兩種不同成因類型鐵礦的對比研究及找礦預(yù)測
——以山東省萊蕪牛泉鐵礦與汶上張家毛坦鐵礦為例

吳秉祿

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南 250014）

山東省鐵礦分布比較廣泛，主要成因類型有3種：沉積變質(zhì)型、接觸交代型、風(fēng)化—淋濾型。本文就筆者參與過的兩個不同成因類型的中型鐵礦床進行對比研究。萊蕪牛泉鐵礦成因類型為接觸交代型，礦床由3個礦體組成，提交鐵礦石資源量2375.0萬t；汶上縣張家毛坦鐵礦成因類型為沉積變質(zhì)型，礦床由3個礦帶14個礦體組成，提交鐵礦石資源量2890.4萬t。

牛泉礦區(qū)內(nèi)全為第四系覆蓋，厚10m±；張家毛坦礦區(qū)內(nèi)亦全為第四系覆蓋，厚50m±，均為隱伏礦體。對于隱伏鐵礦體，高精度磁法測量最有效的物探手段，可以為鉆探布置提供依據(jù)。從磁異常平面圖上對比，牛泉礦區(qū)磁異常屬于低緩磁異常，張家毛坦礦區(qū)磁異常形狀較規(guī)則多呈橢圓狀，且異常值較高。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 牛泉礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)

牛泉礦區(qū)大地構(gòu)造單元位于華北板塊（Ⅰ）魯西隆起區(qū)（Ⅱ），魯中隆起（Ⅱa）之新甫山-萊蕪斷?。á騛6）的泰萊凹陷（）內(nèi)，位于塔子—石門官莊斷裂北側(cè)，萊蕪弧形斷裂南側(cè)。

牛泉礦區(qū)位于礦山背斜西南傾沒端的西北翼，在50nT～250nT的磁力異常梯度變化帶上，東與杜官莊異常相接，走向74°，西與鹿毛埠異常相連，走向近東西。由南北方向看，異常強度為南高北低，異常梯度北部略比南部緩，總體特征是強度低，梯度緩，△T最高值280nT。

1.2 張家毛坦礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)

張家毛坦礦區(qū)大地構(gòu)造位于華北板塊（Ⅰ）魯西隆起區(qū)（Ⅱ），魯中隆起（Ⅱa）之東平-肥城斷隆（Ⅱa4）的東平凸起（）南部。北部出露寒武系地層，新太古代泰山巖群變質(zhì)巖系星點狀分布，大部地區(qū)為第四系所覆蓋。區(qū)域構(gòu)造格架主要由NNW向展布的韌性變形帶及NNW向的斷裂構(gòu)成。巖漿巖較發(fā)育。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 牛泉礦區(qū)地質(zhì)特征

牛泉礦區(qū)地層由老至新為：奧陶紀馬家溝群、石炭紀本溪組、古近紀大汶口組、第四系；礦區(qū)構(gòu)造較簡單，僅見兩條成礦期后斷裂構(gòu)造，破壞了礦體的完整性。較多閃長巖順層浸入于奧陶紀馬家溝群灰?guī)r中，為礦山巖體邊緣相巖石，屬礦山巖體的西南延部分，組成巖體的巖石類型有閃長巖、輝石閃長巖、角閃閃長巖，局部見正長閃長巖、閃長玢巖分布。

2.2 張家毛坦礦區(qū)地質(zhì)特征

張家毛坦礦區(qū)地表廣泛分布著第四系，其下為新太古代泰山巖群雁翎關(guān)組，地層呈單斜產(chǎn)出，構(gòu)造及巖漿巖不發(fā)育。礦區(qū)共存在3條明顯的NW走向的條帶狀磁異常，由西向東依次編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號。

3 礦床地質(zhì)

3.1 牛泉鐵礦床地質(zhì)特征

本礦床由3個礦體組成，由上至下編號分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。礦體多產(chǎn)于閃長巖與大理巖、灰?guī)r的接觸帶上，個別部位產(chǎn)于閃長巖或大理巖內(nèi)。礦體形態(tài)總體較簡單，多呈似層狀產(chǎn)出，Ⅲ礦體為主礦體，平均5.60m，厚度變化系數(shù)131.06%，屬厚度變化復(fù)雜型礦體。TFe平均品位40.49%，品位變化系數(shù)28.43%，屬有用組分均勻型礦體。

雖然牛泉礦床品位較高，厚度較大，但由于礦體埋深較大，傾角較小，所以在本區(qū)呈現(xiàn)出低緩磁異常的特征，但仍然可以觀察到ΔT值隨礦體埋深增加而變小的特征。

3.2 張家毛坦礦區(qū)礦體特征

本礦床產(chǎn)于新太古代泰山巖群雁翎關(guān)組內(nèi)，按礦體的空間分布，劃分為3個礦帶，由西向東編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦帶，分別與高精度磁法測量圈定的3條帶狀磁異常相對應(yīng)。

張家毛坦鐵礦床由14個礦體組成。礦體均呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀同地層片理高度吻合，礦體傾向SW，傾角45°～60°；礦體厚度變化系數(shù)為12.15%～77.98%，厚度變化屬于穩(wěn)定—較穩(wěn)定型；TFe品位變化系數(shù)為8.60%～20.48%，mFe品位變化系數(shù)為10.43%～31.69%，TFe、mFe品位變化屬于均勻型。

雖然張家毛坦鐵礦床較牛泉鐵鐵礦床mFe品位低，但由于其埋藏淺，傾角較大，所以形成了磁異常值較高，磁異常形狀較規(guī)則的特點，ΔT曲線呈波浪狀，3個磁異常帶的峰值均在3個鐵礦帶頂部偏左的位置。

4 礦石質(zhì)量

牛泉礦區(qū)鐵礦床平均品位TFe40.49%，mFe36.81%，礦石礦物主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、褐鐵礦及黃鐵礦等；張家毛坦礦區(qū)鐵礦床平均品位TFe27.95%，mFe19.85%，礦石礦物主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、褐鐵礦及黃鐵礦等。兩礦區(qū)礦石礦物成分相似，但含量差別較大。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

5.1.1 牛泉礦床成因

牛泉鐵礦床成礦巖體為晚燕山期的閃長巖體，通過鋯石LAICP-MS測年得到結(jié)果為（130±3）Ma，成因類型屬于接觸交代型即矽卡巖型鐵礦床。主要依據(jù)為：礦體主要產(chǎn)于閃長巖與大理巖、灰?guī)r的接觸帶上；礦石中含有大量的矽卡巖標準礦物；礦體的圍巖具有強烈的矽卡巖化。

5.1.2 張家毛坦礦床成因

本礦床類型屬于沉積變質(zhì)鐵礦床之變質(zhì)鐵硅建造鐵礦，即鞍山式鐵礦，主要依據(jù)為：礦床賦存于泰山巖群含鐵變質(zhì)建造中；礦體形態(tài)較簡單，多呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖高度吻合；礦石的礦物成分較簡單，礦石礦物主要為磁鐵礦，脈石礦物主要為石英，其次為普通角閃石、綠泥石、黑云母等；礦石具柱粒狀變晶及粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條紋條帶狀構(gòu)造。

5.2 找礦標志

5.2.1 牛泉礦區(qū)找礦標志

燕山晚期（130±3）Ma的閃長巖是尋找本類型鐵礦的重要標志，礦體邊部多形成矽卡巖型礦床；富鎂質(zhì)馬家溝群五陽山組的厚層白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖在成礦中發(fā)揮了極其重要作用，是尋找該類型鐵礦的重要標志；矽卡巖化及磁異常亦是本類型鐵礦的重要找礦標志，在勘查工作中尤其要重視低緩磁異常。

5.2.2 張家毛坦礦區(qū)找礦標志

新太古代泰山巖群含鐵變質(zhì)建造及帶狀磁異常是本類型鐵礦床的重要找礦標志。

6 結(jié)語

帶狀磁異常在鞍山式鐵礦中發(fā)揮了重要作用，其形狀及梯度變化可以指示鐵礦體的形態(tài)，磁異常的長軸方向與礦體走向基本相同，短軸方向上ΔT等值線梯度變化較小一側(cè)指示了礦體的傾向；低緩磁異常亦為矽卡巖型鐵礦勘查提供了較好的找礦方向，較強磁異常向低負異常的過渡帶，即低緩磁異常分布區(qū)，是尋找鐵礦床的有利部位。

牛泉礦區(qū)礦體邊界基本控制，僅19線與21線北部有一定的找礦空間。礦區(qū)外圍具有良好的找礦前景，如礦區(qū)北部的柳行溝地區(qū)，雖然異常值不高，但有一定的規(guī)律性，構(gòu)造上位于礦山背斜傾伏端的北翼，亦是尋找矽卡巖型鐵礦的有利部位；礦區(qū)西鄰的鹿毛埠地區(qū)有與牛泉礦區(qū)相似的地質(zhì)特征，此低緩磁異常區(qū)有較好的找礦前景。

張家毛坦鐵礦床賦存于新太古代泰山巖群雁翎關(guān)組中，礦體的形態(tài)嚴格受圍巖控制，產(chǎn)狀亦與圍巖相同。在傾向上，礦體有穩(wěn)定延伸的趨勢，在礦床深部具有較大的找礦潛力。