喀麦隆洛比铁矿地质构造特征及找矿方向

第 34 卷 第 3 期 地 质 调 查 与 研 究 Vol.34 No.3
2011 年 09 月 GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCH Sep. 2011
喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 地 质 构 造 特 征 及 找 矿 方 向
王 风 华
1
, 林 斌
2
, 谢 静 博
1
, 李 剑 锋
1 1
, 马 凯 波
(1. 华 北 有 色 工 程 勘 察 院 有 限 公 司 , 石 家 庄 050021;2. 中 钢 矿 业 开 发 有 限 公 司 , 北 京 100080)
摘 要 : 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 床 位 于 喀 麦 隆 克 里 比 地 区 强 烈 变 质 的 太 古 宙 变 质 岩 系 之 中 , 区 域 上 位 于 一 向 斜 两 背 斜 褶
皱 构 造 的 东 侧 背 斜 的 西 翼 。 通 过 野 外 地 质 调 查 、 探 矿 工 程 及 室 内 资 料 整 理 , 查 明 洛 比 铁 矿 主 矿 带 长 约 15 km, 宽 约
400 m, 矿 体 厚 度 约 60 m。 主 矿 体 呈 一 复 向 斜 构 造 , 轴 面 向 西 倾 斜 , 脊 线 北 北 东 向 。 本 文 重 点 对 矿 区 地 质 构 造 特 征 进
行 了 解 析 , 研 究 表 明 洛 比 铁 矿 控 矿 构 造 为 多 期 构 造 作 用 叠 加 形 成 的 复 向 斜 构 造 , 核 部 为 磁 铁 石 英 岩 , 两 翼 为 角 闪 岩 、
片 麻 岩 , 磁 铁 石 英 岩 内 部 也 发 生 了 强 烈 的 早 期 褶 皱 变 形 , 形 成 面 状 构 造 、 线 状 构 造 。 按 照 复 向 斜 核 部 控 矿 , 圈 定 了 最
有 利 的 成 矿 位 置 , 为 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 床 下 一 步 找 矿 奠 定 了 基 础 。
关 键 词 : 喀 麦 隆 ; 洛 比 铁 矿 ; 复 向 斜 构 造 ; 找 矿 方 向
中 图 分 类 号 :P618.31 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1672-4135(2011)03-0210-05
喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 发 现 于 1953 年 , 半 个 多 世 纪 以
来 , 进 行 过 多 次 勘 探 , 取 得 了 大 量 的 地 质 资 料 , 但 是
在 地 质 构 造 方 面 还 存 在 着 分 歧 , 上 世 纪 50 年 代 法 国
人 G.champetier De Ribes [1] 认 为 本 区 为 一 西 倾 的 单
斜 构 造 ,70 年 代 末 法 国 人 J.C.delille.Mamelles [2-4]
认 为 本 区 是 向 斜 局 部 背 斜 的 构 造 模 式 。2008 年 北 京
[5]
同 生 矿 产 勘 查 技 术 服 务 有 限 公 司 认 为 此 区 是 单 斜
[6]
构 造 控 矿 。2009 年 以 来 , 我 公 司 通 过 详 细 勘 查 , 结
合 区 域 构 造 及 前 人 资 料 , 认 为 此 矿 床 控 矿 构 造 为 复
向 斜 构 造 , 是 含 铁 沉 积 岩 经 变 质 作 用 形 成 的 沉 积 变
质 型 铁 矿 床 。
1 区 域 地 质 背 景
喀 麦 隆 克 里 比 地 区 地 理 上 位 于 几 内 亚 高 原 西 部 ,
属 于 刚 果 卡 拉 通 (Congo Craton) 西 北 部 。 受 来 自 南
东 - 北 西 、 北 东 - 南 西 两 个 方 向 的 应 力 作 用 , 区 域 构
造 线 北 北 东 向 , 褶 皱 轴 线 在 水 平 和 垂 向 上 均 呈 蛇 曲 状
展 布 , 地 质 构 造 比 较 复 杂 ( 图 1)。
区 内 分 布 的 地 层 主 要 为 太 古 宙 的 一 套 碎 屑 沉 积
和 火 山 沉 积 岩 , 在 靠 近 海 岸 线 处 分 布 有 白 垩 系 砾 岩 ,
其 中 太 古 宇 分 为 尼 苏 山 地 层 、 恩 代 姆 地 层 (Netm)、 玛
姆 尔 斯 地 层 。 其 中 玛 姆 尔 斯 地 层 是 区 内 的 赋 矿 地 层 。
2 矿 床 地 质
洛 比 铁 矿 床 主 构 造 线 呈 北 东 - 南 西 向 延 伸 , 位 于
强 烈 变 质 的 太 古 宙 玛 姆 尔 斯 岩 层 之 中 , 主 矿 体 位 于 玛
姆 尔 斯 山 脉 的 山 脊 及 西 侧 , 山 脊 总 长 度 为 8.280 km。
主 矿 体 呈 一 复 向 斜 构 造 , 轴 面 向 西 倾 斜 , 倾 角 约 为
5~25°。
2.1 地 层 及 岩 石
矿 区 地 处 原 始 森 林 之 中 , 植 被 发 育 , 杂 草 灌 乔 木
丛 生 , 属 低 矮 丘 陵 地 貌 , 第 四 系 残 坡 积 覆 盖 严 重 。 通
过 地 质 填 图 及 槽 井 探 、 钻 探 工 程 工 作 , 工 作 区 出 露 的
地 层 有 太 古 宙 玛 姆 尔 斯 地 层 、 第 四 系 (Q 4) 红 土 层 。
2.1.1 太 古 宙 玛 姆 尔 斯 地 层
太 古 宙 玛 姆 尔 斯 地 层 为 区 内 含 矿 层 , 岩 层 呈 北 北
东 - 南 南 西 向 分 布 。 组 成 本 套 地 层 的 主 要 岩 性 为 磁
铁 石 英 岩 、 石 英 岩 、 斜 长 角 闪 岩 、 黑 云 片 麻 岩 , 含 石 榴
石 辉 石 岩 和 角 闪 石 岩 常 常 夹 杂 在 这 个 变 质 岩 系 中 。
矿 区 岩 性 由 上 至 下 序 列 为 含 铁 石 英 岩 、 石 英 岩 、 斜 长
角 闪 岩 、 含 黑 云 母 的 片 麻 岩 、 含 石 榴 石 片 麻 岩 。
2.1.2 第 四 系 残 坡 积 物
第 四 系 地 层 在 本 区 十 分 发 育 , 主 要 为 红 土 层 及 残
坡 积 物 , 夹 有 铁 英 岩 碎 块 , 赭 石 化 比 较 强 烈 , 一 般 覆
盖 层 厚 10~30 m。
2.2 构 造
矿 区 地 质 构 造 复 杂 程 度 中 等 偏 复 杂 , 矿 床 位 于 区
域 上 的 一 向 斜 两 背 斜 褶 皱 构 造 的 东 侧 背 斜 的 西 翼
( 图 2)。 受 区 域 应 力 场 的 影 响 , 矿 区 内 构 造 发 育 , 以
褶 皱 为 主 , 晚 期 褶 皱 构 造 控 制 了 地 层 及 矿 层 的 分
收 稿 日 期 :2011-01-19
基 金 项 目 : 中 钢 集 团 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 详 查 项 目
作 者 简 介 : 王 风 华 (1964-), 专 业 地 球 物 理 勘 探 , 现 从 事 地 质 找 矿 工 作 ,Email:xfei777@163.com。

第 3 期 王 风 华 等 : 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 地 质 构 造 特 征 及 找 矿 方 向 211
A
B
图 1 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 区 域 地 质 图
Fig.1 Reginal geological diagram of Cameroun Lobe iron deposit
图 2 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 区 域 构 造 剖 面 简 图
Fig.2 Reginal structural profile of Cameroun Lobe iron deposit
布 。 成 矿 后 期 构 造 活 动 使 原 背 斜 脊 线 呈 蛇 曲 状 。
2.2.1 褶 皱 构 造
(1) 褶 曲 构 造
在 区 域 北 西 - 南 东 向 的 挤 压 应 力 作 用 下 , 岩 层
发 生 了 至 少 二 期 褶 皱 作 用 。 第 一 期 磁 铁 石 英 岩 层 在
应 力 作 用 下 形 成 了 各 种 形 态 的 褶 曲 ( 图 3)。 有 同 心
圆 型 、“Ω” 型 、“Z” 型 、 穹 窿 、 倒 转 褶 曲 。 褶 曲 的 强 烈
程 度 , 决 定 了 矿 体 的 厚 度 。 由 于 褶 皱 强 度 的 不 均 衡
性 , 导 致 了 矿 层 的 薄 厚 差 异 。 第 二 期 区 域 应 力 逐 渐
增 强 , 构 造 变 形 加 强 , 构 造 叠 加 , 玛 姆 尔 斯 地 层 发 生
了 褶 皱 作 用 , 形 成 了 复 向 斜 构 造 。 由 于 后 期 风 化 剥
蚀 搬 运 , 背 斜 区 域 的 含 铁 石 英 岩 层 基 本 被 剥 蚀 掉 了 ,
向 斜 核 部 的 含 铁 石 英 岩 层 由 于 其 稳 定 性 保 留 了 下 来
形 成 了 洛 比 铁 矿 床 。
(2) 带 状 褶 皱
在 钻 孔 中 发 现 了 大 量 的 带 状 褶 皱 , 这 些 带 状 结 构
是 由 非 常 复 杂 的 褶 皱 作 用 引 起 的 , 有 以 下 的 特 点 :
伏 卧 褶 皱 的 褶 皱 脊 线 是 倾 斜 的 或 者 直 立 的 , 轴

212 地 质 调 查 与 研 究 第 34 卷
向 是 不 同 的 ; 褶 皱 脊 线 完 全 等 斜 , 而 且 非 常 扁 。 通 过
地 表 筒 状 褶 皱 ( 图 4) 样 品 , 使 我 们 能 够 研 究 这 种 结 构
的 特 点 。 现 在 的 带 状 结 构 就 是 早 期 带 状 结 构 S 0 后 期
发 生 了 叠 加 作 用 S 1+S 0; 图 4 中 的 筒 状 褶 皱 为 三 种 等
斜 褶 皱 作 用 的 结 果 :1)φ 1 是 前 两 期 叠 加 形 成 的 (φ 1=
S 0+S 1),2)φ 2 是 第 二 期 产 生 的 ;3)φ 3 是 地 层 的 折 叠 ,
与 流 劈 理 S 3 有 关 。
(3) 流 劈 理
流 劈 理 在 玛 姆 尔 斯 山 脉 十 分 发 育 , 呈 现 出 塑 形
变 形 的 特 点 : 在 山 脉 西 麓 上 , 长 侧 是 近 水 平 的 并 向 北
西 方 向 缓 倾 , 短 侧 是 近 垂 直 的 并 向 北 西 方 向 严 重 倾
斜 。 在 东 侧 , 长 侧 是 近 垂 直 的 并 严 重 向 西 倾 斜 , 短 侧
是 近 水 平 的 并 向 北 西 方 向 中 度 倾 斜 。 轴 向 通 常 是 向
西 倾 斜 40~70° 不 等 。 曲 率 半 径 的 变 化 , 在 山 脉 的
西 侧 主 要 是 轻 微 或 中 度 的 倾 斜 ; 在 山 脊 上 主 要 是 严
重 向 北 西 倾 斜 ; 在 山 脉 的 东 侧 , 一 般 是 从 中 度 到 严 重
向 北 西 倾 斜 。
这 些 岩 层 形 态 的 变 化 , 当 向 垂 直 方 向 中 度 倾 斜
的 时 候 , 对 整 个 方 向 的 影 响 并 不 大 , 但 当 这 些 倾 斜 很
微 弱 的 时 候 , 它 引 起 地 层 方 向 发 生 明 显 的 混 乱 。 通
常 来 讲 , 这 种 片 理 指 明 了 发 生 伏 卧 褶 皱 的 地 层 变 形
的 轴 平 面 。 这 种 变 形 反 应 了 滞 后 相 的 作 用 效 果 。 最
明 显 的 就 是 末 期 相 , 它 是 呈 锯 齿 形 波 动 所 引 起 的 ; 轴
向 与 山 脉 平 行 , 轴 平 面 倾 向 300°, 本 身 就 是 由 大 规
模 的 地 质 变 形 所 产 生 的 。
流 劈 理 倾 角 一 般 在 0~40°, 很 少 出 现 大 倾 角 的 情
图 3 钻 孔 中 磁 铁 石 英 岩 褶 皱 变 型 特 征
Fig.3 Fold deformation features of magnetite-quartzite in the drilling hole
图 4 筒 状 褶 皱
Fig.4 Cylindrical folds

第 3 期 王 风 华 等 : 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 地 质 构 造 特 征 及 找 矿 方 向 213
况 , 倾 角 变 化 为 渐 进 式 。 我 们 在 MAM8(-87.40 m;
-111.60 m;-113 m),MAM7(-120~-128 m),MAM6
(-44~-46.50 m) 均 发 现 了 清 晰 的 流 劈 理 。
流 劈 理 显 示 出 来 的 密 集 程 度 是 变 化 的 。 磁 铁 石
英 岩 里 存 在 大 量 的 流 劈 理 以 及 有 带 状 结 构 和 层 状 特
点 ( 等 斜 , 压 扁 ) 的 微 褶 皱 。 围 岩 黑 云 斜 长 角 闪 岩 很
少 出 现 流 劈 理 。
(4) 交 面 线 理
一 般 情 况 下 , 线 理 的 方 向 是 北 和 北 东 , 一 般 岩 层
倾 斜 的 趋 势 很 小 : 向 北 倾 斜 0~20°。 在 山 脊 部 位 ,
线 理 的 方 向 一 般 是 北 西 - 南 东 向 , 倾 角 0~70°。
在 斑 状 结 构 的 磁 铁 石 英 岩 中 这 种 构 造 比 较 发
育 , 有 S,Z,M,W,X,Y 型 等 几 种 类 型 : 第 一 种 流 劈 理 为
φ 3 轴 平 面 的 片 理 (S 3), 第 二 种 线 理 反 映 出 S 3 与 S 2 的 相
交 , 第 三 种 微 观 结 构 是 S 2 和 S 1 相 交 的 线 理 。
(5) 复 向 斜 构 造 :
通 过 地 质 测 量 、 钻 探 施 工 以 及 前 人 勘 探 资 料 ,
我 们 对 所 有 的 地 质 剖 面 进 行 了 分 析 总 结 。 发 现 玛
姆 尔 斯 山 脉 西 侧 和 山 脊 的 含 铁 层 明 显 地 存 在 连 续
性 , 山 脉 东 侧 和 山 脉 周 围 的 矿 层 成 带 状 平 行 分 布 ,
通 常 呈 断 续 状 。 通 过 进 一 步 研 究 总 结 和 实 地 验 证 ,
我 们 认 为 洛 比 铁 矿 区 为 一 复 向 斜 构 造 ( 图 5), 是 区
域 一 向 两 背 东 侧 背 斜 的 次 级 构 造 ( 图 2)。 该 复 向 斜
轴 向 为 北 北 东 向 , 由 于 复 向 斜 构 造 的 影 响 , 北 部 山
脉 形 成 “W” 地 貌 。 向 斜 核 部 为 铁 矿 层 , 视 风 化 程 度
或 轴 线 倾 斜 度 或 深 或 浅 , 轴 心 矿 层 厚 度 极 大 (ZK-
MAM2 矿 层 厚 达 250 m); 两 翼 为 角 闪 石 岩 、 片 麻 岩 、 石
榴 子 石 石 英 岩 (ZKMAM5-2)。 在 山 脉 的 坡 底 , 地 层 倾
向 相 反 。
3 矿 床 与 构 造 的 关 系
3.1 赋 矿 地 层
矿 区 的 主 要 赋 矿 地 层 为 太 古 宙 变 质 岩 系 玛 姆 尔
斯 地 层 , 岩 性 组 合 为 灰 色 片 麻 岩 和 含 铁 石 英 岩 的 组
合 , 上 覆 地 层 为 太 古 宙 尼 苏 山 云 母 片 岩 , 矿 体 围 岩 为
淡 色 片 麻 岩 。 磁 铁 石 英 岩 是 片 麻 岩 - 角 闪 石 岩 - 石
英 岩 系 列 中 的 夹 层 。
3.2 成 矿 位 置
本 区 控 矿 构 造 为 复 向 斜 构 造 , 根 据 钻 探 结 果 ,
上 层 为 石 英 岩 和 含 铁 石 英 岩 , 下 层 为 灰 色 片 麻 岩 和
淡 色 片 麻 岩 。 经 过 强 烈 的 构 造 作 用 , 形 成 了 非 常 复
杂 的 复 向 斜 构 造 。 本 区 最 有 利 的 成 矿 位 置 为 复 向
图 5 矿 区 复 向 斜 构 造 示 意 图
Fig.5 Synclinore structural diagram of the deposit
斜 核 部 及 次 一 级 的 向 斜 构 造 。
3.3 成 矿 预 测
通 过 对 矿 区 构 造 的 研 究 , 再 参 照 航 磁 异 常 特 征 ,
将 洛 比 铁 矿 圈 定 出 以 下 三 个 最 有 利 的 成 矿 区 域 :1)
玛 姆 尔 斯 山 脉 西 南 侧 存 在 一 带 状 异 常 , 通 过 实 地 踏
勘 , 这 一 区 域 大 部 分 被 红 土 覆 盖 , 仅 有 零 星 露 头 , 这
一 区 域 为 复 向 斜 的 次 级 向 斜 构 造 , 是 本 区 非 常 有 价
值 的 区 域 , 预 测 这 一 矿 层 宽 约 200 m, 延 伸 约 6~7
km。2) 根 据 玛 姆 尔 斯 山 脉 北 端 ZKN5-2 钻 探 资 料 及 航
磁 异 常 , 玛 姆 尔 斯 铁 矿 层 向 北 延 伸 约 有 4 000 m, 厚 约
40~90 m, 是 下 一 步 找 矿 的 重 点 区 域 。3) 山 脉 东 侧 和
西 北 侧 分 布 的 带 状 矿 层 是 复 向 斜 中 次 级 向 斜 核 部 保
留 下 来 的 部 分 , 也 有 一 定 找 矿 前 景 , 值 得 进 一 步 工 作 。
4 结 论
(1) 洛 比 铁 矿 位 于 古 老 的 太 古 宙 变 质 岩 系 复 式
褶 皱 东 侧 背 斜 的 西 翼 , 褶 皱 构 造 控 制 了 地 层 及 矿 层
的 分 布 。
(2) 本 区 发 育 了 线 理 构 造 、 面 理 构 造 、 筒 状 褶 皱 、
带 状 褶 皱 等 一 系 列 的 构 造 特 征 , 表 明 本 区 经 历 了 多
期 构 造 叠 加 , 有 叠 加 褶 皱 构 造 特 征 。
(3) 通 过 地 表 地 质 工 作 和 钻 孔 验 证 , 认 为 洛 比 铁
矿 的 控 矿 构 造 为 复 向 斜 构 造 。
(4) 根 据 沉 积 变 质 型 铁 矿 构 造 特 征 , 结 合 航 磁 异
常 , 圈 定 了 3 个 最 有 利 的 找 矿 靶 区 。
致 谢 : 本 文 受 到 中 钢 矿 业 有 限 公 司 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿
详 查 项 目 的 资 助 , 笔 者 表 示 衷 心 的 感 谢 。 研 究 过 程

214 地 质 调 查 与 研 究 第 34 卷
中 得 到 中 国 地 质 大 学 ( 北 京 ) 地 球 科 学 与 资 源 学 院
顾 德 林 教 授 、 周 志 广 教 授 的 精 心 指 导 , 笔 者 一 并 表
示 深 深 的 谢 意 。
参 考 文 献 :
[1] G.champetier De Ribes.“Mamelles 山 脉 地 质 勘 测 报 告 ”[R].
法 国 地 质 与 矿 物 研 究 局 ,1957.
[2] J.C.delille.Mamelles 铁 矿 指 标 研 究 [R]. 法 国 地 质 与 矿 物 研
究 局 ,1978.
[3] G.beafils.Mamelles 铁 矿 1982 年 调 查 钻 探 结 果 及 矿 床 情 况
总 结 [R]. 法 国 地 质 与 矿 物 研 究 局 ,1983.
[4] G.beafils,H. kamche.Mamelles 铁 矿 1983 年 补 充 勘 探 报 告
[R]. 法 国 地 质 与 矿 物 研 究 局 ,1984.
[5] 高 云 桥 . 喀 麦 隆 共 和 国 玛 姆 尔 斯 铁 矿 地 质 勘 查 报 告 [R]. 北
京 同 生 矿 产 勘 查 技 术 服 务 有 限 公 司 ,2008.
[6] 王 风 华 , 谢 静 博 , 马 凯 波 , 等 . 喀 麦 隆 洛 比 铁 矿 北 区 矿 体 阶
段 性 地 质 报 告 [R]. 华 北 有 色 工 程 勘 察 院 有 限 公 司 ,2010.
Geological Structure Features and Prospecting Direction of
the Lobe Iron Deposit, Cameroun
WANG Feng-hua 1 , LIN Bin 2 , XIE Jing-bo 1 , LI Jian-feng 1 , MA Kai-bo 1
(1.North China Engineering Investigation Institute Limited Company,Shijiazhuang 050021, China;
2.Sinosteel Mining Limited Company,BeiJing 100080, China)
Abstract:Cameroun Lobe iron deposit lies in the Archean strong metamorphic area, structurally located in the
west limb of the east anticline which belongs a one-synclinal-two-anticlinal mulitple fold. The study on the field
geological investigation and exploration engineering as well as some indoor data shows that the length of the
main ore-bearing belt is about 15 km, the width is 400 m and the average thickness is about 60 m. The main
orebody is a composite syncline structure, the axial plane dips to the west with NNE direction ridge line. The authors
analyse the structure of this deposit and suggest that the ore-control structure is composite syncline structure
which is resulted from the superimpositions of multiple geological structures, the magnetite-quartzite occurs in
the core part with the amphibolite and gneiss in two wings. The early intense fold deformation happened in the
core part of the magnetite-quartzite, which forms planar structure or linear structure. Based on the composite syncline
core ore-control regularity, the most fovorable mineralization position is delineated, which lays a foudation
for the next geological prospecting in the Cameroun Lobe Iron deposit.
keywords:Cameroun; Lobe iron deposit; synclinorium structure ; prospecting direction