汶上地區(qū)礦床地質(zhì)特征及成礦模式分析

白 濤

（中鋼集團山東富全礦業(yè)有限公司，山東 濟寧 272500）

在整個魯西地區(qū)，最為重要的一個成礦帶就是汶上鐵礦區(qū)，該礦區(qū)的地理位置是自東平縣陳家莊到汶上縣大屯鎮(zhèn)。在該礦區(qū)內(nèi)有著比較廣泛的金屬礦床分布。因為該礦區(qū)處在華北板塊上，特殊的地層條件、構(gòu)造條件、巖漿巖條件等都是該礦區(qū)鐵礦床形成的主要因素。所以，在對汶上地區(qū)礦床進行研究的過程中，我們應(yīng)加強其地質(zhì)特征以及成礦模式的研究。這樣才可以明確具體的礦床情況，保障開采效果。

1 汶上地區(qū)鐵礦床的典型地質(zhì)特征分析

（1）彭集鐵礦床。該礦床處在汶上鐵礦成礦帶中部，在該研究區(qū)域內(nèi)屬于最大的一個鐵礦床。其礦體大多為透鏡狀、似層狀以及層狀，主要產(chǎn)自泰山巖群山草峪內(nèi)的鐵建造巖系，其總體為NW走向，大約在340°～345°之間，SW傾向，其傾角在60°～70°之間，控制深度最大可以達到-616m。在該礦床中，圍定的礦體總數(shù)為41個，產(chǎn)狀主要是似層狀以及層狀，和地層具有一致的片理。該礦體沿著走向以及傾向呈現(xiàn)出舒緩的波狀，有分支和復(fù)合特征[1]。表1是該礦床的主要參數(shù)。

表1 彭集鐵礦床主要參數(shù)

（2）張家毛坦金屬礦床。該礦床處在汶上鐵礦帶的西部，是一個中型的金屬礦床，在隱伏新太古代泰山巖群山草峪組內(nèi)賦存。在該礦床中，圍定的礦體總數(shù)是14個，產(chǎn)狀主要是似層狀以及層狀，和地層具有一致的片理。該礦床的主要走向為NW走向，傾向為SE傾向，傾角為45°～60°之間。在該礦區(qū)內(nèi)，主要的礦石是磁鐵礦，同時也含有少量的黃鐵礦、褐鐵礦和赤鐵礦等；其主要的脈石礦物為普通的形式的角閃石以及石英；主要的礦石結(jié)構(gòu)是柱粒狀變晶狀，且呈現(xiàn)出塊狀以及條紋帶狀等的構(gòu)造形式。以下是該礦床的主要參數(shù)。

表2 張家毛坦礦床主要參數(shù)

（3）張寶莊金屬礦床。該礦床處在汶上銻礦帶的東南部，是一個大型的金屬礦床，概礦區(qū)內(nèi)的第四系分布廣泛，主要下伏地層是新太古代泰山巖群雁翎關(guān)組、古近紀(jì)官莊群朱家溝組以及山草峪組。在該礦床中，鐵礦體總數(shù)是25個，其中規(guī)模最大的是II號礦體，該礦體中的礦石資源是整個張寶莊鐵礦床資源總量的89.65%。在該礦體中，主要的產(chǎn)狀是層狀以及似層狀，走向大約342°，傾向為SW傾向，傾角在45°～62°之間，深度越大傾角越緩，最小傾角僅僅為27°[2]。在該礦床中，磁鐵礦是其主要成分，同時也含有少量的磁黃鐵礦和黃鐵礦等；其主要的脈石礦物有普通鐵閃石、角閃石和石英。在該礦床內(nèi)，礦石圍巖主要包括黑云變粒巖、含磁鐵的條狀閃石英巖和條帶狀的閃石英巖等。每一種圍巖都具有比較強烈的蝕變性，主要包括綠泥石化、綠簾石化、電氣石化、蛇紋石化、透閃石化、碳酸鹽化以及硅化等的蝕變。以下是該礦床的主要參數(shù)：

表3 張寶莊礦床主要參數(shù)

（4）李官集金屬礦床。該鐵礦床位于汶上地區(qū)礦帶的西南部，屬于一個中型礦床，在該礦床中，礦體總數(shù)為13個，規(guī)模最大的是I號礦體，其產(chǎn)狀為層狀以及似層狀，斷層錯開，分為南北兩段，礦體走向為152°，SW傾向，傾角大約75°，沿著傾向向東成彎曲延伸趨勢，傾角大約為90°。以下是該礦體的主要參數(shù)。

表4 李官集鐵礦床主要參數(shù)

2 汶上地區(qū)礦床成礦規(guī)律分析

（1）控礦地層分析。因為汶上礦床在泰山巖群山草峪組內(nèi)賦存，該礦層的層位有著專屬性特征，屬于沉積編制型的礦床類型。在礦層遭到了斷裂之后，便很容易出現(xiàn)錯斷現(xiàn)象。

（2）成礦物質(zhì)的主要來源分析。在對各個鐵礦床中的圍巖及其礦石內(nèi)的稀土元素、微量元素、硅酸鹽元素等主要元素進行分析，并結(jié)合源巖恢復(fù)分析發(fā)現(xiàn)，在本次所研究的汶上地區(qū)鐵礦床中，磁鐵礦的主要來源是海底火山噴發(fā)，在地殼深部以及上地幔熱液入侵的過程中，其中所攜帶的大量鐵質(zhì)和硅質(zhì)成分隨之噴出，這些物質(zhì)在沉積之后便形成了厚度不同、明暗相間的鐵質(zhì)層以及硅質(zhì)層，而它們的韻律層便是海底火山噴發(fā)周期的體現(xiàn)[3]。

（3）含鐵建造分析。在本次所研究的汶上區(qū)域內(nèi)，其鐵礦帶主要屬于一套條帶狀的石英磁鐵礦建造形式。在這個鐵礦建造中，主要的巖石組合形式包括黑云變粒巖夾雜斜長角閃巖和黑云變粒巖。

（4）成礦時代分析。在通過SHRIMP U-Pb進行山草峪組黑云變粒巖屑的測年分析過程中，或得到的測年數(shù)據(jù)是2572Ma±16Ma和2544Ma±6Ma，由此可判斷出，該地層的形成年代大約在2750Ma～2540Ma之間。通過對上述測年數(shù)據(jù)以及含礦層位等的綜合分析可判斷，在本次所研究的汶上區(qū)域內(nèi)，鐵礦床的成礦時間在新太古代。

（5）礦化階段分析。通過各方面的綜合分析，可以將本次所研究的汶上區(qū)域鐵礦床中的礦化階段按照五個來進行劃分：第一階段是沉積階段；第二階段是綠簾巖相到角閃巖相的變質(zhì)階段；第三階段是皺褶變形階段；第四階段是韌性剪切以及熱渡蝕變階段；第五階段是抬升氧化階段。

（6）成礦空間分析。在本次所研究的汶上區(qū)域鐵礦帶中，含鐵建造的褶皺形態(tài)為同斜復(fù)背斜形態(tài)，也就是在鐵礦帶內(nèi)的含鐵建造在NW走向同斜復(fù)背斜核部和兩翼賦存，在該區(qū)域內(nèi)屬于最重要的榮礦構(gòu)造以及控礦構(gòu)造。在本次所研究的區(qū)域內(nèi)，條帶狀石英磁鐵礦層和含鐵建造之間呈現(xiàn)出同行的褶皺形狀，礦體可以按照兩條明顯的礦帶進行劃分。通過礦帶平面圖可以看出，該鐵礦帶內(nèi)主要分布兩條礦帶，這兩條礦帶成帶狀分布，且接近平行。通過剖面圖可以看出，該鐵礦體的產(chǎn)出呈現(xiàn)出了SW傾向的同斜背斜狀態(tài)。

（7）礦體特征分析。通過礦體特征分析可知，在本次所研究的汶上區(qū)域內(nèi)，鐵礦帶總體呈現(xiàn)出的是NW走向和SW傾向，屬于舒緩弧形的，其南翼走向?qū)儆贜W走線，北翼走向?qū)儆贜WW偏轉(zhuǎn)。在該礦體中，南翼傾角在45°～60°之間，南北翼呈現(xiàn)出逐漸變陡的趨勢，其傾角在60°～70°之間，最陡的位置是其核部的李官集礦床，其傾角在61°～89°之間[4]。該礦體主要的產(chǎn)出狀是似層狀以及層狀，其厚度在1.0m～42.72m之間，平均厚度是6.06m；礦石中的mFe品位在20%～25%之間。背斜構(gòu)造核部礦體多為富集礦體，有著較大的厚度和較高的品位；與核部原理的礦體規(guī)模將逐漸變小，且有著更薄的厚度和更低的品位。在該成礦帶的總方向上，從北向南并沒有出現(xiàn)品位的顯著變化，其主要的巖性是磁鐵角閃石英巖、磁鐵石英角閃巖以及角閃石英巖等，構(gòu)造主要呈條紋條帶狀發(fā)育。

3 汶上地區(qū)礦床成礦模式分析

在魯西地區(qū)，分布最為廣泛的鐵礦床為沉積變質(zhì)型，而最大的金屬礦床為汶上區(qū)域?；诖耍覀兛梢詫ζ涑傻V時代、含鐵建造、巖石組合以及賦礦層位等進行分析。通過上述的分析可知，在汶上區(qū)域內(nèi)，鐵礦的主要成礦模式為東汶式，該鐵礦主要分布在汶上到東平這一帶區(qū)域內(nèi)，其北側(cè)延伸到了東阿，分布總面積大約是360平方公里，礦體在NW走向和SW傾向賦存，其構(gòu)造形式為同斜復(fù)式背斜形式，核部是泰山巖群雁翎關(guān)組上部，兩翼是有鐵礦床賦存的泰山巖群山草峪組底部。

4 結(jié)語

綜上所述，在對汶上區(qū)域金屬礦床的進行分析過程中，我們需要結(jié)合其具體的地質(zhì)特征，對其控礦地層、成礦物質(zhì)主要來源、含鐵建造、成礦時代、礦化階段、成礦空間以及礦體特征等進行全面分析。通過這樣的方式，才可以進一步明確其成礦模式，為后續(xù)的礦床研究和鐵礦開采提供足夠科學(xué)的研究依據(jù)，以此來有效促進汶上地區(qū)礦床的深入研究與發(fā)展，并進一步提升其開采效率和開采質(zhì)量，滿足當(dāng)今時代社會對于金屬礦產(chǎn)品的實際應(yīng)用需求，促進礦山開采行業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，并實現(xiàn)社會經(jīng)濟的進一步提升。