安徽省廬江縣小包莊鐵礦床的控礦因素及找礦意義

■婁清　高昌生　吳文龍　何德鋒　張礦

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊　安徽　合肥　230011）

安徽省廬江縣小包莊鐵礦床的控礦因素及找礦意義

■婁清高昌生吳文龍何德鋒張礦

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊安徽合肥230011）

安徽省廬江縣小包莊鐵礦床是地質(zhì)找礦"358"目標戰(zhàn)略行動期間由安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊發(fā)現(xiàn)的又一大型鐵礦床。該礦床位于廬樅盆地的中西部，形成于燕山中晚期，深部鐵礦床產(chǎn)于粗安巖、膏灰?guī)r與閃長玢巖體接觸帶附近，屬高溫氣液交代型鐵礦床。本文通過總結(jié)礦床地質(zhì)特征，分析成礦條件，為尋找同類型礦床提供了參考依據(jù)。

小包莊鐵礦床地質(zhì)特征控礦因素找礦意義

0　引言

廬江縣小包莊鐵礦床位于廬江縣城南約30公里處，行政區(qū)劃隸屬羅河鎮(zhèn)?！栋不帐]江縣小包莊地區(qū)鐵礦普查》項目是安徽省地質(zhì)勘查基金重點項目，也是廬樅鐵銅礦整裝勘查區(qū)內(nèi)的重大項目，由安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊承擔，歷時五年（2008年-2013年），投入了大量的勘查工作，取得了廬樅地區(qū)深部找礦的重大突破，獲得了一處大型玢巖型鐵礦床，揭示了廬樅火山巖盆地的深部（第二找礦空間）具有較好的找礦潛力，對完善和豐富廬樅地區(qū)的鐵礦床的成因和成礦模式具有重要指導意義。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

廬江縣小包莊鐵礦位于廬樅火山巖盆地的中西部邊緣，該火山巖盆地位于長江中下游深斷陷帶內(nèi)，處于揚子板塊北緣，西鄰郯-廬斷裂帶，靠近揚子與華北板塊的拼合帶。廬樅火山巖盆地的西界為北東向的羅河-裴崗-練潭斷裂（郯廬斷裂的東界斷層），北界為北西西向的陳坡胡-黃姑閘-蕪湖斷裂，東界為南北向的襄安-大通斷裂，南界為北東東向沿江大斷裂，邊界斷裂勾畫出廬樅火山巖盆地的總體輪廓，是一個經(jīng)燕山運動發(fā)育起來的陸相斷陷式火山巖盆地。該地區(qū)是長江中下游鐵、銅、鉛、鋅、硫、明礬石等礦產(chǎn)的的重要礦集區(qū)。

區(qū)域地層主要為基地和蓋層兩種巖系，基底巖系以中生界海相沉積為主，包括古生界-下中生界的志留系-三疊系中下統(tǒng)的海相碳酸鹽巖建造，夾海陸交互相砂頁巖建造，三疊系中上統(tǒng)-侏羅系中下統(tǒng)的陸相含煤砂頁巖、砂礫巖及砂巖建造。蓋層為一套火山巖系，廬樅盆地內(nèi)燕山期巖漿活動強烈而頻繁，大規(guī)模的巖漿活動發(fā)生在晚侏羅世-早白堊世，形成一套安粗巖系列的火成巖，構(gòu)成廬樅火山巖盆地主體?；鹕綆r蓋層巖系自下而上劃分為四個組，分別為龍門院組、磚橋組、雙廟組及浮山組，各組之間有明顯的噴發(fā)間斷，為一套包括粗安玄武巖-玄武粗安巖-粗面巖的富堿橄欖安粗巖系，以富堿和高鉀為其特征。

區(qū)域構(gòu)造特點：褶皺不發(fā)育，斷裂極為發(fā)育。受郯廬斷裂帶的控制，區(qū)域構(gòu)造線總體呈北東～北北東向，其次發(fā)育近東西向、南北向及北西向三組，這四組斷裂控制了火山巖盆地的形成與演化及成礦作用。

巖漿活動共分為四大旋回，從老到新分別為龍門院旋回、磚橋旋回、雙廟旋回、浮山旋回。各旋回均有火山噴發(fā)和相應的巖漿侵入活動。侵入巖多呈條帶狀沿基底斷裂構(gòu)造及火山機構(gòu)分布。形成的類型有侵入巖、次火山巖及脈巖。強烈的巖漿活動為區(qū)內(nèi)成礦提供了熱動力條件及大量成礦物質(zhì)來源，與本區(qū)成礦有著密切的成因聯(lián)系。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

小包莊鐵礦區(qū)地表出露的地層有磚橋組、雙廟組、浮山組、楊灣組和全新統(tǒng)松散堆積層。磚橋組下段在地表沒有出露，其巖性主要為玄武粗安巖類，與侵入巖接觸帶附近為本礦床的賦礦層位。磚橋組上段為火山熔巖夾少量火山碎屑巖。雙廟組下段主要為火山碎屑巖，上段為粗安巖，其呈噴發(fā)不整合覆蓋在磚橋組之上。浮山組出露于礦區(qū)西南及南側(cè)羊山-龍城山一帶，下部為火山熔巖，上部為粗面質(zhì)火山碎屑巖。楊灣組紅層主要分布于礦區(qū)的西北緣，由磚紅色、紫紅色砂礫巖、砂巖、粉砂巖組成，呈角度不整合覆蓋于火山巖之上。

礦區(qū)地表沒有出露盆地的基底地層，但在礦區(qū)西部小胡莊一帶多個鉆孔的深部中均見有銅頭尖組、東馬鞍山組沉積巖，巖性主要為粉砂巖、角巖、角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖及具紋層狀、條帶狀硬石膏層及膏溶角礫巖層。

圖1　廬江縣小包莊鐵礦區(qū)地質(zhì)圖

2.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，地表巖層產(chǎn)狀平緩，向深部，地層產(chǎn)狀微有起伏變化，總體構(gòu)成一個走向北東（20°-40°），向西北傾斜（傾角10°-15°）的單斜構(gòu)造。礦區(qū)緊靠郯廬斷裂帶東側(cè)，斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有北東、北北東、北西、北北西、南北、北東東六組。這些斷裂具多次活動和反復改造現(xiàn)象，延伸不大，多發(fā)生在成礦以后。大部分斷裂消失于磚橋組下部凝灰?guī)r之上，少數(shù)大型斷裂切割礦體。

2.3巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動集中發(fā)生在燕山期，巖漿活動具有強烈和多期次的特點?；鹕綆r主要為磚橋組和雙廟組的火山熔巖類及火山碎屑巖。侵入巖主要為閃長玢巖、正長巖，其次為細晶正長巖、正長巖、輝綠巖及安山玢巖等脈巖。

2.4圍巖蝕變

圍巖蝕變主要是以氣成高、中溫熱液蝕變作用為主，具有規(guī)模大、期次多、作用強、垂向分帶的特征。根據(jù)元素組合和礦物成分可分為上下兩個部分：上部為淺色蝕變帶以高嶺石、次生石英巖、水云母、硬石膏化等蝕變巖為主。下部為深色蝕變帶，以鈉長石、膏輝巖化、輝石化和磁鐵礦化為主。中間為疊加蝕變帶，即淺色蝕變作用改造深色蝕變巖石的蝕變帶。深色蝕變帶為鐵礦體的賦存部位，鐵礦體分為交代浸染狀和充填脈狀兩種類型，浸染狀磁鐵礦主要產(chǎn)在膏輝巖中，脈狀、網(wǎng)脈狀磁鐵礦體系裂隙充填而成，主要充填在輝石鈉長石巖中。

2.5地球物理特征

小包莊(羅河)鐵礦在重、磁、可控源均存在明顯的異常。

磁異常ΔT強度達2300nT。上部鐵礦（羅河鐵礦）引起1800nT左右異常，下部鐵礦（小包莊鐵礦）體可在地表可引起400nT左右磁異常，具低緩特征，深部異常ΔT=100nT～400nT異常區(qū)可作為下部深部勘查鉆探工程布設依據(jù)。

重力異常表現(xiàn)為北東梯度上疊加局部重力高，剩余異常為0.5×10-5m/S2。

重磁組合特征為：重、磁異常同高、同現(xiàn)、同源。重、磁異常這一特征具有極其重要的找礦意義。

3　礦床地質(zhì)特征

3.1礦體地質(zhì)特征

本礦床是一隱伏的大型高硫含釩、磷磁鐵礦礦床。由小胡莊礦段和小包莊礦段組成。其中小胡莊礦段分為兩個礦帶，即深部厚層具細粒結(jié)構(gòu)的磁鐵礦（化）體為Ⅰ礦帶，上部具粗粒結(jié)構(gòu)的磁鐵礦（化）體為Ⅱ礦帶。Ⅰ號礦帶的賦礦圍巖為輝石粗安巖、含黑云母輝石粗安巖，閃長玢巖是本礦床的成礦母巖，閃長玢巖侵位于磚橋組下段粗安巖地層中，接觸面穹窿狀。Ⅱ礦帶磁鐵礦體具粗粒結(jié)構(gòu)，呈透鏡狀、似層狀賦存于磚橋組火山巖中。小包莊礦段的磁鐵礦體為獨立的，具細粒結(jié)構(gòu)，呈透鏡狀賦存于隱爆角礫巖筒中。（圖2）

全礦床共計有126個鐵礦體。礦體形態(tài)總體呈北東走向，傾向北西，傾角多為5°-25°。

圖2　廬江縣小包莊鐵礦床Ⅲ線地質(zhì)剖面圖

Ⅰ礦帶目前工程控制東西長841.3米，南北寬952.7米～1258.6米。埋深在1582.26～1918.53米，總體呈一“背形”構(gòu)造形態(tài)，往南、北傾伏。賦存部位是巖體與火山巖接觸帶的閃長玢巖體頂部，賦礦圍巖為閃長玢巖體。

Ⅱ礦帶水平投影呈近南北向長條狀，長軸長1700.78米,寬690.16米。埋深在895.46～1647.25米。礦帶是由近平行分布的層狀礦體組成的群脈帶。賦礦圍巖是火山熔巖，有部分礦體位于巖體內(nèi)。

小包莊礦段鐵礦體呈似層狀、平緩透鏡體狀產(chǎn)出，礦體走向近南北，微向西傾，礦體埋深在519～1032米處。賦礦圍巖是火山熔巖。

3.2礦石質(zhì)量特征

礦石中的礦物成分較復雜，主要有用礦物為磁鐵礦，次要的有赤鐵礦（假象赤鐵礦）、黃鐵礦、黃銅礦、菱鐵礦等，褐鐵礦、鏡鐵礦、金紅石、方鉛礦為少量或微量。脈石礦物主要有硅酸鹽類的斜長石、鉀長石、黑云母、輝石、透輝石、綠簾石、綠泥石、鈉長石及硬石膏、磷灰石、方解石等，次要有石英、金云母、榍石、絹云母、白云石等，角閃石、高嶺石、陽起石、石膏等為少量及微量。

磁鐵礦是鐵礦床中最主要的礦石礦物，鐵黑色，強磁性，半金屬光澤至金屬光澤，無解理，不透明，顯微鏡下反射色為灰色微帶棕色，均質(zhì)性。

礦石主要有用化學成分為全鐵和磁性鐵，共伴生的有磷、釩、鈦等，此外銅、鉛、鋅也有單礦物形式出現(xiàn)，但含量極少。

礦石的結(jié)構(gòu)主要有自形～半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)等。

礦石以塊狀、浸染狀構(gòu)造為主，次要有脈狀（網(wǎng)脈狀）構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造。

礦石的自然類型劃分主要為磁鐵礦石，次為赤磁鐵礦石和磁赤鐵礦石及赤鐵礦石和菱鐵礦石。

礦石的工業(yè)類型為需選鐵礦石。

4　控礦因素

廬江縣小包莊鐵礦床控礦因素主要與地層、構(gòu)造、巖漿巖、圍巖蝕變有密切聯(lián)系。

4.1地層

富含鐵質(zhì)的磚橋組輝石粗安巖、含黑云母輝石粗安巖東馬鞍組的一套灰?guī)r、赤(菱)鐵礦層、鐵鈣質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、石膏的沉積巖地層為成礦提供了物質(zhì)來源。

4.2構(gòu)造的控制

北東向缺口～羅河斷裂帶與北西向羅河～將軍廟構(gòu)造帶這兩組基底構(gòu)造復合控制著區(qū)內(nèi)火山活動、巖漿侵入及成礦作用。在構(gòu)造薄弱部位，伴隨著磚橋旋回火山噴發(fā)-巖漿侵入作用，閃長玢巖上侵并形成羅河鐵礦巖侵型穹窿構(gòu)造。

脈狀、層狀磁鐵礦體明顯受火山穹隆構(gòu)造控制，由于巖體上侵造成上覆火山巖層拱起變形，在火山巖層中形成放射狀裂隙系統(tǒng)，同時伴隨水平方向巖層滑移、崩塌，形成層間破碎帶；而在近巖體部位，由于巖體冷凝收縮及局部應力交替作用下形成網(wǎng)脈狀裂隙系統(tǒng)。含礦熱液沿這些裂隙上升運移和滲透，發(fā)生充填交代作用，形成一套似層狀分布含礦角礫巖帶。在局部巖體突出部位，含礦氣液沿這些裂隙快速上升，溫度與壓力迅速降低，圍巖發(fā)生氣、液隱爆作用而形成小型隱爆角礫巖筒。這種沿巖體接觸帶形成的角礫巖系統(tǒng)不僅為氣液的運移提供了通道，同時為礦質(zhì)沉淀提供了良好的儲礦空間。該構(gòu)造是小包莊、羅河鐵礦的主要控礦構(gòu)造，小包莊目前已控制礦體部位相當于該構(gòu)造體系西南緣，其中心可能在2線東北方向。

在鐵礦體的上部發(fā)育有一層次火山巖粗安斑巖，由于粗安斑巖結(jié)構(gòu)致密，裂隙和空隙均不發(fā)育，當巖漿熱液在上升運移過程中不易與之發(fā)生蝕變和交代作用，使得巖漿所產(chǎn)生的巖漿熱液被阻隔在粗安斑巖之下，因此，粗安斑巖在成礦作用過程中起到了屏蔽層的作用。

4.3巖漿巖

礦床深部的閃長玢巖為磁鐵礦化提供了熱液來源和部分物質(zhì)來源。

5　礦床成因

小包莊鐵礦處在中生代斷陷式陸相火山巖盆地中，在深部巖漿作用下，同化混染并萃取了盆地基底東馬鞍組膏鹽層中鐵、硬石膏，改變了巖漿的成分，造成鐵質(zhì)熔離、運移，在磚橋旋回強烈噴發(fā)后的相對寧靜階段，巖體上侵并形成巖侵型穹窿或隱爆角礫巖體（帶），造就了良好的運移通道和封閉儲礦空間，大量礦物質(zhì)在一定的溫、壓梯度下相繼沉淀而成礦。因此，小包莊鐵礦床是磚橋旋回火山-侵入活動的產(chǎn)物，其成礦母巖是閃長玢巖，控礦構(gòu)造是巖侵型穹窿構(gòu)造，賦礦圍閃長玢巖及層狀火山熔巖，產(chǎn)出部位是巖體接觸帶內(nèi)、外兩側(cè)及隱爆角礫帶中，屬高溫氣液交代型鐵礦床。

6　找礦標志及找礦方向

6.1找礦標志

（1）中生代斷陷式陸相火山巖盆地是尋找小包莊鐵礦的前提。

（2）中偏基性的淺成相閃長巖類巖體是尋找鐵礦的巖石標志。

（3）早期基底構(gòu)造復合部位是巖體侵入的重要標志，巖侵型穹窿或隱爆角礫巖體（帶）是主要控礦構(gòu)造。

（4）圍巖蝕變是找礦的直接標志，深色蝕變帶內(nèi)的礦物組合是近礦圍巖蝕變標志，淺色蝕變帶是遠礦蝕變標志。

（5）綜合物探異常是找鐵礦的重要標志，重、磁同源是尋找該類鐵礦的主要標志。對于廬樅地區(qū)由于礦體一般埋藏較深，低、緩重、磁異常應引起足夠重視。

6.2找礦方向

（1）小包莊鐵礦2線東北部的羅河鐵礦深部及26線的南側(cè)。

（2）羅河鐵礦床與大鮑莊硫鐵礦床之間及大鮑莊硫鐵礦床深部。

（3）龍橋鐵礦床南部，大、小嶺鐵、硫鐵礦深部。

（4）泥河鐵礦的北東部。

[1]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊，安徽省廬江縣小包莊鐵礦床普查報告 [R]，2013

[2]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊，安徽省廬江羅河鐵礦詳細地質(zhì)勘探報告 [R]，1980

[3]何德峰、高昌生、張礦、王延明，安徽省廬江縣小包莊鐵礦床圍巖蝕變分帶特征安徽廬江龍橋鐵礦 [J]，安徽地質(zhì)，2014

[4]吳禮彬、陳芳、柳丙全、杜建國、徐衛(wèi)、楊道堃，安徽省廬江縣羅河式鐵礦床地質(zhì)特征與成礦模式 [J]，合肥工業(yè)大學學報（自然科學版），2011

TF521[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-39-3