广东省阳山县观音山铁矿控矿因素与找矿前景

黄赛赛

（广东省化工地质勘查院）

本矿区处于华南褶皱系武夷—云开断褶带湘桂褶陷南东部位，郴怀复向斜与英德弧形构造交接地段的南侧［1］。区内地层强烈变形，发育一系列北东向紧密褶皱，同时伴随较为强烈的断裂作用，断裂构造主要有北东向及北西向2组。

区域上出露地层主要为志留纪与泥盆纪时期构造运动后振荡式接受沉积的一套滨海—浅海—滨海（沼泽）—浅海交互相碎屑岩（或含煤碎屑岩）及碳酸盐岩建造［1］。

区域上岩浆活动强烈，主要表现为西、南侧大面积出露的晚侏罗世侵入的连阳黑云母花岗岩体。受其影响，岩体接触带及附近地区热液交代蚀变作用强烈，并伴生有铁、铅、锌及多金属等矿产产出。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区出露地层有中、上泥盆统碎屑岩及第四系地层［2］，由老至新描述如下。

（1）中泥盆统春湾组（D2c）。根据岩性大致分为上、中、下3个岩性段。

下部（D2c1）为灰白色粉砂岩夹钙质粉砂岩、砂质灰岩、灰岩及粉砂质页岩，夹层走向不稳定，岩性变化较大。粉砂岩以中厚层为主，夹有厚层状者。本层岩石普遍经受变质形成石英角岩、大理岩、大理岩化灰岩、硅化粉砂岩局部见云母片岩。在灰岩边缘，常见含透镜状、脉状磁铁矿体的矽卡岩，且伴生Fe、Pb、Zn等硫化物矿化。岩层倾向一般为130～140°，倾角33°。

中部（D2c2）为灰白色粉砂质页岩夹粉砂岩。夹层多呈中厚层状。局部地段角岩化作用较强烈，形成坚硬的角页岩。与上伏地层呈整合接触，岩层倾向一般为125～136°，倾角为56°。

上部（D2c3）为灰白—灰绿色粉砂岩夹粉砂质页岩。粉砂岩呈变余粉砂状结构，厚层状，层纹较发育，含较多黑色条带。与上伏地层呈整合接触，局部见断层接触，岩层倾向一般为116～125°，倾角为38°。

（2）上泥盆统（D3）。据其岩性差异可分下、上2个岩性段。

下部（D3a）为灰黑泥质粉砂岩夹深灰—黄褐色粉砂质页岩。粉砂岩以中厚层为主，偶夹有厚层状。岩石略具鳞片变晶结构，断口有弱的丝绢光泽。其下部粉砂岩含2.5%细粒黄铁矿，黄铁矿以细脉、浸染、扁豆状产出。岩层倾向一般为106～125°，倾角为41°。

上部（D3b）为灰白—深灰色粉砂岩夹粉砂质页岩，局部见两者呈互层，粉砂岩层厚自下往上有中厚—薄层变化趋势，粉砂质页岩中常夹有粉砂岩扁豆体。岩层倾向一般为107～120°，倾角为43°。

（3）第四系（Q）。第四系不发育，主要沿小溪流两岸及矿区内村庄附近分布，一般厚度小于20 m，多为冲积卵石、砂砾土。其余地段一般为厚度不等的残坡积含碎石、角砾的黏性土。

1.2 构造

本区褶皱不发育，地层总体上为向南东倾斜的单斜构造，地层产状为15～79°。区内主要发育有北西及近南北向2组断裂构造，主要断裂有5条，F1～F4分布在区内的南部，F5分布在区内的北部，自东往西依次介绍如下。

（1）F1正断层近南北向，区内长约750 m，倾角75°，下盘岩性为泥盆系上统D3a灰黑色泥质粉砂岩夹黄褐色粉砂质页岩；上盘除泥盆系上统D3b的灰白～深灰色粉砂岩夹粉砂质页岩外，断裂北部为晚侏罗世黑云母花岗岩地层。

（2）F2正断层走向大致为北西320°，长约为1 100 m，倾向北东，倾角为80°，两盘岩性均为泥盆系中统D2c3厚层状、青灰色粉砂岩，断层两侧附近小褶皱、节理发育。

（3）F3平移断层走向大致为北西300°，长约为600 m，两盘地层均为泥盆系中统D2c3的地层，可见石英脉被错开大约为90 m。

（4）F4平移断层走向大致为北西335°，长约为750 m，两盘地层均为泥盆系中统中下部D2c1、D2c2的地层，错距大约为50 m，断裂西侧碎裂岩发育。断裂带可见宽度为2 m。断裂带中角砾岩发育，角砾多为次棱角状，粒径为2～10 m不等，含量约为60%，岩石风化面多见铁质充填裂隙。F4断层对V3号矿体有一定的破坏作用。

（5）F5逆断层走向大致为南北向12°，长约为400 m，两盘地层为晚侏罗世黑云母花岗岩与中泥盆统下部D2c1，倾向为南东102°。

勘查工作区内主要断裂构造为F4、F5这2条。

1.3 岩浆岩

（1）黑云母花岗岩。黑云母花岗岩主要分布于矿区西部及东部，出露面积约7 km2，属连阳岩体的一部分。岩性为中粗粒（局部为细粒）黑云母花岗岩，呈浅灰红—灰白色，似斑状结构，基质主要为花岗结构。斑晶为钾长石及少量斜长石。钾长石斑晶为淡红色，长板状，外形不十分规则，大小为（10～20）mm×（15～25）mm，含量约占40%，石英含量约占30%，黑云母约占3%，副矿物微量，主要为榍石、磁铁矿、锆石、磷灰石等。

岩体中原生构造较发育，多出现于岩体边缘，主要为流面、流线，其产状与接触面产状一致，随接触面产状变化而变化。岩体内节理发育，最发育的2组节理走向为北西310～315°、331～339°。

（2）花岗斑岩。花岗斑岩见于观音山矿段的ZK03钻孔及附近机台搬迁道路边坡。岩石呈浅灰绿色，斑状结构，块状构造，斑晶成分主要为长石、石英，长石呈自形板状，可见钠长石律双晶，表面已蚀变为粘土矿物，含量约13%，石英呈它形粒状，斑晶粒径大小在6.00～12.00 mm，不均匀分布。基质为长石、石英、黑云母，长石呈长板状、粒状，部分表面已蚀变为绿泥石、绿帘石、碳酸盐矿物，含量约为50%。石英呈不规则粒状，不均匀分布在长石颗粒间，含量约为25%，黑云母呈片状，已蚀变为绿泥石，不均匀分布，含量约为10%。见浸染状磁黄铁矿、黄铁矿颗粒、团粒。

花岗斑岩分布区具有高值负异常反应，从地面高磁资料分析，观音山矿段可能存在多个花岗斑岩小岩株。钻孔资料显示花岗斑岩与铁、铅锌矿化关系密切。

（3）脉岩。区内产出的脉岩有中性岩脉和石英脉：中性岩脉主要为斜长岩，主要分布本区西部黑云母花岗岩中，走向北北东，长为33～40 m，宽约为30～40 m，白色带浅绿，主要矿物为斜长石，含少量石英、黄铁矿。石英脉呈乳白色，部分铁染呈褐色，石英晶体为2～20 cm，一般为不规则粒状聚集体，偶有成梳状排列者。脉体多走向北东，次为北西向，长为20～50 m，宽为0.3～20 m。

1.4 围岩蚀变

受岩浆侵入影响，本矿区接触变质作用较明显，主要有角岩化、大理岩化、矽卡岩化、硅化等。

（1）角岩化。广泛分布于泥盆系碎屑岩与岩浆岩侵入接触部位或附近，岩石一般具变余结构，形成角岩化砂岩或角岩，呈灰色或灰绿色，致密坚硬。

（2）大 理 岩 化。据GZK001、GZK301及 探 槽GTC302揭露，观音山矿段春湾组下部所夹灰岩重结晶和腿色现象明显，岩石部分呈白色，颗粒粗大，部分形成黑白相间的条带构造，条带宽为1～1.5 cm。

（3）矽卡岩化。多分布于春湾组下部碳酸盐岩夹层附近的钙质砂岩与岩体的接触带或其附近，一般呈透镜状、扁豆状，长数十至百余米，宽度不等，形成岩石呈灰绿、草绿或暗绿棕色，一般呈细粒结构，主要由透辉石、透闪石、石榴子石、石英组成，多属石榴石透辉石矽卡岩，少数为透闪石透辉石矽卡岩。

（4）硅化。局部发育，主要出现于含磁铁矿矽卡岩附近，形成硅化灰岩、或硅化砂岩。

2 地球物理特征

在矿区范围内开展了地面高精度磁测，根据矿区磁异常特征，结合异常所处的地质背景，共圈定8个磁异常，编号为CT1～CT8（图1），其中2个与磁铁矿关系密切，分析认为是矿异常，其余6个根据所处的地质环境认为具备找矿前景的异常，简称远景异常。各异常特征见表1［3］。

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3 矿区矿（化）体特征

矿区内已发现的磁铁矿体有5条，编号分别为V1、V2、V3、V4及CT2（ZK03、GZK1502所揭露矿体，编号暂与异常一致）。其中V1、V2矿体产于观音山矿段。ZK03、GZK1502所揭露矿体隐伏于CT2矿段。V3号矿体位于西水矿段，被后期活动的F4断裂横截分成2段。V4号矿体则位于丹竹坑矿段。

除CT2矿体外，其它各矿体均出露地表，呈透镜体状产于富钙的中泥盆统春湾组（D2c）地层与晚侏罗世侵入的黑云母花岗岩接触带附近的石榴石透辉石矽卡岩中。矿体总体走向北北东—北东，倾向南东（个别矿体如V2走向北西）。

除以上磁铁矿体外，于观音山矿段GZK001钻孔中见有2个隐伏的铅锌小矿体，编号为VPb+Zn、VZn，分别产于V1号磁铁矿体顶、底板，其产状与V1号矿体一致。另外，在观音山矿段GZK003钻孔中揭露有一个铁多金属矿体，编号暂与钻孔编号一致，产于中泥盆统春湾组下部（D2c1）地层结晶灰岩与晚侏罗世黑云母花岗岩接触带附近。各矿体特征见表2。经野外地表调查及槽探、钻探工程验证，在西水矿段原V3号矿体位置再也没有发现达到工业品位的价值矿体，在此不再对其说明。另由于V4号矿体经调查发现基本已采空，亦不再说明。

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4 控矿因素

通过前期投入的工作基本查明矿区成矿地质条件，基本确定矿床成因类型为与晚侏罗世岩浆活动有关的矽卡岩型铁多金属（铅锌）矿床。磁铁矿的成因类型按其产出特征属接触变质矽卡岩型矿床。磁铁矿的形成与矽卡岩关系密切，成矿有利地段为花岗岩与中泥盆统春湾组下部（D2c1）的含钙碎屑岩接触带。据已查明的矿床产出特征，控矿因素有如下几个方面。

（1）矿体赋存晚侏罗世花岗岩接触带（内、外接触带）矽卡岩或矽卡岩化岩中，其中铁矿体分布与黑云母花岗岩空间关系密切，铅锌多金属矿体与相对较晚侵位的花岗斑岩（花岗正长斑岩）具有密切的成因联系。

（2）矿化、矿体集中赋存于不纯碳酸盐岩或钙质碎屑岩（D2c1）层位及附近，区域矿产资料对比此类岩石有利于接触矽卡岩化作用形成，绝大多数同类矿床均产于这类岩石分布层位或附近。

（3）矿床的多金属矿化具有岩体内接触带残留钙质岩石矽卡岩化矿化和接触外带脉状矽卡岩矿化两类，后者显示有岩浆活动期前断裂控制成矿特征［4-5］。

5 找矿前景

综上分析，本区矿（化）体集中赋存于不纯碳酸盐岩或钙质碎屑岩（D2c1）层位及附近，区域矿产资料对比此类岩石有利于接触矽卡岩化作用形成，这类岩石分布层位或附近为重点勘查的区域。

另一方面，观音山矿段地面高磁测量圈出多个高磁异常（均为正负伴生异常）。前期工作已验证其中2个异常为矿致异常，故剩余的未验证异常值得研究并加以验证。在圈出的高值负异常区，已有个别异常验证为花岗斑岩引起。综合分析，观音山矿段可能存在多个隐伏花岗斑岩小岩株，已有个别钻孔揭露铁、铅锌矿体本身就是花岗斑岩楔形突出部位的矿化花岗斑岩，如此分析观音山矿段高值负异常区边缘的中低值正异常具有较大的工程验证价值，是扩大铁、铅锌矿资源量的有利地段。