安徽省霍邱地區(qū)地質(zhì)特征及典型礦床成因淺析

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）

1 區(qū)域地質(zhì)

霍邱研究區(qū)位于華北地臺(tái)南緣，從地質(zhì)發(fā)展階段來(lái)看，屬華北克拉通早前寒武紀(jì)地殼演化的產(chǎn)物，屬嵩箕古陸南緣東西向坳陷帶中的南北向海槽條帶狀硅鐵建造[1]。

1.1 地層巖性

本區(qū)屬于華北地層兩淮地層分區(qū)，除部分古生代缺失，前寒武至第四紀(jì)地層均有發(fā)育[2]。

主要出露地層巖性有新太古界霍邱群花園組的微斜變斑～眼球狀混合巖，夾少量黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖以及均質(zhì)混合巖、混合片麻巖；新太古界霍邱群吳集組的黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖；新太古界霍邱群周集組的富鋁片麻巖～石英云母片巖～白云石大理巖，原巖相當(dāng)于泥質(zhì)雜砂巖～泥質(zhì)、硅鐵質(zhì)巖～鎂質(zhì)碳酸鹽巖；古元古界鳳陽(yáng)群含石英、云母、閃石大理巖為主，夾石英云母片巖、斜長(zhǎng)變粒巖、陽(yáng)起透輝巖；新元古界曹店組的淺褐色鐵質(zhì)礫巖；第四系下更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。

1.2 巖漿巖

據(jù)地質(zhì)勘查資料，已知有重新集、吳集和草樓三個(gè)混合花崗巖體，其余均為巖脈[3]。

區(qū)內(nèi)巖脈系相當(dāng)發(fā)育，規(guī)模南北一般長(zhǎng)約數(shù)百米，東西寬數(shù)米，發(fā)育程度大體上有南強(qiáng)北弱趨勢(shì)。巖性可分為酸性、中性、基性以及堿性巖類，其它隱伏范圍內(nèi)的巖脈也屢有見及，但往往為單孔揭露，產(chǎn)狀及規(guī)模多不詳[4]。

噴出巖見于吳集礦床東南部鉆孔中，屬侏羅系毛坦廠組上部。主要巖性為玄武安山巖，似斑～斑狀結(jié)構(gòu)，杏仁構(gòu)造。斑晶礦物為斜長(zhǎng)石，橄欖石，顯定向分布?；鹕剿樾紟r亦見于吳集礦床東南部鉆孔中，屬毛坦廠組上部和黑石渡組。巖性有玄武安山質(zhì)熔巖角礫巖，凝灰角礫巖和凝灰?guī)r。

1.3 構(gòu)造

研究區(qū)位于華北地臺(tái)南部，豫～淮臺(tái)褶帶東段之淮南復(fù)向斜以南，六安斷裂以北，合肥坳陷和潢川坳陷之間，即構(gòu)成淮陽(yáng)山字型構(gòu)造脊柱的四十里長(zhǎng)山一帶。研究區(qū)經(jīng)歷了新太古代的末河淮陸核形成及發(fā)展。古元古代地塊及其拗槽活動(dòng)帶所圍繞[5]。古元古代末拗槽活動(dòng)帶收縮、回返、晚期地層發(fā)生褶皺和區(qū)域性變質(zhì)作用，從而形成穩(wěn)定的地臺(tái)統(tǒng)一基底。中、新生代為地臺(tái)活化階段，斷裂發(fā)育伴有火山和侵入活動(dòng)，而后為斷～拗陷沉降以及斷塊隆起，從而形成本區(qū)盆地山嶺式構(gòu)造景觀。

2 區(qū)域地球物理概況

2.1 重力場(chǎng)

華北平原大區(qū)域的重力場(chǎng)大致呈南北走向，重力值由東向西逐漸下降，如東在連云港為10毫伽，至潁上下降為-30毫伽，阜陽(yáng)地區(qū)為-40毫伽。

研究區(qū)根據(jù)1：50萬(wàn)布伽重力異常圖，在本區(qū)北部阜陽(yáng)地區(qū)以北和南部馬店地區(qū)表現(xiàn)為近東西向，二者之間表現(xiàn)為北北東～近南北向的正異常帶。兩側(cè)表現(xiàn)為負(fù)異常區(qū)，東側(cè)呈北東向展布，西側(cè)呈北西向展布；梯度變化趨勢(shì)為東陡西緩?；羟裱芯繀^(qū)即位于正異常與負(fù)異常變化地帶。通過查閱以往資料表明：該地區(qū)重力正負(fù)異常反映了基底起伏，區(qū)域近南北向重力正異常帶即反映霍邱研究區(qū)域基底變質(zhì)巖的隆起范圍，其中重磁結(jié)合的異常多由埋藏較淺的磁性鐵礦體引起；形態(tài)比較規(guī)則或呈狹帶狀的重力正異常還可能由非磁性的鏡鐵礦體引起。重力負(fù)異?；旧戏从沉耸加谇喟卓谙档牡嘏_(tái)蓋層以及中、新生代凹陷盆地沉積區(qū)[6]。

2.2 磁場(chǎng)

據(jù)1：50萬(wàn)航磁（△T）解譯，該地區(qū)區(qū)域磁異常帶具有東西向展布的特點(diǎn)。但在研究區(qū)范圍內(nèi)卻表現(xiàn)為近南北、北部向東偏轉(zhuǎn)的弧形磁異常變形特點(diǎn)，其航磁分布特點(diǎn)與區(qū)域內(nèi)布伽重力異常分布成對(duì)應(yīng)關(guān)系，此特征也反映出該地區(qū)的基底變質(zhì)巖系的分布特點(diǎn)和地臺(tái)蓋層以及中新生界構(gòu)造特征。其中正磁異常帶反映了研究區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖系的分布范圍特征和構(gòu)造方向特征，正磁異常較高，特別是有負(fù)磁異常緊密伴隨的異常帶，多是埋藏較淺的磁性鐵礦體引起。獨(dú)立的負(fù)磁異常區(qū)則反映其它沉積巖。形成了圍繞陸核邊緣分布的新太古界火山～沉積含礦建造，古元古代開始的拗槽活動(dòng)，在本區(qū)已轉(zhuǎn)化為邊緣海了。

3 典型礦床地質(zhì)特征-鐵礦

3.1 地層

鐵礦賦礦巖層為新太古界霍邱群周集組，劃分為上、下兩巖性段，即周集組上段和周集組下段：

周集組下段的巖石組合為混合巖與角閃斜長(zhǎng)片麻巖，其厚度大于185m，是Ⅱ號(hào)礦體(陽(yáng)起石英磁鐵礦)的賦存層位。主要巖性為陰影條帶狀—均質(zhì)混合巖，條帶狀混合巖，二者往往無(wú)明顯界線，呈復(fù)雜的漸變過渡互層。層內(nèi)夾混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、偉晶質(zhì)混合巖脈或團(tuán)塊，有石英黑云片巖、角閃—陽(yáng)起石英磁鐵礦等薄層，界線一般比較清楚，呈整合關(guān)系。均質(zhì)混合巖外貌似花崗質(zhì)巖石，其內(nèi)殘留體較少，偉晶—花崗質(zhì)巖脈或團(tuán)塊較多，與混合花崗巖之間的界線難以區(qū)分。

周集組上段的巖石組合為含磁鐵礦的片巖和白云石大理巖，厚度大于100m，是Ⅰ礦體的賦存層位，主要巖性有白云石大理巖、含蘭晶石黑云斜長(zhǎng)片巖和混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖。大理巖與片巖的界線一般較清晰，呈整合接觸，片巖與片麻巖之間則呈漸變過渡關(guān)系，礦體主要賦存于黑云斜長(zhǎng)片巖中。

3.2 構(gòu)造

含礦巖段為總體呈向東突出的寬緩弧形?？傮w傾向西，傾斜角較陡，成單斜構(gòu)造，局部發(fā)育有層內(nèi)或?qū)娱g褶皺。

礦床內(nèi)主要斷層見近南北向斷層一條，依據(jù)主要是：①CM3以南YM1中錯(cuò)斷了Ⅰ號(hào)礦體，產(chǎn)狀為90°∠50°，即北北東向南南西方向連續(xù)延伸的Ⅰ號(hào)礦體在這個(gè)“面”以西突然缺失，代之以條帶狀白云石大理巖產(chǎn)出；②在其他地方白云石大理巖與片巖或礦體均呈整合接觸，而在此處大理巖與Ⅰ號(hào)礦體好象呈“角度不整合”接觸，且接近這個(gè)“面”的大理巖的條帶明顯受到拖曳作用，產(chǎn)狀變得向東陡傾；③這個(gè)“面”的兩側(cè)地質(zhì)體均有不同程度的碎裂巖化現(xiàn)象，而且在礦體中還可見到大理巖的“捕虜體”。

巖石節(jié)理常見的縱向、橫向和斜交三組。其中橫向一組常產(chǎn)生微小的相對(duì)平移錯(cuò)距，產(chǎn)狀近直立，切割縱向和斜交二組；縱向一組常與片理呈不大的交角，偶見在剖面上呈“X”形共軛。

3.3 含礦巖系特征

鐵礦含礦巖系，呈向東突出的弧形貫穿研究區(qū)。厚度＞320m。礦床南部較厚，北部較薄，主要巖石組合為黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖，少量斜長(zhǎng)角閃巖，局部為含透閃石磁鐵礦大理巖，陰影條紋狀混合巖，以及普遍分布的磁鐵石英巖、角閃磁鐵石英巖等。含礦巖系中的礦層在礦床中部有褶曲，南部礦體厚度薄而產(chǎn)狀陡，北部礦體厚度較大而產(chǎn)狀緩。

4 礦體地質(zhì)特征

4.1 礦體特征

本礦床目前已發(fā)現(xiàn)的礦體共有2個(gè)，即Ⅰ、Ⅱ礦體，其中Ⅰ為研究區(qū)主要礦體。

Ⅰ礦體為本礦床的主要礦體，其位于Ⅱ礦體的上部，礦體的頂?shù)装鍨樾遍L(zhǎng)角閃片巖和混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖，局部頂板為條帶狀白云石大理巖?？拥乐幸娫摰V體沿走向和傾向上連續(xù)性均較好，其長(zhǎng)505.50m，控制的長(zhǎng)度為455.50m，控制深度在-120.65m～-335.33m間，礦體延深為98.57m～235.13m，平均延深為172.48m，控制的延深為77.84m～140.61m，平均控制延深為101.26m。該礦體厚度在2.92m～15.34m間，平均厚度8.45m，礦體厚度在走向上的變化是：中部77線最厚，最大達(dá)15.34m，向北至81線變薄為7.49m，向南至75線則變薄至2.92m～7.00m，而至73線則變?yōu)?.97m。在傾向上，一般在淺部礦體厚度較大，向深部厚度變小。

4.2 礦石質(zhì)量

主要金屬礦物成份為磁鐵礦，時(shí)有少量赤鐵礦、微量黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦等。

礦石以細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)為主，部分迭加不等粒和斑狀變晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造是區(qū)域變質(zhì)作用的結(jié)果，其主要構(gòu)造有：條帶狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、皺紋構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

5 礦床成因

霍邱地區(qū)鐵礦主要為沉積變質(zhì)鐵礦，含鐵建造的巖石具有層理狀構(gòu)造，韻律性較發(fā)育，說明是由沉積作用形成的，然后受區(qū)域變質(zhì)作用，混合巖化作用以及混合～花崗巖對(duì)含礦變質(zhì)建造的侵位，包裹、超覆等形式的改造，形成了形態(tài)各異的鐵礦床。

（1）含礦變質(zhì)巖建造有較簡(jiǎn)單的韻律性，巖石和礦石呈不同規(guī)模的復(fù)式互層，其中巖石類型主要是片麻巖，巖性較簡(jiǎn)單，為變晶結(jié)構(gòu)，可見變余碎屑結(jié)構(gòu)。巖石中黑云母和角閃石呈韻律交替重復(fù)出現(xiàn)，礦石類型亦較簡(jiǎn)單，其中閃石、石英、磁鐵礦的量比變化與形成的礦石條紋～條帶狀構(gòu)造交替，含礦巖段由底板、中間隔層和夾石至頂板巖石含鐵量呈遞增變化，反映了巖石相變與鐵質(zhì)組份含量變化相一致的關(guān)系。這說明含礦變質(zhì)巖系為沉積作用形成的。

（2）不同巖層的整合接觸關(guān)系，雖然與區(qū)域變質(zhì)作用有關(guān)，但更多現(xiàn)象說明結(jié)晶片理和原生層理是一致的。作為變質(zhì)建造，其重結(jié)晶的礦物組合大致反映了低角閃巖相中深變質(zhì)作用的特征。

（3）控礦因素：從區(qū)域范圍或礦床范圍內(nèi)，該類型礦床的形態(tài)、產(chǎn)狀、保存、集中是受基底構(gòu)造控制，尤其是混合花崗巖對(duì)變質(zhì)含礦帶可能呈侵位、超復(fù)、包裹等形式，雖然具有破壞作用，使得變質(zhì)巖含礦帶不連續(xù)甚至破碎，但以混合花崗巖隆起或侵入形式的混合巖化中心，構(gòu)成了穹隆或背斜的軸部，或是在穹隆或背斜之間的凹陷或隔槽中，含礦帶得以保存而形成礦床。