廣東省信宜市亞婆髻頂鐵礦地質特征與成礦機制探討

曾　斌，羅先星，李厚洪

（廣東省地質局第六地質大隊，廣東江門529040）

廣東省信宜市亞婆髻頂鐵礦地質特征與成礦機制探討

曾斌*，羅先星，李厚洪

（廣東省地質局第六地質大隊，廣東江門529040）

通過已查明的信宜市亞婆髻頂鐵礦的成礦地質特征，分析研究其礦床類型及成因機制，對指導該地區尋找類似礦床具有重要的意義。

礦床地質特征；成礦機制；變質鐵硅建造鐵礦床

1　區域地質背景

礦區地處粵西云霧山褶隆與羅定斷陷南西側邊緣的接合部位。區域出露地層主要有奧陶系中上統三尖群（O2-3sh）、志留系下統連灘組（S1l）及泥盆系中上統（D2、D3）的淺海相碎屑巖。受羅定斷陷南西邊緣斷裂控制，本區近東西蓋層褶皺及斷裂發育。巖漿活動相對微弱，僅見燕山第四期侵入的花崗巖體呈巖株狀零星分布。

本區區域變質作用較強烈，奧陶及志留系碎屑巖普遍經受片巖化變質。此外富鈣巖層的矽卡巖化作用亦較發育。

2　礦區地質特征

2.1地層

區內出露地層，為奧陶志留紀片巖系，這些片巖在頗大的程度上受變質較深，變質作用有區域變質，使得原來的頁巖砂巖變質成云母片巖或石英片巖等。另一種為接觸變質作用，使泥灰巖變質成矽卡巖，含鈣質的砂巖或粉砂巖變質成鈣硅角巖。

巖層產狀總體較穩定，傾向SSW-SSE，傾角25°～70°不等，個別直立，局部平緩到7°的，其中礦區各部分的產狀是：東部巖層傾向185°～180°，傾角25°～90°，西部巖層傾向175°，傾角40°～70°，以45°～40°最多，在白馬頭傾向軸向SE45°-SSE，在礦區北部及黃竹頂由于褶皺關系也有傾向北的，主要地層有：

（1）絹云母片巖：出露于礦區北部及南部的黃竹頂，灰綠色，風化后呈紫白色或紅褐色。巖石成份以絹云母為主，及少量的石英（5%～10%左右），其中有少量自形磁鐵礦和微量柱狀電氣石，鱗片狀黑云母、鋯石、金紅石，釩鈦礦等呈星點狀散布，石英時而呈顆粒狀散布在云母中間，時而成豆狀集合體存在于絹云母中間，白色石英脈呈串珠狀和粒狀沿片理充填。巖石因受力作用形成波狀褶曲和褶曲片狀構造。

（2）石英巖：黃白色中至細粒石英為主，次為長石及白云母?；◢徸兙ЫY構，狀塊構造。

（3）斑點絹云母黑云母片巖：出露于礦區北西面呈灰色或灰綠色礦物以黑云母為主，次為石英（35%左右）及少量的自形粒狀磁鐵礦（1%）顆粒直徑0.3mm，微粒的電氣石及綠泥石，部分絹云母和少量石英組成斑點，其大小2～4mm。

由于云母呈鱗片狀定向排列，且是顯微褶曲和含有大量斑點一礦物集合體，因此巖石呈顯微鱗片變晶結構和斑點皺紋片狀構造。

（4）石英絹云母片巖：灰綠色巖石主要由致密鱗片絹云母和小量石英（15%）組成。其中含少量黑云母、綠泥石、自形磁鐵礦和微量柱狀電氣石、金紅石、釩鈦礦、鋯石、紅柱石、斜長石等星點散布，也有顆粒直徑一般為0.1mm左右的絹云母和石英分別組成透鏡狀平行排列，透鏡狀石英集合體是由大小不等粒的石英分別組成條帶狀構造。巖石因受側壓力作用，具片狀褶曲構造及片狀構造，由于受風化作用。黑云母多已退色，并析出鐵質。

（5）石英透輝石角巖：微帶綠色的灰白色，致密堅硬。由石英及透輝石組成，含少量的硅灰石黑云母、鋯石、磁鐵礦、綠泥石、鉀長石、白鈦礦等，壓碎現象和強烈的波狀消光。一般礦物在0.5mm左右，相互之間呈溶蝕接觸，因此構成了顯微花崗變晶結構。由不同成份組成了平行條帶，相互構成了條帶構造。

（6）結晶灰巖：呈透鏡狀，白色灰黑色，致密塊狀，花崗變晶結構，見有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦，呈不規則小脈沿灰巖裂隙充填交代。含量微，沒有工業價值。

（7）石英石墨片巖：灰黑色及灰白色，巖石主要以炭質—石墨為主。呈極細的質點和不規則微粒呈鱗片，微粒不規則狀。石英次之，約占35%～40%。其中含有微量的電氣石、鋯石。石墨為主炭質較少。它們和大量石英密切交生在一起，由于石英成極薄的透鏡狀，與微鱗片狀石墨定向排列，呈顯微鱗片花崗結構，平行片狀構造。

2.2構造

本區位于雙德倒轉復向斜，傾伏部份，略靠南翼，本區以北東東至北西向褶曲為主，小的斷裂及節理為次之。

（1）牛圍—太平倒轉軸向斜，軸向東西并向東傾伏，軸部巖石為石英，石墨片巖及絹云母石英片巖和石英絹云母片巖。絹云母片巖等，向西翼為絹云母片巖。

（2）次一級的褶曲主要為黃竹頂連續褶曲，位于白馬頭到黃竹頂山頂上，軸向NE85°，巖石由于向斜及背斜關系，傾向南及北，傾角7°～72°不等。

（3）牛圍背斜，軸向NE85°，北翼巖石傾向北東東，傾角由15°～71°不等，南翼傾向南西西，傾角48°～76°不等。

2.3巖漿巖

（1）片麻狀花崗巖：成舌狀分布于礦區東部，由白馬頭向南，沿片理侵入圍巖中，灰色—灰白色，片麻狀構造，具變余斑狀，碎斑狀結構，基質具顯微花崗變晶結構，礦物成份以鉀長石、鈉長石、石英為主，其次有黑云母、鈣鐵輝石石榴子石、鋯石、陽起石、綠簾石、磷灰石、絹云母及微量斜長石等，巖石為曾受動力作用和蝕變及變晶作用的巖石，礦物具重結晶和定向排列，黑云母多環繞大顆粒石英，鈉長石分布，形成片麻狀構造特別明顯。

（2）花崗斑巖：出露于礦區最西部，巖性略帶紅之白色，主要礦物由鉀長石、鈉長石、石英，次要礦物黑云母及微量的鋯石、磷灰石、磁鐵礦、屑石、普通角閃石，巖石是由斑晶和基質組成，斑晶主要為鈉長石和石英，其次為少量已分解的黑云母，皆為自形，一般粒徑0.5～2.5mm，基質主要為鉀長石，石英的球粒狀的連晶，其次為微粒片狀黑云母和微量鋯石等。巖石中的鉀長石微具泥化，鈉長石微具泥化和絹云母化，黑云母多為綠泥石交代，并析出有次生的白鈦石和綠簾石。

3　礦床地質特征

礦區發現的金屬礦物有磁鐵礦、錳礦、錫礦。其中僅磁鐵礦可以圈定出工業礦體，錳礦、錫礦局部以鐵礦的伴生組份產出。所以礦床地質部分以鐵礦進行敘述。

3.1礦床類型

本區磁鐵礦床鐵礦體，呈層狀、似層狀產于絹云母、綠泥石片巖中，與磁鐵礦石英巖、透輝石矽卡巖共生，屬于變質鐵硅建造鐵礦床，由磁鐵礦石英巖、磁鐵礦矽卡巖、含錳矽卡巖及風化褐鐵礦等礦石組成。

3.2礦體簡述

本區以礦區中部近東西向沖溝及中部的花崗片麻巖為界，分劃為南北2個礦段，南段自東而西圈定出V1-V6號等6個礦體。北段圈定出V7-V13號等7個礦體，它們彼此呈近東西向斜列產出，礦體與礦體之間的平面距離一般大于200m。其中南段礦體走向由中部的近東西向西偏轉成北西西向。而北段礦體由中部往東，則偏轉成北東東向，所以，礦帶總體呈向南突出的弧形展布?，F按工程控制程度較高的V8號、V13號礦體為例進行分述。

8號礦體：出露于礦區北部，即V9號礦帶的南側，距V9礦體的平面距離平均約250m，最遠距離270m，經地表100m間距探槽揭露，地表礦體長度大于1500m，根據地面磁異常測定，V8號礦體往西方向，尚有500～1000m的反映，往東則延伸出區外300m，礦體出露標高最高點為TC-61附近，標高為658m，出露標高最低點為礦體西段8D5剝土探槽附近，標高為493m，相對高差有165m，礦體傾斜延伸經鉆探工程控制大于100m，揭露的礦體與圍巖界線清楚，產狀穩定，礦體厚度5.01～19.31m，平均8.66m，TFe品位一般16.15%～25.63%，平均24.37%，礦體產狀：傾向165°～180°，傾角一般70°～40°。

13號礦體：出露于北礦帶的東部，與托盤垌礦龍頭礦帶相距500m左右，而且2個礦體走向相同（近東西向），長度相當（托盤垌礦龍頭礦帶已開采18年，地表以下100m已采空，目前勘探地表以下100～200m的礦段，經鉆探查證，不僅鐵礦尚好，且孔孔見到錫礦，含錫達0.1%～0.3%）。經地表100m間距探槽揭露，地表礦體長度大于500m，根據磁測異常反映，本礦帶往東方向延出區外，往西尚有500m的反映，礦體出露標高最高點在剝土13D10處附近，標高為395m出露最低點是在森木河溝中，標高為340m，相對高差為55m，礦體經鉆探工程控制，傾斜延伸超過200m。本礦品位不高一般為TFe16.34%～33.87%，平均24.77%，礦體厚度一般3.00～10.00m，平均6.54m，礦體產狀穩定，傾向南，傾角30°～62°。

3.3礦石礦物成分

礦區磁鐵礦石中發現的金屬礦物有磁鐵礦、鏡鐵礦、假象赤鐵礦、錫石、閃鋅礦、方鉛礦。脈石礦物石英、石榴子石、陽起石、綠簾石、透輝石、透閃石、黑云母、斜長石。次生礦物：褐鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、綠泥石、絹云母等。

礦物特征：

磁鐵礦：灰色、鐵黑色。稠密浸染狀、條帶狀或自形等軸粒狀。局部交代矽卡巖或黑云母現象，部份石英沿磁鐵礦間隙充填交代。局部被赤鐵礦交代呈褐色，具片狀。

赤鐵礦：細晶質，長條形，有時為板狀，一般呈浸染狀交代磁鐵礦。

褐鐵礦：大部分為交代矽卡巖而成，疏松褐色土狀，含錳時，一般呈褐黑色。

軟錳礦：褐色或黑色，一般為石榴子石矽卡巖風化析出，粉末具磁性。

鏡鐵礦：鋼灰色，金屬光澤，一般呈片狀集合體，具磁性。

石榴子石：棕色或棕褐色，常呈大小不等粒自形之菱形十二面體產出，粒徑一船為0.15～2mm，風化后呈土狀，析出鐵呈褐鐵礦（硬錳礦）。常在磁鐵礦石中呈交代殘余產出，分布較廣。

透輝石：暗綠色，呈柱狀或等軸狀，常被磁鐵礦或綠簾石、陽起石交代，為本區鐵礦石中主要的脈石礦物。

陽起石：灰綠色，呈放射狀及束狀集合體，交代透輝石及被磁鐵礦所交代。

綠簾石：黃綠色，呈粒狀及柱狀，致密塊狀，常與石榴子石形成條帶，并交代透輝石現象。

其它礦物如閃鋅礦、方鉛礦、錫石、斜長石、綠泥石等較少見。屬于微量伴生礦物。

礦物共生組合類型：

磁鐵礦矽卡巖型礦石；金屬礦物主要有磁鐵礦、少量鏡鐵礦、微量錫石、閃鋅礦、方鉛礦，脈石礦物主要有石榴子石、透輝石，其次有陽起石、綠簾石、石英、云母綠泥石等。

含錳褐鐵礦：金屬礦物主要為次生褐鐵礦、軟錳礦，其次為磁鐵礦、假象赤鐵礦、硬錳礦，脈石礦物為陽起石、透輝石、石英、綠泥石等。

磁鐵礦石英巖：金屬礦物為磁鐵礦，脈石礦物為石英、絹云母、少量綠泥石。

前述3種礦石類型，以云母石英磁鐵礦為主，含錳褐鐵礦分布于近地表部分，往深部過渡成磁鐵礦矽卡巖型礦石和磁鐵礦石英巖型礦石。

3.4礦石化學成分

本區磁礦體中地質工作程度較高的V8號礦體，其鐵礦石TFe16.15%～25.63%，平均24.37%，V13號礦體鐵礦石TFe品位21.16%～33.87%，平均25.43%，故鐵礦石為貧礦，此外，V8、V9、V13礦體中的石英及矽卡巖的磁鐵礦進行組合分析，其雜質含量見表1。從表中顯示，同類型礦石，雜質含量差異不大，矽卡巖及石英磁鐵礦含磷皆為0.26%～0.36%，含Mn5.39%～9.21%，而SiO2含量均在32.38%～35.08%，故本區鐵礦雜質含量均在有害組分的允許值。

表1　鐵礦組合分析結果表

3.5礦石結構、構造

礦石結構：礦石中磁鐵礦結晶程度的差異，形成不同類型礦石結構，主要有他形—半自形晶粒狀結構，其次為半自形—自形晶粒結構，隱晶質結構。

礦石構造：主要有塊狀構造、條帶狀構造、星散狀構造及片狀構造。

塊狀構造：常為隱晶質磁鐵礦的集合體組成，另外為脈石礦物透輝石，石榴子石等。

條帶狀構造：為礦區鐵礦石主要構造類型、磁鐵礦呈數公分厚與透輝石、石榴子石等矽卡巖礦物相間產出。

星散狀構造：磁鐵礦呈星散粒狀產于石英巖或矽卡巖中。

片狀構造：磁鐵礦產于絹云母、綠泥石片巖中，構成片狀構造。

3.6礦石類型

本區鐵礦床、礦石類型有矽卡巖磁鐵礦、云母石英磁鐵礦及兩者近地表的氧化物；褐鐵礦石。以云母石英磁鐵礦石為主。

矽卡巖磁鐵礦石：金屬礦物主要有磁鐵礦，脈石礦物為透輝石、石榴子石，少量鏡鐵礦，局部見黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物，其次為石英、陽起石、綠泥石。

褐鐵礦石：分布于地表及淺部，由矽卡巖磁鐵礦或矽卡巖風化而成。主要金屬礦物為褐鐵礦、含錳（軟錳礦、硬錳礦）為特征，往深部過渡為矽卡巖磁鐵礦。

云母石英磁鐵礦：由絹云母石英和磁鐵礦組成。

礦石主要結構、構造類型，劃分為塊狀、條帶狀片狀礦石。

礦區鐵礦石中TFe平均品位23.13%，而mFe對TFe的占有率為89.86%，所以，礦區鐵礦石屬于需選的弱磁性貧鐵礦石。

3.7礦體圍巖

本區磁鐵礦體呈條帶狀、透鏡狀或扁豆狀產于絹云母石英片巖或矽卡巖帶中，而含礦矽卡巖又存在于絹云母、綠泥石質片巖中，而礦體頂底板圍巖一般為絹云母石英片巖或矽卡巖。

絹云母石英片巖：由粒狀石英和片狀云母組成，含少量綠泥石，方解石。

石榴子石矽卡巖：由粒徑0.15～3mm左右的石榴子石、石英組成，少量透輝石，呈短柱狀，被后期石英充填包圍。

綠簾石矽卡巖：由粒狀、柱狀綠簾石所組成，含少量石英、石榴子石。

透輝石矽卡巖：主要為柱狀、等柱狀透輝石組成，含少量云母、斜長石、綠泥石，后者與透輝石平行狀分布，構成平行條帶狀構造。

透輝石、陽起石矽卡巖：陽起石交代透輝石，并殘留未交代透輝石、陽起石呈束狀集合體。

前述矽卡巖往往相對集中組成條帶狀分布，其中透輝石與綠簾石組成條帶，石榴石與綠簾石組成條帶相間產出。而成礦作用對圍巖的選擇，磁鐵礦富集與否，與組成矽卡巖的成份有關，一般透輝石被交代者，則磁鐵礦化較集中，但單一的純透輝石矽卡巖，則磁鐵礦化較差。石榴子石、綠簾石矽卡巖中，磁鐵礦呈星散狀，故礦化較差。

4　礦床類型研究

本區磁鐵礦床鐵礦體，呈層狀、似層狀產于絹云母、綠泥石片巖中，與磁鐵礦石英巖、透輝石矽卡巖共生，屬于變質鐵硅建造鐵礦床。

基本上查明了主要礦體V8號、V13號等礦體的形態、產狀，該礦體產于奧陶—志留系變質片巖中，礦體順層產出，鐵礦石的貧富，厚度變化與巖性蝕變程度有關，一般透輝石被交代者，則磁鐵礦礦石TFe品位變富，厚度增大。

磁鐵礦體礦石物質成分已基本查明：金屬礦物主要為磁鐵礦，非金屬礦物有透輝石、石榴子石、絹云母、石英。其次有陽起石、綠簾石、綠泥石等。

礦石共生組合類型主要為磁鐵礦云母石英片巖型礦石，含錳褐鐵礦石分布于淺部及地表，往深部過渡成磁鐵矽卡巖，及磁鐵礦石英巖。

礦石化學成分：TFe18.34%～25.24%，全區平均24.56%。雜質元素含量不同礦石類型差異較大，云母石英型磁鐵礦和矽卡巖型磁鐵礦石有害組分含量一般不超標，而地表及淺部的褐鐵礦石，錳含量局部達5.39%～9.21%，磷含量0.26%～0.36%，磁鐵礦礦石中mFe含量占TFe含量的89.86%，屬于需選的磁性貧鐵礦石。

5　成因機制探討

變質鐵硅建造鐵礦床的形成，與成礦規律有關地層、構造、巖漿巖是鐵礦體形成的關鍵。

（1）與成礦有關的地層。區內地層出露較老，經歷區域變質較深，使得原來的頁巖砂巖變質成云母片巖或石英片巖等。另一種為接觸變質作用，使泥灰巖變質成矽卡巖，含鈣質的砂巖或粉砂巖變質成鈣硅角巖。

（2）與成礦有關的構造。區內構造較發育，位于雙德倒轉復向斜，傾伏部份，略靠南翼，本區以北東東至北西向褶曲為主。牛圍—太平倒轉軸向斜，軸向東西并向東傾伏，這些構造、破碎斷裂為礦體提供了充足的成礦空間。

（3）與成礦有關的巖漿巖、圍巖。與成礦有關的巖漿巖：片麻狀花崗巖、花崗斑巖、正長斑巖為礦區提供了充足的熱量來源，使得礦石得以重融交代變質，加快了礦石的結晶聚集。

成礦作用對圍巖的選擇，磁鐵礦富集與否，與組成矽卡巖的成份有關，一般透輝石被交代者，則磁鐵礦化較集中，但單一的純透輝石矽卡巖，則磁鐵礦化較差。

6　結論

廣東省信宜市亞婆髻頂鐵礦的成礦地質特征、礦床類型及成因機制，對該地區尋找變質鐵硅建造鐵礦床（由磁鐵礦石英巖、磁鐵礦矽卡巖、含錳矽卡巖及風化褐鐵礦等礦石組成）潛力巨大。

［1］彭紅.矽卡巖型鐵礦床成礦問題及控礦地質條件的分析［J］.赤峰學院學報：自然科學版，2011（8）：114-116.

［2］田明剛.淺析山東省某礦區鐵礦成礦規律與找礦標志［J］.西部探礦工程，2015（6）：98-100.

P57

A

1004-5716（2016）07-0136-05

2016-03-15

2016-03-16

曾斌（1989-），男（漢族），廣東江門人，助理工程師，現從事地質礦產勘查工作。