廬江縣下灣地區(qū)地質(zhì)特征及礦床成因分析

趙進(jìn)飛，張 礦

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

安徽省廬江縣下灣鐵礦床屬層控沉積～熱液疊加改造型礦床。本文主要基于勘查工作成果，結(jié)合該區(qū)以往地質(zhì)工作認(rèn)識，總結(jié)礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志，探討礦床成因[1]。

1 地質(zhì)背景

安徽省廬江縣下灣鐵礦床位于中生代廬樅火山巖盆地的東北部邊緣，礦體賦存于蓋層火山巖與基底地層接合部位中，屬層控沉積～熱液疊加改造型礦床。廬樅火山巖盆地位于揚(yáng)子板塊西北緣，西鄰郯廬斷裂帶，南為下?lián)P子破碎帶，是以中、下侏羅統(tǒng)陸相碎屑巖建造為基底，經(jīng)燕山運(yùn)動而發(fā)育起來的火山巖盆地。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

下灣鐵礦床位于廬樅火山巖盆地北部與基底沉積巖的接合部位，地層主要由侏羅系中、下統(tǒng)陸相碎屑巖與侏羅系上統(tǒng)蓋層火山巖地層組成及第四系。陸相碎屑巖地層主要分布于礦區(qū)北部龍門橋～楊橋；火山巖系地表分布于礦區(qū)南部；第四系地表主要分布于礦區(qū)北部平坦地帶及山間谷地[2-5]。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于廬樅火山巖盆地東北部，區(qū)域性斷裂有大安山南北向斷裂、缺口～羅河斷裂、廬江～襄安斷裂，這幾條斷裂及其次級構(gòu)造，構(gòu)成了礦區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造形態(tài)。礦區(qū)位于棗樹咀背斜的南東翼。根據(jù)礦區(qū)地表地質(zhì)填圖及鉆孔深部揭露表明，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，構(gòu)造形跡主要以斷裂構(gòu)造為主。在礦區(qū)范圍內(nèi)，基底地層總體為一走向近東西向，往南東傾斜的單斜構(gòu)造，下灣鐵礦床位于該單斜構(gòu)造的南部?；鹕綆r地層呈微角度不整合覆蓋于其上。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為火山熔巖、淺成侵入巖和次火山巖，屬磚橋組和龍門院組?；鹕饺蹘r分布廣泛，主要巖性為粗安巖，角閃粗安巖。侵入巖主要為淺成相隱伏侵入體，多見于鉆孔，其巖性主要為正長巖、石英正長巖，地表部分可見閃長玢巖體。次火山巖巖性為粗安斑巖，地表出露面積約為0.3Km2，呈巖枝狀產(chǎn)出，侵位于龍門院組火山巖地層中[6]。

2.4 圍巖蝕變

下灣鐵礦內(nèi)巖石蝕變發(fā)育較為普遍，根據(jù)巖石蝕變的類型及主要蝕變礦物組合，可將巖石蝕變從下到上分為四個蝕變帶，即堿性長石化～角巖化蝕變帶、矽卡巖化～大理巖化蝕變帶、電氣石化～鉀化蝕變帶、鉀化～高嶺石化～綠泥石化蝕變帶，不同蝕變期具相互疊加現(xiàn)象（圖1）。

圖1 下灣鐵礦床0勘探線蝕變分帶圖

2.5 地球物理特征

廬樅盆地北部邊緣，航磁ΔT呈梯度帶，等值線近似平行。經(jīng)化極提取的淺源異常，存在龍橋～馬鞭山～下灣局部航磁異常，呈長橢園形，長約3000m，寬約600m，其走向在龍橋～馬鞭山地區(qū)約為105°，在下灣約75°，磁異常強(qiáng)度由西向東逐漸減弱。

下灣鐵礦緊鄰馬鞭山鐵礦，馬鞭山鐵礦東側(cè)。礦區(qū)地磁ΔT異常與馬鞭山鐵礦區(qū)異常連為一體，其總體特征為形態(tài)規(guī)則、正負(fù)相伴低緩異常、其上疊加淺源干擾異常，幅值約1000nT，負(fù)極值約為-800nT，正負(fù)異常極值中心約600m，梯度較緩。礦體分布于ΔT零值線南約200m～300m，經(jīng)化極后提取的深源異常與礦體平面投影基本對應(yīng)。分析認(rèn)為深源磁異常系由隱伏的馬鞭山～下灣鐵礦引起[7]。

3 礦床地質(zhì)特征

（1）礦體地質(zhì)特征。下灣鐵礦床緊鄰馬鞭山鐵礦的東部，為馬鞭山鐵礦的東延部分，為一隱伏的中型高硫混合礦石磁鐵礦床，Ⅰ號鐵礦體為主礦體，賦存在羅嶺組上段第三層上部碳酸鹽巖相向鐵、鈣質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、碎屑巖相過渡的相變帶中，礦體嚴(yán)格受羅嶺組上段第三層上部的鐵、鈣質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖地層層位控制；Ⅱ、Ⅲ號鐵礦體為小赤鐵礦體，為單線單孔控制，規(guī)模甚小。另有五個硫鐵礦體和一個銅金礦體，除Ⅰs號硫鐵礦礦體為單線兩孔控制外，其余四個硫鐵礦體均為單線單孔分布于7線，規(guī)模甚??；銅金礦體亦為單線單孔控制，分布于3線，為脈狀銅金礦體，規(guī)模甚小。Ⅰ號鐵礦體為本礦床主礦體，水平投影形態(tài)為不規(guī)則的多邊形，長軸方向總體呈70°延伸，長677.9m，寬度最小為400.95m（4勘探線），最大為589.75m（0勘探線），平均寬度為495.35m，長寬之比為1.15：1。礦體平均厚度（真厚度）為15.16m，厚度變化系數(shù)為71.19%，屬中等類型。下灣鐵礦體為馬鞭山鐵礦體的東延部分，從走向來看，馬鞭山鐵礦體走向約為92°，下灣鐵礦體總體走向?yàn)?0°，傾向總體向北傾，但傾角變化較大。礦體賦存在-430.51m～-779.30m標(biāo)高內(nèi)。

（2）礦石特征。Ⅰ號礦體礦石中的礦石礦物成分以磁鐵礦為主，次為黃鐵礦，少量赤鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物主要為方解石、綠泥石、透閃石、絹云母、石榴子石、硬石膏、高嶺石、石英等。礦石中主要有用元素為Fe，主要伴生S，少量Au、Cu等可綜合利用的元素。Ⅰ號礦體TFe單樣最高品位為58.05%，一般在30%～50%，其平均品位為39.63%，品位變化系數(shù)為28.48%，屬均勻型；mFe單樣最高量為52.75%，一般在20%～45%之間，平均為30.30%，品位變化系數(shù)為42.96%，屬均勻類型。礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形～它形粒狀結(jié)構(gòu)，磁鐵礦多呈半自形～它形晶產(chǎn)出，稀疏或密集浸染于脈石中，黃鐵礦亦呈此結(jié)構(gòu)，次為自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代邊緣及交代網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，次為條帶狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、花斑狀構(gòu)造。按礦物組合及含量劃分，礦石自然類型可分為方解石、綠泥石磁鐵礦礦石、透輝石磁鐵礦礦石、（金）綠云母磁鐵礦礦石。本礦床鐵礦石伴生的硫等組份超過了規(guī)定的要求，均需選礦，礦石工業(yè)類型為需選含硫磁性鐵礦石[8]。

4 礦床成因分析

下灣鐵礦主要呈層狀、似層狀賦存于羅嶺組上段第三層上部，礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本相符。礦石與圍巖一致的條帶狀構(gòu)造，熱液交代作用弱的部位有明顯的沉積鐵礦層等，都能反映出礦體的形成具有沉積成礦的特點(diǎn)；而礦體圍巖的強(qiáng)烈蝕變和礦石具明顯的交代結(jié)構(gòu)，如交代殘余結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、充填交代結(jié)構(gòu)，則反映出礦體的形成與熱液作用密切相關(guān)。下灣鐵礦床形成的主要因?yàn)閲鷰r地層富含鐵質(zhì)，為礦體的形成提供了較好的物質(zhì)來源，燕山晚期的石英正長巖體的侵入，產(chǎn)生熱動力及熱液作用，圍巖蝕變強(qiáng)烈，并使原始沉積的鐵質(zhì)活化轉(zhuǎn)移，而覆蓋于礦層之上的火山熔巖巖石結(jié)構(gòu)致密，裂隙、孔洞較少，起到了密封作用，使下伏含礦地層（羅嶺組上段第三層中的灰?guī)r、泥灰?guī)r，含鐵錳結(jié)核灰?guī)r）處于較為封閉的空間，有利于成礦熱液在含礦地層中充分地萃取、富集鐵質(zhì)，進(jìn)而形成礦體[9，10]。

5 找礦標(biāo)志

①物探異常：低緩的呈條帶狀分布的磁異常，并疊加有局部的重力異常。②圍巖蝕變：地層具強(qiáng)烈的矽卡巖化、綠泥石化、堿性長石化。③侵入巖附近：富含鉀質(zhì)的正長巖漿附近。④含礦層位：羅嶺組上段第三層中的灰?guī)r、泥灰?guī)r，含鐵錳結(jié)核灰?guī)r。