陽(yáng)山鐵礦床成礦規(guī)律與找礦方向

蘇國(guó)鐘

（福建省德化鑫陽(yáng)礦業(yè)有限公司，福建 德化 362500）

陽(yáng)山鐵礦位于閩中泉州市的德化，大田、永春三縣交界處～德化縣陽(yáng)山村。礦區(qū)處于德化縣城關(guān)NW290°，直距21Km。礦區(qū)東西長(zhǎng)5Km，南北寬2Km，面積約10Km2。礦區(qū)東部（東礦段范圍）隸屬德化縣美湖鄉(xiāng)斜山村。陽(yáng)山向南東經(jīng)蓋德到德化城關(guān)有33Km的水泥公路相通，公路12Km南接省道三郊線，至下洋火車(chē)站15Km，西通大田城關(guān)61Km，交通十分便利。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

陽(yáng)山鐵礦區(qū)處于東南沿海新華夏系第二隆起帶與南嶺緯向構(gòu)造帶的交匯部位。區(qū)域上處于永（安）～梅（縣）上古生代拗陷的北東緣，北東向政和～大埔大斷裂的東側(cè)。（圖1）。

區(qū)域內(nèi)的北東向華夏～新華夏系斷裂構(gòu)成本區(qū)的構(gòu)造骨架，它不僅控制了區(qū)內(nèi)的沉積建造、巖漿分布和礦產(chǎn)分布，而且也控制了區(qū)內(nèi)的山川地勢(shì)。東西向、南北向和北西向斷裂構(gòu)造也較活躍，在區(qū)內(nèi)有一定分布，由于各構(gòu)造帶之間的相互迭加、而使本區(qū)構(gòu)造更趨于錯(cuò)綜復(fù)雜[1-3]。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)賦礦地層為石炭系——二疊系，現(xiàn)敘述陽(yáng)山鐵礦東礦段主要賦礦地層如下：

中下石炭系陽(yáng)山群（C1-2y）屬陸+濱海相陸源碎屑沉積，變質(zhì)砂巖和絹云母片巖，近頂部夾含礫粗砂巖或礫巖1～2層。西礦段該群中部偶夾結(jié)晶灰?guī)r、大理巖及石榴透輝矽卡巖扁豆體和磁鐵礦體。

上石炭統(tǒng)船山組—下二疊統(tǒng)棲霞組下段（C3C—P1q1）：含碳質(zhì)灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、燧石條帶（團(tuán)塊）灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、菱鐵礦巖，蝕變后為各種含鐵矽卡巖、結(jié)晶灰?guī)r等，局部及底部偶見(jiàn)硅質(zhì)巖和變粉砂巖薄層，含化石，該層是主要含礦層，有2～6層磁鐵礦。

下二疊紀(jì)棲霞組上段（P1q2）：以硅質(zhì)巖為主夾灰?guī)r（蝕變矽卡巖），碳質(zhì)砂質(zhì)板巖，粉砂巖透鏡體。由于礦區(qū)褶皺和斷裂破壞，形成層間破碎硅質(zhì)巖層，在特定物理、化學(xué)條件下的地下水溶蝕和硅質(zhì)沉淀而發(fā)育網(wǎng)狀石英脈和梳狀石英晶簇。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

陽(yáng)山礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造包括各階段各方向的褶皺和斷裂迭加、交錯(cuò)、比較復(fù)雜。

宏觀礦區(qū)構(gòu)造。以東西向華力西期，寬緩短軸背斜為基礎(chǔ)，以華夏～新華夏系北東向褶皺和斷裂為骨架。

而北西斷裂和南北張性裂隙（硅化體）數(shù)量較多，規(guī)模較小，破壞性不大。由于北東向褶皺對(duì)棲霞組上段硅質(zhì)巖的破壞，而產(chǎn)生規(guī)模較大的順層剝離，滑動(dòng)的層間破碎帶。

圖2 陽(yáng)山鐵礦區(qū)地質(zhì)平面圖

根據(jù)礦區(qū)褶皺與斷裂的規(guī)模和對(duì)地層，礦體的影響程度，將東礦段各構(gòu)造地質(zhì)體分級(jí)如下：礦段I級(jí)構(gòu)造：斷裂包括：F5號(hào)；褶皺包括：琦陽(yáng)倒轉(zhuǎn)平臥褶皺；礦段II級(jí)構(gòu)造：斷裂包括：F2F8F3F4F6號(hào)；褶皺包括：新田向斜樂(lè)安背斜；礦段III級(jí)構(gòu)造：斷裂包括：F38F59號(hào)，及南北向硅化體（硅化破碎帶）；褶皺包括：圓山仔4褶曲和湖坪褶曲等。

東西向陽(yáng)山背斜形態(tài)寬緩，受后期多次改造破壞，形跡不清，難以表現(xiàn)，故未加入礦段構(gòu)造分級(jí)。陽(yáng)山背斜為礦區(qū)基礎(chǔ)構(gòu)造，屬華力西期產(chǎn)物，為南嶺構(gòu)造體系的一部分。詳見(jiàn)（圖2）陽(yáng)山鐵礦區(qū)地質(zhì)平面圖。

2.3 巖漿巖

陽(yáng)山礦區(qū)巖漿巖比較單一，緊鄰礦區(qū)北側(cè)，斜山～后山屋一帶分布，為燕山早期黑云母花崗巖，屬巖頭巖體（r2、3、c5）的一部分。據(jù)桂林冶金地質(zhì)研究所同位素測(cè)定結(jié)果，絕對(duì)年齡157白萬(wàn)年。呈巖基狀，南緣接觸帶向南緩傾，東礦段礦體處于巖體邊緣接觸帶，是礦體的直接底盤(pán)。礦區(qū)內(nèi)巖體對(duì)圍巖蝕變較強(qiáng)，主要為矽卡巖化和角巖化，遠(yuǎn)離巖體蝕變消失。巖漿活動(dòng)對(duì)成礦關(guān)系密切，對(duì)磁鐵礦的形成起到改造、富集作用，是金屬硫化物成礦的直接母巖。此外，礦段內(nèi)巖脈僅見(jiàn)花崗斑巖、石英斑巖和少量基性巖脈，對(duì)礦體雖有切割，但破壞不大。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

根據(jù)對(duì)礦床沉積～熱變改造成因的認(rèn)識(shí)，結(jié)合地表礦體的揭露和典型剖面的控制結(jié)果，顯示礦區(qū)內(nèi)磁鐵礦體的賦存特征為：礦體呈似層狀和透鏡狀個(gè)別呈囊狀體產(chǎn)出；礦體呈順層產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與含礦層頂?shù)酌婊疽恢?；礦體受后期錯(cuò)斷和褶曲后其產(chǎn)狀變化與含礦層是同步的；主要礦體在含礦層內(nèi)的垂向分布具有較固定的空間位置。

3.2 礦石特征

（1）礦石類(lèi)型：東礦段礦石中以單一類(lèi)型的磁鐵礦石為主，為工業(yè)利用的主要礦石類(lèi)型，磁鐵礦石中根據(jù)主要礦脈成分又劃分為下列自然類(lèi)型：①主要類(lèi)型為：鈣鐵輝石～鈣鐵榴石或鈣鐵榴石～鈣鐵輝石磁鐵礦石。②次要類(lèi)型包括：透輝石磁鐵礦石、石英磁鐵礦石、方解石磁鐵礦石、螢石磁鐵礦石等。

（2）礦石化學(xué)成分：根據(jù)對(duì)東礦段高爐磁鐵富礦、需選磁鐵貧礦和表外磁鐵貧礦等7個(gè)樣品組分全分析，查定元素及化合物共33項(xiàng)，精度為98.88%～101.03%屬Ⅱ級(jí)成果。查定結(jié)果，礦石的基本有用組分除Fe組分外，伴生有益組分為Cu、Pb、Zn、Mo、Sn等具有一定含量，伴生的有害組分主要為Zn、S部分超過(guò)允許含量，礦石中主要造渣組分為SiO2、Al2O3、CaO、MgO等，其他稀散組分含量甚微意義不大。

（3）礦物成分與結(jié)構(gòu)構(gòu)造：礦石礦物主要為磁鐵礦，脈石礦物主要為鈣鐵輝石（次透輝石）、鈣鐵榴石。

礦物結(jié)構(gòu)類(lèi)型：粒狀結(jié)構(gòu)（半自形粒狀與他形粒狀）、交帶殘余結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)，其次為骸晶結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、周邊結(jié)構(gòu)、碎屑結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)、顯微網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)和顯微團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)等。

礦石的構(gòu)造類(lèi)型：為致密塊狀、斑雜（團(tuán)塊）狀、浸染狀、條帶狀構(gòu)造，其次為層紋狀、角礫狀、網(wǎng)脈狀、鮞狀（變膠狀、同心圓環(huán)帶狀）、土狀、泥塊狀構(gòu)造等。

（4）圍巖蝕變：圍巖蝕變主要有矽卡巖化、螢石化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化，以及鉀長(zhǎng)石化、黑云母化等。

4 成礦控制與成礦規(guī)律

（1）構(gòu)造控制因素：花崗巖類(lèi)侵入體外帶兩種不同巖性（灰?guī)r和碎屑巖）的層間斷裂構(gòu)造面，這是本區(qū)一種極為普遍的控礦構(gòu)造形式，當(dāng)這類(lèi)層間構(gòu)造與局部褶皺相結(jié)合時(shí)，能形成規(guī)模較大的礦體，詳見(jiàn)陽(yáng)山東礦段34線的礦體（圖3）。富鐵礦體主要產(chǎn)在核部附近的花崗斑巖與棲霞灰?guī)r的接觸帶；斑巖中的礦體主要是由交代灰?guī)r捕虜體組成。由于這些部位巖層變動(dòng)較為強(qiáng)烈，故擠壓、破碎顯著。擠壓，使控礦構(gòu)造層加厚；破碎，有利于交代成富礦。

圖3 陽(yáng)山東礦區(qū)34線地質(zhì)剖面圖

（2）侵入巖控制因素：本區(qū)與鐵礦成礦有關(guān)的巖漿巖主要是花崗巖類(lèi)，包括黑云母花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、斑狀花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等，鐵礦主要產(chǎn)在巖漿巖的外接觸帶或附近圍巖的矽卡巖中。

（3）成礦時(shí)間規(guī)律：本區(qū)鐵礦在時(shí)間上多表現(xiàn)為多期成礦的繼承性和新生性，海西成礦期是重要鐵礦成礦期；印支期是形成碳酸鹽巖建造；燕山期是侵入巖作用階段，形成以接觸熱液為主的鐵礦。

（4）成礦空間規(guī)律：東礦段發(fā)育于寬緩東西向陽(yáng)山背斜東段，并有北東向新田向斜、琦陽(yáng)倒轉(zhuǎn)平臥背向斜橫跨于背斜之上及F5、F2、F3、F8斷層。倒轉(zhuǎn)平臥褶皺，控制了東礦段含礦層的空間分布，自上而下分為地表正常翼含礦層～淺部倒轉(zhuǎn)翼含礦層～深部正常翼含礦層；主礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)在早石炭系～晚二疊系地層中；

本區(qū)矽卡巖分帶的特點(diǎn)是：下部或礦化中心部位出現(xiàn)透輝石矽卡巖，伴有強(qiáng)烈的磁鐵礦化，向上石榴子石增多，礦化減弱，再上部或邊緣部位經(jīng)常分布一套含錳的該矽卡巖礦物組合，并常伴有閃鋅礦化。在近礦的鋁硅酸鹽圍巖中較重要的蝕變現(xiàn)象是鉀長(zhǎng)石化和含氯角閃石化，是反映鐵礦生成地質(zhì)環(huán)境的標(biāo)志礦物。

5 找礦方向

根據(jù)對(duì)陽(yáng)山鐵礦成因的認(rèn)識(shí)，從宏觀來(lái)看，在平面上成礦主要受上古生代永梅拗陷邊緣的控制，在垂向上嚴(yán)格的受上石炭統(tǒng)船山組——下二迭統(tǒng)棲霞組層位的控制。而北東向新華夏系斷裂帶為含礦層或礦體的出露創(chuàng)造了條件，提供了良好的找礦“天窗”。后期花崗巖的存在，無(wú)疑將提高礦體的改造和富集程度。

①磁鐵礦體的分布嚴(yán)格受C3c—P1q含礦層控制，此層是找礦的有利部位。②礦體在含礦層內(nèi)呈順層狀產(chǎn)出，與含礦層（灰?guī)r）頂?shù)酌婊酒叫?。③礦體產(chǎn)狀與含礦層產(chǎn)狀已知，呈波狀同步褶曲。④含礦層內(nèi)礦體圍巖巖性基本可分為含礦層上部礦體以鈣鐵、鈣鋁榴石矽卡巖為主；下部礦體以鈣鐵輝石為主，是找礦的直接標(biāo)志。⑤磁鐵富礦多在礦層中下部，礦體尖滅端點(diǎn)多呈分枝，在找礦應(yīng)注意。⑥礦層間的夾石，多呈透鏡狀包體存在，其延伸產(chǎn)狀應(yīng)與礦層一致。