福建安溪潘田矿区外围铁多金属矿地质特征及找矿远景

卓福星

(福建省闽东南地质大队，泉州，362021)

1 区域地质概况

矿区位于大田—龙岩晚古生代坳陷带与寿宁—华安断隆带的交会部位[1]，政和—大埔断裂带的东南侧，闽东成矿带西南段。闽江口—永定北东东向断裂与永安—晋江北西向断裂及漳平—仙游东西向断裂的复合部位[2]。区域基底地层为中-新元古代变质岩，主要为龙北溪组、大岭组；晚泥盆世―三叠纪主要为陆表海与陆缘型沉积类型。侏罗纪受印支运动影响，以政和—大埔断裂带为界，东侧形成一套早期为内陆盆地沉积，晚期为一套巨厚的沉积-火山岩系。区域岩浆活动强烈，主要侵入岩为燕山早期长坑岩体。区域褶皱、断裂发育，主要为洛阳—剑斗东西向褶断带，基本控制了基底地层的产出及主要矿床的展布特征。

图1 安溪潘田矿区外围铁矿地质简图Fig.1 Geologic sketch map of pantian deposit in anxi country1—全新世；2—南园组第三段；3—南园组第二段；4—长林组；5—梨山组上段；6—梨山组下段；7—文宾山组上段；8—文宾山组下段；9—溪口组下段；10—童子岩组 ；11—棲霞组；12—船山组；13—林地组；14—龙北溪组；15—东岩组；16—石英闪长岩；17—似斑状花岗岩、中粗粒花岗岩；18—花岗斑岩脉 ；19—铁矿体；20—压性断层；21—张性断层；22—断层挤压带；23—实测、推测地质界线；24—不整合、假整合界线；25—地层产状；26—粗粒结构/似斑状结构；27—钻孔及编号；28—磁异常及编号；29—化探异常及编号；30—潘田矿区范围

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露地层主要有中-晚元古代龙北溪组、东岩组，早石炭世林地组，晚石炭世船山组，早二叠世棲霞组、童子岩组，早三叠世溪口组，晚三叠世文宾山组，早侏罗世梨山组，晚侏罗世长林组、南园组等，主要含矿层位为林地组、船山组及棲霞组(图1)。

林地组：出露于矿区中南部及其深部，沿矿体底板分布及残留于矿体中，主要受F3断裂控制，走向北西，倾向北东，倾角40°～60°，可见呈波状起伏的褶皱。下部以变质含砾粗砂岩、中粗粒砂岩为主，夹变质粉砂岩、泥岩；上部以变质粉砂岩、泥岩和长英质角岩类为主，夹中细粒砂岩。厚度449 m。常见绿泥石化、硅化和磁铁矿化，局部形成铁矿体。

船山组、棲霞组：为区内主要的含铁多金属矿层位，地表出露于矿区中部，主要分布于矿区西北侧深部，受F1、F3和F19等断裂控制，总体呈北西向，北东倾，倾角40°～55°。岩性以灰白色巨厚层状大理岩为主，夹硅化、矽卡岩化大理岩、薄层状粉砂岩、砂质泥岩、泥灰岩。上部隧石结核、燧石条带含量较多，下部含量较少，厚度大于283 m。

2.2 构造

矿区发育香菇园背斜及石门堪背斜(属洛阳—剑斗东西向褶断带)。香菇园背斜核部地层为童子岩组，两翼为文宾山组，北东翼地层走向320°，倾向北东，倾角40°。南西翼地层走向325°，倾向南西，倾角60°；石门堪背斜卷入地层为林地组，北东翼地层走向8°，倾向北西，倾角20°～31°。南西翼地层走向25°，倾向南东，倾角44°。深部矿体及矽卡岩化见于船山组、棲霞组中，是区内铁多金属矿主要贮矿部位。

F1滑脱构造：走向310°～345°，北东倾，倾角10°～65°。滑脱构造分割古生代、中生代地层，上盘为中生代文宾山组石英砂岩，下盘为古生代棲霞组石灰岩。

F3滑脱构造：平面上成一外凸弧形，呈北西-东西-北东向延伸，倾向北东-北-北西，倾角一般地表陡，往深部变缓。断层沿倾斜方向成一不对称的“波浪型”。破碎带宽窄不一，最宽108 m，其中普遍见有透镜状矽卡岩，最窄1 m至线状。上盘为船山组、棲霞组石灰岩，下盘为林地组石英砂岩。断层具有多期活动特征，可见破碎的粉砂岩角砾被磁铁矿胶结等现象，破碎带中可见大量的假像赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、矽卡岩等角砾。断层控制了铁矿体的产出形态(图2)。

图2 安溪县潘田矿区外围铁多金属矿16线地质剖面图Fig.2 Diagram showing the geological profile of No.16 line of the pantian periphery iron polymetallic deposit in Anxi county

F27推覆构造：位于矿区中部，推覆构造的外来岩系为中-晚元古代龙北溪组，原地岩系为林地组、船山组、棲霞组。原地岩系船山组、棲霞组为含铁层位。

F5正断层：分布在测区中部，走向北西，倾向北东，倾角72°～87°。断层切割中-晚元古代龙北溪组、石炭-二叠纪等地层，破碎带中主要有砂岩，次为石英等角砾，泥质胶结。该断层形成于成矿前，是控制区内矿与非矿界线的构造。

F19正断层：走向北西，倾向北东。断层沿走向、倾向形态均呈不规则的“波浪型”，倾角15°～25°。破碎带最宽 41.50 m，最窄2 m，充填物有片岩、大理岩、石英等碎块，泥砂质及铁质胶结。该断层主要控制了区内矿体的展布形态。

2.3 侵入岩

长坑岩体边缘相中细粒、似斑状花岗岩由东南贯入，向西北倾伏，地表形态不规则。钻孔揭露岩体产状与矿体产状基本一致，走向北西，倾向北东，倾角25°左右，局部呈明显的“波浪型”起伏。地表与围岩接触处普遍可见宽几米至十几米的同化混染带，局部形成矽卡岩。在内外接触带可见硅化、矽卡岩化等蚀变，与铁多金属矿化关系密切。

2.4 围岩蚀变

围岩蚀变在空间分布上与燕山早期花岗岩关系密切，主要是中低温热液蚀变，表现在岩石矿物的重新组合、重结晶现象和变质矿物及矽卡岩矿物的形成。主要有绿帘石化、绿泥石化、黄铁矿化、矽卡岩化、钾化、绢云母化、硅化等。其中绿帘石化、绿泥石化、黄铁矿化在花岗岩中普遍可见。矽卡岩化主要发育于棲霞组、船山组，矽卡岩种类以钙铁-钙铝石榴石、钙铁透辉石矽卡岩为主，石榴石矽卡岩及透辉石矽卡岩与铁多金属矿化关系密切[3]。

3 地球物理及地球化学

3.1 地球化学特征

1∶5万水系沉积物综合异常(潘田CHJS-2甲2-1)*福建省地质调查研究院，福建漳平洛阳—潘田地区矿产远景调查报告，2014。涵盖矿区，呈不规则马蹄状，长约7.5 km，宽约2.5 km，总体呈北北西向展布。以Mo、Cu、Bi、Pb、Zn等元素为主，伴有W、Ag、Au等元素综合异常。各元素异常套合较好，具同一浓集中心。Mo、Cu、Bi、W、Zn、Ag、Au等元素异常具浓度内带，强度较高，最高值分别为213×10-6、351×10-6、175×10-6、806×10-6、1 880×10-6、4.4×10-6、43.7×10-9, Pb元素异常具浓度中带，最高值为257×10-6。异常位于林地组、棲霞组、文宾山组中。异常分布与北西向、北东向断裂及长坑岩体外接触带有关。

3.2 地球物理特征

1∶5万高精度磁异常(C-40)分布于安溪炉地—潘田—角垵一带(图3)，磁场值为50～400 nT，异常峰值为910 nT，异常呈椭圆形沿近东西展布，长约5 km，宽1～1.3 km，磁场梯度平缓，异常面积较大。北侧伴有规模较大的平缓负异常，最小-358 nT。磁异常落在中-晚元古代龙北溪组以及林地组、船山组、棲霞组中，系潘田铁矿及其东北外围铁多金属、东南侧角垵铁多金属矿和深部隐伏磁性矿体引起。

图3 C-40磁异常综合剖析图Fig.3 C40 Magnetic anomaly comprehensive profile

4 矿床地质特征

4.1 矿体特征

Ⅰ铁矿体：位于矿区中部，为隐伏矿体，主要贮存于花岗岩体和船山组、棲霞组接触带附近。主要矿体产于矽卡岩中，其形态、产状受地层和断层控制。矿化带呈南东-北西向展布，长达1 000 m，宽100～600 m，沿倾向延伸600～800 m。铁矿体底板为花岗岩或林地组石英砂岩、砂砾岩，顶板为矽卡岩。矿体长度大于600 m，厚度1.35～12.49 m，平均厚度5.85m。矿体产状与地层大体一致，主要呈似层状、透镜状，倾向北东，受构造影响倾角为10°～35°，往深部变缓。矿石品位：TFe 36.05 %～54.14 %，平均44.41 %。初步估算(333+334)矿石资源量463.49万t。

Ⅱ锌矿体：位于矿区中部，为隐伏矿体，见于ZK1403，矿体贮存于棲霞组矽卡岩破碎带中，矿体底板为铁矿体，顶板为矽卡岩破碎带。矿体长大于150 m，厚度1.81 m，产状与地层大体一致，呈透镜状，倾向北东，倾角25°左右。Zn品位为1.25 %。

Ⅲ硫铁矿体：位于矿区中部，为隐伏矿体，见于ZK1403，矿体贮存于船山组大理岩中，矿体底板为铁矿体，顶板为矽卡岩。矿体长大于160 m，厚度2.60 m，产状与地层大体一致，呈透镜状，倾向北东，倾角20°左右。品位：S 14.0 %，TFe 29.65 %。

4.2 矿石特征及矿石类型

金属矿物以磁铁矿、闪锌矿、黄铁矿为主，方铅矿、穆磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿为次。脉石矿物以石榴石、透辉石为主，方解石、石英、黑云母、绿泥石、萤石为次。

矿石结构以他形-半自形-自形状、晶粒状为主，交代、交代假象、乳滴状为次。矿石构造以块状、斑杂状-块状、稠密浸染-块状为主，条带状、斑点状、稀疏浸染状为次。

矿石自然类型主要有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿矿石。矿石工业类型为需选铁矿石。

4.3 矿体围岩和夹石

矿体顶板围岩主要是透辉石石榴石矽卡岩，底板围岩主要是长英质角岩，次为透辉石矽卡岩，局部为花岗岩。矿体与其直接接触的顶、底板围岩呈渐变过渡关系。在垂直分带上具明显的自上而下为矽卡岩、矿体、矽卡岩(或角岩或花岗岩)的规律。矿体夹石主要是透辉石石榴石矽卡岩，厚度1～3 m，呈小透镜体状，分布不连续。

5 找矿标志及找矿远景探讨

5.1 找矿标志

(1)磁铁矿体主要贮存于晚古生代林地组与船山组、棲霞组接触面上，该组合地层含Fe丰度高，是经过长期陆相风化预富集阶段、海相沉积成矿阶段形成“矿源层或控矿层位”； 矿体主要产在矽卡岩中，以船山组、棲霞组石灰岩层位尤为有利。林地组、船山组、棲霞组地层组合是寻找矽卡岩型铁矿床的必要条件。

(2)矿区石灰岩、钙质碎屑岩及酸性中细粒、似斑状花岗岩岩石组合有利于形成矽卡岩，是寻找矽卡岩型铁矿床的重要条件。

(3)矿体及其围岩中矽卡岩化十分发育，岩石致密坚硬，呈黄绿、暗绿等色调，矽卡岩化是寻找铁矿的直接标志。

(4)地磁异常区异常峰值高，梯度较陡或正负异常过渡带，是寻找磁铁矿的间接标志。

5.2 找矿远景探讨

(1)潘田东北部外围铁多金属矿位于漳平洛阳—安溪剑斗东西向褶断带东段，褶皱、断裂构造发育，形成中-晚元古代老基底地层呈“天窗”式断续展布。漳平洛阳、安溪潘田、潘田外围及剑斗铁矿床(点)基本沿“天窗”两侧分布，受中-晚元古代老基底层位，特别是林地组、船山组、棲霞组钙质碎屑岩含矿建造的控制形成“层控式矽卡岩矿床”。潘田矿区东北外围16线ZK1604、14线ZK1401揭露船山组、棲霞组厚度分别为25 m、35 m左右，地层倾角20°～35°，层位较稳定，为层控式铁矿提供必要成矿物质来源；矿区东侧为长坑花岗岩体，该岩体侵入时携带热源充足、热液丰富[3]，深部与钙质碎屑岩含矿建造接触时易形成矽卡岩型铁矿，成矿地质条件较好。

(2)C-40磁异常呈近东西向分布在安溪炉地—潘田—角垵一带，异常规模大、磁场强。潘田铁矿床位于异常中部，潘田矿区东北外围经钻孔验证发现磁铁矿体。该磁异常东南端与长坑岩体接触带附近具较好的找矿远景。

(3)从钻孔验证结果分析，潘田矿区东北外围Ⅰ铁矿体贮存在花岗岩体(局部为林地组)与船山组、棲霞组内接触带矽卡岩中，其形态、产状受地层和层间断层控制，矿体平均厚度5.85 m，矿体走向北西，倾向北东，倾角10°～35°。矿体呈似层状往西北和东南方向延伸，东南方向成矿地质条件更好，具较好的找矿远景。

1 福建省地质矿产勘查开发局.福建省区域地质志.北京：地质出版社，2015.

2 福建省闽东南地质大队.1∶5万大深幅、长坑幅区域地质矿产调查报告.福州：福建省地图出版社，1982.

3 卓福星.福建安溪长坑花岗岩体地质特征与成矿关系探讨.福建地质，2015，34(2).