劉昭維
[摘要]粵東某鐵礦位于霞嵐-永和成礦帶上,礦體分布于永和雜巖體的西北緣的板子巖支內(nèi)。磁鐵礦體受永和陳排上-松山下斷裂的影響,呈西北向產(chǎn)出,面狀分布,形似冬瓜狀。成礦作用與燕山期巖漿活動密切相關(guān),燕山期含礦熱液活動多次上升侵位和原地分異作用形成層狀磁鐵礦體。
[關(guān)鍵詞]地質(zhì)特征 巖漿活動 雜巖體 鐵礦
[中圖分類號] P642 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-29-2
礦區(qū)位于霞嵐-永和成礦帶上,處于興寧-豐順斷裂的永和陳排上―松山下斷裂的下盤,屬永和中基性、超基性雜巖體西北緣。(圖1)。
區(qū)內(nèi)出露地層有震旦系、上白堊系、第四系等。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單,巖層多呈單斜產(chǎn)出,斷裂構(gòu)造主要為陳排上―松山下斷裂;分布于興寧盆地東側(cè),控制著興寧盆地沉積以及不同期次巖漿侵入。
區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈,主要為永和雜巖體和燕山期花崗巖體。
1礦區(qū)地質(zhì)特征
1.1地層
礦區(qū)內(nèi)只出露震旦系及第四系地層,沿永和雜巖體周邊及內(nèi)部分布。(圖2)。
(1)震旦系(Z):出露于礦區(qū)東北部,走向北西,為一套淺海相類復(fù)理石建造,具淺變質(zhì)作用。其巖性為變質(zhì)石英砂巖、片理化粉砂巖、絹云母千枚巖、硅質(zhì)巖夾千枚巖、千枚狀粉砂巖組成。
(2)第四系(Q):沖洪積層,有砂礫石、亞粘土等組成,厚度0~5m,分布于山溝低洼等處。
1.2構(gòu)造
礦區(qū)未見褶皺和斷裂等構(gòu)造,出露的震旦系地層,走向北西,傾向北東,傾角55°~60°的陡傾斜單斜構(gòu)造。
1.3巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿巖為永和中性、基性、超基性雜巖體的西北緣部分。系燕山早期巖漿活動的產(chǎn)物。此外尚有晚期的輝綠巖、輝石閃長巖、花崗巖脈等。
1.3.1板子雜巖體
位于礦區(qū)中部,形似冬瓜狀,北西向展布,長1000m,寬380m。巖石種類繁多,中性、基性、超基性巖均有,大致可劃分五個巖相帶。
(1)石英閃長巖帶(δο52(2)b-2):由石英閃長巖、石英二長巖、暗色閃長巖等組成,細中粒結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)。分異作用差,具弱鈦磁鐵礦化,含極微量的磷灰石。
(2)石英輝長巖帶(ν52(2)b-1):由石英輝長巖、蝕變輝長巖和輝長蘇長巖組成,中粒輝長結(jié)構(gòu),偶見流動構(gòu)造。含礦性較差,含少量的鈦磁鐵礦、鈦鐵礦。該巖相帶多環(huán)繞規(guī)模稍大的超基性巖(支)體分布,寬幾十米到幾百米不等。
(3)橄欖輝長巖帶(νσ52(2)a-4):由橄長巖、紫蘇輝長巖、輝長蘇長巖組成,中粒輝長結(jié)構(gòu),局部見流動構(gòu)造。具鉻、鎳、鈷礦化,偶見鉻磁鐵礦脈充填。該相帶分布于各超基性巖體內(nèi)部,寬150m,分異作用較好。
(4)輝相巖帶(ψ52(2)a-3):由單輝巖、斜方輝石單輝巖和角閃巖組成,大部分位于各超基性巖體邊部,部分裹夾于石英閃長巖帶和橄長巖帶中。接觸界線明顯,多呈長帶狀,扁豆狀或不規(guī)則狀。巖帶長自幾十米至一百幾十米,寬幾米至幾十米,其與橄長巖帶呈漸變關(guān)系。
(5)橄欖輝石巖帶(ψi52(2)a-2):由橄輝巖和輝橄巖組成,兩者互為過渡,一般后者居中,位于各超基性巖體中部,裹夾于石英輝長巖帶中,呈扁豆狀,透鏡狀,長275m,寬50m,其與橄欖輝長巖帶呈漸變關(guān)系。
上述(3)―(5)巖帶的超基性巖風化殼,鈦磁鐵礦化,鉑、鈀礦化較強,是本區(qū)主要成礦巖帶。
1.3.2巖石化學特征
從表1板子崗四個硅酸鹽樣分析結(jié)果表明:巖石成
份的變化是有規(guī)律的,即隨巖石基性程度增高,SiO2、Al2O3、TiO2、K2O、Na2O含量不斷遞減;Fe2O3、MgO、Cr2O3含量不斷遞增。石英輝長巖與另外三個超基性巖的SiO2、K2O、Na2O、P2O5、Cr2O3含量有顯著差別,鎂鐵比值(Mg/Fe),石英輝長巖為0.27,超基性巖為0.41~0.76,屬于鐵質(zhì)超基性巖。鉻鐵比值(Cr/Fe)為0.002~0.011。
1.3.3巖石蝕變作用
巖體普遍遭受蝕變,特別是超基性巖蝕變最強烈,蝕變作用一般不影響礦化程度。蝕變類型有蛇紋石化、纖閃石化、鈉黝簾石化、伊丁石化、包林皂石化、綠泥石化、絹云母石化、次閃石化等。主要礦物的蝕變:橄欖石:蝕變成纖狀、葉片狀蛇紋石、伊丁石、包林皂石等,并析出網(wǎng)脈狀磁鐵礦。輝石:常蝕變成纖閃石、次閃石、透閃石、綠泥石等。拉長石:蝕變成綠簾石、綠泥石等。基性斜長石:蝕變成鈉黝簾石、絹云母等。
1.4風化殼特征
由于雜巖體是兩次巖漿侵入的產(chǎn)物,故其礦化有兩個類型:中基性巖僅具有微弱的磁鐵礦化;超基性巖普遍具有較強的磁鐵礦化。本區(qū)含礦風化殼均為超基性巖體風化產(chǎn)物。含礦超基性巖體風化殼發(fā)育,分布范圍與超基性巖體相一致。風化殼發(fā)育程度,除于巖體抗風化能力強弱外,還于地形地貌,圍巖巖性及構(gòu)造條件密切相關(guān)。含礦風化殼自上而下,有殘坡積層(全風化層)和半風化層組成。(1)殘坡積層:松散粘土狀,硅鎂質(zhì)礦物遭破壞、流失,部分能見到原晶體假象。磁鐵礦、鈦磁鐵礦大部分保存完好,僅少部分氧化成褐鐵礦、赤鐵礦。殘坡積層在山坡處較厚大,山頂處變薄,主要由超基性的橄欖輝長巖和橄欖輝石巖風化形成,為本區(qū)具工業(yè)價值的礦床。(2)半風化層:風化程度介于全風化與原生巖石之間。風化后顏色變淺,結(jié)構(gòu)相對松散,硬度變低,易碎。脈石礦物水解部分流失,但仍保留原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造和磁鐵礦等金屬礦物的晶形,含礦相對富集。
2礦體地質(zhì)特征
2.1礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀
磁鐵礦體形態(tài)呈凹凸的冬瓜狀,北西走向。礦體長826m。寬133m。礦體平均厚度5.28m。礦體在山坡處較厚大,坡頂處變薄,往四周外緣變薄直至尖滅。礦體平均品位22.45×10-2。
2.2礦石質(zhì)量
礦體為基性、超基性巖風化殘積產(chǎn)物,礦石多為豬肝色,松散粘土狀,硅鎂質(zhì)礦物遭破壞、流失,部分能見到原晶體假象。磁鐵礦、鈦磁鐵礦大部分保存完好,僅少部分氧化成褐鐵礦、赤鐵礦,礦石在垂直分布上,一般在地表為豬肝色坡積礦,下伏殘積礦層。
2.2.1礦石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造
原巖經(jīng)風化后,仍保持有原巖之輝長結(jié)構(gòu)或輝綠輝長結(jié)構(gòu),全風化層為疏松的土狀、砂狀和粉狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形晶結(jié)構(gòu)、半自形-他形晶粒結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、固溶體分解結(jié)構(gòu)等。
2.2.2礦石礦物成分
主要由金屬礦物和脈石礦物組成,各種礦物成份見表2。
2.3圍巖蝕變
礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變以硅化為主,伴有絹云母化、蛇紋石化。
3礦床成因分析
3.1沉積建造與成礦的關(guān)系
本礦區(qū)位于霞嵐-永和成礦帶上,包括基性-超基性雜巖體及部分伴生的花崗閃長巖體,帶內(nèi)地層自震旦系至第四系均有發(fā)育。震旦系地層為云開群,屬以硅質(zhì)巖夾千枚巖、千枚狀粉砂巖為頂界的一套變質(zhì)石英砂巖、片理化粉砂巖、絹云母千枚巖組成的類復(fù)理石建造;奧陶紀和志留紀地層缺失,加里東運動形成了本區(qū)基底。白堊系地層為內(nèi)陸濱海湖泊相紅色建造和火山巖建造。上述各沉積建造間均出現(xiàn)區(qū)域性不整合面,反映了燕山期存在幾期構(gòu)造。區(qū)內(nèi)基性-超基性雜巖體的侵入過程與成礦作用是燕山期巖漿活動的一部分。第三系地層屬內(nèi)陸湖相含膏鹽紅色碎屑沉積建造,第四系地層為河流相碎屑沉積、坡洪積建造。
3.2構(gòu)造與成礦的關(guān)系
霞嵐-永和成礦帶地處華南褶皺系南緣,武夷隆起與永梅坳陷帶交接部位,斷裂構(gòu)造極為發(fā)育,褶皺構(gòu)造次之;斷裂構(gòu)造主要有北東向、北西向和東西向構(gòu)造帶三組。本礦區(qū)位于北西向構(gòu)造帶興寧-豐順斷裂的陳排上-松山下區(qū)段,控制著本礦區(qū)的不同期次火山巖漿活動。
3.3巖漿巖與成礦的關(guān)系
本礦區(qū)巖漿活動分為加里東期和燕山期。震旦系頂部的硅質(zhì)巖為加里東期巖漿活動的產(chǎn)物?;?超基性雜巖體為燕山早期巖漿活動的產(chǎn)物?;◢弾r、黑云母花崗巖為燕山晚期巖漿活動的產(chǎn)物。燕山運動是本區(qū)巖漿活動的鼎盛時期。本礦區(qū)成礦母巖永和雜巖體的板子巖支與霞嵐雜巖體有著非常相似的特征,同在霞嵐-永和成礦帶上。通過對有關(guān)霞嵐巖體的資料的認識,本人認為本礦區(qū)板子巖支也是由同源巖漿多次上侵并由分異作用形成的層狀雜巖體。其主要由鎂鐵質(zhì)至超鎂鐵質(zhì)巖石組成,層理發(fā)育,成分上具明顯的垂直層狀分帶,存在明顯的韻律式變化特征。于地幔源區(qū)形成的玄武巖漿首先在次生的巖漿房中發(fā)生深部分異作用,熔離成中性和基性兩種不混熔巖漿,表現(xiàn)為多次上升侵位,第二次巖漿侵位后發(fā)生就地分異作用,形成層狀,流狀等構(gòu)造現(xiàn)象及礦層。在降溫過程中,鈦鐵礦、鈦磁鐵礦較早結(jié)晶,從熔體中分離出來,受重力作用下沉,由于巖漿冷凝較快,它來不及下沉到底部便在巖體內(nèi)成浸染狀分布,從而形成了具有韻律特征的層狀磁鐵礦層。隨著熔體多期多階段的活動,成礦作用不斷重復(fù)發(fā)展,最終形成了磁鐵礦床。
綜上所述區(qū)內(nèi)沉積建造環(huán)境良好,構(gòu)造活動強烈,燕山期巖漿活動提供熱源和能源,含礦巖漿熱液多次上侵、分異形成韻律層狀磁鐵礦床。本人認為區(qū)內(nèi)鐵礦床成因為晚期巖漿原地分異型礦床。
參考文獻
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