金竹坑铁矿矿床地质特征及成矿地质因素研究

王金和

(福建省196地质大队，福建 沙县 365500)

1 矿区概况

金竹坑铁矿位于银顶格铁矿匀称边缘[1]，因其矿产资源丰富、构造复杂、成矿特征多元化而被人们所关注。

2 矿区地质与矿体特征

2.1 矿区地质

矿区内出露地层由老到新有：石炭系林地组(C1l)、二叠系童子岩组(P1t)、文笔山组(P1w)。

金竹坑铁矿位于武夷山成矿带—浙西南-闽中裂谷多金属找矿远景区的南端，位于政和—大埔深断裂中部[2-4]，南岭东西向构造带东延之北侧，长塔—太华复式背斜东翼。地质构造复杂，以断裂为主。

断裂构造主要包括：北东向断裂F2和F3、东西向断裂F0和F5、北北东向断裂F13。区内侵入岩较发育，出露有花岗斑岩脉，分布在浅部及地表，呈岩株状、脉状穿切矿段内所有地层或呈似层状大致顺层侵入。灰白色、浅肉红色，斑状结构，基质霏细结构，隐晶显微粒状结构，块状构造。斑晶含量30%～40%，由石英、钾长石、斜长石及少量黑云母组成。石英斑晶呈他形粒状，粒径一般0.2～2 mm，常被熔蚀成港湾状或浑圆状,具绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、方解石化。

2.2 矿体特征

Ⅰ号矿体呈不规则状，走向约为340°，倾向西南，出露长度约620 m，厚度约30～70 m，宽度约2～130 m。矿石品位26.05%～66.95%。由钻孔控制表现为矿体向27线方向矿石质量渐好的趋势。Ⅰ号矿体由Ⅰ1和Ⅰ2两个矿体组成，Ⅰ2为磁铁矿，MFe 41.32%～62.13%，具有强磁性，包含在褐铁矿Ⅰ1之中，赋存于F0之中，并受到F2、F13控制，见图1。

Ⅱ号矿体为褐铁矿，呈不规则透镜体，出露长度为250 m左右，宽10～37 m，走向约39°，倾向东东南，倾角约为70°，矿石品位25.35%～66.10%。赋存于F3之中，并受到F2控制，见图2。

图1 金竹坑铁矿23线地质剖面示意图

图2 金竹坑铁矿100线地质剖面示意图

矿石类型为褐铁矿、磁铁矿，主要的矿石矿物为褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿等集合体，脉石矿物为透辉石、绿帘石、石榴石、阳起石、透闪石等。

矿石结构：半自形-他形晶粒状结构，多为一些粒度较细小(粒径0.02～0.5 mm)的不规则半自形-他形晶粒结构。

矿石构造：土状、块状构造、粒状。

3 矿体形成地质因素分析

3.1 层位、岩性控矿条件

3.1.1 层位

矿区内主要矿体赋存于石炭系林地组与二叠系栖霞组灰岩之间的不整合面中。C1l变质岩上部岩石中，因其含铁质较高，到了晚古生代第一个海侵时，沉积环境从氧化逐渐转变为还原，使得部分游离的金属元素富集形成原始的成矿物质。

3.1.2 岩性

矿区内两矿体的围岩，均为栖霞组灰岩及矽卡岩，特别是那些含杂质较多，裂隙发育的，易与中、酸性岩浆发生交代作用而成矿。如灰岩缺失，则无工业矿体存在。

3.2 构造控矿条件

3.2.1 不整合面构造

石炭系林地组与二叠系栖霞组灰岩之间的不整合面是构造薄弱带。由于后期动力作用的影响，局部地段还叠加有断裂构造，使得原来处于压紧、封闭状态的不整合面转变为开放系统，成为矿质富集的绝佳环境[4]。

3.2.2 断裂构造

矿区内断裂构造发育，主要表现为成矿前断裂，但又具继承性多期脉动断裂的特点。力学性质为先压后张。根据断裂的产状，主要有两组：一为倾角平缓、具较宽破碎带且与不整合面重合，如F0断裂；另一为倾角较陡，切割地层较深的断裂，如F13，矿区西侧前峰矿段ZK22控制到该断层，岩性为花岗斑岩充填其中的角砾岩。断裂构造为矿液运移提供良好的通道。

3.3 岩浆岩控矿条件

区内岩浆岩岩性为花岗岩、花岗斑岩，两者为同源同期不同相岩石。深部为花岗岩，浅部为花岗斑岩。花岗斑岩呈岩枝、岩脉状小侵入体，富含F、Cl等挥发组分，为含矿热液聚集、运移、交代围岩提供有利条件。从岩石的微量元素分析：花岗斑岩中的Cu、Pb元素含量较花岗岩高，这说明造矿元素在岩浆侵入过程中已从深部向上部迁移聚集，后再扩散、渗滤交代矽卡岩成矿。

在空间上，离花岗斑岩愈近，特别是有隐伏岩体存在的条件下，矿体厚度大品位富。如23线附近为Ⅰ号矿体中心部位。

3.4 矿质形成过程

区内各矿石类型及矽卡岩的化学成分中F、Cl含量较高，且矿石中F的含量又较矽卡岩高。这说明随着接触交代作用增强，从溶液中带来的挥发分增多。F、Cl和金属Fe能形成较为稳定的络合物，是成矿物质重要的搬运形式，也是促使铁质在围岩和岩浆中活化转移的重要因素[5-6]。当酸性的含矿溶液与弱碱性的介质碳酸盐围岩相遇时，发生中和作用后溶液失去化学平衡，导致了络合物的分解，并以渗滤交代的方式发生了强烈的矽卡岩化和硫、多金属、磁铁矿化，进而富集成矿[7-8]。

4 结语

通过该矿区铁矿的成矿地质因素分析研究，认为：该矿区铁矿具有一定的赋存层位性，在长期的构造活动背景下，含矿岩浆侵入含铁质岩层和灰岩岩层，发生接触交代作用，使成矿元素得以富集成矿，因此本区矿床类型为接触交代型铁矿床[2]。

依据本区的接触交代型铁矿床，接触交代部位即为F0和F3断裂带，两断裂均为区域性断层，为本区重要的储矿和控矿构造。经槽探验证，Ⅰ号矿体赋存在F0之中，经钻孔验证Ⅱ号矿体赋存在F3之中，均能反映处两矿体赋存空间。另外Ⅰ、Ⅱ号矿体之中都含有磁铁矿，具有磁性，特别是Ⅰ1矿体具有强磁性。基于上述特征，在Ⅰ、Ⅱ号矿体中出露的地域(即F0、F3出露地带)进行必要磁法勘探，对下一步进行地质工作和扩大矿山规模具有重要意义。

[1] 陈枚．福建上蔡硫多金属矿区前峰西矿段银的矿床地球化学特征及赋存状态研究[J]. 化工地质, 1994, 16(4)：258-266.

[2] 郑明华．矿床学[M]. 北京：地质出版社，1978.

[3] 梁祥济．中国矽卡岩和矽卡岩矿床形成机理[M]. 北京：学苑出版社，2000.

[4] 福建省地质矿产局．中华人民共和国地质矿产部地质专报(区域地质第4号)福建省区域地质志[M]. 北京：地质出版社，1985.

[5] 王永基，梁裕智，余中平，等．中华人民共和国国土资源部．铁、锰、铬矿地质勘查规范(DZ/T0200-2002)[S]. 北京：地质出版社，2003.

[6] 刘武刚，陈友智．马坑铁矿中矿段地质特征及成因认识[J]. 有色金属：矿山部分, 2006,58(2)：14-16.

[7] 倪若水，吴其切，汪祥云，等．安徽泸江龙桥铁矿层新资料几成矿作用多阶段演化模式[J]. 地质评论,1994,40(6)：565-576.

[8] 王海军.舞阳铁矿铁山庙、石门郭矿段地质特征研究[J].有色金属：矿山部分，2009,61(6)：43-47.