歐 正 石政威

(1.崇左市國(guó)土資源局；2.崇左市地質(zhì)勘查測(cè)繪院)

蒙井可布山褐鐵礦床地質(zhì)特征及礦床成因

歐 正1石政威2

(1.崇左市國(guó)土資源局；2.崇左市地質(zhì)勘查測(cè)繪院)

蒙井可布山鐵礦床為小型褐鐵礦床，礦體以層狀或似層狀為主，礦體規(guī)模較小，礦石品位變化較穩(wěn)定；礦石自然類(lèi)型以致密塊狀、蜂窩狀、粉粒狀為主。在對(duì)該礦區(qū)礦床地質(zhì)特征分析的基礎(chǔ)上，詳細(xì)討論了礦床成礦物質(zhì)來(lái)源、年代以及礦床成因，為該地區(qū)的找礦工作提供參考。

地質(zhì)特征 風(fēng)化淋濾 礦床成因

崇左市蒙井可布山鐵礦為崇左市境內(nèi)中型鐵礦床——渠香鐵礦的一部分，呈似層狀、透鏡狀、囊狀賦存于第四系殘坡積層中，礦體埋藏淺，適宜露天開(kāi)采，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及開(kāi)采技術(shù)條件簡(jiǎn)單。前人對(duì)該地區(qū)鐵礦床開(kāi)展了大量研究，在礦區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)、成礦規(guī)律、成礦模式等方面取得了較為豐富的研究成果，但對(duì)該礦區(qū)礦床成因、成礦作用等方面的研究涉及較少。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

蒙井可布山鐵礦位于崇左市東部，位于華南準(zhǔn)地臺(tái)滇桂地臺(tái)向斜中部右江褶斷區(qū)南側(cè)[1]，經(jīng)印支和后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的EW構(gòu)造和復(fù)合其上的SN向構(gòu)造組成礦區(qū)的基本構(gòu)造格架。

1.1 地層與巖性

區(qū)域地層主要有古生界和新生界地層，且分布廣泛。礦區(qū)內(nèi)出露地層有上石炭統(tǒng)、下二疊統(tǒng)、上二疊統(tǒng)、下三疊統(tǒng)、第三系及第四系等，以第四系殘坡積層為主，分布遍及全礦區(qū)及其四周，見(jiàn)圖1。礦區(qū)及其附近無(wú)巖漿巖出露，主要為低山丘陵地區(qū)坡積及殘坡積物，次為洪積物產(chǎn)有堆積褐鐵礦。

1.2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)位于西大明山隆起南緣，東羅—渠香復(fù)式向斜西端倒轉(zhuǎn)封閉部位。向斜軸向NEE，由東往西向斜軸逐漸傾覆，至渠香由于受力突然升起而倒轉(zhuǎn)。向斜內(nèi)出露地層為三疊下統(tǒng)灰?guī)r、二疊系合山組、茅口組灰?guī)r、棲霞組灰?guī)r、馬平組灰?guī)r。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,自早古生代晚期以來(lái)，經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了以斷裂為主的構(gòu)造格局。斷裂性質(zhì)以張性為主、壓性次之。按展布方向可大致分為NE向和NW向2組,斷裂構(gòu)造對(duì)堆積型褐鐵礦有一定的控制作用。NE和NW向的斷裂構(gòu)造形成了地塹式斷陷盆地，為鐵礦的富集創(chuàng)造了良好的堆積條件。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體形狀受地形控制，形狀不一，總體走向NNE，傾向SE，傾角為5°～10°。礦體沿走向大于200 m，厚1.8～ 2.6 m，主要賦存于第四系殘坡積層的上部，其次為沖積層及洪積層，礦體分布與合山組地層有直接關(guān)系。礦體主要由褐鐵礦石及黃紅色砂質(zhì)黏土組成，一般厚1～3 m，礦體呈似層狀、透鏡狀、囊狀產(chǎn)出，在地表展布的形狀和產(chǎn)狀除受含礦層位的控制外，還受地形控制，礦層傾向與地形坡向一致。礦石礦物主要為褐鐵礦，其次為赤鐵礦，含礦率變化與礦石塊度大小有關(guān)，礦石塊徑大者，含礦率相應(yīng)增高，較厚的礦層中，礦層中部含礦率高，礦層邊緣部位含礦率較低，平均含礦率為0.945 t/m3，礦體厚度沿走向穩(wěn)定。

2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以交代殘余、半自形、粒狀碎屑等結(jié)構(gòu)為主，多為粒狀、膠狀結(jié)構(gòu)，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，粒度0.01～0.05 mm。黏土礦物呈顯微鱗片結(jié)構(gòu)及泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，粒度>0.01 mm。礦石中少量淋積而成的針鐵礦呈扇狀、纖維狀結(jié)構(gòu)或球粒狀集合體，粒度一般為0.025 mm。黏土礦物與鐵礦物不均勻混雜，泥質(zhì)集中處，鐵質(zhì)渲染較為劇烈。堆積礦石構(gòu)造為塊狀、團(tuán)塊狀、燒結(jié)狀、疙瘩狀、顆粒狀、葡萄狀等，多呈致密塊狀、多孔狀、同心圓狀等，以致密團(tuán)塊狀、多孔狀居多，同心圓狀氧化破壞物原巖為菱鐵礦結(jié)核，氧化時(shí)鐵質(zhì)逐漸向外擴(kuò)散富集，形成同心氧化鐵層，且常見(jiàn)為中空，其破壞后呈不規(guī)則皮殼狀，質(zhì)富而輕。團(tuán)塊狀礦石的原巖多為鐵質(zhì)泥巖，其間裂隙再次富集淋積成礦脈，也常形成富礦石。

圖1 礦區(qū)地層綜合柱狀圖

2.2.2 礦物成分

礦石礦物成分以褐鐵礦為主，其次為赤鐵礦、菱鐵礦、偶有少量針鐵礦。礦石為黃褐色，呈塊狀、土狀、蜂窩狀等形態(tài)，脈石礦物主要為多水高嶺石、水云母，其余為方解石、石英等。

(1)褐鐵礦。為一組次生氧化礦物的集合體，常呈黃褐—黑褐色，致密微粒-隱晶狀、膠狀，并沿碳酸鹽礦物的解理、裂隙交代、充填，形成不規(guī)則的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

(2)菱鐵礦。常見(jiàn)于褐鐵礦的一側(cè)或殘留于褐鐵礦中。按其形成時(shí)間可分2期，早期菱鐵礦呈灰色、半自形、他形粒狀集合體，粒徑為0.5～1 mm；晚期菱鐵礦呈米黃色，多呈脈狀或膠結(jié)物賦存于破碎巖石中，沿裂隙廣泛被方解石及褐鐵礦穿插交代。

(3)赤鐵礦。為板狀、呈片狀或鱗片狀集合體，不均勻分布于褐鐵礦、菱鐵礦集合體間隙或孔洞、裂隙中，集合體的形態(tài)為不規(guī)則狀或放射狀，形成時(shí)間較晚。

2.2.3 礦石化學(xué)成分

褐鐵礦礦石化學(xué)成分含量見(jiàn)表1。

表1 礦石化學(xué)成分含量 %

樣品TFeSiO2CaOMgOSPM#144.175.671.405.320.0310.014M#241.486.211.214.780.0260.013M#342.705.901.344.220.0190.013M#426.075.771.435.170.0170.012M#532.445.831.324.660.0250.013M#647.356.111.284.830.0210.014平均39.045.921.334.830.0230.013

2.3 礦石類(lèi)型

按礦石自然類(lèi)型劃分，礦區(qū)內(nèi)堆積礦主要為褐鐵礦，其次為赤鐵礦、菱鐵礦、偶有少量針鐵礦，礦石工業(yè)類(lèi)型為需選鐵礦石。

2.4 礦體圍巖和夾石

礦體蓋層為殘坡積及沖積黃紅土，呈松散狀，具有弱黏性和塑性，礦層頂板厚0～5m，多數(shù)地段工程揭露厚度為0.2～1m，在丘陵至平地一帶頂板較厚，而在地形較陡的地段較薄。頂板巖性主要為黏土、含鐵塊狀黏土，偶見(jiàn)碎石黏土。黏土頂板與礦體呈突變關(guān)系，與礦體界線清楚，易辨別。礦體底板有時(shí)為黏土，有時(shí)為風(fēng)化基巖或者基巖。礦石富集于堆積層中，因而有明顯的底板界線。礦體中有少量夾石，含鐵量不高，與礦石粒度相近。殘坡堆積礦石中夾石塊度較大。

3 成礦物質(zhì)來(lái)源及礦床成因

3.1 成礦物質(zhì)來(lái)源

堆積鐵礦主要由鐵礦塊和黏土組成。鐵礦塊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物質(zhì)成分與原生沉積鐵鋁礦類(lèi)似，且具有繼承性和因果關(guān)系。在礦體的空間分布方面，堆積鐵礦分布于沉積鐵鋁礦底板地層上的巖溶堆積層中，主成礦期為第四紀(jì)，其礦源層無(wú)疑為賦存于二疊系合山組碳酸鹽巖底部的鐵鋁質(zhì)古風(fēng)化殼[2-3]。

3.2 礦床成因

礦區(qū)內(nèi)的堆積鐵礦床由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在表生環(huán)境中以物理風(fēng)化為主，層狀礦體經(jīng)多次破碎成礫塊狀，在重力作用下以垂直搬運(yùn)為主，與其圍巖的溶蝕殘余紅土混雜堆積于巖溶洼地中。在成礦過(guò)程中，礦石經(jīng)過(guò)次生改造，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性較差的硫、硅等有害組分被淋濾流失，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的鋁、鐵組分相對(duì)富集，從而提高了礦石質(zhì)量，形成了具有工業(yè)價(jià)值的礦體[4-5]。

(1)早期成礦階段。在地殼繼續(xù)保持相對(duì)寧?kù)o環(huán)境的情況下，地下水在水平方向上的活動(dòng)進(jìn)一步加強(qiáng)，對(duì)于水平方向發(fā)育的埋藏溶洞系統(tǒng)的溶蝕作用更加強(qiáng)烈，所奪取的空間也在不斷擴(kuò)大，當(dāng)其發(fā)展至極限時(shí)，原生礦層及其上下盤(pán)巖層的平衡遭到破壞，進(jìn)而發(fā)生崩解、坍塌，以機(jī)械破壞為主產(chǎn)生的礦塊、巖塊等碎屑物質(zhì)向下墜落，就地或就近堆積于低洼處，形成了巖、礦混雜的早期堆積礦體。

綜合上述分析，該礦床成因類(lèi)型為風(fēng)化淋濾堆積型礦床。

4 結(jié) 語(yǔ)

蒙井可布山褐鐵礦床在成因上屬風(fēng)化淋濾堆積型褐鐵礦床，礦床規(guī)模屬于小型。通過(guò)詳細(xì)分析該礦床地質(zhì)特征，并進(jìn)一步討論了礦床成因，對(duì)于進(jìn)一步深入研究礦體成礦規(guī)律以及進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)具有一定的參考價(jià)值。

[1] 廣西地質(zhì)礦產(chǎn)局. 廣西區(qū)域地質(zhì)志[M].北京: 地質(zhì)出版社, 1985.

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[3] 王瑞湖，李 梅，蒙永堅(jiān). 廣西堆積型鋁土礦成礦特征與資源潛力預(yù)測(cè)[J].地質(zhì)通報(bào)，2010，29(10)：1526-1532.

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[5] 何海洲，張起鉆. 桂西巖溶堆積型鋁土礦地質(zhì)異常分析及基于GIS的找礦有利地段圈定[J]．礦產(chǎn)與地質(zhì)，2007，21(4)：436-439.

2015-05-07)

歐 正(1984—)，男，工程師，博士，532200 廣西壯族自治區(qū)崇左市友誼大道205號(hào)。