广东省阳山县牛栏门铁矿成因类型初探

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[摘要]本文从牛栏门铁矿的真实样本和数据中，依据区域地质情况与矿体地质等相关地质资料分析了铁矿的成因类型，初步认为此铁矿床为接触交代-热液型铁矿床，希望通过本文能为其它铁矿成因的研究提供一些借鉴。

[关键字]铁矿 矿体地质 成因类型

[中图分类号] TF521 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-170-2

广东省阳山县牛栏门铁矿床产于连阳花岗体北东侧的燕山期中粗粒黑云母花岗岩体内，呈脉状-似层状，南北长约700m，东西宽约10m，平均厚度约6m，总体倾角60°，矿体矿物成分主要为原生细粒磁铁矿，可选性好，平均质量分数为22.5%。下面探讨一下该铁矿的成因类型：

1 区域地质情况

1.1 地层

矿区位于连阳岩体北缘，龙塘背斜南东翼，出露地层有下石炭统测水组（C1c）和梓门桥组（C1z），中上石炭统壶天组（C2ht），下二叠统（P1），上二叠统（P2）和第四系（Q）。

1.1.1 石炭系（C）

测水组（C1c）：出露于本区北西侧，岩性为浅紫红色、灰色泥质页岩与灰白色、浅灰色砂岩互层，夹砾岩和劣质煤层透镜体，属滨海、滨海沼泽交互相含煤砂页岩，与下伏地层石磴子组整合接触，厚约125m。

梓门桥组（C1z）：出露于本区北西侧，岩性为灰—灰黑色厚层状微晶—细晶钙质白云岩、白云质灰岩，顺层理面偶见有硅质结核。与下伏测水组地层组整合接触，厚约160m。

壶天组（C2ht）：为本区主要出露地层，下部岩性为灰白色—灰色厚层状细粒白云岩；中部为白色—灰白色厚层状隐晶质灰岩；上部为灰色、深灰色厚层状白云质灰岩。与下伏地层梓门桥组整合接触，厚约1040m，中、下部是本区化工灰岩、熔剂用白云岩矿的主要赋矿层位。

1.1.2 二叠系（P）

下二叠统（P1）：于本区中部以东大面积出露，岩性为灰—灰黑色厚层状含燧石结核灰岩，局部夹泥质岩或细碎屑岩，属正常的浅海碳酸盐沉积，与下伏中石炭统壶天群地层整合接触，厚约82.7m。

上二叠统（P2）：出露于本区东部，岩性为浅灰、深灰黑色中厚层状泥质或硅质灰岩，属正常的浅海碳酸盐沉积，与下二叠统地层整合接触，厚度大于242m。

1.1.3 第四系（Q）

分布于溶蚀洼地或冲沟中，由黄褐色残坡积粘土及冲洪积砂、砂质粘土组成。厚度一般3～10米。矿区位于龙塘背斜南东翼，地层产状总体走向北东，倾向南东，倾角52～78°。

1.2 构造

普查区仅西北角、东南侧及南侧分别见有小型向斜、复式背向斜和向斜构造，分述如下：（1）西北角湖洋凹向斜为平行褶皱，轴部直立，轴迹北东向，两翼倾角较陡，岩层倾角65～70°，由C1c、C1z地层组成。（2）山猪坪东侧P2地层形成的复式背向斜构造也属于平行褶皱，轴部近直立，两翼产状倾角21～45°，靠近轴部则为70～75°，岩性为泥质粉砂岩。（3）南侧向斜面轴迹近南北向，轴部直立，轴部地层为P2泥质粉砂岩，两侧为P2、C2ht地层，两翼地层倾角较缓，倾角为32°。区内断裂不发育，以F1断层为主，走向为北北西向，分布在图幅中部凤塘底附近，为平移断层，在风塘底附近的D129号地质观测点可见角砾岩，角砾成分为灰质白云岩，少量为灰岩，角砾大小3～15mm，最大3×5cm，均为棱角状，钙质、铁质胶结，其南西侧P1地层缺失。

1.3 岩浆岩

主要分布在图幅的西南角，属燕山三期的中粗粒黑云母花岗岩，中粗粒黑云母花岗岩多为灰白-浅红色，中—粗粒，块状，主要矿物为钾长石、斜长石，粒径10×15mm，外形不规则，含量约40%±，石英含量30%±，黑云母约5%。副矿物主要为榍石、磁铁矿等。

1.4 围岩蚀变及矿化特征

在热液变质作用下，围岩有透辉石化、蛇纹石化、大理岩化、矽卡岩化、硅化，与之相关的矿化有黄铁矿、铁、萤石、滑石、硅灰石等矿物产出。矿化一般产于变质岩与花岗岩（主要是连阳黑云母花岗岩体）接触带及其附近之中。

2 矿体地质情况

2.1 铁矿床特征

铁矿床产于连阳花岗体北东侧的燕山期中粗黑云母花岗岩内，为巨大矿化灰岩捕虏体经热液交代矿化的产物，矿床产出规模属小型，呈脉状-似层状，形态及分布受捕虏体与花岗岩接触带控制，走向北东，倾向南东，总体倾角约60°，矿床平均厚度约6m，矿体厚度变化较大。

2.2 铁矿体地质

铁矿体特征是经过本次普查施工的4个见矿孔及民窿取样控制，共查得铁矿体1个，编号为Ⅰ号矿体，Ⅰ号矿于工作区西南侧，为磁铁矿体，呈脉状-似层状，矿体走向北东，倾向南东，倾角约60°，矿体长约700m，宽4-15m不等，矿体厚度3-10m，推测斜深110-170m，主要为细粒磁铁矿，矿体较连续、厚度总体变化较大。

2.2.1 矿石质量

矿区内的Ⅰ号矿体的磁铁矿石呈细粒变晶结构结构，块状构造，中-强磁性，矿物成分主要为磁铁矿，次为黄铁矿等，脉石矿物有白云石、蛇纹石、透辉石、金云母等。从现有的四个见矿孔（ZK06、ZK05、ZK02、ZK01）及民窿（ML1）穿脉工程采取的79件基本分析样分析及7件组合样来看，其中磁铁矿（mFe） 最高质量分数达到42.71%，平均质量分数为22.5%，质量变化情况一般。从7个组合样看，磁铁矿石中的有害组份S和P含量未超标。

2.2.2 矿石类型

矿区的铁矿石自然类型为原生磁铁矿石，从施工的4个钻孔及民窿取样共79个基本化学分析样的统计结果分析，将本矿区铁矿石工业类型划入中-强磁性需选铁矿石。

2.2.3 矿石围岩和夹石

在热液变质作用下，围岩有蛇纹石化、硅化、云英岩化、绢云母化。

矿体顶、底板围岩均为中-粗粒黑云母花岗岩，顶、底板围岩矿化不明显，矿石与围岩界线较清析。矿体矿化较连续，夹石常见，夹石多为透辉蛇纹石化矽卡岩。

透辉蛇纹石化矽卡岩：柱状纤状变晶结构，块状构造岩石，主要由蛇纹石、透辉石组成，其次为长石和绢云母。蛇纹石呈纤维状，灰白色，颗粒细小，在0.01mm左右，呈面状分布；透辉石呈变晶柱状，粒径大小在0.2～1.0mm左右，不均匀分布。另见长石和绢云母，长石颗粒粗大，粒径大小在0.5～6.0mm，应该为原岩的斑晶，其已蚀变为绢云母，仅保留大致晶形；绢云母呈面状分布在长石周围，它们应该是长石蚀变的产物。

3 成因类型初探

矿区内的磁铁矿体赋存于黑云母中粗粒花岗岩中，其空间分布及产出特征较严格地受灰岩捕岩体与花岗岩接触带面产状所控制，随接触面起伏，为接触交代-热液型铁矿床。下面从三个方面探讨一下起成困机制：

3.1 矿床产出位置、规模、产状

矿床产出黑云母中粗粒花岗岩中，顶、底板皆为此类花岗岩，矿体形态不规则，从地表到深部，矿体常见分支复合现象，产出厚度平均约为3-10m，宽约4-15m，延深约110-170m，为脉状-似层状小型铁矿床，矿床产状陡立，平均倾角60°，局部近乎直立。由此推断出形成磁铁矿床严格受控于花岗岩体，符合接触交代-热液型矿床的特征。

3.2 矿床矿物组成及矿石结构

矿床矿物主要为磁铁矿、黄铁矿等，脉石矿物有白云石、蛇纹石、透辉石、金云母、绢云母等，矿石结构均匀，具浸染状和块状构造，贫富矿石均有。其中脉石矿物白云石为含镁的碳酸岩类，一般产于结晶石灰岩以及其它富含镁的变质岩中；蛇纹石属于硅酸岩类，源于火成岩及其重结晶作用；透辉石也是含镁碳酸岩类，其成因也离不开火成岩，为碳酸盐岩在热液作用下接触交代变质的产物；而金云母为层状硅酸类，主要产于超基性岩如金伯利岩，以及白云质大理岩的接触变质带中；不纯的镁质石灰岩遭受区域变质作用过程中，也能形成金云母，从以上矿物成分及结构特征，也验证了接触交代热液变质作用的存在。

3.3 围岩蚀变、夹石成份及接触交代作用

矿体围岩蚀变有蛇纹石化、硅化、云英岩化， 其中云英岩化为常见的重要的围岩蚀变，通常为酸入岩受高温气水热液交代蚀变而成，如花岗岩的云英岩化，主要是钾长石、斜长石受热液作用分解成为石英和白云母；蛇纹石化在此处为中、低温热液对含镁的岩石进行交代产生含蛇纹石的一种蚀变作用；而硅化与绢云母化都有热液作用直接关联。且夹石成份复杂，可见灰岩、矽卡岩，大理岩及这些岩石的混合体，接触带分层较明显，显示接触交代变质作用的时间先后层序。