福建大田武陵—漳平彭炉地区铁矿成矿规律及找矿方向分析

刘章鹏

(福建省地质调查研究院，福州，350013)

福建大田武陵—漳平彭炉找矿远景区位于大田—龙岩成矿亚带的东北部，南武夷晚古生代坳陷区，政和—大埔断裂带与永安—晋江断裂带交会处，太华—长塔复式背斜的南段。区内已发现煤、铁多金属等矿(化)点十余处，在陈明坑、下坑及隔头等地发现了具一定规模的铁矿体，在内林等地发现了较稳定的可采煤层。

近年来，区内开展了1∶5万地质测量、高精度磁法测量、水系沉积物测量等工作，圈出了多处物探异常及水系综合异常，显示出较好的找矿前景。笔者根据近年来在该区工作中取得的地质、矿产和物探等资料，结合前人研究成果，对该区铁矿成矿规律进行了综合分析，认为该远景区铁矿成矿类型主要为矽卡岩型和沉积-改造型2种。结合地质、地球化学及地球物理等特征，对该区铁矿的找矿方向进行分析。

1 区域地质矿产特征

1.1 地层

区内出露的地层自下而上依次为古生代石炭纪林地组、经畲组，二叠纪船山组、栖霞组、文笔山组、童子岩组、翠屏山组、罗坑组，中生代三叠纪溪口组、安仁组，侏罗纪漳平组、南园组及白垩纪寨下组[1]。

中二叠世童子岩组、晚二叠世翠屏山组为区内煤系地层，童子岩组第一段、第三段为主要含煤地层。晚石炭世经畲组、早—中二叠世船山组、栖霞组石灰岩及早三叠世溪口组新祠角岩段为区内主要含铁矿源层或贮矿层位(图1)。

1.2 侵入岩

区内主要出露晚侏罗世正长花岗岩和晚白垩世花岗斑岩，总体呈北东向展布[2]。

晚侏罗世正长花岗岩主要为彭炉岩体*福建省地质调查研究院，福建双洋—溪南地区矿产远景调查报告，2013。，分布面积约24 km2，呈近椭圆型，北东向展布，以岩基状产出，与围岩呈明显侵入接触，岩体中部含有围岩捕虏体，岩体周边有不规则树枝状岩脉沿断裂方向伸展。其与石灰岩的外接触带常形成矽卡岩，其中见有铁多金属矿床。晚白垩世花岗斑岩呈小规模的脉状分布，在隔头、灵地一带出露面积较大，总体沿北西向断裂带贯入。

1.3 构造

该区位于太华—长塔复式背斜的南段，呈北北东向展布，内部发育次级褶皱。背斜核部为二叠纪童子岩组、翠屏山组、罗坑组，两翼为三叠纪溪口组、安仁组。背斜南部出露少量石炭纪林地组、经畲组以及二叠纪船山组、栖霞组。晚侏罗世南园组火山岩呈北西向穿过背斜，沿北西向断裂带有晚白垩世花岗斑岩充填。

区内断裂主要有政和—大埔北北东向断裂带及永安—晋江北西向断裂带。政和—大埔断裂带是省内划分性的区域主干断裂，在该区表现为北北东向展布，由一系列走向北北东15°～35°，倾向南东或北西，平行排列的走滑断裂组成。其在大田地区控制了地层的展布、岩浆活动、金属矿产分布的总体格局。以政和—大埔断裂带为界，东部以铜铅锌矿床(点)为主要分布区，多为高角度陡断层控制的矿床；西部为铁硫多金属矿床的主要分布区，以逆冲推覆构造控矿为主。永安—晋江断裂带在该区呈北西向展布，由密集的北西向、近东西向断裂组合形成，区内以陡断裂为主。晚侏罗世南园组火山岩沿断裂带展布，亦有花岗岩及花岗斑岩脉侵入。

2 磁测异常特征

1∶5万高精度磁测成果显示，△T强度主要在10～250 nT，局部异常比较多，范围大小不一。依据异常定性分析及半定量推断解释，对区内16个磁异常进行分类，其中甲类异常3个，乙类异常9个，丙类异常4个。甲类异常C-3、C-9、C-14为已知铁矿点，分别为厚德、彭炉及草洋铁矿。乙类异常中C-4、C-7、C-13较好，显示较好的找矿潜力。其中，C-4异常有2个局部高值点，最大值为497 nT，北侧伴生负异常，最小值为-113 nT；C-7异常走向近东西，最大值为410 nT，与东侧负异常相对应；C-13异常为东西向，异常强度为236 nT，北侧负异常相伴，最小值为-113 nT，推测异常由磁铁矿(化)体引起。

3 矿床(点)地质特征

根据区内铁矿主要成矿作用、矿床特征及成矿物质来源等特点，将铁矿主要成矿类型分为沉积-改造型、矽卡岩型2种[3，4]。

3.1 沉积-改造型

矿体主要产于经畲组、船山-栖霞组与岩体的接触带附近，呈层状、似层状分布，与地层产状相似，明显受地层展布控制，区内的彭炉铁矿为沉积-改造型铁矿。邻近的马坑铁矿是福建省典型的沉积-改造型矿床[5]。

区内晚古生代地层发育，呈北东向分布。从东南往西北，地层从老到新展布组成马坑背斜西北翼。铁矿贮存层位为晚石炭世经畲组-中二叠世栖霞组(图2)。其中，主矿体呈连续单一的层状、似层状贮存于晚石炭世经畲组内，控制长3 300 m，宽300～950 m，厚30～100 m，延伸540～1 000 m；小矿体主要贮存于栖霞组石灰岩下部及船山组石灰岩下部，单矿体长50～200 m，宽50～240 m，厚2～10 m。矿体铁平均品位中矿段为38.40%，西矿段为37.85%，中、西矿段铁平均品位为37.99%。矿石类型主要为透辉石型磁铁矿、透闪石型磁铁矿、石榴石型磁铁矿。

3.2 矽卡岩型

漳平陈明坑铁矿位于测区的中部，区内主要出露地层有翠屏山组、溪口组角岩段及泥岩段等，花岗斑岩呈脉状或椭圆状侵入。矿体主要产于溪口组新祠角岩段，该段岩性以透辉石角岩、钙质粉砂岩为主，其与花岗斑岩热接触变质作用形成的矽卡岩带中，矿体产状受地层、矽卡岩控制明显，产状几乎一致(图3)。区内主要发育有褐铁矿化、锰矿化、角岩化、矽卡岩化等蚀变。

在溪口组角岩段的矽卡岩带中贮存了3个铁(锰)矿体，矿体严格受矽卡岩的控制。矿体呈透镜状或似层状，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿体推测长度分别为610 m、600 m、500 m，平均厚度分别为9.65 m、3.35 m、9.63 m。矿体走向20°～60°，倾向北西，倾角40°～45°。平均品位分别为：TFe 29.16%、Mn 17.31%，TFe 35.67%、Mn 9.44%，TFe 27.55%、Mn 12.40%。矿石呈块状或蜂窝状，主要矿物为褐铁矿、软锰矿。

区内地表有小面积的花岗斑岩侵入，深部可能有大岩体的存在，花岗斑岩侵入带来的热能，致使溪口组角岩段中含钙成分较高的岩石经热液变质作用形成矽卡岩化。钙质层中的Fe、S、Pb、Zn、Cu等金属元素被析出、沉淀富集成矿。

4 主要成矿与控矿因素分析

4.1 地层控矿因素

区内主要出露晚古生代—中生代地层，其中童子岩组为含煤碎屑建造，主要矿产为煤、石墨。与铁矿成矿有关的地层为经畲组、船山-栖霞组及溪口组。经畲组、船山-栖霞组的铁矿类型以沉积-改造型居多，溪口组的铁矿成矿类型为矽卡岩型。

经畲组为一套碎屑岩、碳酸盐岩、硅质岩、铁锰质岩，区内主要见于彭炉、草洋两地。是区内层控型铁矿的主要贮矿层位[6]。

船山-栖霞组为碳酸盐岩建造，岩性为深灰、灰黑色中-厚层燧石条带(或团块)状泥晶生物屑灰岩，偶夹泥晶砂屑灰岩及少量粉砂岩、硅质岩等。因石灰岩溶解度高，且易与含矿热液发生化学反应，形成弱碱性介质，破坏携带金属的络离子的平衡，造成金属离子沉淀而形成矿体。因此，有利于热液接触交代或热变质形成接触交代型、矽卡岩型矿床。

溪口组为钙硅质泥岩建造，按岩性组合特征，可分为石碧溪泥岩段和新祠角岩段，二者为相变关系。角岩段为条带状透辉石角岩、钙硅质岩、角岩化硅泥岩夹钙质细砂质泥岩，岩石中由于成分或颜色差异，相间分布构成清晰的条带状构造。石碧溪泥岩段为钙质细砂岩、粉砂岩、泥岩互层，局部夹岩屑杂砂岩及含砂微晶灰岩。由于溪口组为高钙质砂泥岩、钙硅泥岩，其中钙质岩易热接触变质形成矽卡岩化或被交代，主要形成铁铅锌多金属矿等，矿床类型为矽卡岩型、接触交代型。

4.2 侵入岩与成矿关系

区内侵入岩以晚侏罗世正长花岗岩及花岗斑岩为主，与铁矿成矿关系密切。岩体在侵入上升的过程，提供了热能及含铁组分。岩浆作用和气液活动促使含铁矿源层以及石灰岩、钙硅质角岩产生交代作用形成矽卡岩化，成矿元素被活化、迁移，在有利的部位富集成矿。岩体与围岩接触带附近，特别是岩体凹凸部位、接触带产状变化拐弯处、岩体与断裂带接触面是有利的成矿地段。

4.3 复式背斜构造与成矿关系

区内武陵—彭炉背斜位于太华—长塔复式背斜的南段。该复式背斜为印支期造山运动形成，核部被彭炉岩体侵入。由于构造运动的作用，地层被挤压，发生层间滑脱，在滑脱面形成多层矿体。从矿床(点)的分布特征可看出，在背斜轴部出露的地层以经畲组、船山-栖霞组为主，彭炉、草洋、北坑场等矿床均产于这些层位中，铁矿成矿类型为沉积-改造型。在背斜的倾伏地段及两翼出露的地层以溪口组为主，成矿类型为矽卡岩型，如背斜的东北翼有厚德、下坑等铁矿床(点)，背斜的西翼有陈明坑、隔头、文山等铁矿点。由此可见，在复式背斜的轴部是寻找沉积-改造型铁矿的有利部位，在复式背斜两翼则是寻找矽卡岩型铁矿的有利部位。

5 找矿前景与找矿方向

该区处于政和—大埔与永安—晋江断裂带交会地段，太华—长塔复式背斜的南段。区内广泛发育二叠纪、三叠纪地层，经畲组、船山-栖霞组碳酸盐岩建造，溪口组泥灰岩、石灰岩、钙泥岩建造分布广泛。燕山期构造-岩浆岩活动强烈，中酸性侵入体呈岩株或岩脉沿构造部位分布。岩浆侵入活动带来了新的物质组分，而且其热能改变了原有环境，促使成矿元素活化、迁移。石灰岩及钙硅泥岩层提供了矿源与富集场所。区内发现了漳平彭炉、草洋、陈明坑、隔头、厚德、大盂岭，大田下坑、下洋等铁矿点十余处，该区寻找铁矿的潜力较大。

(1)据马坑铁矿的成矿模式，区内彭炉铁矿的成矿模式与其相似，其含矿层位为经畲组、船山组-栖霞组，周边出露晚侏罗世岩体，且位于背斜的轴部。经畲组、船山-栖霞组由轴部向两翼埋深逐渐加大。岩体周边二叠世童子岩组、文笔山组之下，是寻找与经畲组、船山-栖霞组有关的隐伏铁矿体的找矿方向。

(2)区内早三叠世溪口组透辉石角岩、钙质粉砂岩分布广泛，沿断裂带的花岗斑岩脉较发育。漳平挂山铁矿为典型的矽卡岩型铁矿床，其铁矿体分布于溪口组、罗坑组的钙质粉砂岩中。该区在漳平草洋[7]、陈明坑、下坑、隔头地表上已发现较好的矽卡岩型铁矿体，成矿模式与挂山铁矿相似，在溪口组角岩段寻找矽卡岩型铁矿具有较大的潜力。

6 找矿靶区及潜力分析

根据区内地层、侵入岩、已知矿床(点)分布及磁异常特征等因素综合分析，认为铁矿的成矿类型主要为沉积-改造型和矽卡岩型，其中大田下坑，漳平下坑、上凤山、隔头、彭溪、中坑等地是区内寻找铁多金属矿的有利地段，有望实现找矿突破。

(1)大田下坑靶区位于测区的东部，面积约6.5 km2，处在厚德铁矿、草洋铁矿的东侧。主要出露地层有晚二叠世翠屏山组、早三叠世溪口组角岩段。北西向断裂发育，沿断裂带有晚侏罗世岩体侵入。1∶5万磁异常C-4(乙)呈东西向展布，△T呈正负异常相伴，南部为正异常，北部为负异常，正异常幅值为80～120 nT，极大值为497 nT。负异常幅值为-60～-120 nT，极小值为-210 nT。磁异常落在溪口组与晚侏罗世岩体的接触带附近。推断异常由隐伏磁铁矿(化)体引起。1∶5万水系测量具Cu、Pb、Zn、Ag、Mn等元素的甲类综合异常，呈扁椭圆形，近东西向展布，均具有浓度内带，各元素套合较好。地表溪口组角岩与花岗岩的接触带附近有矽卡岩化、褐铁矿化、铅锌矿化等蚀变，其中褐铁矿品位TFe 21.58%～24.85%，局部见有磁铁矿呈团块状分布，个别品位较高。褐铁矿可能是由磁铁矿风化形成，深部可能存在磁铁矿体。该区是寻找矽卡岩型铁多金属矿床的有利部位。

(2)漳平中坑靶区位于测区南部，面积约8.5 km2。出露地层有中二叠世栖霞组、文笔山组、童子岩组、晚二叠世翠屏山组、罗坑组及早三叠世溪口组等。1∶5万磁异常C-13(乙)落在区内，1∶1万高精度磁测圈定一个较大的磁异常，磁异常呈似长条状沿东西方向展布，长约2 000 m，宽800～1 000 m，△T呈正负异常相伴。南部为正异常，北部为负异常。△T正异常幅值为60～120 nT，极大值为256 nT。负异常幅值为-60～-120 nT，极小值为-210 nT。磁异常区地表出露岩性以透辉石角岩、条带状硅泥岩为主。靶区东侧分布有彭炉铁矿、草洋铁矿，二者直线距离为2～4 km，出露地层为含铁矿层位的经畲组。东部出露有晚侏罗世正长花岗岩，推测深部可能存在隐伏岩体。该区具有寻找沉积-改造型铁矿的潜力。

(3)漳平上凤山靶区位于测区的北部，北坑场大型钼矿的西侧，面积约11.5 km2。区内出露地层有晚侏罗世南园组，二叠世童子岩组、翠屏山组等。北西向断裂贯穿全区，沿北西向断裂有晚侏罗世侵入岩侵入。磁异常C-1(乙)呈北东向展布，最大值为376 nT，最小值为-463 nT。根据地层层序推测深部可能存在经畲组、船山组、栖霞组等含矿层位及磁铁矿体，该区深部是寻找沉积-改造型铁矿的有利地段。

(4)漳平隔头靶区位于测区的西北部，面积约8.0 km2。区内出露有早三叠世溪口组新祠角岩段、早侏罗世梨山组，北北西向断裂发育，晚白垩世花岗斑岩沿断裂延伸呈近东西向长条状侵入。区内1∶5万水系综合异常面积约2 km2,具有Pb、Zn、Cd等元素浓度中带，Cu元素浓度外带，且各元素异常浓集中心套合较好。在透辉石角岩与花岗斑岩的接触带附近具有褐铁矿化、锰矿化、矽卡岩化等蚀变。地表捡块样分析，TFe品位17.30%、Zn品位2.21%。该区有望寻找潜地表的矽卡岩型铁矿。

(5)漳平彭溪靶区位于测区的中部，处在彭炉铁矿的西侧，面积15 km2。出露地层有中—晚二叠世童子岩组、翠屏山组，晚侏罗世正长花岗岩呈长条状侵入。磁异常C-6(乙)、C-9(乙)落在区内，其中，C-6(乙)△T正异常强度达415 nT，负异常达-286 nT；C-9(乙)异常的东段位于彭炉铁矿。彭炉铁矿地表出露经畲组和品位较高的磁铁矿体，经畲组和矿体倾向往北西倾，该区是彭炉铁矿沿倾向方向的延伸。根据地层层序及倾向推测，深部应存在经畲组、船山、栖霞组等含矿层位，且发育有较好的岩体，可能存在磁铁矿体，是寻找沉积-改造型铁矿床的有利部位。

7 结语

大田武陵—漳平彭炉铁矿成矿远景区处于龙岩马坑—大田汤泉铁矿成矿带的中段，区内铁矿成矿类型为沉积-改造型和矽卡岩型，与铁矿有关的地层有经畲组、船山组、栖霞组、溪口组等。通过2种类型铁矿床的对比，结合该区地层、侵入岩的分布、构造特征、磁异常、水系异常等特征分析，认为该区具有良好的成矿地质背景和较大的找矿潜力。因此，通过进一步工作有望寻找到一批中小型沉积-改造型和矽卡岩型的铁矿床。

本文资料来源于福建双洋—溪南地区矿产远景调查项目，系参加项目工作同志集体成果，承蒙福建省地质调查研究院马金清教授级高级工程师审阅，并提出宝贵的修改意见，特此致谢！

1 福建省地质矿产局.福建省区域地质志.北京：地质出版社，1985.

2 范旭光，刘德民，李德威.闽西南大田地区中生代岩浆岩特征及构造环境演化.华南地质与矿产，2011，27(3).

3 赵一鸣，吴良士，等.中国主要金属矿床成矿规律.北京:地质出版社，2004.

4 郑珍棋.福建大田地区铁、硫多金属矿床地质特征与找矿标志.海峡西岸地质进展，2008.

5 林东燕.闽西南地区晚古生代-三叠纪构造演化与铁多金属矿成矿规律研究.中国地质大学(北京)，2011.

6 林喜.福建大田琴山铁矿地质特征及成因初探.福建地质，2014，33(3).

7 何晓柏.福建草洋铁矿地质特征及成因初探.能源与环境，2015，(4).