山東齊河-禹城地區(qū)“禹城式”富鐵礦地質(zhì)特征與成礦模式

王懷洪，李秀章，沈立軍，朱裕振，周明磊

(1.山東省煤田地質(zhì)局，山東 濟(jì)南 250104；2.山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院，山東 濟(jì)南 250104；3.山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

2013年以來，山東齊河-禹城地區(qū)取得深部矽卡巖型富鐵礦重大新發(fā)現(xiàn)[1]，先后發(fā)現(xiàn)李屯[2]、大張[3]和郭店[4]鐵礦床，前期研究表明該區(qū)富鐵礦床為接觸交代型(矽卡巖型)礦床[5-8]，與魯西地區(qū)萊蕪張家洼[9-10]、淄博金嶺[11]、濟(jì)南張馬屯[12]等，乃至河北邯邢[13-14]、山西平順等[15]矽卡巖型鐵礦特征具一定的相似性，但隨著齊河-禹城地區(qū)富鐵礦勘查及研究工作的推進(jìn)，該區(qū)富鐵礦礦床及礦體特征與華北地區(qū)矽卡巖型礦床也有一定的差異，本文系統(tǒng)總結(jié)了齊河-禹城地區(qū)富鐵礦床地質(zhì)特征，分析了與華北地區(qū)邯邢式和萊蕪式鐵礦的異同，在此基礎(chǔ)上提出了“禹城式”矽卡巖型鐵礦亞類，并初步建立了其成礦模式。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

齊河-禹城地區(qū)富鐵位于山東省西北部，行政區(qū)劃隸屬德州市的齊河縣、禹城市，聊城市的茌平區(qū)、高唐縣管轄。大地構(gòu)造位置主要屬華北板塊(Ⅰ)—魯西隆起區(qū)(Ⅱ)—魯中隆起(Ⅲ)—泰山-濟(jì)南斷隆(Ⅳ)—齊河潛凸起(Ⅴ)(圖1)。

1—二級構(gòu)造單元邊界；2—三級構(gòu)造單元邊界；3—四級構(gòu)造單元邊界；4—五級構(gòu)造單元邊界；5—不整合界線；6—構(gòu)造單元編號；7—凹陷區(qū)；8—隆起區(qū)；9—黃河北煤田；10—整裝勘查區(qū)；11—李屯礦區(qū)；臨邑潛凹陷；惠民潛凹陷；莘縣潛凹陷；安樂潛凹陷；樂平鋪潛凹陷；泰山凸起；博山凸起；肥城凹陷；陽谷潛凸起；茌平潛凸起；齊河潛凸起；鄒平-周村凹陷；泰萊凹陷；F6—齊河-廣饒斷裂(齊廣斷裂)；F7—聊城-蘭考斷裂(聊考斷裂)圖1 齊河-禹城地區(qū)大地構(gòu)造位置圖

1.1 地層

研究區(qū)屬魯西地層分區(qū)，地層發(fā)育較全，區(qū)域上大面積被第四系覆蓋，僅在黃河以南部分地區(qū)出露寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)地層；綜合區(qū)域調(diào)查、礦產(chǎn)勘查資料等，地層由老至新為寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、新近系及第四系(圖2)。

1—第四系；2—石炭系-二疊系；3—奧陶系；4—寒武系；5—泰山巖群；6—閃長巖體；7—輝長巖體；8—磁鐵礦體;9—實測斷層；10—推斷斷層；11—鉆孔及編號；12—齊河-禹城鐵礦區(qū)圖2 齊河-禹城地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖

1.2 構(gòu)造

區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育且較復(fù)雜，褶曲構(gòu)造次之，總體表現(xiàn)為南淺北深的單斜構(gòu)造形態(tài)，以斷塊構(gòu)造為主要特征。區(qū)內(nèi)主要的區(qū)域性斷裂為齊河-廣饒斷裂帶(簡稱齊廣斷裂)，該斷裂是魯西地塊與濟(jì)陽拗陷區(qū)的分界性斷裂，為一條被第四系覆蓋的隱伏斷裂。東西長約300km，寬5～10km，由2～3條斷裂組成，為階梯狀斷裂組合帶。

1.3 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖分布較廣泛，以中生代侵入巖為主，主要分布在濟(jì)南市區(qū)—歷城—章丘一帶、以及齊河、禹城—茌平一帶；其他時代巖漿巖發(fā)育較少。中生代巖漿巖以燕山晚期侵入巖為主，主要為濟(jì)南雜巖體及其西部隱伏產(chǎn)出的李屯巖體、潘店巖體和大張巖體等。主要巖石類型為閃長巖類和輝長巖類，最新侵入層位為二疊系。

2 典型礦床特征

齊河-禹城地區(qū)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的富鐵礦床主要為李屯、大張、郭店3處。

2.1 李屯鐵礦

區(qū)內(nèi)第四系廣泛覆蓋，根據(jù)鉆探揭露地層由老到新依次為石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群、二疊紀(jì)石盒子群、新近系、第四系，未見月門溝群本溪組鋁土巖，地震等地球物理解譯推斷外圍深部賦存寒武系、奧陶系。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，各斷層的性質(zhì)與產(chǎn)狀主要受齊廣斷裂、劉集斷層及務(wù)頭斷層等區(qū)域性斷裂構(gòu)造的控制。區(qū)內(nèi)巖漿巖為隱伏產(chǎn)出，根據(jù)物探成果推斷及鉆探揭露，區(qū)內(nèi)巖體主要為李屯巖體，巖性以中基性巖為主，主要為閃長巖類和輝長巖類；根據(jù)鄰區(qū)(袁營普查區(qū))鉆孔情況在閃長巖下揭露酸性侵入巖，巖性主要為二長花崗巖、正長花崗巖[2,16]。

區(qū)內(nèi)共圈定磁鐵礦體5個(圖3)，礦體呈似層狀產(chǎn)出，大致產(chǎn)狀240°∠21°，各礦體平均真厚度1.65～77.39m，礦床平均品位TFe為55.95%,mFe為50.65%。其中Ⅳ號主礦體賦存標(biāo)高-1157.12m～-1259.33m，平均真厚度77.39m，礦體平均品位TFe為56.21%，mFe為51.16%，頂?shù)装鍨槲◣r或角巖(1)山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院，山東省禹城市李屯鐵礦普查(續(xù)作)報告，2020年。。

1—第四系+新近系；2—石炭系-二疊系；3—閃長巖體；4—富磁鐵礦體；5—地質(zhì)界線；6—角度不整合地質(zhì)界線；7—鉆孔位置及編號圖3 李屯礦區(qū)礦體地質(zhì)剖面圖

礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造：礦石中金屬礦物的結(jié)構(gòu)主要為他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主，少量交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)及包含結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造以致密塊狀構(gòu)造為主，少量條帶狀、角礫狀礦石等。

礦石礦物成分主要為磁鐵礦，脈石礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、透輝石、透閃石、陽起石、金云母、石榴子石、方解石等。磁鐵礦結(jié)構(gòu)以半自形—他形粒狀為主，部分呈半自形粒狀，粒度0.05～0.80mm，一般為0.15～0.20mm，不等粒，晶粒間常常致密接觸，雜亂排列，主要以集合體形態(tài)呈致密塊狀構(gòu)造，少量呈稠密浸染狀或碎塊狀，呈灰色略帶淡棕色，具均質(zhì)性。

2.2 大張鐵礦

大張礦區(qū)第四系全覆蓋，根據(jù)已施工的鉆孔資料揭露，區(qū)內(nèi)地層自下而上賦存奧陶紀(jì)馬家溝群、石炭紀(jì)本溪組及其石炭紀(jì)太原組、二疊紀(jì)山西組和石盒子組、新近系及第四系，與成礦有關(guān)的地層為奧陶紀(jì)馬家溝群，區(qū)內(nèi)本溪組鐵鋁巖系穩(wěn)定發(fā)育，厚度8～48m。斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為NNW—NW向，NNE—NE向兩組，其中以NE向斷裂最為發(fā)育。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為大張巖體，巖性主要為閃長巖，在閃長巖內(nèi)偶見被后期閃長玢巖脈穿插，巖體最高侵位于奧陶系，鉆孔未穿透，厚度不詳[3,5]。

區(qū)內(nèi)圈定礦體1個(圖4)，由6個鉆孔控制，呈似層狀，走向35°，傾向SE，傾角6°，賦存標(biāo)高-716.39m～-825.45m，平均厚度13.20m，平均品位TFe為55.28%，mFe為51.99%；礦體圍巖以大理巖化灰?guī)r、矽卡巖為主(2)中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東省齊河大張地區(qū)鐵礦普查(續(xù)作)報告，2020年。。

1—第四系；2—新近系；3—石炭系-二疊系；4—奧陶系；5—閃長巖體；6—富磁鐵礦體；7—煤層；8—平行不整合地質(zhì)界線；9—角度不整合地質(zhì)界線；10—鉆孔位置及編號圖4 大張礦區(qū)礦體地質(zhì)剖面圖

礦石中結(jié)構(gòu)主要有晶粒結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要有塊狀、條帶狀、浸染狀礦石3種，以塊狀礦石為主。

礦石礦物以磁鐵礦為主，局部礦石清晰可見黃鐵礦、黃銅礦、鏡鐵礦、閃鋅礦等，脈石礦物有角閃石、碳酸鹽礦物、透輝石、金云母、石英、透閃石、陽起石等。

2.3 郭店鐵礦

本區(qū)第四系廣泛覆蓋，根據(jù)鉆孔揭露地層由老到新依次為：奧陶系、石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群、二疊紀(jì)石盒子群、新近系、第四系，其中月門溝群本溪組等蝕變嚴(yán)重不易識別。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，主要發(fā)育近SN向和近EW向兩組斷層，主要有莒鎮(zhèn)斷層、潘店斷層和許樓斷層。區(qū)內(nèi)巖體主要為潘店巖體，巖性以中基性巖為主，主要為角閃閃長巖、角閃石英閃長巖、石英二長巖等，主要侵位于奧陶系和石炭系—二疊系，最上侵入部位為二疊紀(jì)石盒子群上部[4]。

郭店礦區(qū)實施鉆孔1個(圖5)，自PZK1鉆孔1444.44m開始見到富鐵礦體，到1542.19m處出礦，共揭露5層鐵礦體。視厚度為56.94m，平均品位為TFe 51.82%，mFe 47.20%，礦體深部延伸未封閉(3)山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東省齊河-禹城礦集區(qū)找礦預(yù)測報告，2019年。。

1—第四系；2—新近系；3—二疊系；4—奧陶系；5—矽卡巖；6—閃長巖體；7—富磁鐵礦體;8—地質(zhì)界線；9—平行不整合地質(zhì)界線圖5 郭店礦區(qū)礦體地質(zhì)剖面圖

礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、共生邊結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要為致密塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。

礦石的礦物成分主要為磁鐵礦，粒度0.05～0.5mm，含量一般50%～70%，最高可達(dá)90%以上，其次還有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等礦石礦物出現(xiàn)，脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、透閃石、方解石、綠泥石、黑云母等。

3 成礦特征及綜合對比

3.1 成礦地質(zhì)特征

構(gòu)造背景：齊河-禹城地區(qū)富鐵礦位于華北克拉通東南緣，構(gòu)造背景為魯西隆起區(qū)—泰山-濟(jì)南斷隆—齊河潛凸起西北部，靠近北部華北拗陷區(qū)—濟(jì)陽坳陷—惠民潛斷陷—臨邑潛凹陷，富鐵礦宏觀上分布在斷隆區(qū)和斷陷區(qū)的交接處。

成礦巖體：綜合李屯、大張、郭店3處礦床，富鐵礦成礦巖體巖性主要為輝綠巖、閃長巖(圖6a)、角閃閃長巖(圖6b)、石英二長閃長巖、石英二長巖，成巖年齡122～127Ma，成巖時代屬燕山晚期早白堊世。

地層圍巖：李屯鐵礦圍巖主要為石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群碎屑巖(圖6c)，南部大張鐵礦圍巖主要為奧陶紀(jì)馬家溝群灰?guī)r，中部郭店鐵礦礦體在巖體與地層接觸帶附近，馬家溝群灰?guī)r、石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群碎屑巖均有發(fā)現(xiàn)，李屯、大張鐵礦石炭系—二疊系中均揭露薄煤層或煤線。

控礦構(gòu)造：區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為層間構(gòu)造、接觸帶構(gòu)造、捕擄體構(gòu)造等，目前鉆孔揭露情況來看層間虛脫構(gòu)造控制礦體規(guī)模最大，體現(xiàn)出了大規(guī)模異地成礦的構(gòu)造分布特征。

礦體形態(tài)規(guī)模：礦體形態(tài)多呈似層狀，單礦體最大揭露厚度99.56m(4)山東省禹城市李屯鐵礦普查(續(xù)作)報告，山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院，2020年。，礦體平均厚度一般1.65～77.39m。

礦石結(jié)構(gòu)：礦石構(gòu)造以粒狀結(jié)構(gòu)為主，另有交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、增生結(jié)構(gòu)和環(huán)帶結(jié)構(gòu)等，并見流動構(gòu)造(圖6d)。南部大張鐵礦磁鐵礦物自形程度較高，總體表現(xiàn)為在巖體與灰?guī)r接觸帶內(nèi)磁鐵礦物自形程度較好，在角巖帶內(nèi)磁鐵礦物自形程度較低。

礦石構(gòu)造：以致密塊狀構(gòu)造為主(圖6d)，另有浸染狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。氣孔狀構(gòu)造磁鐵礦礦石中氣孔大小不一，孔徑約0.5～5mm，大部分<2mm，氣孔有時被后期黃鐵礦、透閃石等礦物充填。

金屬礦物：礦石中金屬礦物以磁鐵礦為主(圖6d、圖6f、圖6g)，黃鐵礦、磁黃鐵礦次之，另見少量黃銅礦、白鐵礦、輝銅礦、輝鉬礦等。一類磁鐵礦主要呈浸染狀、脈狀分布于石榴子石透輝石矽卡巖中(圖6e)；另一類主要呈致密塊狀、脈狀分布于大理巖和角巖中。

a—閃長巖；b—角閃閃長巖；c—礦石與圍巖；d—磁鐵礦石；e—矽卡巖；f—磁鐵礦石中金屬礦物；g—磁鐵礦石中金屬礦物；h—磁鐵礦石中脈石礦物；i—角巖化鋁土巖；j—磁鐵礦石中赤鐵礦；Mt—磁鐵礦；Py—黃鐵礦；Ccp—黃銅礦；Tl—透閃石；Di—透輝石；Hem—赤鐵礦圖6 齊河-禹城地區(qū)鐵礦床典型巖石及礦石照片

非金屬礦物：礦石中非金屬礦物主要為石榴子石、透輝石、金云母、透閃石、陽起石、綠簾石、綠泥石、石英、方解石等(圖6h)。石榴子石環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，可見被綠簾石、綠泥石等礦物交代的現(xiàn)象。

礦石品位：礦體單樣品最高品位TFe為68.85%，mFe為67.07%，李屯鐵礦礦體平均品位TFe為55.95%、mFe為50.65%；郭店地區(qū)平均品位TFe為51.82%，mFe為47.20%；大張地區(qū)礦體平均品位TFe為55.28%，mFe為51.99%。

伴生元素：礦石中主要伴生元素為S，個別樣品Cu、Co、P等元素達(dá)到伴生組分評價指標(biāo)要求，但平均含量均未達(dá)指標(biāo)要求；磁鐵礦石光譜分析結(jié)果見表1；鐵質(zhì)超常富集，伴生元素相對較少。

表1 齊河—禹城地區(qū)磁鐵礦石光譜分析結(jié)果表 單位：×10-6

圍巖蝕變：地層內(nèi)蝕變主要為石榴子石化、透輝石化、透閃石化、綠簾石化、蛇紋石化、綠泥石化等，巖體發(fā)育鈉長石化、絹云母化、綠簾石化等，以鈉長石化最為強(qiáng)烈、普遍，另見碳酸鹽化普遍發(fā)育于后期裂隙內(nèi)。巖體及礦體附近碎屑巖角巖化明顯，上覆煤層普遍發(fā)生焦化或燒變。

蝕變分帶：閃長巖→鈉化閃長巖→石榴子石矽卡巖化閃長巖→石榴子石透輝石矽卡巖化閃長巖→透輝石矽卡巖化閃長巖→綠簾石化閃長巖→磁鐵礦礦體→大理巖化→角巖化→碎屑巖，李屯礦區(qū)由于未揭露灰?guī)r地層，未見大理巖化，巖體蝕變以鈉長石化最為普遍，石榴子石、透輝石等矽卡巖化帶較窄，但在郭店礦區(qū)閃長巖體發(fā)育厚度超過100m的強(qiáng)矽卡巖化蝕變帶，地層內(nèi)矽卡巖化帶較窄。

成礦物質(zhì)來源：齊河-禹城地區(qū)磁鐵礦石中黃鐵礦的δ34S值為3.6×10-3～19.8×10-3，均值為12.6×10-3(表2)，明顯遠(yuǎn)高于巖漿硫同位素組成[17]，而低于周邊奧陶紀(jì)等沉積巖硫同位素組成(26.9×10-3～28.6×10-3)[18]及本溪組鋁土層內(nèi)沉積鐵礦、泥巖中硫同位素(+16.83×10-3～+30.10×10-3)[19]，顯示了其二元混合特征(圖7)；華北地臺廣泛分布晚石炭世本溪組鐵鋁巖系[20]，在齊河-禹城地區(qū)大張礦區(qū)內(nèi)亦揭露8～48m的本溪組，但李屯礦區(qū)內(nèi)缺失石炭系底部的本溪組鋁土頁巖和山西式鐵礦，郭店礦區(qū)內(nèi)鋁土巖普遍角巖化，且?guī)r石內(nèi)鐵質(zhì)缺失(圖6i)，這可能是由于巖漿熱液成礦過程中融合改造了該沉積地層中的鐵質(zhì)，促進(jìn)了礦質(zhì)的進(jìn)一步富集，形成了高品位的厚層富磁鐵礦。同時在郭店礦區(qū)1400余米深度的礦體內(nèi)發(fā)現(xiàn)赤鐵礦(圖6j)，這可能為融合本溪組內(nèi)鐵質(zhì)的殘余，進(jìn)一步佐證了成礦物質(zhì)可能有沉積鐵質(zhì)的加入。

表2 齊河-禹城地區(qū)黃鐵礦中硫同位素組成

圖7 齊河-禹城地區(qū)及周邊礦石、圍巖S同位素特征對比圖(萊蕪地區(qū)數(shù)據(jù)，文獻(xiàn)[9])

成礦流體溫度：根據(jù)區(qū)內(nèi)流體包裹體顯微測溫結(jié)果，矽卡巖階段石榴子石氣相包裹體均一溫度535.1～>550℃，顯著高于魯西淄博金嶺等鐵礦石榴子石內(nèi)氣相包裹體的均一溫度為356.3～420.2℃[11]，較高的成礦流體溫度可能與上覆石炭紀(jì)—二疊紀(jì)地層屏蔽保溫作用有關(guān)。

3.2 華北地區(qū)矽卡巖鐵礦對比

20世紀(jì)70年代以來，邯邢式、萊蕪式鐵礦作為矽卡巖型鐵礦的重要礦床式，得到了地質(zhì)學(xué)者的廣泛關(guān)注，前人從成礦地質(zhì)條件[13]、時控層控特征[21]、控礦構(gòu)造要素[22]、蝕變礦物[23]等各方面進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，由于其特征的相似性亦有作為同一種礦床類型進(jìn)行研究[24]，近年山東齊河-禹城地區(qū)新發(fā)現(xiàn)3處矽卡巖型富鐵礦床，初步研究表明其為接觸交代型(矽卡巖型)礦床[2,4,16]，但同時也發(fā)現(xiàn)了其邯邢式、萊蕪式鐵礦的多處不同之處，有必要將該區(qū)鐵礦作為一種不同的礦床式或礦床亞式——“禹城式”進(jìn)行研究，其主要成礦特征及規(guī)律對比見表3。

表3 成礦特征及規(guī)律對比表

“禹城式”鐵礦礦床分布主要受控于盆地邊界斷裂，礦體以接觸帶外部碎屑巖層間構(gòu)造為厚大礦體主要賦存位置，主礦體賦存部位缺失灰?guī)r及大理巖化帶，以煤層或煤線的高溫變質(zhì)為重要找礦標(biāo)志，以鐵質(zhì)巨量富集(全鐵平均品位55%以上)、伴生元素較少(Co、Cu、Pb、Zn等伴生元素含量較低)為顯著礦質(zhì)富集特征，矽卡巖化強(qiáng)度與礦體規(guī)模無明顯的正相關(guān)關(guān)系。綜上，齊河-禹城地區(qū)鐵礦與典型邯邢式、萊蕪式鐵礦相比，存在較大差異。

(1)品位、厚度及伴生元素不同，品位高、厚度大，伴生元素少。

(2)礦體賦存層位不同，石炭紀(jì)—二疊紀(jì)含煤巖系層間構(gòu)造。

(3)礦體賦存形式不同，貫入式為主。并且礦石的流動構(gòu)造顯示固結(jié)成礦過程中存在遷移。

(4)圍巖蝕變特征不同，含煤巖系高強(qiáng)度、大范圍角巖化，無大理巖化，矽卡巖化強(qiáng)度低、范圍窄。

(5)成礦物質(zhì)來源不同，山西式鐵礦物質(zhì)可能參與了成礦。

(6)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)地層起到屏蔽保溫作用，促進(jìn)接觸交代充分進(jìn)行。

4 成礦模式

早古生代早期華北板塊處于構(gòu)造擴(kuò)張期，在板塊內(nèi)部陸表海環(huán)境下形成了以碳酸鹽巖為主的穩(wěn)定型沉積；早古生代晚期—晚古生代早期，秦嶺-大別洋殼開始向華北板塊之下俯沖，華北板塊整體抬升，造成了晚奧陶世-泥盆紀(jì)沉積，形成加里東不整合面；早白堊紀(jì)，華北板塊受巖石圈減薄、大規(guī)模地殼拉伸等多機(jī)制控制[25-27]，形成了一系列受斷裂控制的斷陷盆地，殼幔作用形成的混合巖漿[28-30]沿盆緣深大斷裂上侵，混合巖漿侵位過程中發(fā)生結(jié)晶和冷卻，導(dǎo)致富鐵的巖漿熱液出溶，受煤系的地層屏蔽作用，巖漿熱液與煤系下奧陶紀(jì)碳酸鹽巖發(fā)生了充分的接觸交代作用，并可能改造了沉積地層內(nèi)“山西式”鐵礦，促使磁鐵礦經(jīng)歷多期疊加富集，在層間構(gòu)造等部位富集形成富磁鐵礦(圖8)。

1—石炭系-二疊系；2—奧陶系；3—寒武系；4—前寒武系;5—閃長巖體；6—煤層/煤線；7—磁鐵礦體圖8 “禹城式”鐵礦成礦模式圖

“禹城式”鐵礦作為矽卡巖型鐵礦的一個亞類，是矽卡巖型鐵礦成礦過程中異地儲礦的特殊形式，推斷為接觸交代作用過程進(jìn)行巨量物質(zhì)交換和石炭紀(jì)—二疊紀(jì)地層內(nèi)部構(gòu)造作用形成的巨型儲礦空間綜合作用的結(jié)果。在齊河-禹城地區(qū)，“禹城式”鐵礦以李屯礦床最為典型，郭店礦床兼具傳統(tǒng)矽卡巖鐵礦和新亞類“禹城式”的特征，在大張礦床暫未發(fā)現(xiàn)“禹城式”礦床特征。隨著勘查工作及研究的深入，“禹城式”鐵礦必將進(jìn)一步完善與修正。

5 結(jié)論

(1)齊河-禹城地區(qū)發(fā)現(xiàn)李屯、郭店、大張富鐵礦床3處，控礦巖體以閃長巖為主，圍巖地層主要為石炭系—二疊系，少量奧陶系，礦體呈似層狀，粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造為主，圍巖具石榴子石化、透輝石化、透閃石化、綠簾石化、蛇紋石化、綠泥石化、鈉長石化、絹云母化等蝕變。

(2)“禹城式”鐵礦礦體以接觸帶外部碎屑巖層間構(gòu)造為厚大礦體主要賦存位置，主礦體賦存部位缺失灰?guī)r及大理巖化帶，以鐵質(zhì)巨量富集、伴生元素較少為顯著礦質(zhì)富集特征，矽卡巖化強(qiáng)度與礦體規(guī)模無明顯的正相關(guān)關(guān)系。

(3)早白堊紀(jì)，受華北板塊巖石圈快速減薄、大規(guī)模地殼拉伸等多機(jī)制控制，形成了一系列斷陷盆地，殼幔作用形成的混合巖漿沿盆緣深大斷裂上侵，混合巖漿侵位過程中發(fā)生結(jié)晶和冷卻，導(dǎo)致富鐵的巖漿熱液出溶，受上覆地層屏蔽作用，巖漿熱液與圍巖地層發(fā)生了充分的接觸交代作用，并可能改造了沉積地層內(nèi)“山西式”鐵礦，促使磁鐵礦經(jīng)歷多期疊加富集，在層間構(gòu)造等部位富集形成富磁鐵礦。