青島平度西北部地區(qū)鐵礦分布特征及成因機制探討

摘 要：在收集、分析資料的基礎上，利用礦物學、礦床學、結晶礦物學等理論和方法，進行了野外實地考察、樣品采集以及室內(nèi)手標本及薄片觀察。研究認為研究區(qū)主要為磁鐵礦，結晶程度各異。主要賦存在元古宙粉子山群、荊山巖群地層中；分布在平度西北部并且呈北北東向展布，北部鐵礦埋藏較深，南部埋藏較淺。結果表明，平度北部地區(qū)磁鐵礦為高～中溫熱液型磁鐵礦礦床。

關鍵詞：平度西北部；磁鐵礦；空間分布；成因

1 區(qū)域地質(zhì)概況

平度市位于郯廬斷裂帶以東，受該斷裂帶中生代活動以及古太平洋斜向俯沖的影響，該區(qū)斷裂構造發(fā)育并呈網(wǎng)格狀分布[1]，膠東地區(qū)的主要斷裂以北北東向展布為特征（圖1），該區(qū)的礦體不論大小，普遍賦存在斷裂帶下盤，且與斷裂帶展布方向近似，表明其具有顯著的構造控礦特征。

平度西北部位于膠萊河東部的膠萊盆地，在地理位置上屬于膠東地區(qū)。構造上西臨郯廬斷裂帶，南接膠萊坳陷，發(fā)育較多斷層，有較多斷層未探明，成礦構造背景復雜。研究區(qū)地層由太古宙膠東巖群，古元古界荊山巖群、粉子山群以及白堊系的火山熔巖和火山碎屑巖類，第四系粉砂質(zhì)泥組成[2]。

Q-第四系；N-第三系；K-白堊系；J-侏羅系；Ptf（豎線）-元古宙粉子山群；Ptj（橫線）-元古宙荊山巖群；Arj（網(wǎng)格線）-太古宙膠東巖群；γδ12、γδ35-元古代及燕山期花崗閃長巖；γ22、γ4、γ25、γ35-分別為元古代、海西-印支期、燕山期花崗巖；1-扭性斷裂；2-壓扭性斷裂；3-張扭性斷裂

圖1 膠東招遠-掖縣-平度地區(qū)地質(zhì)略圖 （林文蔚，2000）

2 鐵礦空間分布特征

通過查閱資料，進行了野外實地考察與樣品采集，共采集了13個地方的不同樣品，樣品采集情況與后期編號見表1。通過對野外調(diào)查、所采集樣品的空間位置及室內(nèi)鐵礦石的成分和類別分析，對鐵礦石空間分布情況進行了研究。結果表明：平度北部鐵礦主要分布在西北部的張舍、新河、灰埠等鎮(zhèn)，沿膠萊河呈北東～南西向分布，北部鐵礦埋藏較深，南部則埋藏較淺，主要為磁鐵礦，少部分為褐鐵礦。

3 鐵礦石特征

3.1 鐵礦石手標本特征

對鐵礦石特征的觀察主要通過放大鏡對手標本進行了肉眼觀察。

1-1手標本特征：顏色為鐵黑色，粒狀結構，顆粒大小約為1.5mm。內(nèi)部含有灰黑色磁鐵礦晶粒（約80%），黃褐色褐鐵礦（約10%），無色石英（約10%）。性脆。硬度大于小刀。

圖2 1-1手標本

1-2手標本特征：顏色為鐵黑色，粒狀結構，易破碎為顆粒狀，顆粒大小為2mm左右。密度大。新鮮斷口具金屬光澤且斷口不平坦。性脆。無臭，無味。硬度大于小刀。為磁鐵礦晶體的集合體。

2-1手標本特征：顏色為灰白色，粒狀結構，顆粒大小約為2.5mm。有顆粒狀石英（約60%），約5%的顆粒狀磁鐵礦，（約10%）。硬度大于小刀。性脆。

2-2手標本特征：一條厚度約為8cm的石英脈，石英內(nèi)部裂隙中夾雜有少量磁鐵礦以及風化后的褐鐵礦。

2-3手標本特征：灰黑色，粒狀結構，顆粒大小為4mm左右，含有顆粒狀磁鐵礦（約50%），無色石英（約20%），黃褐色褐鐵礦（約10%），輝石（約10%）綠泥石（約10%）。通過對手標本的觀察推斷：輝石經(jīng)蛇紋石化作用形成內(nèi)部的綠泥石，磁鐵礦經(jīng)風化作用形成表面的褐鐵礦。

3-1手標本特征：顏色為鐵黑色，粒狀結構，顆粒大小約為3mm。密度大。新鮮斷口具半金屬光澤且不平坦。性脆。無臭，無味。硬度大于小刀。內(nèi)部為磁鐵礦晶體的集合體，表面為風化后的褐鐵礦。

3-2手標本特征：標本表面為褐色，內(nèi)部灰白色。硬度大于小刀，密度大。斷口不平坦。無臭，無味。內(nèi)部結晶程度低。各種礦物混雜，可辨別出石英、褐鐵礦、磁鐵礦，還有白色不明礦物。表面有風化后孔狀構造。

4-1手標本特征：整體為黃褐色，粒狀結構，顆粒大小約為1mm。硬度大于小刀。內(nèi)部含有黃褐色褐鐵礦（約80%）、灰黑色磁鐵礦（約10%）、白色不明礦物（約10%）。有微弱磁性。

4-2手標本特征：顏色為灰黑色，粒狀結構，顆粒大小約為1mm。含有金云母（約為10%），磁鐵礦（約為80%），輝石等暗色礦物（約10%）。斷口不平坦。無臭，無味。

5-1手標本特征：鐵黑色，粒狀結構，不易破碎為顆粒狀，顆粒粒徑約為2mm。標本表面有3條細的裂紋。含有磁鐵礦約為80%，石英約為5%，綠色的玉石成分約為15%（整體上，玉石部分很小，偶見）。硬度大于小刀。斷口不平坦。無臭無味。

6-1手標本特征：顏色為鐵黑色，粒狀結構，不易破碎為顆粒狀，顆粒粒徑約為0.1mm。含有磁鐵礦約為90%，還有石英和微量的金黃色礦物（含量約10%）。密度大。新鮮斷口具半金屬光澤且不平坦。無臭，無味。硬度大于小刀。顆粒為磁鐵礦晶體。

7-1手標本特征：顏色為灰黑色，粒狀結構，不易破碎為顆粒狀，顆粒粒徑約為0.1mm。密度較大。新鮮斷口具半金屬光澤且不平坦。無臭，無味。硬度大于小刀。具有弱磁性。標本內(nèi)部結晶程度低，各種礦物混雜，不易分辨，僅辨別出磁鐵礦，但含量較少，石英含量約為10%，還有一些未確定的金黃色礦物。

8-1手標本特征：灰黑色，粒狀結構，不易破碎為顆粒狀，顆粒粒徑約為0.1mm。密度較大。新鮮斷口具半金屬光澤且不平坦。無臭，無味。硬度大于小刀。具有強磁性。含有磁鐵礦約為95%，石英約為3%。

10-1手標本特征：灰黑色，粒狀結構，不易破碎為顆粒狀，顆粒粒徑約為1.5mm。密度較大。新鮮斷口具金屬光澤且斷口不平坦。無臭，無味。硬度大于小刀。具有強磁性。含有磁鐵礦（約85%）、金云母（約5%）和石英（約5%），還有部分白色礦物（不明、約5%）。

10-2手標本特征：灰白色，粒狀結構，不易破碎，顆粒粒徑約為1mm。密度較大。新鮮斷口具半金屬光澤且不平坦。無臭，無味。硬度大于小刀。具有強磁性。磁鐵礦（約60%）、石英（約30%）、白云母（約10%）。

3.2 鐵礦石薄片特征

用顯微鏡對鐵礦石薄片進行了鏡下觀察。

5號薄片特征：明顯觀察到有石英（圖14）和透輝石（圖15），這是熱液型鐵礦的代表礦物。

6號薄片特征：磁鐵礦晶體形態(tài)為三角形（圖16），結晶比較好，從而體現(xiàn)出磁鐵礦晶體為八邊體的特征。磁鐵礦邊緣為硅質(zhì)巖礦物。

13-1薄片特征：磁鐵礦包裹著透輝石（圖17），輝石晶形較好，說明磁鐵礦和石英同時結晶。薄片中還有透閃石和石英（圖18）。

通過對鐵礦石礦物成分分析，所采樣品絕大部分為元古代變質(zhì)巖，變質(zhì)程度較高，所含礦物種類較少，主要為磁鐵礦、石英、角閃石、透閃石、輝石、云母等，部分樣品發(fā)生了綠泥石化和綠簾石化。通過對比分析，磁鐵礦主要賦存于磁鐵石英巖、磁鐵角閃石英巖、磁鐵角閃巖、磁鐵石英角閃巖；其中，磁鐵石英巖與磁鐵角閃石英巖中還含有少量不確定的金黃色礦物。硫化物風化為褐鐵礦。

4 鐵礦成因推測

對平度北部地區(qū)鐵礦的分布及賦存情況做了具體分析后，通過查閱相關資料，對該區(qū)域廣泛分布的鐵礦成因進行了分析總結。

熱液型鐵礦床明顯受構造控制，有的是斷裂控礦，有的是褶皺控礦，還有斷裂與褶皺復合控礦。高溫熱液磁鐵礦、赤鐵礦礦床常與偏堿性花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖類有關。圍巖蝕變是熱液型鐵礦的顯著特征，高溫礦床常見透輝石化、透閃石化、黑云母化、綠簾石化等；中低溫礦床多見綠泥石化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化等。大多數(shù)熱液型鐵礦體較小，常成群出現(xiàn)。礦體呈脈狀、透鏡狀、扁豆狀，多見分支復合，膨脹收縮，尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象[4]。

通過實地考察和手標本的觀察與資料的整理對比，該地區(qū)鐵礦石在形態(tài)上符合熱液型礦床，都是粒塊狀結構；在伴生元素方面，該地區(qū)鐵礦還伴生有金、銅等有色金屬礦產(chǎn)；在構造方面，白堊系該地區(qū)形成網(wǎng)格狀構造，高溫熱液通過斷裂侵入元古宙地層形成酸性侵入體，高溫熱液既是熱源同時也是成礦的物質(zhì)來源，因此富集形成熱液型鐵礦床；在高溫熱液的作用下，元古宙地層的圍巖發(fā)生蝕變，常見黑云母化、綠簾石化、綠泥石化、絹云母化等，形成了荊山巖群和粉子山群的黑云斜長片麻巖、石英砂質(zhì)片麻巖、大理巖等變質(zhì)巖。

山東省區(qū)域地質(zhì)[5]提到，昌邑-平度地區(qū)的鐵礦為高～中溫熱液型磁鐵礦礦床。綜合以上分析可知，平度西北部地區(qū)鐵礦屬于高～中溫熱液型磁鐵礦礦床。從巖漿時代來看，大致推斷為在元古宙地層中形成了白堊世的鐵礦床。

本地區(qū)，褐鐵礦主要賦存在近地表，磁鐵礦礦床的上部，有充足的水和空氣進行風化。由此可見，褐鐵礦主要由硫化物風化形成。

5 結束語

（1）空間分布：鐵礦主要分布在平度西北部地區(qū)。西北部鐵礦由北向南展布，北部鐵礦埋藏較深，南部則埋藏較淺。（2）礦石的賦存：磁鐵礦主要賦存于磁鐵石英巖、磁鐵角閃石英巖、角閃石英巖、磁鐵角閃巖、磁鐵石英角閃巖、角閃石片巖中。褐鐵礦主要是磁鐵礦的風化產(chǎn)物，在礦石中不顯示。（3）磁鐵礦的成因機制：平度西北部地區(qū)鐵礦屬于高～中溫熱液型磁鐵礦礦床。褐鐵礦主要由硫化物風化形成。

參考文獻

[1]董漢文，趙國春，滕超，等.膠東鄧格莊金礦床控礦斷裂特征及其演化[J].地質(zhì)與勘探，2011，47（2）：135-142.

[2]柳志進，張維昕.萊西市山后金礦成礦地質(zhì)條件及資源潛力分析[J].黃金科學技術，2008，16（2）：18-23.

[3]林文蔚，趙一鳴，徐玨.膠東招遠-平度斷裂活動性質(zhì)及活動時代[J].中國區(qū)域地質(zhì)，2000，19（1）：43-50

[4]劉曉東.三江流域中南段鐵成礦學及磁法預測深部磁性鐵礦方法研究[D].長沙：中南大學，2011.

[5]宋明春，王沛成.山東省區(qū)域地質(zhì)[M].濟南：山東省地圖出版社，2003.

作者簡介：歐陽陽（1991-），女，碩士生。