海南省昌江县石碌铁矿接替资源勘查工作总结

海南省昌江县石碌铁矿接替资源勘查工作总结一．矿床地质特征
石碌铁矿位于华南褶皱系五指山褶皱带，东西向昌江—琼海断裂带西段南侧的石碌北一复式向斜上（图1）。

区域内地层主要分布有中元古界长城系抱板群戈枕村组（Chg）和峨文岭组（Che），新元古界青白口系石碌群（Qns），震旦系石灰顶组（Zs），下志留统空列村组（S1k），上、下石炭统南好组—青天峡组（Cn-q），下二叠统峨查组—鹅顶组（Pe-ed）等。

其中，青白口系石碌群为铁铜钴含矿层位，与上覆震旦系石灰顶组呈平行不整合接触。

区域内断裂构造主要分布有东西向昌江—琼海断裂带（图1中B）、北东向戈枕断裂（图1中F）、北北东向断裂及近南北向断裂（图1中F6、F7）；褶皱构造为石碌北一复式向斜，是由于在晋宁期受昌江—琼海断裂的右旋运动作用，形成于该断裂南侧的复式向斜，轴向整体呈北西—南东向，但其两翼次级褶皱轴呈帚状向南东和北东向撒开，向北西向收敛（图2）。

图2 石碌铁矿区褶皱构造与旋转变形的关系示意图
区域内岩浆岩主要分布有中元古代片麻状花岗岩、海西期一印支早期花岗岩、印支中期—燕山晚期花岗岩。

1.矿区地质特征
（1）地层
矿区内与铁铜钴成矿有关的地层主要有新元古界青白口系石碌群（Qns）及震旦系石灰顶组（Zs），两者为平行不整合接触关系。

青白口系石碌群（Ｑns）
第一层（Ｑns1）：绢云母石英片岩、绢云母片岩；
第二层（Ｑns２）：白云岩、白云质大理岩；
第三层（Ｑns３）：石英绢云母片岩、绢云母石英片岩；
第四层（Ｑns４）：石英岩、石英片岩夹绢云母石英片岩；
第五层（Ｑns５）：绢云母石英片岩、石英绢云母片岩；
第六层（Ｑns６）：本层为铁铜钴矿含矿层位，可分为下、中、上三个岩性段。

下段 （Ｑns６—1）：主要为透辉石透闪石化白云岩、白云岩、局部有硅质岩、夹铜钴矿体；中段 （Ｑns６—２）：是主要含铁矿层位，由条带状透辉石透闪石岩、白云岩、铁质石英岩、赤铁矿（局部含磁铁矿及假象赤铁矿）组成。

局部夹凝灰岩、重晶石、硅质岩、碧玉岩。

赤铁矿Sm —Nd全岩等时线年龄841±20Ma[1]；上段（Ｑns６—３）：是白云岩、含泥质或炭质白云岩及二透岩化白云岩组成，夹炭质板岩含宏观藻化石chuaria(查尔藻)—Tawuia（塔乌藻）生物群组合。

震旦系石灰顶组（Zs）
岩性主要为含赤铁矿变质石英砂岩、石英岩、赤铁矿变质粉砂岩，局部出现条带状薄层铁锰质岩。

该组地层平行不整合覆盖于石碌群之上。

（2）构造
矿区褶皱构造，是由石碌群含矿岩系褶皱形成的一轴向整体呈北西—南东向石碌北一复式向斜构造。

复式向斜的轴部由北一向斜组成，南西翼由轴向南东向红房山背斜和石灰顶向斜组成，北东翼由轴向北东向鸡心岭背斜和三棱山向斜组成。

石碌北一复式向斜控矿十分明显，在其分布的北一向斜、石灰顶向斜、三棱山向斜，分别控制着北一铁矿体、南矿铁矿体和枫树下铁矿体、三棱山铁矿体等沿着向斜轴部延伸分布。

矿区断裂构造主要发育有三组：NW—NNW组压扭性断裂（F2、F25等）；NEE—EW组张压性断裂（F24、F3等）；NNE—近SN张扭性断裂（F6、F7等）。

三组断裂都形成于成矿之后，不同程度地破坏褶皱构造、含矿岩系及铁矿体的连续性。

（3）侵入岩
矿区主要分布有海西晚期黑云母二长花岗岩及分布有燕山晚期的花岗斑岩、闪长玢岩注：参考文献[1]
等岩脉。

（4）变质作用
石碌铁矿为火山沉积—变质矿床，新元古界青白口系石碌群含矿岩系成岩成矿后，经过加里东期区域变质作用，铁矿富集形成主矿体与石英岩、硅质岩、板岩（变质年龄Rb—Sr 全岩等时线年龄495±13Ma[1]）、千枚岩、白云岩、大理岩、透辉石透闪石岩（变质年龄Rb —Sr全岩等时线年龄711±45Ma[1]）等浅变质岩互层共同褶皱变形。

之后经过多次热变质和变形的改造，使向斜轴部铁矿体加厚变富，形成分布在北一、石灰顶、三棱山等向斜轴部厚而富的北一、枫树下、三棱山等铁矿体。

石碌铁矿区综合地质简图（图3）。

（5）地球物理特征
①矿区电性特征。

赤铁矿电阻率265Ωm左右，表现为低阻特征，而围岩如白云岩、大理岩、石英岩、透辉石透闪石岩等电阻率在325—1500Ωm之间，平均700Ωm，表现为中高阻特征。

因此，矿区可根据铁矿体与围岩电性的差异有效的寻找铁矿体。

②矿区磁性特征。

矿区航磁ΔT异常走向总体上近东西向（图4）。

正负异常相伴，且异常强度负异常大于正异常。

ΔT异常分布特征与矿区含矿岩系石碌群的分布和褶皱构造密切
图4 石碌矿区航磁▽T异常图
相关，正异常分布梯度变化的形态与石碌北一复式向斜形态比较吻合，而矿体往往位于复式向斜轴部正负异常带极大值之间，一般在零值线附近。

③矿区重力特征。

矿区赤铁矿石密度在3.05—5.12g/cm3，平均为4.37 g/cm3，围岩密 度在2.48—2.84 g/cm3，平均为2.66 g/cm3。

由于铁矿体与围岩的密度差异较大，因此重力异常非常明显（图5）。

图5 石碌矿区重力异常图
并且异常极大值对应于铁矿体中部，规模大富矿体重力异常高而窄。

在主矿体异常上，异常等值线对矿体呈很好的封闭性，小矿体上异常减弱，变得不明显。

④矿区可控源音频大地电磁法（CSAMT）特征。

反映赤铁矿的CSAMT异常特征是在矿体 产出部位的二维反演电阻率较低，一般<200Ωm。

从一维反演与二维反演的结果对比中可看出，二维反演剖面无论是对矿体位置还是构造形态石碌北一复式向斜（羊角岭背斜—石灰顶向斜—红房山背斜—北一向斜—鸡心岭背斜—三棱山向斜）的位置、范围、空间形态等特征的比较突出（图6）。

图6 石碌矿区E11线CSAMT加密磁道一维、二维反演剖面图
2.矿床特征
（1）矿体规模、形态、产状
石碌铁矿前人圈出北一、南矿、枫树下、保秀、正美—大英山等铁矿体，铁矿资源/储量约3.14亿吨。

其中北一铁矿体规模最大达2.55亿吨，其次是枫树下铁矿体0.24亿吨。

本次接替资源勘查主要选择在石碌北一复式向斜轴部北一铁矿体往南东侧伏花梨山地段的北一东延铁矿体深部和复式向斜南西翼石灰顶向斜轴部枫树下铁矿体深部及在复式向斜北东翼所推测的三棱山向斜轴部铁矿体等进行深部勘查找矿，实现找矿重大突破。

①北一东铁矿体
该铁矿体为北一铁矿体往SE方向侧伏东延的铁矿（称北一东矿体）。

矿体总体处在北一复向斜的槽部，走向315°，倾角10°—30°，主矿体赋存标高约-200m至-396m，呈层状、透镜体分布（图7）。

本次接替资源勘查沿着北一向斜轴部施工的ZK1101、ZK1302、ZK1501、ZK1901、ZK2103等钻孔及后来补充勘查施工的ZK1103、ZK1104、ZK1105、ZK1307、ZK1903、ZK2304等钻孔均见到深部铁矿体，从E11线至Ｅ23线沿SE侧伏方向控制长度1200m，宽200—400m，平均厚度50m,平均品位TFe45%。

②枫树下铁矿体
矿体总体处在石灰顶向斜槽部，矿体走向295°，倾角约10°，主矿体在向斜槽部赋存标高约-492m,呈层状分布（图8）。

本次接替资源勘查在枫树下一带，沿着石灰顶向斜轴部施工的ZK1301、ZK2301等钻孔，及后来补充勘查施工的ZK1303、ZK1304、ZK1305、ZK1503、ZK1902 ZK2502等钻孔均见到深部铁矿体。

从E13线至E25线，控制长度1000m,宽度200—400m,平均厚度20m,平均品位TFe48.9%。

③三棱山铁矿体
矿体总体处在三棱山向斜槽部，矿体走向40°，倾角41°—76°，主矿体赋存标高约－300m，呈层状、似层状分布（图9）。

本次接替资源勘查在三棱山一带，沿着三棱山向斜轴部施工的ZK1201、ZK1202等钻孔及后来补充勘查施工的ZKN0302、ZKN0501、ZKN0502、ZKN0701、ZKN0702、ZKN0703、ZKN0902等钻孔均见到深部三棱山矿体。

从N3线至N9线，控制长度800m,宽度200—500m,平均厚度45m，平均品位TFe48%。

（2）矿石物质组分及结构构造
①矿物成分
矿石中金属矿物以鳞片状赤铁矿为主，其次是磁铁矿、鲕状赤铁矿、假象赤铁矿、磁赤铁矿、镜铁矿等；脉石矿物以石英、透辉石、透闪石为主，次之为绢云母、重晶石、石膏、方解石等。

②结构构造
矿石结构：鳞片变晶结构、鲕状结构、粒状变晶结构等。

矿石构造：片状构造、块状构造、条带状构造等。

（3）矿石质量
铁矿石分为赤铁矿矿石和磁铁—赤铁矿矿石两种自然类型，以赤铁矿为主。

富铁矿石主要由赤铁矿（>85%）和少量磁铁矿、镜铁矿组成；脉石矿物为石英、绢云母及少量的硬石膏和重晶石。

全区铁矿石平均品位TFe45.67%，最高品位TFe69%.铁矿石具高硫低磷特征。

（4）围岩蚀变
主要有透辉石透闪石化、绿帘石化、矽卡岩化，另外还有黄铁矿化、绿泥石化、蛇纹石化等。

3.成矿规律
（1）控矿因素、成矿作用特征
①地层条件
区内控矿地层为青白口系石碌群，从石碌群含矿岩系的物质组分看，主要有硅质岩类的硅质岩、碧玉岩、石英岩、铁质石英岩；碳酸盐类的白云岩、铁质白云岩、大理岩；硫酸盐类的石膏、重晶石、硬石膏及泥沙岩；铁质岩类的细粒—微粒赤（磁）铁岩等，属于一套含钙镁质、铁质、泥沙质、硅质和硫酸盐组合的典型的火山沉积建造岩系，与铁矿的成矿作用有关，是铁矿成矿层位，反映了火山沉积作用成矿特征。

从含矿层位石碌群第六层的岩石、矿物组合特征看，主要由条带状透辉石透闪石岩、含铁质千枚岩、铁质石英岩、硅质岩、粉砂岩、赤铁矿、含铁纹层状透辉石透闪石岩等组成，常见细粉砂岩与赤铁矿呈条带相间出现沉积韵律，明显的表现地层控矿特征。

②构造条件
铁矿体赋存部位与褶皱构造关系密切，矿体总体赋存在北一复式向斜槽部及其两翼的石灰顶向斜和三棱山向斜槽部，当向斜槽部向下凹陷越深，层面之间剥离空间也越大，形成矿体也厚而集中，如北一铁矿体、枫树下铁矿体、三棱山铁矿体就是处在上述构造的有利部位，从而由于构造作用形成厚而富铁矿体，呈层状、似层状、长透镜体分布。

（2）矿床成因、矿床类型
根据上述，石碌铁矿为火山沉积—变质成因，铁矿的成矿作用与火山过程有关的沉积作用，后来经过区域变质作用，形成主矿体，与围岩共同褶皱变质，经过多次热液变质和叠加变形的改造，铁矿石一般具有鳞片变晶结构，片状构造。

矿床类型属于火山沉积—变质矿床。

（3）找矿标志
①地层标志
铁矿体主要赋存在青白口系石碌群第六层的中段，为一套钙镁质、泥质、砂质、硅质的含铁建造。

石碌群第六层是寻找铁钴铜矿的重要层位。

②构造标志
北一复式向斜槽部及其两翼向斜槽部是铁矿及钴铜矿富集地段。

向斜槽部作为寻找深部铁钴铜矿体的构造部位。

③岩性标志
铁矿层顶底板多为透辉石透闪石岩或透辉石透闪石化白云岩、条带状透辉石透闪石岩、千枚岩等岩石相伴出现，可视为寻找铁矿的岩性标志。

④地球物理标志
主矿体范围赋存在中一强磁性、中低阻率的地层内；矿体主要位于磁异常正负异常极大值之间，一般在零值线附近，且稍偏于负异常一侧；矿体在瞬变电磁法（TEM）异常表现为感应电压强烈，幅值大，在电压剖面上表现为“彩虹”状的异常形态特征；矿体在可控源音频大地电磁法（CSAMT）异常表现为二维反演电阻率较低（一般<200Ωm）,且有阻抗相应异常（大于900毫弧度）。

4.开采技术条件
矿区生产现状，铁矿开采方式为露天开采，钴铜矿以井巷开采。

从2013年起，矿山生产将从露天开采转为地下坑道开采。

矿床充水以构造裂隙水充水为主，大部分裂隙被充填，与地表水联系不大，地下水主要由大气降水补给，初步认为矿区水文地质条件属简单类型；矿区范围为低山丘陵区，工程地质条件总体属简单类型，但矿区内的露天采场和排土场等地段工程地质条件属复杂类型；矿区经过50多年的开采，对地质环境破坏较大，区内现已形成数个大型采坑和排土场（废石场），崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害时有发生，矿区地质环境质量属不良等级。

针对今后矿山地下开采方式的变化，应加强开采技术条件研究工作，开展专门的水、工、环地质工作。

二、勘查工作过程
项目立项之后，通过总结以往地质资料，认为E11勘查线以东花梨山地段是北一复式向斜往SE侧伏和北一铁矿体沿复式向斜轴部往SE方向侧伏东延地段，提出了向斜槽部赋矿的找矿思路。

在设计方案制定时，勘查设计思路，沿着向斜轴部布置钻孔寻找深部铁矿体。

勘
查工作以钻探为主，结合高精度磁测和TEM及CSAMT剖面等物探勘查方法手段，根据控矿向斜构造和含矿层位，沿着向斜轴部布设钻孔，在此基础上，首先开展拟先施工钻孔的勘查线物探剖面工作，为指导深部找矿提供资料，再通过钻探工程验证物探异常，查明深部铁矿体的分布、规模、形态，取得良好效果。

在花梨山地段，以垂直北一复式向斜SE方向侧伏的向斜轴部，布置NE—SW方向勘查剖面，从E11线至E23勘查线以200ｍ线距沿着向斜槽部布设钻孔，均见到北一铁矿体往SE 侧伏延伸厚而富的铁矿体。

其中ZK1101孔，见到主矿体３层累计厚度146ｍ，平均品位 TFe51％。

在枫树下地段，从E13至E23勘查线，以200线距沿着石灰顶向斜轴部布设钻孔，均见到向斜槽部厚而富的铁矿体。

其中ZK1301孔，见矿厚度33m，平均品位TFe 48%。

勘查工作过程中，对本次接替资源勘查在三棱山地段施工的ZK1201和ZK1202孔所处的见矿位置及矿体分布形态进行分析，认为北一复式向斜的北东翼应存在一个赋矿的北东轴向三棱山向斜（本次所定名向斜构造），在后来补充勘查中，以重新布置NW—SE方向勘查线，从N2线至N10勘查线以100—200m线距沿着所推测的三棱山向斜轴部布设钻孔，施工的钻孔基本上见到向斜轴部厚而富的三棱山铁矿体（本次所发现的三棱山铁矿体）。

其中ZKN0501孔，见主矿体厚度60m,平均品位TFe56%;ZK1202孔，见主铁矿体39m，平均品位TFe53%。

三、勘查工作成果
1.新发现和新认识
（1）发现三棱山向斜和三棱山铁矿体
本次勘查工作过程中，通过资料分析，在北一复式向斜北东翼新发现三棱山向斜及在向斜轴部见到厚而富的三棱山铁矿体，赋存标高约-300m，控制长度700m，宽度200—500m,厚度45m,实现了找矿新突破。

（2）矿体侧伏规律认识
通过对以往地质资料分析，认为花梨山地段是北一铁矿体沿着北一复式向斜轴部往SE 方向侧伏东延地段，经钻孔验证，见到北一铁矿体往SE方向侧伏深部延伸铁矿体的侧伏规律。

（3）实现了深部找矿的重大突破
通过总结以往地质资料，提出了向斜槽部赋矿的找矿思路，在花梨山地段、枫树下地段、三棱山地段分别分布的北一、石灰顶、三棱山等向斜槽部找到赋存在深部延伸的铁矿体，矿体厚而富，扩大了石碌铁矿资源远景，实现了找矿重大突破。

2.新增资源储量
石碌铁矿区分两期接替资源勘查，第一期为本次接替资源勘查从2007年开始，在花梨山地段从E11线至E23线，提交新增333铁矿资源量（矿石量）×××万吨，平均品位TFe ×××%。

提交的海南省昌江县石碌铁矿接替资源勘查报告，2009年7月已经全国危矿办和海南省国土环境资源厅组织审查通过，海南省国土环境资源厅备案；第二期为后来补充勘查从2008年开始，预期提交新增333铁矿资源量（矿石量），三棱山地段×××万吨，枫树下地段×××万吨。

全矿区预期提交新增333铁矿资源量（矿石量）约×××左右。

四、经验与教训
1.经验
（1）明确找矿思路
根据石碌铁矿的地层和向斜构造控矿因素，提出了向斜槽部赋矿的找矿思路，是深部找
矿取得成功的最重要条件。

（2）加强成矿规律研究
在勘查工作过程中，对以往地质资料和最新勘查地质资料不断的分析、加强矿区控矿构造和矿体侧伏规律研究，从而提出北一复式向斜北东翼存在三棱山向斜控矿构造和北一铁矿体往SE方向东延侧伏规律的新认识，对深部找矿扩大资源远景取得良好效果的重要因素。

2.教训
（1）矿区东延地段，矿体埋藏较深，厚度变化较大，本次勘查工程间距越往矿区东部，工程间距越稀，控制铁矿资源远景程度低。

（2）本次圈定的物化探异常，由于受勘查经费所限，对部分物化异常未及时进行工程查证。

五、工作建议
通过对本次接替资源勘查取得的成果资料分析，具有继续找矿潜力的地段和部位：
1.三棱山地段
根据N8线和N9线的钻孔在三棱山向斜轴部的见矿情况，N9线NE方向所处在三棱山向斜轴部地区以及向斜南东翼尚未控制的地段，具有巨大的继续找矿潜力远景地段。

2.枫树下地段
根据E13线的钻孔在石灰顶向斜轴部见矿情况，E13线往NW方向至E9线所处在石灰顶向斜轴部地区，是具有继续找矿潜力远景地段；根据E23线和E25线的见矿情况，E25线SE 方向鸡心坳一带地区具有继续找矿潜力远景地段。

编写：黄香定 陈福雄 梁 将 符启基 许国强
参 考 文 献
[1]汪啸风等.1992年.海南地质（一）地质古生物.北京地质出版社。

[2]中科院华南富矿科学研究队.1989年.海南岛地质与石碌铁矿的地球化学.北京科学出版社。