新豐縣鐵帽頂鐵礦床地質特征及成因淺析

藍恒邱

摘要：本文根據鐵帽頂鐵礦區找礦成果[1]，通過對該區鐵礦床地質特征的總結，淺析鐵帽頂鐵礦床成因。

關鍵詞：鐵礦：地質特征;礦床成因;鐵帽頂

鐵帽頂鐵礦區位于石背巖體西部邊緣。區域內出露地層主要是三疊系一侏羅系，巖漿活動強烈，地質特征復雜，鐵礦資源豐富。該區附近產有大頂、泥竹塘及焦園等鐵礦床。

1.區域地質背景

鐵帽頂鐵礦區位于紫（金）惠（陽）褶斷束燈塔盆地西側，恩平一新豐深斷裂帶北東向構造和河源深斷裂帶北東向構造帶之間，紫金一連平大斷裂南西部，石背巖體西部，茅嶺背斜北翼（如圖1）。

區內出露地層有三疊系上統、侏羅系中下統、白堊系上、下統，以三疊系上統分布最廣。三疊系上統地層主要巖性為灰綠、黑綠色泥巖、泥質頁巖、炭質泥巖和砂質泥巖等;侏羅系中下統地層主要巖性為灰綠、深灰色條帶狀泥質砂巖、砂質泥巖、石英砂巖、凝灰質砂巖等;白堊系上、下統地層主要巖性為紫紅色鐵質、鈣質、凝灰質長石石英砂巖、粉砂巖、砂質頁巖、砂質泥巖等。

區內斷裂、褶皺構造較發育。斷裂構造主要分布于礦區北部的礦山頭到船底窩一帶以東地段，按斷裂的走向可分為NE、NW、近EW三組。褶皺構造主要為石背穹窿、茅嶺背斜、爐形地向斜、復船嶂一轎子頂向斜等。

區內巖漿巖活動頻繁，有火山噴發和巖漿侵入，主要受近東西向的基底斷裂控制。根據侵入巖的空間展布形態、巖性特征及侵入的先后順序，將本區侵入巖劃分為：北部及南東部零星出露的中生代閃長巖和閃長玢巖;北北西部出露的燕山旋回第三期似斑狀黑云母花崗巖，屬石背巖體的一部分;南西及南部出露的石英斑巖屬燕山旋回第五期。

2.礦區地質背景

2.1地層

礦區出露的地層（如圖2）主要有：上三疊統大頂群第三（上、中、下段）、四層及第四系。

大頂群第三層，是礦區主要含礦層，依巖性組合分為上、中、下三段。

第三層下段：分布于礦區南部。巖性為砂巖、角巖、磁鐵礦一透輝石一石榴石矽卡巖及大理巖等，地層傾向南西，傾角13°～25°，厚度50m～lOOm。2號礦體產于此層中。

第三層中段：主要分布于礦區中南部。巖性為富鐵鈉閃石一透閃石一陽起石巖、石英砂巖、粉砂巖等，局部夾薄層狀砂巖、板巖、灰巖、大理巖、矽卡巖以及角巖等，鐵帽頂背斜軸部南西翼平緩，傾角10°-20°，北東翼較陡，傾角可達20°～50°，厚度30m-190m。此層為主要礦體賦存部位。與下覆地層呈整合接觸。

第三層上段：分布于礦西西南部。巖性主要為石英絹云母板巖，夾薄層狀石英砂巖和扁豆狀矽卡巖，地層總體傾向南西西，傾角10°～l5°，厚度60m。與下覆地層呈整合接觸。

大頂群第四層：分布于礦區北部。上部為板巖與粉砂巖互層，下部以石英絹云母板巖為主，與花崗巖接觸處局部形成混雜巖，地層大多傾向南西，傾角10°—20°，局部傾向北西和北東，厚度170m～250m。與下覆地層呈整合接觸。

第四系：殘積、坡積、堆積層，主要由泥砂質、粘土及巖石碎塊組成。厚度O～lOm，一般3m～5m。

2.2構造

礦區內斷裂構造主要為石背巖體的超覆接觸帶、鐵帽頂背斜及北東東向F4壓扭性斷裂。礦體受花崗巖的超覆接觸構造控制。鐵帽頂背斜：位于礦區中部上三疊統大頂群第三層中段地層中，軸向由南東端的北西向到西北部逐漸轉為北北西向，向南西傾伏，長約574m，南西翼傾向南西，傾角10°—20°，北東翼傾向北東，傾角20°—50°。

F4壓扭性斷裂：斷裂位于曠區西北角的花崗巖與沉積巖的接觸帶上，為壓扭性斷裂。走向北東東65°～80°，傾向北西，傾角73°-80°。破碎寬3.5m，斷面平整具擦痕，地表出露長度500m

超覆接觸帶：石背花崗巖體呈巖枝狀，決定了接觸帶的形態和產狀，從北東向西南、從深部向淺部以70°-40°-20。的變化傾角向上侵入，巖體超覆于三疊統大頂群第三層含礦層之上，其形態較復雜，巖體超覆的傾斜延深180-350m，寬22m—170m。

2.3巖漿巖

礦區出露的巖漿巖主要為燕山三期的似斑狀黑云母花崗巖，為石背巖體向西延伸部分，另有少量后期細粒花崗巖脈、英安玢巖脈等。

3.礦體地質特征

3.1礦體規模及空間形態

礦體位于石背巖體外接觸帶，主要賦存于上三疊統大頂群第三層的含礦層中共圈定4個鐵礦體，礦體呈似層狀一扁豆狀。其中l號礦體為主礦體，長420m，出露寬70m～150m，傾斜延深34m～230m，呈多層狀，總體傾向北東，傾角10°—55°，賦存標高400m～624m，埋深Om～224m，平均品位TFe：40.72%。其他礦體呈規模分布于外接觸帶，呈層狀、透鏡狀、扁豆狀。

3.2礦石特征

礦石主要為磁鐵礦富鐵鈉閃石一透閃石一陽起石礦石和磁鐵礦矽卡巖礦石，礦石結構以粒狀、纖柱狀結構為主，其次為氧化殘余粒狀、纖維狀、松散細粒結構和粒狀變晶結構。礦石構造以塊狀為主，其次為斑雜狀、土狀構造、浸染狀構造、似斑狀構造，局部見條帶狀構造。礦石的物質成分復雜，主要金屬礦物有磁鐵礦、褐鐵礦、假象赤鐵礦;主要非金屬礦物為陽起石、石榴子石、透輝石、符山石、富鐵鈉閃石、透閃石、綠簾石、黝簾石、云母、石英、方解石、蛇紋石、綠泥石、高嶺土、白云石等;次為次透輝石、鉀長石、硼鎂石、滑石等。

3.3變質作用及圍巖蝕變

礦體產于沉積巖與花崗巖的外接觸帶，由于多期花崗巖的活動及后期熱液的疊加作用，使巖石受到廣泛而強烈的蝕變及變質作用。

泥質巖石受熱變質作用形成角巖化板巖、斑點狀板巖、石英絹云母角巖、石英黑云母電氣石角巖等，砂質巖石受熱變質作用常變為石英巖、長石石英角巖、絹云母石英角巖、黑云母黝簾石長英角巖、透輝石石英角巖、電氣石石英角巖等，碳酸巖受熱變質作用常變為大理巖。

礦區中的圍巖蝕變主要表現為矽卡巖化、富鐵鈉閃石化、電氣石化、鉀化、云英巖化、蛇紋石化、碳酸鹽化、絹云母化、硅化及磁黃鐵礦化等。

4.礦床成因淺析

4.1礦床成因類型

鐵帽頂鐵礦床賦存于酸性巖漿巖接觸帶內，具有矽卡巖礦床的產出條件。礦體主要產于富鐵鈉閃石一透閃石一陽起石巖中，近礦圍巖多具矽卡巖化。礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀產出，礦體的規模及形態變化較大。根據礦體的空間分布位置、礦石的礦物組合特征及圍巖蝕變特點認為，本礦床屬矽卡巖型鐵礦床[2]。

4.2成礦物質來源

該區內的侵人體為石背巖體，巖性主要為似斑狀黑云母花崗巖。分析認為鐵帽頂礦床成礦物質來源可能為原始巖漿中的鐵質及巖漿入侵時同化富鐵圍巖形成的含礦熱液。巖漿中的含礦熱液在接觸帶因物理化學條件劇變，通過交代作用成礦。

4.3成礦模式探討

巖漿侵入早期同化富鐵圍巖形成含礦熱液。侵人體就位后，在高溫條件下，與碳酸鹽巖發生雙交代作用，形成石榴子石、輝石等無水硅酸巖礦物為主的干矽卡巖。隨著巖漿溫度和壓力降低，從巖漿中出溶的流體向侵入接觸帶遷移并交代早期矽卡巖，形成陽起石、透閃石、綠簾石等大量含水硅酸鹽礦物及磁鐵礦、石英等氧化物，這是鐵礦的主要成礦階段[4]。

5.結語

鐵帽頂鐵礦床為矽卡巖型鐵礦床，屬于接觸交代一熱液型鐵礦床。礦床的主要特點有：礦體分布于似斑狀黑云母花崗巖與碳酸巖類的外接觸帶，礦體形態較復雜。

礦床的鐵質可能來源于原始巖漿和原始富鐵地層。成礦物質隨熱液遷移到接觸帶的薄弱界面，發生接觸交代作用富集形成矽卡巖型鐵礦。

參考文獻：

[1]廣東省核工業地質局二九二大隊.廣東省新豐縣鐵帽頂礦區鐵礦資源儲量核實[R].2018.

[2]陳洪治，李立志，李雪梅.礦床學[M].地質出版社，2007.

[3]陳艷，張招崇.矽卡巖型鐵礦的鐵質來源與遷移富集機理探討[J]巖礦測試，2012，31（5）：889-897.

[4]葉天竺，呂志成，龐振山，等.勘查區找礦預測理論與方法（總論）[M].地質出版社，2014