■王昌炳

（中国冶金地质总局第二地质勘查院 福建莆田 351111）

菲律宾迪纳加特岛5号铬铁矿区矿床地质特征及成因探讨

■王昌炳

（中国冶金地质总局第二地质勘查院 福建莆田 351111）

菲律宾迪纳加特岛5号矿区铬铁矿石以高品质闻名于世，2006年，中冶勘二院海外勘查项目组通过对该区的补充勘查地质工作，认识到该区赋存高品质铬铁矿的蛇绿岩形成环境为洋中脊，是含矿物质在岩体处于塑性状态阶段，受构造挤压应力作用与构造同期结晶的过程形成的铬铁矿床，属晚期岩浆贯入式矿床。

菲律宾迪纳加特岛铬铁矿蛇绿岩构造挤压应力含矿组分晚期岩浆贯入式矿床

1 前言

菲律宾地区的地质构造背景属环太平洋构造域，一般认为是晚白垩世海底扩张中心漂离华南大陆（海西-燕山期）边缘的地壳碎块（又称“中型板块”），在第三纪具有强烈的岩浆活动，形成“双列型”火山岛弧，并伴有反向俯冲的双海沟系。菲律宾海沟断裂、菲律宾大断裂和马尼拉海沟断裂，构成了菲律宾海沟-岛弧系的构造主体。其中菲律宾大断裂全长1200km；为一规模巨大的左行平移岩石圈断裂（左旋），沿走向滑动110千米，水平分量位移大于垂直分量，主要活动期为晚喜马拉雅期（见图1），大断裂西侧以晚中生代-早新生代岛弧造山带，东侧以出露蛇绿混杂堆积岩带为特征。豆荚状铬铁矿产出在混杂堆积岩带中，自下而上可划分为3个部位；下部第一带的矿体主要产在方辉橄榄岩中，零星分布，矿体规模与方辉橄榄岩之间没有明显关系；中部第二带的矿体主要赋存在200-500m厚的纯橄岩体中，与纯橄岩相伴；上部第三带的矿体主要位于100-500m厚的纯橄榄岩与异剥橄榄岩互层中，呈整合至次整合的带状或透镜状。

2 区域地质

迪纳加特岛位于菲律宾群岛东侧，菲律宾大断裂南段东侧约35千米处，为蛇绿混杂堆积岩带分布区，属于菲律宾的比科尔（Bicol）-东棉兰老蛇绿岩带。它北与莱特岛遥遥相对，南与棉兰老岛的苏里高隔海相望，西濒苏禄海，东临太平洋。

区域地层由白垩系变质基底（K）、晚第三系中新统下段（N1）、晚第三系中-上新统（N1-N2）、第四系（Q）组成；以一套覆盖于前晚白垩世变质基底之上的层状晚白垩世灰岩、碎屑沉积岩及火山岩的非均匀性混合物为特征。区域构造主要有南北向褶皱和逆冲断裂、横断裂。南北向褶皱主要涉及中新统至下更新统地层。逆冲断裂有近南北向的菲律宾海沟，科比尔逆冲断裂等，长度最长数十公里。大多数逆冲断裂的倾向是对着海沟，二者倾向往往相反。

区域岩浆岩是中生代末“冷侵入”的超镁铁质岩，为蛇绿混杂堆积岩带之下部带，以蛇纹石化深灰色斜方辉橄岩、橄榄岩与深灰绿色纯橄岩为主，其次为层、脉状产出的辉长岩和辉绿岩构成超基性杂岩体,出露面积大于800 km2，同位素年龄84.8Ma。细碧岩与橄榄岩常呈断层接触，蛇绿岩被渐新世至上新世地层覆盖。

区域变质作用主要在白垩系变质基底（K）上可见明显变形的含有辉石、石榴石、角闪石、和斜长石的绿片岩相带，由千枚糜棱岩、片岩组成。多数发育在超基性岩体中的硅化、碳酸岩化、蛇纹石化等热液蚀变。

3 矿体特征

5号铬铁矿区位于迪纳加特岛的近北端，矿区西部发育第四系冲洪积物，西外侧海边发育礁灰岩，以超镁铁质杂岩体为主；矿区构造以断裂为主，为近南北向（345°-15°）、北东向、北西向三组不同方向的断裂和一组北西西向低角度逆断层。5号矿区分为东矿段和西矿段；共发现矿（化）体13个。

西矿段位于矿区西部，已知M1、M2、M3号铬铁矿体由北到南、由低处到高处分布，自170-310米高程均有矿化，矿体规模小，M2、M3号铬铁矿体为工业矿体，估算资源量占全区总量的15%。赋存部位是纯橄岩向上部斜方辉橄岩的过渡带附近的微细粒-块状纯橄岩相中，纯橄岩从下往上间夹三段含中低品位条带状铬铁矿体的中粗粒-细粒纯橄岩。近矿围岩为细粒-微细粒纯橄岩，矿体走向近南北，倾向东（85°）、倾角15-35°，矿体呈囊状、扁豆状、似层状、小透镜状产出，以贫矿为主。矿石以中细粒半自形-自形结构，稀疏-中等浸染状构造为主，局部稠密浸染状、豆状、瘤状构造；矿石矿物为铬尖晶石、脉石矿物为橄榄石及蛇纹石；矿石品质：W（Cr2O3）：13.36-39.55，W（Cr2O3）/W（FeO）：1.5-3.0。中粗粒纯橄岩相中除蛇纹石化外，较少或几乎没有菱镁矿，反而在蛇纹岩化微细粒纯橄岩相-块状纯橄岩相中见大量菱镁矿沿裂隙充填。

东矿段位于矿区中、东部，包括圣拉蒙、控金、布莱三个小矿段。据东矿段所采样品鉴定结果统计岩石矿物含量为:橄榄石85-96%(其中约一半发生蛇纹石化),斜方辉石1~10%,大多为顽火辉石。由于后期的风化改造作用,纯橄岩、辉橄岩中的橄榄石大多发生蛇纹石化,从而转变为蛇纹石化橄榄岩。辉石大多发生绢石化（冶金工业部赴菲斑岩铜矿地质考察，1980，Hedenquist JW 等，1994；Elias M等，1981）。

矿区中部的圣拉蒙矿段，S1、S2铬铁矿体由北到南分布，水平间距约500米，约占矿区估算资源量的10%；铬铁矿体呈扁豆（透镜）体状赋存于纯橄岩异离体中，纯橄岩异离体中与近矿围岩斜方辉橄岩的界线呈渐变过渡；走向长度30-50米，倾向260°、倾角

50°。矿石以粗中粒半自形-他形结构，中等-稠密浸染状、块状构造为特征，矿石矿物为铬尖晶石、脉石矿物为橄榄石。矿石品位：W（Cr2O3）25.36-38.76，W（Cr2O3）/W（FeO）＞3.0。

矿区东部北面为控金矿段、南面为布莱矿段，水平相距约1千米，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ个铬铁矿体由北到南呈大致等距分布。

东矿段Ⅰ号铬铁矿体呈扁豆（透镜）体状赋存于斜方辉橄岩内的纯橄岩异离体中，与近矿围岩斜方辉橄岩的界线呈渐变过渡；一般有二至三条平行矿脉组成，其矿体走向长度65米，倾向233°，倾向延伸大于60米，倾角70°。矿体厚度一般2-5米，最宽处达10余米。两端被两条北东向断层错断而夹持，沿倾向方向被一系列北西西向低角度逆断层错断，错距不等。矿体向西南侧伏，侧伏方位角190°-210°，侧伏角30°-50°。矿石以中-细粒半自形-他形结构，中粗粒自形-半自形结构，条带状，中等-稠密浸染状，致密块状，网格状构造为主，局部为稠密浸染-块状矿石。矿石矿物主要为铬尖晶石，粒度0.2～4毫米，一般1～2毫米。稠密-块状矿石质量：W（Cr2O3）≥40，W（Cr2O3）/W（FeO）＞3.5；脉石矿物主要为橄榄石、极少量斜方辉石，以及由其蚀变或风化后形成的蛇纹石。

Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ号铬铁矿体走向长度30-50米，倾向245-260°，倾角60-70°；矿石质量：W（Cr2O3）28.66-34.77，W（Cr2O3）/W（FeO）＞3.0；中粒-中粗粒，半自形-他形结构，中等-稠密浸染状构造，矿石矿物为铬尖晶石、脉石矿物为橄榄石，赋矿岩石纯橄岩、近矿围岩为斜方辉橄岩，Ⅱ号矿体具侧伏现象、侧伏方位200°左右。

Ⅵ、Ⅶ号铬铁矿体走向长度30-320米，倾向300-320°，倾角均为35-45°；矿石质量：W（Cr2O3）：40，W（Cr2O3）/W（FeO）＞3.0；粗中粒半自形-他形结构，细粒-微细粒半自形-他形结构，隐晶胶状结构，中等-稠密浸染状、团块状、致密块状、块状构造；矿石矿物为铬尖晶石、脉石矿物为橄榄石、隐晶橄榄石，赋矿岩石为纯橄岩、近矿围岩为斜方辉橄岩，矿石构造从上到下由浸染状渐变至块状。

Ⅲ号铬铁矿体赋存于发育在斜方辉橄岩相的近南北向断裂中，呈薄脉状、豆荚状、不规则囊状、串珠状分布，走向近南北，长度大于400米，断续相连；西倾，倾向延伸几米-几十米；倾角多变，平均65°；矿体厚度变化大，一般1.0米，最小0.2米，最大2.6米。沿走、倾向都具有膨胀收缩、尖灭再现、雁行排列以及分枝复合的现象。常见相当于纯橄岩成分的夹石与铬铁矿之间呈非此即彼、互为替代的关系。矿石品质：W（Cr2O3）45-50，W（Cr2O3）/W（FeO）＞3.5。以中粗粒半自形-他形结构，致密块状构造矿石为主，边缘部位常过渡为反角砾状矿石，与围岩界线清晰，局部可见纯橄岩薄壳，可见少量浸染状矿石。

Ⅷ号铬铁矿体位于Ⅲ号矿体西南方向约200米处，赋存于斜方辉橄岩内的纯橄岩异离体中，地表出露走向长度30米，倾向210°，倾角50-60°。向西南侧伏，倾向延伸大于100米；上部矿体中间以中粗粒半自形-他形结构，稠密浸染状-块状铬铁矿石为主，向四周逐渐过渡到边缘为中等浸染状矿石；纯橄岩异离体与斜方辉橄岩呈渐变过渡。矿体中、下部中间以中粗粒半自形-他形结构，块状矿石为主；边缘以中粗粒半自形-他形结构，稠密浸染状-块状矿石为主，边缘部位“突出”纯橄岩异离体的包裹，直接“插入”斜方辉橄岩中，以块状构造为主，局部为反角砾构造，矿体与围岩界线清晰，呈突变接触；矿石质量为全岛最佳，W（Cr2O3）接近理论值，W（Cr2O3）/W（FeO）＞3.5。Ⅷ号铬铁矿体开采出高品质块状矿石累计达1万吨以上，虽然开采过程浪费严重。

4 矿床成因类型探讨

本文认为：5号铬铁矿区属于晚期岩浆贯入式铬铁矿床。西矿段所有铬铁矿（化）体形成于橄榄石开始晶出阶段，超镁铁质岩浆结晶分异形成铬铁矿体，铬铁矿体形成前后的岩浆化学成分变化较小，矿体规模也小，占全矿区资源量比重约15%，对矿床成因类型影响有限，根据晶间压滤成矿作用矿化范围和时段，应属早期岩浆铬铁矿床。东矿段所有铬铁矿体占全矿区资源量比重约85%，都属晚期岩浆贯入式矿床，其中Ⅲ、Ⅷ号铬铁矿体是晚期岩浆更进一步演化为残余岩浆，为晚期岩浆贯入式矿床特殊类型或情况，以在矿体边缘形成反角砾状构造矿石为特征，分属为残余岩浆贯入式矿床上部带和中-下部带。形成机制是晚期超镁铁质岩浆由于大量橄榄石成分晶出后，岩浆含镁量降低，铁、铬质相对富集程度大，加入少量水分等成分后岩浆熔点降低，流动性增加，局部形成半塑性-液态纯橄岩异离岩浆包，在构造挤压应力作用下，有利于含矿组分的运移及其在岩体范围内沿压力最小的地带富集；岩体处于塑性状态阶段，当富含成矿物质的纯橄岩异离岩浆包与构造作用同期结晶时形成的晚期岩浆贯入式铬铁矿床；当晚期岩浆中水分等成分继续增加，岩浆熔点降更低，流动性更强，在构造应力作用下纯橄岩异离岩浆包成矿组分冲破的纯橄岩外壳，运移至脆韧性斜方辉橄岩断裂中形成反角砾状和块状矿石时，形成残余岩浆贯入式矿床。

[1]吴良士供稿 菲律宾地质构造及其区域成矿主要特征 2012年6月 矿床地质 MINERAL DEPOSITS第31卷第3期31(3)642-644.

[2]吴良士供稿 菲律宾地质构造及其区域成矿主要特征 （二）2012年10月 矿床地质MINERAL DEPOSITS第31卷第5期31(5)1132-1134.

[3]王志刚菲律宾迪纳加特岛红土型镍矿床地质特征及找矿勘查方法2010年3月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATION第46卷第2期.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2015）-10-64-2

王昌炳（1972～），2006-2007为菲律宾迪纳加特岛5号矿区项目技术负责，2006-2011年在菲律宾野外矿产勘查生产一线，地质工程师。