江西省新余市良山鐵礦區(qū)中深部接替資源勘查啟示

肖光榮， 姚 琪

(江西地礦局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 南昌 330201)

1 礦區(qū)、礦床(體)地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

良山鐵礦區(qū)位于南華造山帶北緣武功山-北武夷隆起帶西段武功隆起東段(楊明桂等，1994)之神山倒轉(zhuǎn)背斜南翼北東、黃虎背形(戴元裕，1986)向斜軸線以東，主要構(gòu)造為一單斜構(gòu)造(圖1)。

1.1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層為南華系上施組、古家組、楊家橋組、松山組及第四系(龔劍飛，2008)。南華系為一套淺變質(zhì)的千枚巖和片巖(劉亞光，1997)，呈南東—北西向展布，傾向由北東—北西，傾角20°～30°，組成單斜構(gòu)造。鐵礦層賦存在楊家橋組第二巖性段內(nèi)。楊家橋組是在江西震旦紀(jì)地史發(fā)展過程中唯一獨(dú)立的特征性巖性組合。這一巖性序列(自下而上)是:含冰礫的火山角礫凝灰?guī)r，局部有火山碎屑巖類基性或酸性熔巖→含磁鐵礦沉凝灰?guī)r→磁鐵石英巖→變中酸性沉凝灰?guī)r→白云巖→含黃鐵礦凝灰?guī)r(凝灰質(zhì)砂巖)→次石墨或炭質(zhì)粘土巖夾含錳灰?guī)r或白云巖→含冰礫的火山角礫沉凝灰?guī)r或含礫凝灰質(zhì)(粉)砂巖。變質(zhì)巖原巖的化學(xué)成分介于火成巖與沉積巖之間，兼具火成巖及沉積巖的特征。

1.1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造為一單斜構(gòu)造，黃虎背形向斜為贛中鐵礦田的二級構(gòu)造。

(1)褶皺構(gòu)造。良山鐵礦區(qū)位于黃虎背形軸線以東，該翼又發(fā)育不同級次的NW-NNW向緩傾復(fù)式平臥褶皺群，分布在6線以西(圖1)。共有三個背形三個向形。背向形褶皺兩翼不對稱，背形一般上翼長下翼短，橫剖面上形成“紅綢舞”狀梯次下延。區(qū)內(nèi)云母石英片巖的片理代表褶皺軸面方向，片理產(chǎn)狀較穩(wěn)定(湯加富等，1980)，北東傾，傾角5°～25°。復(fù)式平臥褶皺群的包絡(luò)面的產(chǎn)狀代表地層的總體產(chǎn)狀，總體傾角20°～30°。

(2)斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較多但規(guī)模較小。F2見于礦區(qū)西北角，長度大于1 000 m，位于b1背形轉(zhuǎn)折端下方，斷層面與褶皺面近乎平行呈舒緩波狀，斷層面無破碎帶，為同變質(zhì)變形期韌性斷層。除F2外僅有一些斷距小于30 m的后期陡傾正斷層，對礦層連續(xù)性影響不大。

1.1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)僅西部一面積為0.07 km2的橢圓形燕山期花崗閃長斑巖，對b1，b2背形褶皺造成破壞，礦層被沖斷。此外區(qū)內(nèi)見有脈狀和透鏡狀石英閃長玢巖脈。

圖1 良山鐵礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Schematic geological map of Liangshan iron district

1.1.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主，且是區(qū)域廣泛性的變質(zhì)作用?？傮w變質(zhì)程度為低綠片巖相。動力變質(zhì)作用以壓碎變質(zhì)作用為主，主要表現(xiàn)為斷層、褶曲構(gòu)造發(fā)育，力場較強(qiáng)地段一般產(chǎn)生片理、劈理。

1.2 礦床(體)特征

1.2.1 礦床規(guī)模

目前地方高校科研成果專利保護(hù)和轉(zhuǎn)化不足的主要原因之一就是資金不足。由于專利轉(zhuǎn)化的成本高，特別是我國高等院校資金主要源于國家撥款，國家對科研的支持是當(dāng)前高?？蒲械闹饕獎恿ΑＨ狈α己玫馁Y本市場和金融環(huán)境，嚴(yán)重阻礙了科技成果轉(zhuǎn)化的速度與水平。相比之下，日本不僅在全國各類大學(xué)中建立知識產(chǎn)權(quán)管理本部，并給予資金上的大力支持，同時成立了區(qū)域知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略總部，在產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)項目給予資金上的支持。 這些資金扶持的舉措積極推進(jìn)了大學(xué)的創(chuàng)新能力。缺乏風(fēng)險投資、足量投入，科技成果轉(zhuǎn)化市場的有序良性發(fā)展難以得到保障和維系。

鐵礦層賦存于楊家橋組第二巖性段，標(biāo)志明顯，鐵礦層一層。礦體NW-SE延伸長約3 000 m，傾向延深2 600 m，傾角10°～30°，淺部較緩，往深部變陡。礦層厚0.40 ～12.58 m，平均4.06 m。全鐵18% ～37.45%，平均為26.45%。

1.2.2 礦體特征

(1)礦層產(chǎn)狀與形態(tài)。礦層總體走向為NWSE，南東折轉(zhuǎn)為NE-SW。礦層形態(tài)受褶皺構(gòu)造控制，形態(tài)復(fù)雜，總體形態(tài)為著名的“紅綢舞”狀(許溫復(fù)等，1958)。

(2)礦層厚度及其變化規(guī)律。礦層厚度0.40～12.58 m，一般為 2 ～4.50 m，平均 4.06 m，厚度變化系數(shù)為80.40%，走向上由NW向SE，傾向上由淺到深漸次變薄;在褶皺轉(zhuǎn)折端重疊褶皺部位厚度增大，褶皺兩翼及褶皺不發(fā)育地段礦體較薄。此外，當(dāng)條帶狀磁鐵礦和條帶狀綠泥磁鐵礦同時出現(xiàn)時，厚度也增大。

本次勘查提交333鐵礦石資源量4 519.77萬t。

2 勘查過程研究

地層是找礦的地層標(biāo)志。本類型鐵礦層的成礦特征之一是含鐵巖系。只要有含鐵巖系特別是楊家橋組第二巖性段存在(翟裕生，1996，1997)，即是找礦的直接標(biāo)志。

首次在贛中鐵礦田開展的中深部鐵礦勘查，取得了顯著的成果，在一定程度上消除“鐵礦延深小于－200 m標(biāo)高”、“深部鐵礦層變薄，甚至尖滅和形態(tài)簡單”的疑慮，也為即將展開的中深部(常印佛等，1991;葉天竺等，2007)鐵礦勘查提供了借鑒。

3 成礦特征與成礦規(guī)律探討

3.1 中深部鐵礦層是淺部鐵礦層的自然延伸(礦下找礦)

礦區(qū)在區(qū)域上位于揚(yáng)子板塊與華南古板塊的結(jié)合部;欽—杭結(jié)合帶東段(浙贛段);礦床類型為沉積變質(zhì)礦床(常印佛等，1991;曹新志等，2009;蔡國慶等，2009;袁見齊等，1979)。經(jīng)過礦區(qū)巖石尼格里數(shù)值投影分析，絕大多數(shù)樣品在火成巖區(qū)內(nèi)和火成巖與粘土巖區(qū)的分界線上(余志慶等，1989)。這一特征說明區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖原巖主要形成于優(yōu)地槽海底火山噴發(fā)環(huán)境，物質(zhì)的來源主要是火山源供給。成礦作用主要是沉積的且又經(jīng)過中低級變質(zhì)改造的火山沉積變質(zhì)鐵礦。成礦作用的過程和方式示意如下:

鐵礦層底板為含磁鐵礦絹云母千枚巖并夾有薄層石英巖條帶，頂板為含磁鐵綠泥石英片巖，這一穩(wěn)定的頂?shù)装鍢?biāo)志和礦石類型變化規(guī)律在構(gòu)造簡單的單層礦分布地區(qū)，層序十分清楚;而在復(fù)雜褶皺地段，由于褶皺的多次重復(fù)，造成“多層礦”及多次“夾層”出現(xiàn)。此鐵礦層，東自江西弋陽洪山、西至湖南洞口、廣西三江，斷續(xù)長達(dá)千余千米;在贛中鐵礦田內(nèi)，礦層連續(xù)長達(dá)60 km，傾向延深已控制達(dá)1 000～2 600 m，礦層的原始厚度十分穩(wěn)定，鐵礦的含鐵品位十分穩(wěn)定(TFe 20% ～30%)。

良山中深部鐵礦，控制最大傾向延深2 600 m，最大垂深為－623.90 m，是贛中鐵礦田目前控制鐵礦傾向延長最大和最深之處。形態(tài)上，在背向形的翼部仍然遵循“淺繁深簡”規(guī)律。淺部與中深部是連續(xù)延伸，鐵礦層相對穩(wěn)定，保存較好。

3.2 背向形成礦部位的認(rèn)識

圖2 良山鐵礦區(qū)14線地質(zhì)剖面圖Fig.2 The line 14 geologic section of Liangshan Iron

褶皺構(gòu)造是良好的找礦構(gòu)造標(biāo)志(翟裕生，1996，1997)。良山礦段4線以西中深部背向形構(gòu)造(圖1)，自4 線 ～86 線(圖2，3，4)，由淺到深，發(fā)育有三個背形和三個向形。背向形的軸線呈左型雁列式由南往北依次排列，傾狀向315°～325°，向南東收斂、仰起;向北西傾狀、撒開;傾伏角約15°;軸面北東傾且大致平行。在剖面上，由b1X2，b2X3，b3組成的“臺階”，垂高為40～300 m。由東往西，由淺到深迅速增大。這些背向形為礦區(qū)內(nèi)的二期構(gòu)造，其軸線與礦區(qū)一期構(gòu)造(黃虎背形)平行，亦為北西-北北西向，是在固流作用下形成的不同規(guī)模、形態(tài)各異、簡繁更迭的各種不協(xié)調(diào)褶皺為特征，也是控制鐵礦產(chǎn)狀形態(tài)大一級“紅綢舞”的主要構(gòu)造。在背向形的翼部與軸部發(fā)育的更次一級褶皺構(gòu)造是以小型被動滑褶皺為主、部分中型斜歪褶皺，是控制小型“紅綢舞”形態(tài)主要褶皺構(gòu)造。一期褶皺控制鐵礦的整體分布，控制礦體的規(guī)模，二期褶皺使鐵礦體形態(tài)復(fù)雜化。厚度也相對較大(表1)。二期褶皺核部鐵礦層的厚度較大，一般是翼部鐵礦層厚度的4～12倍。其中背形核部鐵礦層厚度較向形核部鐵礦層厚度大，一般為2～3倍。一般地在二期褶皺構(gòu)造的軸部及附近礦體形態(tài)復(fù)雜(蔡國慶等，2009)，次級背向形發(fā)育，其厚度也增大，傾向延伸增大，是鐵礦賦存的有利構(gòu)造部位。

表1 二期褶皺鐵礦層厚度統(tǒng)計表Table1 The statistical Tableof the iron mine layer’s thickness in the second phase fold m

4 結(jié)論

區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖原巖主要形成于優(yōu)地槽海底火山噴發(fā)環(huán)境，形態(tài)上，在背向形的翼部仍然遵循“淺繁深簡”規(guī)律。淺部與中深部是連續(xù)延伸，鐵礦層相對穩(wěn)定，保存較好。為贛中鐵礦田即將展開的中深部即第二找礦空間[9，10]鐵礦勘查作出了理論的鋪墊。在二次褶皺構(gòu)造的軸部及附近，礦體形態(tài)復(fù)雜，次級背向形發(fā)育，其厚度也增大，傾向延伸增大，是鐵礦賦存的有利構(gòu)造部位。

圖3 良山鐵礦區(qū)78線剖面圖Fig.3 The line 78 geologic section of Liangshan Iron

新余市良山鐵礦危機(jī)礦山接替資源勘查過程中，通過對贛中鐵礦田找礦規(guī)律研究以及運(yùn)用“礦下找礦和尋找有利構(gòu)造部位相結(jié)合”的找礦模式取得成功，可為贛中鐵礦田即將開展的整裝勘查提供借鑒。

圖4 良山鐵礦區(qū)86線剖面圖Fig.4 The line 86 geologic section of Liangshan Iron

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