马达加斯加苏拉拉铁矿地质特征及找矿标志

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马达加斯加苏拉拉铁矿地质特征及找矿标志
王培培，夏 斌，余万明
（中国冶金地质总局中南局，湖北 武汉 430080）
摘 要：
马达加斯加苏拉拉铁矿位于Mahajanga （马赞加）沉积盆地的西部，矿体受褶皱和断裂控制，成因类型应属海相火山一沉积变质型铁矿床。

磁法测量共圈定7条主要强磁异常带，且与7个矿带相对应。

磁法找矿在本区可行。

关键词：
马达加斯加；铁矿；地质特征； 矿床成因；找矿标志中图分类号：P618.31 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2021）05-0047-2 收稿日期：
2021-03作者简介：
王培培，女，生于1984年，河南平顶山人，工程师，工学学士学位，从事地质矿产勘查与找矿综合研究工作。

1 区域背景
矿区位于马达加斯加西北部，大地构造位于Mahajanga （马
赞加）沉积盆地的西部。

Ambohipaky （安巴克）复背斜贯穿全区，形成略作南北向分布的狭长隆起区，其基底为前寒武系地层。

在隆起区的南面和西面，主要出露地层为前侏罗系的砂岩及粘土，少部分为第四系残坡积层。

东部（即背斜东翼）出露地层为中侏罗系灰岩、泥灰岩。

北面主要被第四系残坡积层所覆盖。

2 矿区地质2.1 地层
矿区出露地层主要为前寒武系及侏罗系地层，其中前寒武系地
层主要分布于矿区中部，从老至新依次为片麻岩、石英岩及片岩。

片麻岩：主要为角闪片麻岩。

浅灰色、灰绿色，粒状变晶结构，片麻状构造。

岩石主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石及角闪石等，石英呈不规则它形粒状，含量占40%左右；钾长石呈半自形板状，含量占25%左右；斜长石呈半自形板状，部分已蚀变为绢云母，含量占20%左右；角闪石呈半自形长柱状，含量13%左右。

黑云母呈半自形片状，含量2%左右。

岩层产状受褶皱构造控制。

（磁铁）石英岩：浅灰色，灰黑色，总体呈NNE 向带状并列排布。

厚48-200米。

侏罗系地层分布于矿区的西边部，倾向受控于安巴克复式背斜及其次级向背斜，倾角45°-80°。

岩性主要为鲕粒状泥灰岩。

2.2 构造（1）褶皱。

安巴克复背斜是控制区内矿体及次级褶皱分布及形态的主要构造。

（2）断层。

区内断层大致可分为两组，均为隐伏断层。

一组呈NW—SE 向，有8条，近似平行发育。

该断层发育较晚，局部对矿体有切割破坏作用。

另一组呈NE—SW 向，有3条，全部发育于矿区边部的前寒武系地层中，对矿体影响不大。

2.3 岩浆岩
矿区的北东部和中部出露有中基性的辉长岩和闪长岩，地表呈椭圆状分布于前寒武系变质岩地层中。

2.4 磁异常特征
区内磁异常主要为石英岩铁矿石引起，辉长岩、石英角闪片岩、角闪片岩位于矿体附近时（TFe 可达10%左右）往往也产生的较高的磁异常。

因此根据磁异常带的分布在矿区寻找矿体是可行且效果明显的。

磁场宏观上呈现NE 向带状分布的强磁异常特点。

共圈定7条主要强磁异常带，各异常带的ΔTmax 都在10000nT 以上，一般4000-8000nT，呈北正南负的异常伴生特征，其中以MA、ANA 和ANKET 三个矿带的磁异常规模和连续性最好，异常总体表现为NE 走向格局，与地表出露的矿屑、残积层矿化带相对应。

3 矿体地质3.1 矿体特征
通过地质物探工作成果，区内圈出7个主要矿带（图1），分别为MA、ANKET、ANA、AND、ANKIB、MAD、MOK，与7个磁异常带对应。

矿带分布受控于安巴克复式背斜及其次级褶皱，总体呈NNE-NE 向带状分布。

初步认为MA 矿带北矿段于安巴克背斜东南翼。

ANKET 矿带位于安巴克背斜西北翼。

MA 矿带中南段及ANKIB、ANA 矿带位于安巴克西北翼的次级褶皱中。

矿区西部的MAD、MOK、AND 三个矿带位于安巴克穹窿构造边缘位置，疑为ANKET 矿带的南延部分。

其除受安巴克复式背斜西北翼次级褶皱构造控制外，还受到NW-SE 和NE-SW 两组近似垂直的断裂控制。

推测为矿后受到南北向的压扭应力作用，
导致矿体局部向东扭转形成。

图1 苏拉拉矿带分布示意图
表1 MA 矿带矿体特征一览表
矿带矿体编号走向倾向走向延伸（m）
倾向延伸（m）平均品位（%）平均厚度（m）
TFe mFe 北矿段N-I NE SE 5000
180～500层状 32.9/20
N-II NE SE 4800150～350
层状32.0824.323N-III NE SE //似层状31.3523.6511中矿段M-I NEE NWW 800/层状31.4925.61/M-II NEE NW //层状30.77 21.9718m 南矿段
S-I
SN
NWW
3200
/
/
31.5826.97
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MA矿带地质勘查程度相对较为详细。

区内磁铁石英岩露头沿山脊断续分布，整体呈NE走向。

区内地层，除沿矿体两侧为第四系残坡积层呈狭长带状分布外，其余均属前寒武系的片麻岩、黑云母角闪片岩、石英角闪片岩和石英岩等，区内的断裂构造主要发育有三条呈NW~SE向的断层，其中有两条断层切割了矿体，但对矿体错动不大。

矿体特征见表1。

3.2 矿石特征 
根据显微鉴定，已发现金属矿物近10种，除铁矿物外，尚未发现伴生其他有用矿物，矿物组成较简单。

矿物成分见表2。

磁铁矿：铁黑色，呈半自形～它形粒状半金属光泽。

含量20～50%，一般30%左右。

粒径0.5～1mm，部分达2～3mm以上，或小于0. 1mm。

其有三种状态：第一种以中、细条纹条带状或块状、浸染状分布于在原生矿石中；第二种以碎片状、不规则状分布于赤铁矿化磁铁矿和假象赤铁矿中；第三种呈微粒尘埃状、网环状产出于与围岩接触带附近的蚀变带中，此种为数很少，多与绿泥石化有关。

赤铁矿化磁铁矿、假象赤铁矿：铁黑至钢灰色，条痕红色，呈磁铁矿的八面体假象，赤铁矿化沿磁铁矿的边缘、解理、裂隙进行各种蚕食形式交代，多有磁铁矿残留体，具弱磁性。

此类矿石多分布于混合矿带中，岩石具孔状构造，风化淋滤所致，孔径一般1～10mm，孔深多数穿透。

石英：粒径一般0.3～0.5mm，含量35～90%，一般50～55%左右。

多以条带状与磁铁矿、假象赤铁矿相间产出，或以细脉状穿插于磁铁矿中。

角闪石：呈墨绿色，分布较为广泛，呈自形柱状或粒状，晶体粒度0.05～1.5mm不等，空间上略呈定向排列，含量5～15%。

表2 矿石的矿物成分表
金属矿物主要磁铁矿、赤铁矿化磁铁矿、假象赤铁矿次要赤铁矿、褐铁矿
微量黄铁矿、磁黄铁矿
非金属矿物主要石英、角闪石
次要斜长石、方解石
微量绿泥石、石榴子石、锆石、电气石、磷灰石
（2）矿石的化学成份。

①有用组分。

据物相分析结果，硅酸铁中的铁在矿石中的含量为0.053-5.54%，平均1.02%；碳酸铁中的铁0.044～1.38%，平均0.21%；硫化铁中的铁0.031～0.541%，平均0.12%；赤（褐）铁中的铁1.16～18.08%，平均9.93%；硅酸铁（siFe）、硫化铁（sfFe）、碳酸铁（cFe）平均值之和为1.35%，小于3%。

②有害组分。

根据光谱分析结果，主要有害组份含量如下：S：极值0.017～0.43%，平均0.093%；P：极值0.054～0.22%，平均0.115%；Cu：极值 0.0001～0.005%，平均0.002%；Pb：极值 0.001～0.005%，平均0.003%；Zn：极值0.002～0.005%，平均0.003%；As：极值0.002～0.007%，平均0.005%。

（3）矿石自然类型。

按组成矿石的矿物成分划分,以磁铁矿为主，少量赤铁矿化磁铁矿（假象赤铁矿）、褐铁矿。

根据磁铁矿氧化程度可分为原生矿、混合矿及氧化矿。

（4）矿石结构、矿石结构类型因矿石类型不同而有别。

根据晶体形态，磁铁矿多具自形、半自形等轴粒状结构，按晶体粒度又可将其分为中粒、细粒和微细粒等结构，以中细粒磁铁矿居多。

磁铁矿化赤铁矿具粒状花岗变晶结构和交代残余结构。

赤铁矿具交代结构，表现在赤铁矿交代磁铁矿，具体结构类型包括粒状交代变晶结构和交代残余结构。

（5）矿石构造、区内矿石的构造有条纹条带状、块状和浸染状三种。

主要构造为条纹条带状，磁铁矿条带和脉石石英、角闪石分层结晶，呈条带状分布。

4 矿床成因及找矿标志
4.1 矿床形成的地质条件
（1）古地理环境。

前寒武纪的最古老部分组成稳定的克拉通的基底，造成有利的沉积铁质岩石的古地理条件。

古陆原岩含铁质较高，为铁质沉积供应的主要来源。

（2）区域变质作用。

在区域变质作用过程中，含矿原岩建造在温度、压力及H2O、CO2等挥发组分的影响下，岩（矿）石发生重结晶、重组合及变形作用，改变了矿物组成和结构构造，使得铁质在一定的稳定层位富集成矿。

（3）混合岩化作用。

在早期交代阶段，伴随着混合片麻岩，混合岩的形成，中、晚期阶段分异出热液，含有一定量的铁质，形成了接触变质的辉石型（矽卡岩型）和闪石型磁铁矿。

4.2 矿床成因
矿体产于前寒武系变质岩中，矿体呈层状与围岩作整合接触。

含矿的(磁铁)石英岩本身也经受了深度变质重结晶，矿体规模大，不少矿体其沿走向的延伸已超过2km。

矿体厚度大，一般均达数十米到两百米。

矿石的矿物组份比较简单，矿石均呈细粒变晶结构，磁铁矿在矿石中多聚集成断续小条纹状，或短脉状、条带状沿着石英粒间平行分布，构成矿石的条纹～似条带状。

矿石的品位一般均较贫，含铁多在40%以下，硫、磷含量也低，但SiO2含量却较高，常达40%以上。

初步认为矿区内矿床成因均属沉积变质型铁矿床，类似于我国的鞍山式铁矿。

（1）早期成矿作用。

铁矿的形成经历了风化沉积和变质改造两个阶段。

铁来自火山作用，太古宙时期大规模的岩浆喷发，铁元素随岩浆带至地表，随着岩浆的冷却与固结，铁矿物与成岩矿物一起结晶，形成微小的颗粒赋存于岩浆岩石中。

（2）风化沉积作用。

含铁岩浆岩形成后，形成了古老的结晶基底，包括富含石英的条带状铁建造，经太古宙的造山运动 (Liberian29亿～25亿年)，形成稳定的地体，同时也开始了漫长的风化剥蚀作用，铁质以胶体的形式经较长距离搬运至近海带沉积下来，并初步的富集。

区内条带状铁建造是以硅、铁质为主的化学沉积，沉积周期始于成分复杂的沉积物，其中除了有铁矿和石英，还有粘土，然后过渡为一种单调系列的铁矿岩和石英，并且最终被大量的粘土成分包围封闭起来。

（3）后期沉积变质改造作用。

经风化沉积的铁矿层，经后期的地质构造运动，经历高温高压的变质作用，在变形的叠加和褶皱作用下，使铁矿层进一步被改造富集，铁矿物颗粒变粗，最终变成具工业意义的铁矿床。

根据以上成矿地质条件分析，本区矿床成因类型应属海相火山一沉积变质型铁矿床。

4.3 找矿标志
（1）地形标志。

本区的铁矿体为含铁石英岩型，由于赋矿的含硅建造结构紧密，硬度大，抗风化能力强，而其上下两侧的围岩则为长石含量较多的片岩和片麻岩类，抗风化力相对较弱。

因此，在经过长期的地质历史时期中，由于围岩剥蚀速度快，铁矿层剥蚀速度慢，形成了表现出正地形的地貌特征，因此，本区铁矿体的分布地形地貌为长条的山岭，长条的山岭即为铁矿体露头。

（2）地层标志。

含铁石英岩是区域找矿的地层标志，其岩性特征是主要由铁矿物质和石英组成清晰显露的互层。

（3）物探标志。

航磁异常、地面磁测圈定的异常是良好的找矿标志。

5 结语
区内铁矿层为前寒武纪沉积的含铁岩系（含铁砂页岩），经区域变质作用（变质程度为角闪岩相）形成的磁铁石英岩。

矿体规模巨大；形态简单，呈层状；产状受褶皱控制；矿石有用组分分布均匀，品位稳定。

48。