巢湖市英山鐵礦地質(zhì)特征及開發(fā)前景

周 超，王 莎

（1.山西中條山集團(tuán)篦子溝礦業(yè)有限公司，山西 運(yùn)城 710016；2.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局三一二地質(zhì)隊(duì)，安徽 蚌埠 233000）

目前，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對礦產(chǎn)的需求越來越大，鐵礦石供應(yīng)日趨緊張，大量需要進(jìn)口，加快我國鐵礦資源的勘查力度勢在必行。巢湖市英山鐵礦位于巢湖市廟崗鄉(xiāng)及肥東縣橋頭集鎮(zhèn)結(jié)合部位，區(qū)內(nèi)交通較為便捷。礦業(yè)已成為當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)之一，以鐵礦礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最好。區(qū)內(nèi)電力供應(yīng)良好，勞動力充足，適宜工礦業(yè)發(fā)展。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

英山鐵礦分布在肥東晚太古～早元古代變質(zhì)巖區(qū)浮槎山～大康集復(fù)背斜中段之南東翼。巢湖～肥東一帶晚太古～早元古代變質(zhì)巖處于郯廬斷裂帶內(nèi)，東界至下?lián)P子褶皺帶，西界抵合肥斷陷盆地。其總體呈北北東向帶狀展布，北起高亮集，南抵中廟，長約50km。區(qū)域出露地層以晚太古～早元古代變質(zhì)巖系為主[1]。在其北部的雞龍山～西山驛西側(cè)，尚零星分布有白堊系～下第三系紅巖，而第四系砂礫、粘土層則廣布于全區(qū)山間低洼及平原地帶。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層為上太古界～下元古界闞集巖群和下元古界肥東巖群。闞集巖群自下而上劃分為浮槎山巖組和大橫山巖組，肥東巖群自下而上劃分為雙山巖組和橋頭集巖組。浮槎山巖組以暗綠色角閃斜長片麻巖為主，夾黃褐色黑云斜長片麻巖。大橫山巖組為主要含礦地層，巖性單一，主要為暗綠色角閃斜長片麻巖、角閃片巖、黃褐色黑云斜長片麻巖、二云斜長片麻巖、黑云片巖、磁鐵礦層,與下伏浮槎山巖組呈整合接觸。雙山巖組為白云質(zhì)大理巖、白云石大理巖、含磷白云質(zhì)大理巖、含磷變粒巖以及1～2層厚約0.5m～2.5m硅質(zhì)磷灰?guī)r組成。橋頭集巖組為暗綠色角閃斜長片麻巖夾角閃片巖,與下伏雙山巖組呈整合接觸。

2.2 構(gòu)造

褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為走向北東的單斜，為浮槎山～大康集復(fù)式背斜南東翼組成部分。巖層走向?yàn)楸睎|50°～60°，傾角60°～65°，由北向南傾角逐漸增大。次一級小褶皺十分發(fā)育，有的甚至為等斜褶皺,褶皺軸面走向一般為北東50°～70°，傾向北西，褶皺脊線向南西傾伏、收斂，向東略微撒開,與區(qū)域褶皺軸面傾向北西，脊線向南西方向傾伏的特點(diǎn)基本相同。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造按其方向大致可分三組，①北東向斷層4條，一般延展不長，規(guī)模較小，走向一般65°～70°，傾向北西，傾角70°～80°，3條壓性逆斷層，1條張性正斷層；②北西向斷層6條，斷層走向300°～340°，斷面呈波狀彎曲局部平直，傾向南西，傾角55°～80°，斷層規(guī)模較大，破碎帶發(fā)育，寬1.5m～6m不等，兩側(cè)常發(fā)生程度不等的碎裂巖化，糜棱巖化，破碎帶中角礫不多見，多成半渾園狀、次棱角狀，礫徑為0.1cm～3cm，常見一些斜沖或近似水平的擦痕，斷層性質(zhì)除1條為扭性外，其余均為壓扭性；③北北東向斷層2條，斷層走向北東10°～20°，傾向北西，傾角70°，斷面兩側(cè)地層明顯發(fā)生位移，東盤北推，西盤南推，但一般位移不大，規(guī)模較小，斷層性質(zhì)屬扭性。此外，與斷層相伴生的節(jié)理、劈理十分發(fā)育，節(jié)理方向多與斷層平行，其中一組10°～20°，傾向南東，傾角70°～85°的節(jié)理與一組340°～350°，傾向南西，傾角約50°的節(jié)理組成“×”型節(jié)理。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，表現(xiàn)為巖漿侵入活動，對礦體起著破壞作用。按巖性可以劃分為片麻狀閃長巖、片麻狀黑云母花崗巖和花崗巖三類。

片麻狀黑云母花崗巖（γG）多呈巖墻、巖枝及小的巖株產(chǎn)出，巖石常呈土黃色、淺肉紅色，鏡下除常見中～粗?；◢徸兙ЫY(jié)構(gòu)外，交代結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)亦較發(fā)育，礦物成分主要為鉀長石、石英、斜長石?；◢弾r（ry）多呈北東東向展布，出露長300m～600m以上，寬一般為50m～250m，大多呈巖板、巖墻狀，局部沿片麻理或略作斜交侵入呈透鏡狀產(chǎn)出。其巖性為灰白、淺肉紅色，中～細(xì)粒變余花崗結(jié)構(gòu)，在鏡下可見黑云母、長石、石英平行排列具片麻狀構(gòu)造。礦物成份以鉀長石為主，次為斜長石、石英。

2.4 變質(zhì)巖與變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)巖石因受多次構(gòu)造運(yùn)動的影響，已發(fā)生中～深程度變質(zhì)。另外，由于受后期混合巖化作用和巖漿活動的影響，致使巖石的礦物成分與構(gòu)造特征更趨復(fù)雜化。根據(jù)礦物成份、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，將區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖分為八類，即云母片巖類；云英片巖類；綠色片巖類、斜長片麻巖類；堿長片麻巖類；斜長角閃巖類；粒狀巖類；大理巖及白云巖大理巖類。其中，最常見的巖石有角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、角閃片巖、黑云角閃片巖、黑云片巖等。

2.5 礦石特征

礦石的礦物成分較為簡單，主要金屬礦物為磁鐵礦。此外有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁赤鐵礦等。其中：磁鐵礦：在礦體中分布最廣，沿片理方向呈帶狀集結(jié)或點(diǎn)狀侵染，單個(gè)晶體多呈它形晶，少數(shù)半自形晶，粒度大小不一，一般在0.05mm～1.5mm，少數(shù)0.02mm左右，最大達(dá)2mm，多和角閃石、黑云母、綠泥石等礦物伴生，磁鐵礦多有不均勻的磁赤鐵礦化，偶見少量赤鐵礦沿磁鐵礦的邊緣或裂隙呈細(xì)網(wǎng)脈狀穿插交代。礦石結(jié)構(gòu)較簡單，主要有：①纖狀花崗變晶結(jié)構(gòu)：由柱狀、變晶狀角閃石與粒狀、變晶狀被拉長或呈渾園狀的石英和少量等軸粒狀、變晶狀鐵鋁榴石和他形粒狀被拉長的磁鐵礦緊密嵌布構(gòu)成。②鱗片狀花崗變晶結(jié)構(gòu)：由鱗片狀、變晶狀的黑云母與粒狀變晶狀的石英和不規(guī)則狀的磁鐵礦嵌布而成。③花崗變晶結(jié)構(gòu)：由等軸粒狀及不等軸它形粒狀石英和不規(guī)則狀磁鐵礦、赤鐵礦及少量角閃石、磷灰石緊密嵌生。此外，尚見包含變晶結(jié)構(gòu)、代網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)等。

礦石的構(gòu)造主要為片狀構(gòu)造及浸染狀構(gòu)造，其中片狀構(gòu)造為磁鐵礦沿巖石之片理方向呈定向分布而成；浸染狀構(gòu)造為磁鐵礦呈星點(diǎn)狀浸染體嵌布于脈石中而成。另外，尚見由磁鐵礦的長條狀集合體與具定向排列的角閃石、石英、云母等礦物相間分布而構(gòu)成條帶狀構(gòu)造，局部偶見塊狀構(gòu)造。

礦床中鐵礦石的單樣全鐵最高品位為39.55%，最低品位為20.15%，全礦床平均品位為TFe26.31%、mFe為20.71%，磁性占有率78.72%。礦石中硅酸鐵中鐵的含量最低為2.17%，最高為7.43%，一般在3%～4%之間。有害組分硫、磷、砷、錫、鉛、鋅、銅都低于允許含量，故不會對礦石的利用帶來不利的影響。風(fēng)化帶內(nèi)礦石具弱氧化，少量磁鐵礦氧化成赤鐵礦或褐鐵礦，風(fēng)化帶之下巖石較鮮，磁鐵礦基本上未氧化。

2.6 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀

鐵礦體均賦存于大橫山巖組中，區(qū)內(nèi)礦層較厚，走向沿伸小，呈透鏡狀分布。英山鐵礦床內(nèi)的礦體數(shù)量為9個(gè)，各礦體長最小196m，最大至406m，礦體厚度1.26m～6.72m，礦體產(chǎn)狀傾角在50°～68°不等。

3 礦床成因

英山鐵礦床為沉積變質(zhì)型鐵礦，以磁鐵礦為主。其含礦層位均屬大橫山巖組中巖段，賦礦圍巖巖性以深色巖石為主，礦體空間展布嚴(yán)格受控于這套深色含鐵巖系。一是從周圍鐵礦類比分析判斷英山鐵礦為沉積變質(zhì)鐵礦。根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果，控礦層位屬于變質(zhì)地層，目前已知的主要有賦存于巢湖～肥東一帶大橫山巖組中的沉積變質(zhì)型鐵礦、雙山巖組中的磷礦和白云石礦，其中沉積變質(zhì)鐵礦以銅山發(fā)育最好。英山鐵礦為銅山鐵礦北東延伸部分。據(jù)化學(xué)分析，英山鐵礦與銅山鐵礦TFe、SiO2、S、P含量變化范圍一致，含量相當(dāng)，礦石類型均主要為角閃石磁鐵礦，礦物成分由石英、磁鐵礦與角閃石、黑云母組成，少量為致密塊狀磁鐵礦，構(gòu)造、礦層、礦體形態(tài)等其他方面也具有相似的特性。二是從地質(zhì)構(gòu)造方面進(jìn)行分析，英山鐵礦賦存的構(gòu)造部位在浮槎山～大康集復(fù)式背斜南東翼，為一單斜構(gòu)造，是沉積變質(zhì)型鐵礦的控礦構(gòu)造之一。三是從巖漿巖角度進(jìn)行分析得知符合沉積變質(zhì)型鐵礦，英山鐵礦的形成與侵入巖關(guān)系不明顯，此外對英山鐵礦具有一定的改造破壞作用，可排除巖漿型、矽卡巖型、熱液交代林濾型等鐵礦類型。須指出，它造成礦體不連續(xù)，把礦體吞蝕，或者是大量的脈體加入到礦體中，降低了礦體中有用成分的比例。巖漿活動的影響，降低了本區(qū)磁鐵礦體利用價(jià)值。

4 礦床開采技術(shù)條件

英山鐵礦區(qū)屬低山丘陵，處于肥東～居巢區(qū)分水嶺東側(cè)。山地坡角20°～30°，地表沖溝發(fā)育，呈梳狀排列，利于排水。附近有少量農(nóng)灌地塘，無河流，主要含水巖系為第四系殘坡積層。大橫山巖組片巖、片麻巖屬隔水層或極弱含水層。礦體賦存于大橫山巖組片麻巖中，故其都有各自的隔水邊界條件。

礦層頂、底板巖性為片麻巖以及少量片巖，巖性堅(jiān)硬程度一般。根據(jù)對已有采坑調(diào)查，礦層頂板采坑邊坡角為60°時(shí)仍然較穩(wěn)定，說明本區(qū)巖石力學(xué)強(qiáng)度較高，邊坡尚穩(wěn)定。但風(fēng)化帶巖石破碎，呈砂礫狀、塊狀，其力學(xué)強(qiáng)度大為降低，對露采場邊坡有影響。采礦過程中應(yīng)予以注意，加強(qiáng)邊坡防治。由于區(qū)內(nèi)巖性主要為片麻巖以及片巖，沿片理、片麻理黑云母相對富集，巖石容易沿這些片狀礦物富集組成的結(jié)構(gòu)面裂開，其巖石的力學(xué)強(qiáng)度將大大降低，尤其是局部節(jié)理發(fā)育地段及巖石風(fēng)化帶，容易產(chǎn)生滑移面，給露天開采邊坡的穩(wěn)定性帶來危害。

植被較發(fā)育，自然山坡較穩(wěn)定，未見崩塌、滑坡、泥石流等重力地質(zhì)現(xiàn)象。礦山開采剝離物要集中堆放，廢棄的礦坑實(shí)施回填，植樹種草，保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)論

英山鐵礦是巢湖～肥東一帶沉積變質(zhì)鐵礦區(qū)的一個(gè)組成部分，其形成和保存均受控于大橫山巖組深色含鐵巖系，鐵礦層穩(wěn)定，礦層較多,見9個(gè)礦體，全礦床平均品位為26.31%，成礦時(shí)代為晚太古代。通過對水文地質(zhì)特征、工程地質(zhì)特征和環(huán)境地質(zhì)特征進(jìn)行了調(diào)查，礦床開采技術(shù)條件屬簡單型，英山鐵礦具有良好的開發(fā)利用前景。