安徽省霍邱火山沉積變質(zhì)型鐵礦成礦特征及成礦作用分析

■李莉娜

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì)　安徽　六安　237000）

安徽省霍邱火山沉積變質(zhì)型鐵礦成礦特征及成礦作用分析

■李莉娜

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì)安徽六安237000）

安徽霍邱鐵礦是一個(gè)大型（世界上條帶狀鐵建造banded iron forma-tions，簡(jiǎn)稱(chēng)BIF）BIF鐵礦田，礦體均賦存于一套晚太古代中高級(jí)變質(zhì)作用的含鐵建造,累計(jì)探明儲(chǔ)量12×108t。近幾年吳集、李樓等大型礦床的勘探、開(kāi)采為本礦田的含礦建造構(gòu)造型式研究提供了條件。

霍邱火山沉積變質(zhì)型成礦特征成礦作用

根據(jù)BIFs與火山活動(dòng)之間的關(guān)系，將其分為Algoma型和Superior型。Algoma遠(yuǎn)離火山活動(dòng)中心，火山物質(zhì)含量較少或不見(jiàn)火山物質(zhì)。前寒武紀(jì)BIFs是世界上最重要的鐵礦資源類(lèi)型，廣泛分布于太古代-早元古代，是地球早期特有的化學(xué)沉積建造類(lèi)型，具有鮮明的硅鐵韻律層，記錄了地球早期大氣和海洋化學(xué)成分、氧化還原狀態(tài)，以及地質(zhì)演化過(guò)程。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

霍邱鐵礦屬于隱伏的前寒紀(jì)變質(zhì)鐵礦床，呈南北向分布于潁上陶壩至霍邱重新集一帶。經(jīng)地質(zhì)工作證實(shí)為一儲(chǔ)量大、物質(zhì)組分簡(jiǎn)單，其S、P含量低的大型鐵礦田，鐵礦田由大不等的數(shù)十個(gè)鐵礦床組成，新太古代霍邱群為主要含鐵建造，根據(jù)巖石組合可分為兩個(gè)建造系列，三個(gè)巖石地層組（花園組、吳集組、周集組）。其原巖建造相當(dāng)于一個(gè)中基性火山-沉積旋回。吳集組為霍邱鐵礦區(qū)下部含礦巖系賦存層位，全巖87Sr/86Sr＝0.7020，Rb-Sr同位素年齡為2976Ma（安徽省地礦局，1997）。按巖石組合分上下兩段，下段為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖間夾斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖夾斜長(zhǎng)角閃巖，遭受混合巖化。上段：下部為角閃黑云斜長(zhǎng)變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖，間夾石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖及角閃石英磁鐵礦帶，上部為十字藍(lán)晶石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃巖，該段巖性不穩(wěn)定，礦層斷續(xù)分布，常夾透鏡狀白云石大理巖。

周集組為霍邱鐵礦區(qū)上部含礦巖系賦存層位，87Sr/86Sr＝0.7084，Rb-Sr2740Ma（安徽省地礦局，1997）；周集組根據(jù)巖石組合分上下兩段：下段：混合巖化黑云斜長(zhǎng)變粒巖、條痕狀混合巖、十字藍(lán)晶黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃巖及閃石類(lèi)石英磁鐵礦層，上段為金云透閃白云石大理巖、石英磁鐵礦鏡鐵礦層、閃石類(lèi)石英磁鐵礦層夾二云石英片巖。

花園組巖石組合主要為黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、少量黑云斜長(zhǎng)變粒巖。強(qiáng)烈混合巖化形成微斜變斑-似眼球狀混合巖，巖石較穩(wěn)定，未見(jiàn)底，厚度大于990m，原巖類(lèi)型分別為安山質(zhì)（或英安質(zhì)）凝灰?guī)r，玄武巖及其凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖。

區(qū)內(nèi)出露較大的巖體為草樓巖體、吳集巖體和重新集巖體，主要巖性為混合花崗巖。區(qū)內(nèi)已知斷裂60條，地表出露28條，其余均隱伏于第四系之下，按其走向分為NW、NNE—NEE、EW及SN向四組。北西向斷層系是區(qū)內(nèi)最發(fā)育的一組，分布較廣，走向2800～3400，主要為平移斷層和逆斷層，少數(shù)為正斷層，規(guī)模大小不一，長(zhǎng)度多數(shù)在3～15km，區(qū)內(nèi)南部為逆斷層，北部平移斷層較多，斷層面傾向南西，少數(shù)傾向NE，傾角較陡，直至直立。NNE-NEE向斷層僅次于北西向斷層，較為發(fā)育，分布于基底和蓋層中，斷層性質(zhì)以正斷層為主，長(zhǎng)度一般小于2km，除長(zhǎng)山地區(qū)，均為隱伏斷層。

2　構(gòu)造型式分析

區(qū)內(nèi)由于全被第四系覆蓋，對(duì)構(gòu)造的研究只有通過(guò)巖芯觀察分析及對(duì)比，基本認(rèn)為新太古代含鐵巖系的褶皺疊加改造作用強(qiáng)烈，呈現(xiàn)復(fù)雜干擾樣式，但仍可識(shí)別出早晚兩個(gè)世代的褶皺變形，即早期近南北向同心閉合褶皺和晚期近東西向平緩開(kāi)闊褶皺。

近南北向褶皺包括花園倒轉(zhuǎn)背斜，周集倒轉(zhuǎn)向斜和代店倒轉(zhuǎn)背斜，褶皺軸線相互平行排列，其方位總體呈南北向呈向西凸出的弧形帶，其中周集倒轉(zhuǎn)向斜為含鐵巖系的主體構(gòu)造，控制著礦田的主要礦床，除李老莊礦床外，其余大中型礦床均分布在該向斜的兩翼。

近東西向褶皺不很發(fā)育，多呈平緩開(kāi)闊褶皺，規(guī)模小一般為中小型，主要包括李老莊向斜和范橋向斜。從現(xiàn)有的地質(zhì)資料分析，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造型式如下：即早期可能存在NW向，向南倒覆，向SE傾伏的大型平臥褶皺，又被稍晚的近SN向、并向N傾伏的緊密同斜褶皺所疊加，在上述兩期褶皺疊加的基礎(chǔ)上，又被晚期NNE向和近EW向較平緩開(kāi)闊褶皺疊加，致使區(qū)內(nèi)霍邱群含鐵巖系及鐵礦層，在不同區(qū)段出現(xiàn)不同的褶皺型式和不同方向的延伸情況。如在陶壩、范橋兩礦區(qū)，存在早期兩次褶皺的非共軸疊加型式，在吳集、重新集、張莊礦區(qū)，可能相當(dāng)于早期兩次褶皺疊加的翼部，而使鐵礦層呈現(xiàn)以單斜或同斜產(chǎn)出的簡(jiǎn)單褶皺型式。在李老莊、范橋鐵礦區(qū)，可能處于早期近平臥褶皺的轉(zhuǎn)折端部位，致使鐵礦呈現(xiàn)多層或單層產(chǎn)出。

3　成礦作用分析

霍邱鐵礦的形成作用可以歸納如下：①多階段多物源形成條件（主要為火山作用也有陸源及海解作用），并有微生物的氧化-還原作用沉淀成礦；②由于溶液的堿性不同，原始沉積的Fe(OH)3膠體可有兩鐘轉(zhuǎn)變方式。即α-Fe2O3（普通赤鐵礦），γ-Fe2O3（磁赤鐵礦）。因在成礦過(guò)程中氧化還原電位介于弱氧化-弱還原的環(huán)境中，α-Fe2O3可被氧化而結(jié)晶成細(xì)粒赤鐵礦，而γ-Fe2O3可被還原為細(xì)粒磁鐵礦（杜貞保，楊曉勇，1994）；③由于蚌埠運(yùn)動(dòng)（27×108左右）使晚太古代霍邱群火山-沉積地層發(fā)生中高溫-中壓區(qū)域變質(zhì)作用，在BIF鐵礦形成過(guò)程中具有重要作用，最近，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所萬(wàn)渝生等在研究區(qū)域年代學(xué)上，給出霍邱群的老變質(zhì)巖的年齡不小于26×108年（Wan等，2010），和皖北蚌埠運(yùn)動(dòng)時(shí)間相對(duì)應(yīng)。我們認(rèn)為該變質(zhì)作用事件，使得原始沉積的赤鐵礦磁鐵礦（燧石條帶等）細(xì)小顆粒重結(jié)晶，生成赤鐵礦和磁鐵礦層位往往伴隨著條帶狀的石英巖或石英片巖等。

4　找礦意義

霍邱鐵礦田除周集主體向斜為控礦構(gòu)造外，其東側(cè)為寬緩向斜構(gòu)造群，其西側(cè)臨水集一帶為另一個(gè)南北向向斜構(gòu)造儲(chǔ)礦帶。根據(jù)上述構(gòu)造推測(cè)，在周集主體向斜東側(cè)寬緩向斜構(gòu)造群中的冀臺(tái)子、老臺(tái)子、八家樓、小周樓-南莊等磁異常部位，地表雖被中新生代地層覆蓋，但深部可能處于早期兩次褶皺的疊加復(fù)合部位，在一定深度可能隱伏有“霍邱鐵礦”。因此存在深部找礦的前景。

[1]杜貞保，楊曉勇，安徽霍邱沉積變質(zhì)鐵礦的成礦作用研究.大地構(gòu)造與成科學(xué)，1994,(18).

[2]任啟江，等.安徽廬樅中生代火山構(gòu)造洼地及其成礦作用 [M].北京：地質(zhì)出版社, 1991.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-7-1