广东梅县铁坑坳磁铁矿床成矿地质特征.docx

广东梅县铁坑坳磁铁矿床成矿地质特征梅县铁坑坳磁铁矿床位于永安梅县凹陷区。燕山期岩浆侵入活动形成含矿热液，沿断层，或地层接触界面充填、交代而形成磁铁矿床。一、区域地质背景铁坑坳为一磁铁矿床，有用组分单一，含铁品位高而有害成份含量较低。矿区位于广东省梅县北东30方向、直距约58.5km处。矿床产于梅县永梅凹陷区中段。区内晚古生代地层发育，其中碎屑岩厚100-300m，碳酸盐岩厚50-120m。永安梅县凹陷区形成于海西期，呈北北东向狭长带状，北起福建将乐、永安，往南经梅县到广东惠州。东西两侧大致以莲花山大断裂、邵武河源大断裂为界，全长约550km，宽100170km。凹陷区中段，海相地层发育，岩相比较复杂。基底断裂构造活动活跃，并伴有海西期海底火山活动。在中上石炭统的底部多处发现具有工业意义的铁矿、多金属矿床。铁矿如福建大田县银顶格，德化县阳山，安溪县潘田，漳平县洛阳，龙岩东南部马坑、中甲，上杭县湖洋，广东平远尖山，兴宁铁山嶂；多金属矿如梅县玉水铜矿。在全国成矿区带划分方案中属“永安梅州惠州fe-pb-zn-cu-au-ag-sb成矿带（-82）上的梅县fe-cu-pb-zn- ag-sb成矿带矿田（-82-1-）”。这是一个很有远景的铁矿、多金属矿成矿远景区（见图1）。二、矿区地质概况（一）地层矿区内出露地层主要为晚古生代沉积碎屑岩和碳酸盐岩，次为中生代白垩纪火山碎屑岩（见图2，图3）。自下而上为：1、下石炭统忠信组(c1dzn)分布于矿区东部。上部以千枚状粉砂岩、浅变质细砂岩为主，夹多层浅变质含砾砂岩、板岩，局部见石英岩；下部以浅变质石英砂岩为主，夹多层千枚状粉砂质页岩、粉砂岩，出露不全。厚度80300m。2、中上石炭统壶天群(c2+3ht)是矿区的主要赋矿地层。主要见于钻孔中，地表仅出露于铁坑坳河沟，为白灰白色灰质白云岩、白云岩夹灰岩或硅质岩。经化学分析，含mgo 18.7321.07%，cao 28.8932.22%。厚45120m。3、下二叠统栖霞组(p1q)见于钻孔中，为深灰色一灰黑色含硅质团块灰岩夹薄层炭质页岩及灰质白云岩，方解石脉十分发育。近地表强烈风化使钙质流失。厚1755m。4、下二叠统孤峰组(p1g)为灰黑色页岩、炭质页岩夹细砂岩、粉砂岩，层理发育，局部含磷质、硅质、黄铁矿结核。页岩风化后呈灰白色、浅黄色碎片。厚2085m。5、上二叠统龙潭组(p2l)顶底板各有一层砂岩，厚度从几米至二十多米。底部砂岩与孤峰组接触，顶部砂岩与南雄群接触，中部为页岩、炭质页岩夹砂岩，局部夹煤。厚30130m。6、上白垩统南雄群(k2nn)上部为凝灰角砾岩、凝灰岩、流纹岩、安山岩；下部为紫红色砾岩、砂岩、粉砂岩夹页岩，出露不全。厚40240m。（二）地质构造矿区褶皱微弱，断裂发育，以正断层为主，层间破碎带比较发育。按其展布方向，分为东西、北西、北东向三组。1、东西向断层：为最早形成的，规模不大，与北北西断层联合控制矿区岩浆岩的形态、产状，由于受岩浆岩侵入作用的影响而使断层形迹不清。2、北北西断层：为最大规模的断层，延伸长、断距大、倾角陡。生成时间晚于东西向断层，活动时间长，为成矿前断层，但在成矿后仍有活动，使矿石具角砾状构造，断层面和擦痕明显。其中规模较大的为fl、f22断层。（1）fl断层：纵贯全区，是构成断陷盆地的主导断裂之一，为控矿和容矿构造。走向北北西，中间向东凸出稍成弧形，倾向南西，倾角5070。地表陡，深部变缓。东盘上升，西盘下降为正断层。可见花岗闪长斑岩、石英斑岩、闪长斑岩侵入和矿体充填。（2）f22断层：为fl派生断层，与fl性质相同，但倾角较缓。深部与fl相交，是容矿构造。在地表勘探线23线间被1号矿体充填，局部见磁铁矿化和石英脉硅化带。3、北北东断层：规模小，为区内最晚形成的断层。由于规模小，对矿体影响不明显。（三）侵入岩区内燕山期岩浆岩出露较广，约0.5km2，占全区面积的1/6。主要有燕山早期第三阶段矿山顶岩体和燕山晚期扇子木岩体，以及时代不明的小岩体、岩脉。各类岩体的长轴方向与区域构造线方向一致，为北西北北西向。1、矿山顶岩体(52(3)为黑云母花岗岩。分布于矿区东部，系棋盘石岩体的边部，面积约0.4km2。矿区内侵入于二叠系地层，接触产状地表4060。岩石为灰白、内红色，中细中粗粒全晶质结构，细粒结构或斑状结构，块状结构。主要成分为更-钠长石(3540%)、石英(4045%)、钾长石(15%)、黑云母(5%)以及少量磁铁矿，蚀变矿物为绢云母、白云母、叶腊石、绿泥石等。2、扇子木岩体(53(2)分布于矿区西部，面积约0.1km2。葫芦状，呈北西向展布，侵入于上白垩统地层。在接触带及其附近有硅化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化、铅锌矿化。与黑云母花岗岩接触处，有同化混染现象。岩石地表风化较强，据钻孔揭露，岩石常有相变，由花岗闪长斑岩过渡为石英闪长斑岩或长石石英斑岩、石英长石斑岩。岩石呈灰绿色、浅灰绿色，斑状结构，斑晶(712%)由斜长石(57%)、角闪石(24%)和少量钾长石组成；基质由硅质、粘土质、霏细混合物组成；副矿物为磁铁矿、磷灰石、白钛石、屑石、锆石。岩石褪色现象显著，暗色矿物氧化后常析出铁质，使岩石呈现樱红色斑点。三、矿床特征（一）矿体空间分布铁坑坳磁铁矿床规模小、品位富，南北长1800m，东西宽300500m，包含12个矿体。按矿体产出空间位置，划分为四个类型。1、产于下石炭统上部浅变质砂岩中的矿体，形态简单，呈似层状，受断裂控制明显，品位稳定，以富矿为主，如1、12号矿体。2、产于花岗闪长斑岩中的矿体，呈脉状，单个矿体长不超过200m，厚度215m，沿走向、倾向变化极大，品位不稳定，贫矿较多，如2、3、4、11号矿体。3、产于下石炭统与中上石炭统接触面上的矿体，形态简单，呈似层状，沿走向变化较大，常由工业矿体变为非工业矿体，单个矿体长几百米，厚28m，以贫矿为主，如5号矿体。4、产于碳酸盐岩与花岗闪长斑岩接触带及其附近的矿体，为矿区最主要的类型，储量占全区的一半左右。以富矿为主，矿体呈透镜状，中间厚大，延长和延深迅速变薄或尖灭，受接触带控制明显。矿体主要赋存在由陡变缓的接触带上。如6、7、8、9、10号矿体。（二）矿石质量金属矿物主要是磁铁矿，其次是假象赤铁矿、次生赤铁矿，及少量伴生的黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋矿、锡石等；非金属矿物主要是方解石、白云石、石膏、萤石、石英、绿泥石、粘土等。磁铁矿沿脉石矿物边缘或其内部进行交代作用，形成他形晶粒状结构、半自形晶粒状结构、残余结构，氧化矿石为假象结构；粉状、块状、浸染状构造，少量条带状、角砾状和蜂窝状构造。一般富矿平均品位tfe 57.09%、s 0.58%、p 0.006%、sn 0.136%，贫矿平均品位tfe 33.78%、s 0.315%、p 0.025%、sn 0.088%。全区有害元素平均含量s：0.331%、p：0.013%、sn：0.088%，其余含量很低。锡与铁成正相关关系，铁高锡亦高，硫磷与铁关系不明显。矿石自然类型为磁铁矿石，工业类型为需选磁性铁矿石。四、成因认识根据上述地质、矿体基本特征，有关矿床成因认识如下：（一）矿石中普遍含少量黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿。这是典型的受中温热液作用而形成的矿物共生组合。（二）矿体呈脉状、透镜状及似层状，矿石具交代残余结构，浸染状构造，具一般热液作用的特征。（三）本区热液蚀变较普遍，主要有硅化、绿泥石化、碳酸盐化、萤石化、石膏化、叶腊石化、绢云母化和绿帘石化；其次为钾化、钠化、黑云母化。由于岩浆多次侵入，使各类蚀变彼此重叠，显示了多期性的热液蚀变作用。与铁矿关系较为密切的有硅化、绿泥石化、白云母化、萤石化、石膏化等。综上所述，该矿床成因的认识是热液交代型磁铁矿床。燕山早期和晚期，尤其是晚期，岩浆侵入活动产生热液交代作用，形成含矿热液，沿断层、地层接触界面等