑云母斑狀花崗巖［γ52（3）-1］：礦物成分主要由石英、鉀長石（正長石、條紋長石）、斜長石和黑云母組成；次生礦物有絹云母、綠泥石和高嶺土；副礦物有磷灰石和針狀金紅石，綠泥石交代的黑云母表面析出黑色鐵質。

中細粒花崗巖［γ52（3）-2］：礦物成分主要由石英、鉀長石、斜長石和少量黑云母組成；次生蝕變礦物有絹云母、綠泥石和高嶺土、碳酸鹽；金屬礦物有少量微粒磁鐵礦。

2.3構造

礦區位于茅嶺背斜NE翼，地層走向NEE，傾向NW，傾角10°～40°。礦區范圍內斷裂構造不發育，只有NE向構造一組，斷裂構造規模1～1.5m，構造巖為碎裂巖。構造面可見明顯的藍銅礦化和黃鐵礦完整晶體，摩擦面清楚，上盤南西走滑、下盤北東走滑。力學性質屬走滑正斷層。構造產狀120°～140°∠55°～70°。

3　礦體地質特征

3.1礦體特征

礦體賦存于三疊系上統艮口群第三巖性段（T3gn3）白云質泥炭巖底部的矽卡巖中。矽卡巖呈暗黃綠色，主要由透輝石、石榴子石、綠簾石、陽起石、綠泥石、石英等礦物組成。

礦體在平面上呈帶狀產出，走向NE65°～75°，傾向NWW，傾角34°～38°。在剖面上呈似層狀、透鏡體狀，產狀與圍巖基本一致。礦體的TFe品位34.98%～57.08%，平均42.03%，伴生元素Sn平均品位為0.15%。

圈定礦體V1、V2、V3、V4四個，賦存標高340～570m，其中：

V1號礦體出露長240m，賦存標高365～525m，礦層平均水平厚度3.12m。325m標高以下為中細粒花崗巖γ52（3）-2，該礦體目前已基本采空。

V2號礦體位于V1號礦體西側，出露長180m賦存標高395～565m，礦體呈似層狀產出，長約170m，走向NE65°～75°，傾向NW，傾角35°～38°，平均水平厚度2.85m。

V3號礦體位于V1號NW側，地表無出露，為隱伏礦體，賦存標高340～475m，礦體呈似層狀產出，長約440m，走向50°～65°，傾向NW，傾角色36°～38°，平均水平厚度2.63m。

V4號礦體位于V3礦體NW側，目前已控制的標高470～560m，礦體呈似層狀產出，長約260m，傾向NW，傾角34°～36°，平均水平厚度1.65m，該礦體目前已基本采空。

3.2礦石特征

磁鐵礦呈浸染狀、星點狀、團塊關、細脈狀、脈狀、似條帶狀不均勻分布于矽卡巖中，礦與非礦無明顯的界線。

礦石以自形晶粒狀結構為主，礦石的構造以致密塊狀構造為主，次為似條帶狀、細脈分散狀、浸染狀構造。

礦石中的金屬礦物主要為磁鐵礦，次為錫石、毒砂、褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦等。礦體地質簡圖見圖2。

4　成礦規律

根據各礦體的附礦特征，可以發現以下成礦規律：

（1）礦體受石背巖體上侵時形成的穹窿構造的局部凹陷部位控制，礦體的形態、產狀與侵入接觸面產狀基本一致。礦體露天開采斷面示意圖見圖3。

（2）成礦物質來源：推測礦質主要來自母巖體，成礦方式有2種：一種是有資料表明石背巖體具有含Fe、W、Sn、Mo含量高的特征，是礦體的形成的重要物質來源［1-2］。中粒黑云母斑狀花崗巖黑云母含量可達到5%～10%，而接觸帶中細粒花崗巖黑云母含量不到1%，黑云母自變質作用形成白云母過程中有鐵質析出現象（圖4）。巖體邊緣相的暗色礦物中鐵在巖體自變質作用過程，從載體脫離，被活化轉移，在侵入接觸部位交代成礦。另一方面含礦侵入體在熱液參與下與圍巖發生雙交代作用（圖5），礦石呈交代殘余結構，形成于矽卡巖有關的磁鐵礦化。

圖4　黑云母自變質作用形成白云過程中鐵質析出（+）

（3）成礦流體：目前尚缺乏該地區包裹體和同位素研究資料，從該區圍巖蝕變特征可以判斷堿交代作用與透輝石矽卡巖磁鐵礦關系密切。巖體接觸帶中細粒花崗巖因鈉化而強烈褪色，斜長石和鉀長石被鈉長石交代，蝕變過程中有鐵、鎂、鈣及鉀的析出，鐵質以（K，Na）［Fe（Cl，F）4］、（K，Na）2［Fe（Cl，F）4］、Na［FeCl（OH）］8等絡合物形式轉移［3］，在接觸構造部位富集成礦。初步判斷其成礦流體化學性質屬H2O-NaCl-CO2［4］。

（4）侵入接觸構造體系［5］：該地區侵入構造體系按形態主要是波狀和順層貫入兩種，按性質屬于混染接觸帶，具明顯的同化混染作用，與圍巖界線不清晰。礦體主要賦存在接觸帶外帶矽卡巖、角巖帶中，礦體形成與侵入接觸構造帶關系密切，當富含水的巖漿侵入就位后，或地下熱水在接觸帶附件匯聚時，空隙、孔洞甚為發育的接觸帶就是成分熱液活動的有利空間。

（5）成礦系列討論［6］：富含多金屬元素的石背巖體，上侵時形成的穹窿構造在巖體頂部和周圍形成一系列張性裂隙，多金屬元素從巖漿中分離進入流體相，含礦熱液繼續向上貫入，按成礦溫度會形成一系列多金屬礦床。現有勘查探明的礦床包括：中高溫熱液礦床（茅嶺、大頂、桂林等熱液接觸帶型鐵礦，白沙樓熱液充填石英脈型黑鎢礦，大席矽卡巖型鐵鉬礦）、中低溫熱液礦床（鹿湖嶂鉛鋅礦）。

圖5　鈉質交代鉀長石形成條紋長石（+）

5　找礦方向探討

（1）接觸帶構造是一種重要的成礦構造類型，找礦過程中注意接觸帶斷裂圈閉環境，接觸帶內外帶、接觸帶構造的局部凹陷帶、接觸—斷裂帶、接觸—褶皺斷裂是含礦熱液運移和富集的有利地段。

（2）按照成礦序列地質觀點，石背巖體以大頂鐵礦田為中心，除已發現了5個具有一定規模的鐵多金屬礦床，目前在大席若子輋、杉園下發現的金礦點成因可能與石背巖體有關，推測巖體外圍應該還有淺成低溫鉛、鋅、金、銀礦床的存在。

（3）目前我們發現的礦床，大部分都是露天礦，而實際上矽卡巖型礦床多以隱伏礦為主，特別是蓋層比較厚的地段，存在隱伏接觸熱液鐵多金屬礦和高溫脈狀鎢錫礦的可能。

（4）在找礦勘探過程中，要充分應用物化探找礦，在該區及外圍可以運用磁化測量、土壤測量等方法，圈出多金屬異常區，推測蓋層下隱伏礦的部位，適當以深部鉆探驗證。

［1］藍恒春.石背巖體成礦特征及周邊找礦遠景［J］.中國礦山工程，2008（2）：53-55.

［2］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（29）：98-99.

［3］王可南，姚培慧，等.中國鐵礦床綜論［M］.北京：冶金工業出版社，1992：425-527.

［4］盧煥章.典型金屬礦床的成因及其構造環境［M］.北京：地質出版社，1988：189-259.

［5］翟裕生，林新生，等.礦田構造學［M］.北京：地質出版社，1993：29-45.

［6］翟裕生，姚書振，等.成礦序列研究［M］.武漢：中國地質大學出版社，1998：32-58.

P575

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1004-5716（2016）02-0106-04

2015-02-05

2015-02-05

劉嶠（1990-），男（漢族），河南信陽人，助理工程師，現從事地質勘查工作。