鹰阳关 (有人称英阳关)铁矿位于贺州市八步区桂岭镇，东与广东省连山壮族瑶族自治县毗邻。其大地构造位置属华南微大陆板块(Ⅰ级)―华南陆缘构造区(Ⅱ级)―桂中―桂东边缘海(Ⅲ级)的大瑶山边缘海盆地(Ⅳ级)。矿区从1957年开始，有多个地质单位进行过地质、物探、化探及科研工作，特别是广西冶金地质勘探公司204队和271队做过多年工作。已查明鹰阳关-大浪铁矿区为一中型贫铁矿床，其中鹰阳关矿段为一小型富铁矿床。
一、矿区地质
1.岩相古地理特征
中元古代末的晋宁运动使扬子板块与华夏板块拼接，形成了扬子超大陆。随后在新元古代早期丹洲期，地壳又变为以拉张作用为主，扬子超大陆再次发生裂解，形成扬子板块与华夏板块，在两大板块之间则为由走滑拉张作用形成的华南裂谷盆地，并不断扩张和沉降形成边缘海。鹰阳关地区处于这一裂谷盆地环境中。
早震旦世，该区区域上为一冰海沉积环境。沉积物由长安亚冰期与南沱亚冰期及二者之间的大塘坡间冰期的沉积组成，鹰阳关组则为大塘坡间冰期的产物。两层冰海沉积主要由冰成砾质砂泥岩、砂岩及泥质岩等组成，砂泥岩具水平层理，为冰期浅海相沉积。桂东地区鹰阳关组则主要为一套细碧角斑岩组成的中基性火山岩、碳酸盐岩、泥质岩夹少量粉砂岩、硅质岩及多层磁铁矿-赤铁矿层，岩石颜色深，富含黄铁矿，普遍具水平层理，表明鹰阳关所处桂东地区当时为浅海-半深海环境，其沉积物厚度巨大，可知在早震旦世早―中期鹰阳关地区为一沉降中心;至早震旦世晚期，鹰阳关地区沉积物厚度变薄，岩石中砾石小且少，表明当时该区距陆地较远;至晚震旦世，桂东地区沉积物以板岩为主，下部夹白云岩透镜体，上部夹英安岩，为浅海-半深海环境。从该区岩浆活动特点看属双峰式火山建造，具裂谷构造特征。
因此，总体可以认为，鹰阳关地区在新元古代震旦纪时的沉积盆地为强烈活动的边缘海，靠近海盆扩张带，沉积环境为浅海→次深海的槽盆相环境。
寒武纪时桂东沉积了一套砂泥质互层为主的类复理石建造，至寒武纪末发生郁南运动，地壳再次开始逐步敛合、隆升，该区即隆升成陆，缺失奥陶纪及志留纪的地层。志留纪末的广西运动，使桂中-桂东边缘海闭合，华南除广西钦防地区外，全部褶皱上升成陆，扬子板块与华夏板块再次聚合，形成了统一的中国南方板块。
2.地层
区域出露地层有第四系、白垩系、侏罗系、泥盆系、寒武系及新元古界震旦系。矿区出露地层为震旦系下统鹰阳关组(Z1y)。鹰阳关组在矿区外围标准剖面被划分为4段，矿区则划分为4段13层(广西冶金地质勘探公司271队，1976)。现据外围标准剖面对矿区的4段划分略作修改，由新至老分述如下:
第四段(Z1y4)
广西热水沉积矿床成矿作用及找矿评价
广西热水沉积矿床成矿作用及找矿评价
3.构造
矿区主构造线方向呈北北东和北东向展布(图3-1)，主要褶皱构造有鹰阳关复式倒转背斜和永和复式倒转向斜，背斜轴向南段呈北北西向，北段转向北北东，两翼岩层陡倾斜，一般70°左右，西翼岩层倒转。次级褶皱有炉冲倒转向斜和黄羌冲倒转背斜。背斜向南倾伏，倾伏端有利于铁矿床的富集和增厚;向斜向北扬起，扬起端有小岩脉和岩枝产出。
主要断裂有炉冲逆断层、寺田逆断层、鹰阳关逆断层、黄羌逆断层，均呈北北东向展布，南东东向倾斜，断层带中、特别是旁侧挤压裂隙带中有黄铁矿、辉铜矿等硫化物矿化，地表可见0.5～1m厚的铁帽带，矿化长达2km。次级断层主要有芦冲断层和得全坪斜冲断层，断层走向北北东，倾向北北西，倾角70°以上，北盘往南西西向斜冲，芦冲口断层带中有岩脉充填和黄铜矿化，得全坪断层把富铁矿体北段斜切抬高而被剥蚀。
4.岩浆岩
区域上有永和花岗闪长岩体出露于矿区东部，大宁花岗闪长岩体出露于矿区南面，均呈岩基产出，并为同熔型花岗岩类，时代为加里东晚期(广西壮族自治区地质矿产局，1985)。此外还有花岗斑岩、石英斑岩、闪长岩、辉绿岩、辉长岩和细晶岩等呈岩脉或小岩株产出，时代均为加里东期。
矿区内的岩浆岩主要为海相火山岩类的细碧角斑岩系。产于震旦系下统鹰阳关组砂泥质岩层中。其分布西起桂岭河口至下龙河床一带，向东到第一层硅质层以西，向北经鹰阳关延至广东境内。按火山岩系特征将该区火山岩划分为火山碎屑岩相、熔岩相、近火山颈相和次火山岩相(广西冶金地质勘探公司271队，1976)。
火山碎屑岩相:包括角砾凝灰岩、含砾凝灰岩、凝灰岩、熔岩角砾岩、凝灰质粉砂岩和凝灰质千枚岩等岩性。在鹰阳关组4个岩性段中均有分布，但以第一、二段较发育，尤其是第一段最发育。
熔岩相:包括细碧岩、细碧玢岩和角斑岩，个别地段见石英角斑岩。单层厚很少超过26m，大多呈碎屑岩的夹层产出，是每次喷发的早期产物。也以鹰阳关组第一、二段最发育。
近火山颈相:在大竹山一带可见角斑质熔岩，并有火山角砾岩、集块岩和熔岩角砾岩，且围绕大竹山有环带状展布的次火山岩分布，表明大竹山一带为火山喷发中心。
次火山岩相:围绕大竹山从板冲经炉冲到黄羌冲有呈近环带展布的超浅成相侵入岩和次火山岩体分布。岩性为闪长岩、蚀变闪长岩、辉长闪长岩、辉长闪长玢岩及辉绿岩等，呈岩脉状产出，岩脉产状倾向140°～160°或345°，倾角几近直立，平面上呈北东向雁行状排列，沿断裂侵入，有的岩脉可见杏仁构造，其蚀变闪长岩的Fe2O3/FeO值(0.90)较角砾凝灰岩的Fe2O3/FeO值(4.24)明显偏低，反映为地下侵入并为相对还原环境的产物。综合各种特征表明为次火山岩相产物。
图3-1 鹰阳关铁矿1∶10万地质图(据广西冶金地质勘探公司，1976)
区内细碧角斑岩系火山建造厚达590m，在火山岩中普遍含有粉尘状及星点状的磁铁矿，Fe含量一般7%～8%，并见星点状铜矿化(含Cu＜0.2%)。熔岩中的磁铁矿结晶细小，从粉尘状到微板粒状，呈皱纹状、斑杂状和条纹状不均匀分布;凝灰质千枚状粉砂岩中的磁铁矿多呈自形细粒的星散状和浸染状产出，有时也见磁铁矿细粒集合体呈条带状产于岩石中;在火山岩夹层的结晶灰岩中，偶见有石英-磁铁矿细脉穿插，同时在紧接火山岩上部的千枚岩中普遍含浸染状磁铁矿(广西冶金地质勘探公司204队，1974)。据上述推测，铁质来源与火山作用密切相关。
二、富铁矿床地质特征
1.矿体特征
(1)矿体产出特征
该富铁矿床属于鹰阳关铁矿区中局部矿化富集的矿段，即鹰阳关矿段，其地质特征与贫铁矿床存在差别。矿床产于鹰阳关复式倒转背斜的北段、黄羌冲次级倒转背斜倾伏端的东翼。
矿体产于鹰阳关组第二段中上部，受层位控制明显，具体产于鹰阳关组第6层上盘，第7层(即第二段第2层)底部，即由火山岩系向泥质、钙质正常沉积过渡的层位中。矿体赋存层位的岩性与厚度特征如图3-2所示。底板为一层1～2m厚的薄层状石英粉砂岩，该层在矿体北边增厚至3.50m以上，有北厚南薄、呈透镜状的特征，在平面上呈一长400m的夹层产出。该层下为一层厚2.43～3.50m的含星点状磁铁矿的绿泥绢云千枚岩。顶板为一层厚3.00～5.00m的含星点状磁铁绿泥绢云母千枚岩，往上为厚度大于100m的含钙质沉积层。
富铁矿床已知有6个矿体，即富矿体与其南面的5个小矿体，均为顺层产出，富矿体北端倾向110°～120°，倾角54°～57°，南端倾向135°～146°，倾角39°～48°;5个小矿体倾向115°～138°，倾角39°～54°。
(2)矿体形态
6个矿体均为透镜状，由北北东向南南西向呈雁行排列。富矿体由6个稍扁平的透镜体组成，这6个稍扁平的透镜体自南西向北东方向呈叠瓦式排列。
(3)矿体规模
富矿体长为104m，最大厚度为14.70m，平均厚度为3.83m，延伸最大深度为148m;组成富矿体的6个扁平透镜体的最大厚度为3.75m。南部5个小矿体一般长0.15～1.00m，厚2～3cm，最厚10余厘米。储量为30.8×104t。
2.矿石特征
(1)矿石的矿物成分
矿石中金属矿物主要为镜铁矿，次为磁铁矿，少量假像赤铁矿、褐铁矿及黄铁矿，以及微量黄铜矿、孔雀石等。非金属矿物主要有石英、方解石、重晶石、碧玉及云母类矿物。
镜铁矿:鳞片状，具金属光泽。矿区有两个世代，一为沿层产出者，鳞片较细小，为矿区主要的金属矿物;另一种为石英镜铁矿脉中的镜铁矿，鳞片稍大。早期镜铁矿沿层产出，分布在富矿体南段和中段，含量可达80%以上，而矿体上、下盘及矿体的北段，镜铁矿仅有零星分布，含量约5%。后期形成的鳞片稍大的镜铁矿主要见于矿体中的不规则石英-镜铁矿脉或方解石-镜铁矿脉中，其脉幅最大可达10cm，镜铁矿呈集合体或小团块产于脉中。早期镜铁矿的化学成分为，Fe2O399.15%，FeO0.19%，SiO20.098%，Al2O30.063%，Ti0.014%，V0.0013%，Cr0.0016%，Mo＜0.001%，W＜0.005%，Mn＜0.001%;此外还有Au0.0088×10-6，Ag0.05×10-6，Co＜2×10-6，Ni2×10-6，Co/Ni＜1。据桂林冶金地质研究所(1974)爆裂测温资料，早期镜铁矿爆裂温度为390℃，晚期镜铁矿爆裂温度为250～270℃。
图3-2 富铁矿体赋存层位岩性柱状图(据广西冶金地质勘探公司271队，1976)
磁铁矿:自形-半自形粒状，八面体晶形。粒度一般为1～3mm。沿裂纹有赤铁矿充填，少量被赤铁矿交代呈假像赤铁矿。主要分布于矿体北段及矿体上、下盘，呈两个小窄条平行主矿体产出，在矿体夹层绢云绿泥千枚岩、夹层上、下矿体及矿体顶、底板围岩中，磁铁矿呈星点状散布，局部形成细条带状的粒状磁铁矿与石英组成的条带构成黑白相间的条带状矿石。
石英:主要见于矿体北端断裂带中，呈不规则脉状或团块状，或乳白色块状。在矿体中的石英呈糖粒状集合体产出，并与磁铁矿组成黑白相间的条带。
碧玉:致密坚硬，棕红色。主要分布于矿体的贫矿段中，富矿段中少量见及，多以赤铁-碧玉残留体形态产出。
重晶石:自形，分布于石英重晶石脉和重晶石脉中。
(2)矿石的化学成分
据地表、采场及钻孔不同标高采样分析(表3-1)，矿石中主要元素含量大致是均匀的。矿石中铁的品位，地表最高为62.69%，最低为23.51%，深部最高为63.47%，最低为25.00%;富矿平均品位TFe为50.32%，贫矿平均品位TFe为32.79%;富矿石含磷0.057%，含硫0.068%，属低硫低磷富铁矿石。
表3-1 铁矿石中主要元素含量(%)
(据广西冶金地质勘探公司271队，1976)
就全铁含量而言，无论是富矿体还是组成富矿体的6个透镜体，在矿体的中下部含量高而形成富矿段，上、下盘及其两端明显变贫。
矿石中其他微量元素V、Ti、Ge含量均较低，但Ge无论是在镜铁矿石还是在磁铁矿石中的含量均高于克拉克值1～3倍。
另外在镜铁矿富矿石中，原生晕资料表明，W含量一般200×10-6～300×10-6，最高达2000×10-6，而在矿体的上、下盘围岩中未发现任何钨异常。经查，是矿石中的石英重晶石脉中的含钨矿物引起。
(3)矿石结构构造
矿石结构主要为自形-半自形晶结构，特别是镜铁矿均呈细小的鳞片状产出，磁铁矿为八面体晶形产出。次有假像结构，为赤铁矿交代磁铁矿形成假像赤铁矿，褐铁矿呈黄铁矿的立方体假像。
矿石构造有鳞片状、条带状、块状及浸染状等。
鳞片状构造:为镜铁矿矿石的主要构造。由镜铁矿呈鳞片状及小叶片状定向排列形成。
条带状构造:一种由粉砂级石英粒组成的硅质层与小鳞片状镜铁矿条带相间组成，另一种由糖粒状石英脉或石英重晶石脉与鳞片状镜铁矿相间组成。主要见于贫矿石中。另外局部也见粒状磁铁矿组成的细小条带与石英组成之硅质条带构成的黑白相间的条带状构造。
块状构造:主要由粒状磁铁矿组成，实际上由鳞片状镜铁矿组成的富矿石既具鳞片状构造，又是一种块状构造。
浸染状构造:由细小鳞片状镜铁矿或粒状磁铁矿浸染于粉砂岩中形成。
(4)矿石类型
按矿物共生组合及矿石结构构造特点可分为块状镜铁矿矿石、条带状镜铁矿矿石、磁铁-镜铁矿矿石、磁铁矿矿石及含铁粉砂岩矿石等5种矿石类型。
块状镜铁矿矿石:由鳞片状镜铁矿组成，具鳞片状构造及块状构造，为富矿石。
条带状镜铁矿矿石:由鳞片状镜铁矿与石英组成，少量重晶石。由镜铁矿组成的条带与石英组成的硅质条带或石英重晶石条带相间组成，矿石具条带状构造，为贫矿石。
磁铁-镜铁矿矿石:由鳞片状镜铁矿和粒状磁铁矿组成。磁铁矿呈星点状散布于镜铁矿中或单独形成规则及不规则条带。矿石具鳞片状构造及条带状构造。
磁铁矿矿石:主要由粒状磁铁矿组成，有少量石英和褐铁矿，具块状构造。
含铁粉砂岩矿石:由少量鳞片状镜铁矿浸染于石英粉砂岩中形成。矿石具浸染状构造，局部产出，为贫矿石。
3.热水沉积岩及围岩蚀变
(1)热水沉积岩
矿区含矿岩系中除有大量火山岩外，在富矿层的上、下盘围岩中还见有石英岩或硅质层，而贫铁矿段条带状矿石中的硅质条带由糖粒状石英或石英重晶石组成，此外，在贫矿石中见有深红色碧玉，为典型的火山喷气热水沉积产物。这些石英岩、硅质岩呈层状、似层状产于矿体上、下盘，或呈条带状产于矿体中，作者认为，它们与铁碧玉一样，是与火山喷气作用有关的热水沉积岩。另外在矿体直接底板所见1～2m厚的“石英粉砂岩”，推测也可能是一种热水沉积的硅质岩。
(2)围岩蚀变
矿区蚀变总体较弱，常见的有硅化、方解石化、重晶石化、黄铁矿化、镜铁矿化及磁铁矿化。
硅化:主要呈乳白色石英脉或团块状石英产出，沿构造裂隙充填，在矿体北端破碎带中极发育。矿体中的糖粒状石英脉或石英重晶石脉、石英镜铁矿脉是与热水沉积作用有关的蚀变产物。
重晶石化:重晶石脉或与石英一起组成石英重晶石脉产于矿石中，这种重晶石化主要也与热水沉积作用有关。
磁铁矿化:见于矿体顶、底板，呈不规则条带状或团块状，或浸染于绿泥绢云千枚岩中，或沿微细裂隙充填。
镜铁矿化:较发育，常见石英镜铁矿脉出现，脉幅最大可达10cm，在脉中镜铁矿呈鳞片状集合体或团块状产出，脉中有极少硫化物。
黄铁矿化:主要见于矿体底部磁铁矿矿石的下部，呈透镜状产于附近的砂岩中。黄铁矿为立方体状，粒度0.5～2mm，局部可达5～6mm。局部见石英黄铁矿脉沿裂隙充填。这种黄铁矿化反映出热水沉积成矿作用底强顶弱的“底蚀构造”特征。
三、贫铁矿床地质特征
1.矿体特征
矿床分布于鹰阳关―大浪地区。矿体位于鹰阳关复式倒转背斜两翼，产于震旦系下统鹰阳关组第10层(即第四段第1层)绢云绿泥千枚岩和粉砂岩层中，分为东西两个矿带(图3-1)，东矿带控制长约10km，西矿带长约数千米。矿体呈层状、似层状产出。全区大小矿层17层，其中盲矿体4～5层，东矿带已发现矿层1～3层。矿体与围岩整合产出，产状与地层产状一致，走向北北西，倾向在三门河以北为50°～100°，倾角68°～85°，在三门河以南为240°～270°，倾角68°～85°。工业矿体最长数千米，一般长几百米，延深400m以上，矿体厚几十厘米至十几米，一般2～6m，最厚达17.11m。
2.矿石特征
(1)矿石的矿物成分
矿石中矿物成分较简单，金属矿物主要为磁铁矿(占81%)，次为菱铁矿(占12%)、假像赤铁矿及褐铁矿(占6%)，少量黄铁矿(约0.9%)。非金属矿物以石英为主，次为绿泥石，少量绢云母和方解石。
磁铁矿:半自形-他形粒状，粒度0.02～0.5mm，局部可达2mm，东矿带粒度较粗，西矿带较细。磁铁矿与石英、绿泥石相嵌布均匀浸染，或呈粒状集合体或呈浸染状与石英、绿泥石组合呈条带。近石英脉处，见磁铁矿被石英交代。
黄铁矿见于后期石英脉中或其旁侧围岩中，为后期热液产物。
(2)矿石的化学成分
矿石一般含Fe18%～25%，最高达38%，平均为22.82%;含SiO240%～56%;含P0.13%～0.248%，最高达0.32%;含S0.037%～0.052%，最高达0.15%;含Co0.01%～0.018%;As、Pb、Zn、Cu含量低。矿石属多硅低磷低硫易选贫铁矿石。
(3)矿石结构构造
矿石结构为半自形-他形粒状结构。矿石构造以条带状为主，局部有浸染状及块状构造。
条带状构造:是该区矿石的主要构造类型。由磁铁矿-石英-绿泥石等组成，与薄层状含绿泥石砂质千枚岩和含绿泥石泥质粉砂岩呈相间平行排列。条带宽从数厘米至30cm不等，一般宽0.5～5cm。条带间距疏密不均，一般带距从0.5cm至数厘米或更大。东矿带比西矿带含矿条带宽度稍宽且带距稀，组成低品位的磁铁矿石。
块状构造:出现在磁铁矿条带宽度较大的地段，由磁铁矿细粒集合体组成，厚度不大，零星分布于条带状贫矿石中。
浸染状构造:磁铁矿呈粒度大小不等的星点，浸染于含绿泥石粉砂岩中，并夹于条带状矿层中或与条带状矿石呈过渡关系，一般含矿品位稍低，部分亦能达工业要求。
(4)矿石类型
矿区贫铁矿矿石类型主要为条带状磁铁矿矿石，少量为块状磁铁矿矿石及浸染状磁铁矿矿石。
3.热水沉积岩及围岩蚀变
据《广西壮族自治区区域地质志》(1985)资料，在矿区附近的下龙村鹰阳关组标准剖面可见贫铁矿中夹有石英岩，这种石英岩可能就是一种热水沉积岩，而贫铁矿矿石中的矿石条带主要为由磁铁矿与石英组成的硅铁建造，当条带宽时，其石英条带实际也可看作是热水沉积作用形成的矿化硅质岩。
其热液蚀变作用弱，主要有硅化及黄铁矿化。硅化表现为石英脉，黄铁矿化表现为产于石英脉中的黄铁矿化。
四、矿床成因讨论
鹰阳关铁矿床的成因前人曾提出过多种看法，广西冶金地质勘探公司(1976)及所属204队(1974)、271队(1976)认为属沉积变质型铁矿床，汤加富等(1987)认为属变质火山沉积铁矿床，涂光炽等(1993)将其划归为新余式铁矿，并认为属热水沉积矿床。作者同意热水沉积矿床的观点，并认为是与火山喷气(流)作用有关的热水沉积矿床。
1)本区新元古代震旦纪时为华南裂谷盆地，属于拉张性构造环境;其沉积环境为浅海-次深海的槽盆;含矿岩系中，尤其是矿体下盘岩层中发育大量的火山岩，反映为高的古地热场环境。因此，鹰阳关地区在震旦纪时为有利于热水沉积成矿的环境。
2)铁矿与火山岩密切伴生。鹰阳关组厚度据《广西壮族自治区区域地质志》(1985)为2090m，而在矿区该组所含细碧角斑岩系厚达590m，且火山岩主要存在于铁矿下盘，表明铁矿化是火山期后产物，尤其是富铁矿层，明显是产于两次喷发间歇期，且矿石中有铁碧玉产出，一般认为，铁碧玉常是与火山喷气作用有关的产物。而含贫铁矿层的岩层为鹰阳关组第四段底部层位，局部也有火山岩产出。此外在火山岩中见有粉尘状、星点状磁铁矿，局部呈皱纹状、条纹状及条带状分布。因此，总体认为铁矿形成与火山喷发期后、特别是火山喷发间歇期的火山喷气热水沉积作用有关，铁质来源与火山作用密切相关。
3)据图3-2得知，富矿体中的夹石层发育绿泥绢云千枚岩的同生角砾，反映成矿过程中有同沉积断裂活动，而同沉积生长断裂的发育正是深部热水上涌并在海底喷出沉淀的重要条件。
4)热水沉积岩较发育。在富铁矿体的贫铁矿段中有碧玉岩产出，这是一种常见的与火山作用有关的热水沉积岩，而富铁矿体上、下盘围岩中发育的多层石英岩、硅质岩，以及条带状镜铁矿矿石中的糖粒状石英及石英重晶石条带，贫铁矿床中所夹石英变粒岩(广西壮族自治区地质矿产局，1985)，作者推测也应是热水沉积形成的硅质岩。至于富矿体的直接底板为一层1～2m厚的薄层状“石英粉砂岩”，作者推测可能也为热水沉积岩或其石英的形成主要与热水沉积作用有关。
5)矿区内贫铁矿体呈层状、似层状与围岩整合产出，产状与地层一致，富铁矿体呈透镜状顺层产出，矿体具多层产出特征。镜铁矿爆裂温度为250～390℃，反映出矿床既具沉积又具热液成矿的特征。矿石普遍具条带状构造，在富矿体的贫矿段中具一定的硅-铁交互条带;矿石中主要铁矿物为磁铁矿和镜铁矿;铁矿石化学成分为高Si，低S、P，这些特征与条带状铁建造相同。矿床中弱的黄铁矿化产于富铁矿体底部，反映出围岩蚀变的“底蚀构造”特征。这些特征乃是矿床为热水沉积成矿的矿床学证据。
综合上述，作者认为鹰阳关铁矿床为与火山喷气(流)作用有关的热水沉积型矿床。