广东省惠州市博罗县利山铁多金属矿区印上围区段矿体的地质特征及矿床的成因分析

广东省惠州市博罗县利山铁多金属矿区印上围区段矿体的地质特征及矿床的成因分析

韦建全

（广东省有色金属地质局九三八队，广东 惠州 516023）

摘  要：博罗县利山铁多金属矿位于广东省惠州市，属中-高温热液接触交代矽卡岩型矿床。铁多金属矿体分布于花岗岩与砂岩的接触带中，受构造断裂的控制，矿体呈脉状产出。

关键词：铁多金属；矿床；断裂；接触带；矽卡岩；

1 成矿地质背景

矿区位于博罗县北东部，区域大地构造处于新华夏系第二巨型隆起带之中的东部新华夏断块沉降区-河源新华厦断裂带内。新华夏系构造是本区的主导构造形迹，南北向构造仅见于北部新丰江岩体的南缘，东西向次级构造普遍发育，区内李总营旋卷构造是利山铁多金属矿带主要控矿构造，即所谓利山“S”型断裂带。

本区岩浆活动强烈，自侏罗纪至第三纪均有，主要燕山岩浆旋回时代属侏罗-白垩纪（J3-K1）。

2矿区地质特征

2.1  地层

矿区出露地层，自上古生界石炭、二叠系至中生界下侏罗统，其中缺失三叠系地层。前者以浅海相碳酸盐岩石建造为主，过渡为滨海碎屑岩建造。矿区铁多金属矿床，主要赋存在上古生界石炭系及二叠系地层的围岩介质中。现将各时代地层岩性特征简述如下：

1、上古生界石炭系：本区划分为下石炭统大塘阶（C1d）及中、上石炭统壶天群（C2+3):

（1）下石炭统大塘阶（C1d）：分布于矿区南西部。岩性为灰色、深灰色砂质页岩，细粒石英砂岩，夹炭质页岩与灰岩，白云质灰岩，薄层白云岩呈互层产出。区内该岩层与深部隐伏花岗岩接触，岩石变质为板岩，斑点板岩、变质砂岩、硅化灰岩、矽卡岩化灰岩、大理岩等。碳酸盐岩石组分：以方解石为主外，接触变质矿物有空晶石、透闪石、柘榴石、硅灰石、阳起石、蛇纹石、黝帘石等。岩层总厚度246~404米。与上部壶天灰岩（C2+3)呈整合接触，与下部层位接触关系不明。

（2）中、上石炭统壶天灰岩（C2+3)：位于矿区的西部。该岩层上部为灰岩，下部为白云岩及粉砂岩。岩石化学分析：CaO 34.27~40.44%、MgO 13.06~18.18%,灰岩变质为大理岩、大理岩化灰岩、硅化灰岩、矽卡岩化灰岩。碳酸盐岩石组分；以方解石、白云石为主外，含有少量石英、透辉石、蛇纹石、透闪石、柘榴石、绿帘石、绿泥石、硅灰石、阳起石、滑石等。层厚80~595米不等。与下层位大塘阶为整合接触，上部与二叠系下统栖霞灰岩整合接触。

2、上古生界二叠系；分布在矿区西部，二叠系地层出露完整，下统栖霞组、孤峰组，上统龙潭组。各组岩层为整合关系。

（1）下二叠统栖霞组灰岩（P1q)：分布在三庙关地段，呈孤岛状出露面积0.4平方公里。该岩层出露于利山断裂带上盘的西北部，岩层产状走向20°~40°东，倾向北西，倾角30°~45°。沿岩层走向的南西部，埋于第四纪复盖层的下部。岩性为灰～灰黑色中厚层含燧石团块或条带灰岩，并受轻变质角岩化。岩石组分除方解石、石英、石髓、炭质泥质物外，另有少量透辉石、柘榴石、硅灰石、黝帘石等。本岩层为铁矿赋存顶盘围岩，岩层厚度70~250米。

（2）下二叠统狐峰组（P1g)：分布在矿区利山断裂带上盘。岩层产状，走向北10°~40°东，往北渐变为近南北向，倾向北西西，倾角31°~75°。上部岩性为灰～灰绿色粉砂岩、砂质页岩、泥质粉砂岩、炭质页岩、细粒石英砂岩、角岩等。下部岩性为粉砂岩、砂质页岩、泥质粉砂岩、大理岩等。上下部岩石组分差异不大，岩石组分为石英、石髓、绢云母、白云母、泥质物、炭质物、方解石、黄铁矿等，变质矿物有柘榴石、透辉石、绿泥石等。岩层厚度330~505米。

（3）上二叠统龙潭组（P2L)：分布于矿区的西部，岩层走向为北东，往北为偏近南北向，倾向北西～北西西，倾角29°~76°。岩性：上部为紫红色绢云母泥质粉砂岩、夹绢云母砂岩、粉砂质页岩、钙质页岩、石英砂岩。下部为紫红色绢云母泥质粉砂岩，夹绢云母粉砂岩、粉砂质页岩。岩层厚度300~868米。

3、中生界下侏罗统兰塘群（J1Ln)：区内本层是分布最广泛的沉积建造，出露于利山断裂带之东北部。下侏罗统兰塘群在本区主要出露由a、b两亚群：

（1）兰塘群a亚群（J1Lna)：分布于矿区东部，该岩层构成利山铁矿体的底盘岩石。岩层产状走向呈北北东向，往北部逐渐变为近南北向，呈“微弧“形山脊。岩性主要为粉砂岩、粉砂质页岩、细粒石英砂岩、泥质粉砂岩等。局部受区域变质作用，变为千枚状板岩、班点板岩、角岩。变质矿物有硬绿泥石、红柱石、空品石、堇青石、磷灰岩、阳起石、黝帘石、透辉石等。岩层厚500~1915米。

（2）兰塘群b亚群（J1Lnb)：按岩性可划分四个岩组：第一岩组：岩性为粉砂岩、炭质页岩夹粉砂质页岩及长石石英砂岩。第二岩组：岩性为粉砂岩、长石石英砂岩为主，夹薄层顶岩，砂岩具块状结构为特征。第三岩组：岩性以绢云母粉砂岩为主，夹页岩，含黄铁矿、磁黄铁矿及硅质结核。第四岩组：岩性以浅灰-灰-浅红色粉砂岩为主，夹薄层页岩。本层与石炭～二叠系地层为构造不整合。

4、第四系：本区第四系地层，均沿利山断裂发育为山坡谷地分布。

2.2  构造

矿区所处构造部位：属广宁～佛岗～河源东西岩浆带的东段，新丰江岩体的南缘，径尾～火辣山～印上围东西向构造带与河源新华夏系构造反接复合部位，李总营旋卷构造的利山“S”型断裂带上。

利山“S”型断裂带，主要是由矿区内呈“S ”形弯曲的断裂所组成，该构造是本区控岩、控矿的主导构造。利山“S”型断裂带，呈现为弧形冲断裂，分布规模较大，总长达10公里以上，平均宽180米。总体走向近南北向，倾向西，倾角55°~75°。

2.3  岩浆岩

本区岩浆活动可划分成两个旋回：第一旋回以燕山中晚期黑云母花岗岩为主体的侵入旋回，本旋回又可分出三个侵入阶段：（1）闪长玢岩，呈不规则脉岩，分布于矿区北端上沙一带。 （2）中细粒黑云母花岗岩，呈隐伏于矿区深部的岩基，为本矿床的基底岩石之一。（3）花岗斑岩或石英斑岩，这两种岩石为相变关系，属岩墙、岩脉分布在上沙、长山一带。第二回旋，为陆相熔浆喷溢旋回。本区火山活动，严格受利山“S”型构造断裂带的控制，即断裂带就是火山杂岩带。火山活动阶段的划分，从火山通道切割的地层关系，区内火山杂岩类型被此穿插，包裹和交代关系，可把整个火山活动分为五阶段：酸性熔岩浆喷发阶段、酸中性熔岩浆喷发—侵入阶段、中酸性熔岩浆喷溢阶段、中性熔岩浆喷发阶段、基性岩浆喷溢阶段。上列五个阶段，只是大阶段的划分，实际上各阶段内都还有存在韵律性的喷发（溢），即更低序列的火山活动。本区火山活动时代属上侏罗世～下白垩世（J3~ K1)。

2.4  围岩蚀变

1、矽卡岩化：位于与花岗岩接触部位，矽卡岩化与矿化最为密切。组成矽卡岩的矿物在内接触带有绿帘石、透辉石；外接触带有石榴石、透辉石。

2、角岩化：位于在砂岩地层中，岩石具变余结构，形成角岩或原岩角岩化。

3、硅化：在矽卡岩或其边缘岩石中，硅质含量显著增加，与矽卡岩关系密切。

4、绿泥石化：常见于矿体内及近矿围岩的节理、裂隙内。

5、绢云母化：主要分布在矽卡岩化外接触带。

3矿床地质特征

3.1  矿体特征

本区断矿体为隐伏矿体，主要为铁锌矿体，矿体呈脉状北东向展布，倾向北西，倾角35°。矿段内长230m，最大延伸45m，矿体厚度30~60m，平均厚度45m，厚度较稳定。伴生元素为Pb、Cu。

3.2  矿石特征

1、矿石主要矿物特征

（1）磁铁矿：为矿石主要组成矿物，呈半自形粒状，呈致密块状、侵染状，直径一般0.1-1mm，最大达8.5mm，磁铁矿颗粒间常为脉石矿物，如被方解石、石英等充填。

（2）黄铁矿：黄铁矿和磁黄铁矿相依成团块状，呈星散状分布于矿体边部。细脉状黄铁矿常平行排列在磁铁矿矿体中。黄铁矿的大量存在，增加了矿石中硫的含量使矿石冶炼性能受到很大的影响。

（3）磁黄铁矿：黄白色，与黄铁矿共生，呈粒状及团块状。

（4）闪锌矿：为矿石主要组成矿物，棕褐色，粒状玻璃光泽，其硬度大于小刀。

（5）黄铜矿：矿体内偶而可见到与黄铁矿、磁黄铁矿一起共生，呈金黄色的星点状，沿磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿晶粒间充填而生。

（6）方铅矿：矿体内偶尔可见到与闪锌矿一起共生，铅灰色，致密块状，具金属光泽，不透明。

（7）绿帘石：矿石内常见，是主要的矽卡岩矿物。

2、矿石结构、构造

（1）矿石结构：多见半自形晶粒状结构。

（2）矿石构造，矿石构造有块状构造、浸染状构造、条带状构造。

3、化学成分

矿石主要含有元素为Fe、Si、Ca、Mg、Al、Mn、S、P、As、Sn、Zn、Cu 、Pb、Bi、K等，其中金属元素Fe、Zn含量较高，其次为Cu 、Pb。

3.3  矿体围岩和夹石

矿体顶底板围岩、夹石主要为各种矽卡岩和花岗岩，二者在走向和倾斜上交替出现，另有岩脉、断裂构造岩穿切。矿体与围岩分界可根据颜色、结构构造等区分，不易混淆。

4矿床成因及找矿标志

4.1  矿床成因

矿区铁多金属矿体赋布于花岗岩与矽卡岩接触带中，火山期后热液作用，产生了广泛矽卡岩化，火山热液作用，含矿热液交代矽卡岩形成铁、铜、铅、锌等矿体，产生大量铁硅酸盐矿物、氧化物、硫化物。矿床的形成与岩浆热液接触交代有关，属接触交代矽卡岩型铁多金属矿床。

4.2 找矿标志

1、地表铁锰帽及民采部位为直接找矿标志；

2、矽卡岩分布区；

3、构造破碎带；

3、围岩蚀变硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化、退色化是间接找矿标志。

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