塞拉利昂某铁矿矿区地质特征及成因分析

李世燕

（四川省地质矿产勘查开发局四 0 三地质队，四川 峨眉山 614200）

塞拉利昂共和国属世界经济最不发达国家之一，地质工作程度低，矿产线索不明，仅有零星的矿化线索，属未开展系统矿产调查的空白区。经调查研究发现，本矿区条带状铁地层由含铁化学沉积物沉积形成，形成于前寒武纪时期宁静的海洋环境中。之后，在前寒武纪时期，该层经历了强烈褶皱，并伴随着低品位的变质(绿片岩岩相)以及最后的风化。受后期强烈的区域变质作用，风化淋滤作用，氧化硅被淋失掉，最后富集铁，形成高、中品位的铁矿床。

1 区域地质特征

地层主要为前寒武系基底杂岩地层和寒武系地层。基底分为上下地壳岩石和超基性火成岩侵入体。区内沉积变质型铁矿（BIF）含矿层为马兰帕群洛托科隆组（Lmr）。区内褶皱主要有孔塔-博戈尼加向斜、苏布亚-隆萨背斜。区内断裂主要表现为3条近似平行的断裂。克拉通形成的火成岩侵入体主要为塞拉利昂粗玄岩。以区域变质作用为主，下地壳岩石表现为高级区域变质作用特征，上地壳岩石主要形成绿岩带或绿泥角闪岩带。

2 矿区地质特征

2.1 地质特征

矿区地处塞拉利昂苏布亚-隆萨背斜东翼，矿区地表分布大面积经风化淋滤残积的马兰帕群洛托科隆组(Lmr)的含铁石英岩，主要为磁铁石英岩、赤铁石英岩。含铁石英岩经风化淋滤，原地堆积，与泥质等物质形成“铁帽”及铁质胶结物。由于第四系浮土及残积层掩盖，地质露头不明显，在沼泽地、沟谷等低洼地带零星可见结晶基底岩石之糜棱岩化斜长角闪岩、石英闪长岩，经浅表探槽及深部钻探揭露，下伏地层主要为结晶基底岩石之斜长角闪岩、二长花岗岩、花岗闪长岩等。

马兰帕群洛托科隆组（Lmr）：本套地层出露主要岩性为磁铁石英岩、赤铁石英岩。磁铁石英岩：浅灰色，细粒变晶结构，条纹条带状构造（照片1）、块状构造。矿物成分：主要为石英、磁铁矿、黑云母。石英约占60%左右，白色细粒状，大小为1mm左右，较均匀分布于岩石中，磁铁矿约占20%左右，灰黑色粒状集合体，呈浸染状或条纹条带状分布，条纹条带宽1mm～2mm；黑云母约占10%，褐黑色鳞片状集合体，大小为1mm～2mm，不均匀分布于岩石中。

图1 条纹条带状磁铁石英岩

地表磁铁石英岩受风化淋滤作用，以赤铁石英岩团块出露于浮土及残积层中，磁性减弱，局部褐铁矿化，赤铁石英岩团块大小在0.3cm～7cm不等，多数呈浑圆状，局部与泥质等胶结形成“铁帽”（照片2），铁帽大小不等，一般为0.4m～2m，较大者可达30m，“铁帽”分布不均匀，目前主要在矿区东边8线附近见较大面积出露，其余地区出露面积较小，大部分顺坡向分布，分布具一定的方向性，铁帽断面见泥质溶蚀孔洞。

图2 铁帽

矿区地处区域苏布亚-隆萨背斜范围内，但由于地面较为平缓且第四系浮土覆盖较广且深，未观测到其他构造。在钻孔中见到磁铁石英岩条纹条带褶曲。围岩蚀变主要有褐铁矿化（铁帽）、赤铁矿化、绢云母化、糜棱岩化及硅化等。

2.2 矿石特征

矿石矿物主要为：磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿等。

磁铁矿自形-半自形粒状，粒度一般在0.05mm～0.3mm之间，多数呈条带状集合体，沿一定方向分布于褐铁矿之中。磁铁矿边缘常见分解的褐铁矿。顺层理面与石英、长石交替定向分布形成条纹条带，局部磁铁矿褐铁矿化呈土状分布，近地表强风化，褐铁矿化严重，磁性减弱。地表赤铁矿和褐铁矿主要呈“铁帽”状产出。

赤铁矿：呈土状、块状或条纹条带状分布于绢云母片岩或石英岩中。

褐铁矿：胶状，淋滤次生产物，沿一定方向分布，磁铁矿边缘或裂隙常见或团块状。

矿石结构：矿区矿石以粒状变晶为主，表现为中-细粒结构，自形-半自形晶结构。受后期氧化作用和蚀变作用影响形成如蜂窝状结构等氧化交代结构。

矿石构造：矿区矿石主要以条纹条状状构造为主，其次为浸染状、近地表矿石表现为蜂窝状，经氧化及蚀变呈少量土状。

3 矿床成因

前寒武系时期经历了复杂的构造作用、多期次岩浆作用、大规模花岗岩化作用和混合岩化作用后沉积发育了多个重要含矿岩系。矿区大面积发育马兰帕群、苏拉山群等含铁石英建造，为矿区主要的铁矿物质来源，含矿地层与区域一致，呈NNW～SSE走向，成矿条件优异、控矿因素明显。

层位控制：区内铁矿体的主要赋存在前寒武系马兰帕群洛托科隆组(Lmr)，经地质工作认为矿区变质相属中高温、中压型的角闪岩相，矿区内岩石经历区域高温变质作用形成热液，热液交代有益组分形成含矿热液，最终形成矿体。

矿物质来源：中高温、中压型角闪岩相的磁铁石英岩为区内主要变质成因，混合岩化作用为区内主要成矿作用。长英质熔浆对原岩组分进行交代作用，原岩矿物质大量分解，使得长英质熔浆转变为热液，并从原岩中带出大量铁、镁、钙等；铁镁发生交代作用，形成赋矿岩石磁铁石英岩等。

构造对矿体控制：矿区位于苏布亚—隆萨背斜、孔塔—博戈尼加向斜内，褶皱构造内发育有众多规模不等的次级褶皱，控制了矿体形态。

区域变质作用对矿体影响：矿体形成后，受强烈的区域变质作用，风化淋滤作用，氧化硅淋失掉，使铁富集，形成高、中品位的铁矿床。同时风化作用使磁铁矿变成了赤铁矿，形成含水的铁氧化物，褐铁矿在地表残留、堆积。赤铁矿、褐铁矿与泥质胶结，形成“铁帽”，也是本区找矿的主要标志。