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[摘要]桂圩钛铁矿位于郁南县西南，地处郁南复背斜南东翼。本文分析了桂圩钛铁矿床的区域地质特征、矿区地质特征、矿床特征、矿石特征及其物质组分，指出该矿为风化残积型钛铁矿矿床，赋存于寒武系变质地层内的燕山期（J2）闪长岩风化壳内，且从腐殖层到全风化层均有矿体存在，具较好的开发前景。为粤西地区钛铁矿的勘查及开发、利用提供一定参考。
[关键词]桂圩 钛铁矿
[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-98-2
郁南县地处粤西，位于两广交界处，属于广宁Au-RM成矿带，现已发现金属、非金属、能源、水气矿产等共计19种，钛铁矿为区内优势矿种之一。
桂圩钛铁矿位于“粤桂隆起带”怀郁凸起次一级的郁南复背斜南东翼，矿床西部为广平岩体。含钛铁矿闪长岩体产于寒武系变质岩地层内，吉龙断裂于矿区南东一侧通过，经沉积作用形成建城盆地。
1区域地质特征
1.1地层
矿区及外围出露地层为寒武世高滩组（∈2g）及水石组（∈3-4■）。高滩组岩性以灰黄、褐黄色中-厚层状、块状变质石英砂岩、石英岩、变质长石石英砂岩、变质石英杂砂岩、石英云母片岩为主，夹黄褐、褐红、浅紫色中-薄层状变质泥质粉砂岩、泥质板岩、绢云千枚岩。多风化强烈；水石组岩性以黄褐、灰黄色片理化砂岩、变质长石石英砂岩、变质长石石英杂砂岩、变质泥质粉砂岩、石英微片岩为主，夹泥质板岩、炭质板岩、绢云千枚岩及少量硅质岩，以含大量炭质板岩、炭质千枚岩为特征。
1.2构造
区内构造运动主要表现为加里东构造运动形成的总体方向为北东向的紧密线型复式褶皱，及燕山晚期形成的北东向吉龙断裂。
1.2.1郁南倒转复背斜
位于郁南县西、桂圩以北地区，由寒武系水石组及高滩组地层组成，轴向北东，轴面略向北西倾斜，两翼不对称，倾角30-70°，为全线状连续褶皱，形成于加里东期，由勃罗埇背斜、长岗向斜、龙湾倒转背斜共同构成。
1.2.2吉龙断裂
该断裂分布于调查区中部建城-罗旁一带，总体呈NE30～60°走向，倾向NW，倾角35～85°不等，区内延伸长度大于20km，宽2～10m。早白垩世末至晚白垩世初，调查区中部的建城附近发生了强烈的拉张，吉龙断裂发生正断活动，并伴有多次火山喷发，沉积了一套以火山碎屑岩、熔岩、砾岩、砂岩等为主的内陆湖相地层，形成了建城盆地。
1.3岩浆岩
矿床及周边出露燕山期岩浆岩，岩性包括中粒斑状黑云母二长花岗岩、中细粒黑云母（二长）花岗岩、闪长岩及花岗闪长岩等。
1.3.1中侏罗世侵入岩（δJ2）
出露岩体为桂圩岩体（δJ2），主要岩性为闪长岩，结构较均一，一般为细-中粒结构，双井岩体东段下新一带较粗。灰白色，半自形粒状结构，矿物粒径1-4毫米。主要矿物成分包括斜长石（奥-中长石）64-68%，普通角闪石15-20%，黑云母7-12%，石英及钾长石含量少于5%，副矿物为钛铁矿、锆石、磷灰石、绿帘石。
1.3.2晚白垩世第二阶段第二次侵入体（ηγK22b）
主体岩性为中粒斑状黑云母二长花岗岩，岩石标本浅肉红色，似斑状结构，斑晶为钾长石，粒径20～30 mm；基质主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英和黑云母，中粒花岗结构，塊状构造。镜下岩石呈似斑状结构，斑晶为钾长石和石英，含量4%左右；基质中主要矿物为钾长石、斜长石、石英和黑云母，少量金属矿物，微量榍石和磷灰石，偶见锆石。
1.3.3晚白垩纪世第三阶段侵入体 （ηγK23）
侵入体岩性较为单一，岩性为中细粒黑云母（二长）花岗岩，呈浅肉红色与灰白色，中细粒结构，块状构造。岩石中主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石，次要矿物为黑云母、含少量不透明矿物和微量锆石、磷灰石。岩体呈岩株状或岩枝、岩脉状产出，常见其呈岩枝、岩脉状侵入侏罗纪和白垩纪较老的侵入体中。
2矿床地质特征
矿床周围出露地层为寒武系高滩组及第四系大湾镇组，出露岩浆岩为闪长岩及花岗闪长岩，见图1。
2.1地层
寒武世高滩组（∈2g）：主要由变质砂岩、云母片岩、黑云母角岩等组成，是含钛铁矿闪长岩体的围岩，部分风化壳矿体的直接基岩，不含钛铁矿。
第四系大湾镇组（Qhdw）：位于矿床中部，由腐殖土层及泥砾层组成，泥砾层中粘土质含钛铁矿，含量小于1%，厚度一般为2-3m。
2.2岩浆岩
矿床位于桂圩岩体内，主要岩性为闪长岩及黑云母花岗闪长岩。
闪长岩：分布于双井岩体及迳口岩体，为钛铁矿的母岩。双井岩体位于矿床东部，呈北东向分布，北东起河田村，南西至三孖埇，全长3850米，北东段宽300米，中部宽1050米，南西段宽750米，面积0.93km2。岩体呈岩株状，总体倾向北西，倾角40°，似层状产出，矿体平均厚度9.77米，重砂分析平均品位3.04%；迳口岩体，位于矿区西部，距双井岩体1500米，呈东西向分布，长850米，宽180米，矿层厚度7.82米，平均品位2.6%。
黑云母花岗闪长岩：见于格塘、图新小学一带，形状不规则，呈岩枝状或岩株状分布于闪长岩边部或变质岩层内。岩石呈黑灰色，风化色浅紫红色，中细粒结构，主要矿物成分斜长石（40%）、石英（15%）、角闪石（10%）及黑云母（5%），平均钛铁矿重砂分析品位0.26%
3矿床特征
3.1矿体特征
闪长岩风化壳厚约20m，是钛铁矿主要赋存部位，风化壳结构如下：
（1）腐殖层：层厚一般为0.2-0.5m。
（2）坡积层：一般顶部无腐殖层覆盖，为粘土或砂质粘土，土黄色，底部为含碎石、小石块粘土，厚约2m，覆盖于残疾层或基岩之上。 （3）残疾层：由粘土组成，土黄色，底部于基岩接触，与基岩呈渐变关系，厚2-4m，最厚达15m。
（4）全风化层：黄褐色，土状结构，长石及闪石类矿物已完全风化，可偶见角闪石风化残留骨架或蚀变成云母，呈皮壳状连续覆盖于闪长岩体上部。
（5）半风化-弱风化层：一般保留原岩面貌，常见眼球状风化岩块，与全风化层呈过渡关系。
（6）基岩：未风化的闪长岩。
钛铁矿矿床的矿体分布与形态与闪长岩风化壳相依存，从腐殖层到全风化层均有矿体存在，主要赋存于全风化层内，且非矿覆盖层多较薄。
3.2矿床中的夹石分布特征
矿体内无矿或低品位矿化夹石主要为闪长岩的半风化-微风化眼球体、黑云母花岗闪长岩和变质粉砂岩或片岩等。前者多位于矿体下部与半风化闪长岩的过渡带内，分布不均匀，直径多小于1m。后者属无矿岩层（石）夹石，为地层残留，与矿体有明显界线。
4矿石类型及其物质组分
4.1矿石类型
据钛铁矿赋存的岩性特征，矿石可分为残积的粘土型矿石及全风化闪长岩矿石。
残积的粘土型矿石：由粘土或砂质粘土组成，矿石粘性大，可塑性强，脱泥后的尾砂主要为石英。
全风化闪长岩矿石：泥质含量高，较松散，置于水中大部分矿物可呈单体自然分散，脱泥后尾砂基本为石英。
4.2矿石的物質组分
矿石多元素化学分析结果（表1）表明，矿石中Al2O3的含量达24.2%，TiO2为2.52%。
据重砂分析，矿石矿物组成较简单，主要金属矿物为钛铁矿及少量锆石，磁铁矿、褐铁矿，造岩矿物为石英，长石及闪长岩类近完全风化。矿石呈黄褐色，矿物颗粒间多为铁质粘土粘连，主要副矿物为锆石，含量0.22%，其余副矿物含量极微。
采用重磁联选，获得钛铁矿精矿含TiO2：50.1%，回收率48.55%；重砂分析含钛铁矿95.4%，回收率72.49%，可选性较好。
5结论
该矿为风化残积型钛铁矿矿床，赋存于寒武系变质地层内的燕山期（J2）闪长岩风化壳内，从腐殖层到全风化层均有矿体存在，矿石可分为残积的粘土型矿石及全风化闪长岩矿石，采用重磁联选，可选性良好，化学分析结果表明，矿石中TiO2为2.52%，属富矿，非矿覆盖层较薄，便于露天开挖，具较好的开发前景。
中国地质调查1212011120819项目资助
[关键词]桂圩 钛铁矿
[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-98-2
郁南县地处粤西，位于两广交界处，属于广宁Au-RM成矿带，现已发现金属、非金属、能源、水气矿产等共计19种，钛铁矿为区内优势矿种之一。
桂圩钛铁矿位于“粤桂隆起带”怀郁凸起次一级的郁南复背斜南东翼，矿床西部为广平岩体。含钛铁矿闪长岩体产于寒武系变质岩地层内，吉龙断裂于矿区南东一侧通过，经沉积作用形成建城盆地。
1区域地质特征
1.1地层
矿区及外围出露地层为寒武世高滩组（∈2g）及水石组（∈3-4■）。高滩组岩性以灰黄、褐黄色中-厚层状、块状变质石英砂岩、石英岩、变质长石石英砂岩、变质石英杂砂岩、石英云母片岩为主，夹黄褐、褐红、浅紫色中-薄层状变质泥质粉砂岩、泥质板岩、绢云千枚岩。多风化强烈；水石组岩性以黄褐、灰黄色片理化砂岩、变质长石石英砂岩、变质长石石英杂砂岩、变质泥质粉砂岩、石英微片岩为主，夹泥质板岩、炭质板岩、绢云千枚岩及少量硅质岩，以含大量炭质板岩、炭质千枚岩为特征。
1.2构造
区内构造运动主要表现为加里东构造运动形成的总体方向为北东向的紧密线型复式褶皱，及燕山晚期形成的北东向吉龙断裂。
1.2.1郁南倒转复背斜
位于郁南县西、桂圩以北地区，由寒武系水石组及高滩组地层组成，轴向北东，轴面略向北西倾斜，两翼不对称，倾角30-70°，为全线状连续褶皱，形成于加里东期，由勃罗埇背斜、长岗向斜、龙湾倒转背斜共同构成。
1.2.2吉龙断裂
该断裂分布于调查区中部建城-罗旁一带，总体呈NE30～60°走向，倾向NW，倾角35～85°不等，区内延伸长度大于20km，宽2～10m。早白垩世末至晚白垩世初，调查区中部的建城附近发生了强烈的拉张，吉龙断裂发生正断活动，并伴有多次火山喷发，沉积了一套以火山碎屑岩、熔岩、砾岩、砂岩等为主的内陆湖相地层，形成了建城盆地。
1.3岩浆岩
矿床及周边出露燕山期岩浆岩，岩性包括中粒斑状黑云母二长花岗岩、中细粒黑云母（二长）花岗岩、闪长岩及花岗闪长岩等。
1.3.1中侏罗世侵入岩（δJ2）
出露岩体为桂圩岩体（δJ2），主要岩性为闪长岩，结构较均一，一般为细-中粒结构，双井岩体东段下新一带较粗。灰白色，半自形粒状结构，矿物粒径1-4毫米。主要矿物成分包括斜长石（奥-中长石）64-68%，普通角闪石15-20%，黑云母7-12%，石英及钾长石含量少于5%，副矿物为钛铁矿、锆石、磷灰石、绿帘石。
1.3.2晚白垩世第二阶段第二次侵入体（ηγK22b）
主体岩性为中粒斑状黑云母二长花岗岩，岩石标本浅肉红色，似斑状结构，斑晶为钾长石，粒径20～30 mm；基质主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英和黑云母，中粒花岗结构，塊状构造。镜下岩石呈似斑状结构，斑晶为钾长石和石英，含量4%左右；基质中主要矿物为钾长石、斜长石、石英和黑云母，少量金属矿物，微量榍石和磷灰石，偶见锆石。
1.3.3晚白垩纪世第三阶段侵入体 （ηγK23）
侵入体岩性较为单一，岩性为中细粒黑云母（二长）花岗岩，呈浅肉红色与灰白色，中细粒结构，块状构造。岩石中主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石，次要矿物为黑云母、含少量不透明矿物和微量锆石、磷灰石。岩体呈岩株状或岩枝、岩脉状产出，常见其呈岩枝、岩脉状侵入侏罗纪和白垩纪较老的侵入体中。
2矿床地质特征
矿床周围出露地层为寒武系高滩组及第四系大湾镇组，出露岩浆岩为闪长岩及花岗闪长岩，见图1。
2.1地层
寒武世高滩组（∈2g）：主要由变质砂岩、云母片岩、黑云母角岩等组成，是含钛铁矿闪长岩体的围岩，部分风化壳矿体的直接基岩，不含钛铁矿。
第四系大湾镇组（Qhdw）：位于矿床中部，由腐殖土层及泥砾层组成，泥砾层中粘土质含钛铁矿，含量小于1%，厚度一般为2-3m。
2.2岩浆岩
矿床位于桂圩岩体内，主要岩性为闪长岩及黑云母花岗闪长岩。
闪长岩：分布于双井岩体及迳口岩体，为钛铁矿的母岩。双井岩体位于矿床东部，呈北东向分布，北东起河田村，南西至三孖埇，全长3850米，北东段宽300米，中部宽1050米，南西段宽750米，面积0.93km2。岩体呈岩株状，总体倾向北西，倾角40°，似层状产出，矿体平均厚度9.77米，重砂分析平均品位3.04%；迳口岩体，位于矿区西部，距双井岩体1500米，呈东西向分布，长850米，宽180米，矿层厚度7.82米，平均品位2.6%。
黑云母花岗闪长岩：见于格塘、图新小学一带，形状不规则，呈岩枝状或岩株状分布于闪长岩边部或变质岩层内。岩石呈黑灰色，风化色浅紫红色，中细粒结构，主要矿物成分斜长石（40%）、石英（15%）、角闪石（10%）及黑云母（5%），平均钛铁矿重砂分析品位0.26%
3矿床特征
3.1矿体特征
闪长岩风化壳厚约20m，是钛铁矿主要赋存部位，风化壳结构如下：
（1）腐殖层：层厚一般为0.2-0.5m。
（2）坡积层：一般顶部无腐殖层覆盖，为粘土或砂质粘土，土黄色，底部为含碎石、小石块粘土，厚约2m，覆盖于残疾层或基岩之上。 （3）残疾层：由粘土组成，土黄色，底部于基岩接触，与基岩呈渐变关系，厚2-4m，最厚达15m。
（4）全风化层：黄褐色，土状结构，长石及闪石类矿物已完全风化，可偶见角闪石风化残留骨架或蚀变成云母，呈皮壳状连续覆盖于闪长岩体上部。
（5）半风化-弱风化层：一般保留原岩面貌，常见眼球状风化岩块，与全风化层呈过渡关系。
（6）基岩：未风化的闪长岩。
钛铁矿矿床的矿体分布与形态与闪长岩风化壳相依存，从腐殖层到全风化层均有矿体存在，主要赋存于全风化层内，且非矿覆盖层多较薄。
3.2矿床中的夹石分布特征
矿体内无矿或低品位矿化夹石主要为闪长岩的半风化-微风化眼球体、黑云母花岗闪长岩和变质粉砂岩或片岩等。前者多位于矿体下部与半风化闪长岩的过渡带内，分布不均匀，直径多小于1m。后者属无矿岩层（石）夹石，为地层残留，与矿体有明显界线。
4矿石类型及其物质组分
4.1矿石类型
据钛铁矿赋存的岩性特征，矿石可分为残积的粘土型矿石及全风化闪长岩矿石。
残积的粘土型矿石：由粘土或砂质粘土组成，矿石粘性大，可塑性强，脱泥后的尾砂主要为石英。
全风化闪长岩矿石：泥质含量高，较松散，置于水中大部分矿物可呈单体自然分散，脱泥后尾砂基本为石英。
4.2矿石的物質组分
矿石多元素化学分析结果（表1）表明，矿石中Al2O3的含量达24.2%，TiO2为2.52%。
据重砂分析，矿石矿物组成较简单，主要金属矿物为钛铁矿及少量锆石，磁铁矿、褐铁矿，造岩矿物为石英，长石及闪长岩类近完全风化。矿石呈黄褐色，矿物颗粒间多为铁质粘土粘连，主要副矿物为锆石，含量0.22%，其余副矿物含量极微。
采用重磁联选，获得钛铁矿精矿含TiO2：50.1%，回收率48.55%；重砂分析含钛铁矿95.4%，回收率72.49%，可选性较好。
5结论
该矿为风化残积型钛铁矿矿床，赋存于寒武系变质地层内的燕山期（J2）闪长岩风化壳内，从腐殖层到全风化层均有矿体存在，矿石可分为残积的粘土型矿石及全风化闪长岩矿石，采用重磁联选，可选性良好，化学分析结果表明，矿石中TiO2为2.52%，属富矿，非矿覆盖层较薄，便于露天开挖，具较好的开发前景。
中国地质调查1212011120819项目资助