塞拉利昂某鐵礦礦區(qū)地質(zhì)特征及成因分析

李世燕

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四 0 三地質(zhì)隊(duì)，四川 峨眉山 614200）

塞拉利昂共和國(guó)屬世界經(jīng)濟(jì)最不發(fā)達(dá)國(guó)家之一，地質(zhì)工作程度低，礦產(chǎn)線索不明，僅有零星的礦化線索，屬未開(kāi)展系統(tǒng)礦產(chǎn)調(diào)查的空白區(qū)。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，本礦區(qū)條帶狀鐵地層由含鐵化學(xué)沉積物沉積形成，形成于前寒武紀(jì)時(shí)期寧?kù)o的海洋環(huán)境中。之后，在前寒武紀(jì)時(shí)期，該層經(jīng)歷了強(qiáng)烈褶皺，并伴隨著低品位的變質(zhì)(綠片巖巖相)以及最后的風(fēng)化。受后期強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用，風(fēng)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(qū)域地質(zhì)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(qū)內(nèi)沉積變質(zhì)型鐵礦（BIF）含礦層為馬蘭帕群洛托科隆組（Lmr）。區(qū)內(nèi)褶皺主要有孔塔-博戈尼加向斜、蘇布亞-隆薩背斜。區(qū)內(nèi)斷裂主要表現(xiàn)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(qū)域變質(zhì)作用為主，下地殼巖石表現(xiàn)為高級(jí)區(qū)域變質(zhì)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(qū)地質(zhì)特征

2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)地處塞拉利昂蘇布亞-隆薩背斜東翼，礦區(qū)地表分布大面積經(jīng)風(fēng)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(jīng)風(fēng)化淋濾，原地堆積，與泥質(zhì)等物質(zhì)形成“鐵帽”及鐵質(zhì)膠結(jié)物。由于第四系浮土及殘積層掩蓋，地質(zhì)露頭不明顯，在沼澤地、溝谷等低洼地帶零星可見(jiàn)結(jié)晶基底巖石之糜棱巖化斜長(zhǎng)角閃巖、石英閃長(zhǎng)巖，經(jīng)淺表探槽及深部鉆探揭露，下伏地層主要為結(jié)晶基底巖石之斜長(zhǎng)角閃巖、二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)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(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，條紋條帶狀構(gòu)造（照片1）、塊狀構(gòu)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(xì)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(fēng)化淋濾作用，以赤鐵石英巖團(tuán)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(tuán)塊大小在0.3cm～7cm不等，多數(shù)呈渾圓狀，局部與泥質(zhì)等膠結(jié)形成“鐵帽”（照片2），鐵帽大小不等，一般為0.4m～2m，較大者可達(dá)30m，“鐵帽”分布不均勻，目前主要在礦區(qū)東邊8線附近見(jiàn)較大面積出露，其余地區(qū)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(jiàn)泥質(zhì)溶蝕孔洞。

圖2 鐵帽

礦區(qū)地處區(qū)域蘇布亞-隆薩背斜范圍內(nèi)，但由于地面較為平緩且第四系浮土覆蓋較廣且深，未觀測(cè)到其他構(gòu)造。在鉆孔中見(jiàn)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(shù)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(jiàn)分解的褐鐵礦。順層理面與石英、長(zhǎng)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(qiáng)風(fēng)化，褐鐵礦化嚴(yán)重，磁性減弱。地表赤鐵礦和褐鐵礦主要呈“鐵帽”狀產(chǎn)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(chǎn)物，沿一定方向分布，磁鐵礦邊緣或裂隙常見(jiàn)或團(tuán)塊狀。

礦石結(jié)構(gòu)：礦區(qū)礦石以粒狀變晶為主，表現(xiàn)為中-細(xì)粒結(jié)構(gòu)，自形-半自形晶結(jié)構(gòu)。受后期氧化作用和蝕變作用影響形成如蜂窩狀結(jié)構(gòu)等氧化交代結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造：礦區(qū)礦石主要以條紋條狀狀構(gòu)造為主，其次為浸染狀、近地表礦石表現(xiàn)為蜂窩狀，經(jīng)氧化及蝕變呈少量土狀。

3 礦床成因

前寒武系時(shí)期經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造作用、多期次巖漿作用、大規(guī)模花崗巖化作用和混合巖化作用后沉積發(fā)育了多個(gè)重要含礦巖系。礦區(qū)大面積發(fā)育馬蘭帕群、蘇拉山群等含鐵石英建造，為礦區(qū)主要的鐵礦物質(zhì)來(lái)源，含礦地層與區(qū)域一致，呈NNW～SSE走向，成礦條件優(yōu)異、控礦因素明顯。

層位控制：區(qū)內(nèi)鐵礦體的主要賦存在前寒武系馬蘭帕群洛托科隆組(Lmr)，經(jīng)地質(zhì)工作認(rèn)為礦區(qū)變質(zhì)相屬中高溫、中壓型的角閃巖相，礦區(qū)內(nèi)巖石經(jīng)歷區(qū)域高溫變質(zhì)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(zhì)來(lái)源：中高溫、中壓型角閃巖相的磁鐵石英巖為區(qū)內(nèi)主要變質(zhì)成因，混合巖化作用為區(qū)內(nèi)主要成礦作用。長(zhǎng)英質(zhì)熔漿對(duì)原巖組分進(jìn)行交代作用，原巖礦物質(zhì)大量分解，使得長(zhǎng)英質(zhì)熔漿轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵋海脑瓗r中帶出大量鐵、鎂、鈣等；鐵鎂發(fā)生交代作用，形成賦礦巖石磁鐵石英巖等。

構(gòu)造對(duì)礦體控制：礦區(qū)位于蘇布亞—隆薩背斜、孔塔—博戈尼加向斜內(nèi)，褶皺構(gòu)造內(nèi)發(fā)育有眾多規(guī)模不等的次級(jí)褶皺，控制了礦體形態(tài)。

區(qū)域變質(zhì)作用對(duì)礦體影響：礦體形成后，受強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用，風(fēng)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(shí)風(fēng)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(zhì)膠結(jié)，形成“鐵帽”，也是本區(qū)找礦的主要標(biāo)志。