安徽省繁昌縣前山鐵礦礦床成因及找礦遠(yuǎn)景

齊維維

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊）

前山鐵礦體與礦區(qū)廣泛分布的花崗巖、閃長巖及大斷裂構(gòu)造具有重要的成礦關(guān)系，為了查明前山鐵礦的礦床成因及找礦標(biāo)志，本項目對前山鐵礦相關(guān)成礦巖體、成礦構(gòu)造及礦體的成因等進(jìn)行了研究分析，基本查明了前山鐵礦的成礦時代、礦床成因及找礦標(biāo)志，對下一步找礦方向進(jìn)行初步分析［1-5］。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)范圍內(nèi)出露的地層主要是石炭系中統(tǒng)黃龍組（C2h）、石炭系上統(tǒng)船山組（C3c），二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、二疊系下統(tǒng)孤峰組（P1g）、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）、二疊系上統(tǒng)大隆組（P2d），三疊系下統(tǒng)殷坑組（T1y）、三疊系下統(tǒng)龍山組（T1h），三疊系下統(tǒng)南陵湖組（T1n）及第四系全新統(tǒng)（Q4）。

1.2 構(gòu)造

1.2.1 褶 皺

礦區(qū)位于紅花尖背斜南西部中段的北翼。紅花尖背斜全長23 km，軸面自西向東，由近東西向漸轉(zhuǎn)為北東向，總體上向南東凸出呈弧形。以大白嶺—小陽嶺橫張斷裂為界，劃分為南西部和北東部。南西部為紅花尖北西的主體部分，核部地層由志留系中統(tǒng)墳頭組組成，北翼南傾，傾角為75°～80°，南翼北傾，軸面產(chǎn)狀為357°∠55°，樞紐向西傾伏，傾伏角約20°，為軸面北傾的扇形倒轉(zhuǎn)背斜。區(qū)內(nèi)小褶曲較發(fā)育。

地層總體走向近東西，傾向北，傾角為60°～70°；局部地層受F1斷層影響，地層產(chǎn)狀傾向南。

1.2.2 斷 層

礦區(qū)范圍內(nèi)有一條斷層（F1），走向近南北向，錯斷二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M、大隆組及三疊系下統(tǒng)殷坑組，為平移斷層。

層間滑動構(gòu)造在斷裂破碎帶內(nèi)及其兩側(cè)地層中節(jié)理及牽引褶皺較發(fā)育，局部地層出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)，沿斷裂可見小型脈狀侵入體，具有以剪切為主兼有壓性和張性的復(fù)合性質(zhì)。在孤峰組下部至石炭系中、上統(tǒng)之間表現(xiàn)尤為突出，此構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)礦床成礦。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見巖體出露，僅在礦區(qū)以北出露一條閃長玢巖。呈脈狀長大于350 m，寬10～15 m。走向北西340°～160°，傾向NE，巖石呈淺灰白色，斑狀構(gòu)造。主要斑晶為斜長石，少量角閃石，基質(zhì)為微晶，主要由斜長石、石英、角閃石組成。

1.4 圍巖蝕變及變質(zhì)作用

（1）熱變質(zhì)作用。因熱力作用，變質(zhì)暈圈較為明顯，熱力變質(zhì)作用強(qiáng)烈，石炭系上統(tǒng)船山組灰?guī)r，石炭系中統(tǒng)黃龍組白云巖經(jīng)變質(zhì)后形成白云質(zhì)大理巖、大理巖化灰?guī)r。某種程度上大理巖化的強(qiáng)弱預(yù)示著礦化的強(qiáng)弱，由此可見，強(qiáng)烈變質(zhì)作用與成礦作用密切相關(guān)。

（2）接觸交代變質(zhì)。接觸交代作用使地層與巖體接觸部位產(chǎn)生矽卡巖化，在二疊系下統(tǒng)孤峰組和石炭系中統(tǒng)黃龍組之間的碳酸鹽巖層位表現(xiàn)更加明顯。

（3）熱液蝕變作用。與成礦作用有關(guān)的熱液蝕變主要為硅化、白云石化、碳酸鹽化，這3種蝕變與礦化關(guān)系密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦床礦體賦礦層位主要為石炭系中上統(tǒng)黃龍組、船山組，其次為二疊系下統(tǒng)孤峰組。

根據(jù)鉆孔及坑道樣品分析結(jié)果，共圈出4個礦體，自上而下順序編號為①～④，其中①號礦體為次要礦體，②～④號礦體為主要礦體。礦體均呈層狀或似層狀，傾向360°，傾角24°～70°。

①號礦體產(chǎn)出于棲霞組灰?guī)r中，沿走向長250 m，沿傾向最大延深240 m，傾向360°，傾角為29°～50°，礦體賦存標(biāo)高-303～-149 m。礦體真厚度為1.17～11.64 m，平 均 為4.45 m，厚 度 變 化 系 數(shù) 為80.55%，厚度變化中等，沿走向礦體從西往東有逐漸加厚的趨勢，沿傾向深部礦體厚度減?。坏V體全鐵加權(quán)品位為36.19%～52.74%，沿走向礦體全鐵品位從西往東逐漸減小，沿傾向品位變化不大。

②號礦體：礦體產(chǎn)出于灰?guī)r與矽卡巖之間，沿走向長400 m，沿傾向最大延深281 m，傾向360°，傾角24°～70°，礦體賦存標(biāo)高為-355～-115 m，礦體真厚度為1.68～16.35 m，平 均7.95 m，厚 度 變 化 系 數(shù) 為49.96%，厚度變化簡單，礦體沿走向厚度變化無一定規(guī)律，沿傾向厚度較為穩(wěn)定，變化不大。礦體全鐵加權(quán)品位為32.28%～54.30%，沿走向及傾向礦體全鐵品位變化規(guī)律不明顯。

③號礦體產(chǎn)出于矽卡巖與大理巖之間，沿走向長350 m，沿傾向最大延深313 m，傾向360°，傾角26°～67°，礦體賦存標(biāo)高為-355～-149 m，礦體真厚度為1.53～16.75 m，平均6.86 m，厚度變化系數(shù)為62.32%，厚度變化中等，礦體沿走向上厚度變化成扁豆?fàn)钚螒B(tài)，即中間厚度較大，兩端厚度較小，沿傾向厚度變化不大，其中2～1-2線礦體厚度較大；礦體全鐵加權(quán)品位為27.84%～47.62%，沿走向礦體全鐵品位變化不大，沿傾向品位有小幅升高趨勢。

④號礦體產(chǎn)出于矽卡巖與大理巖間，沿走向長400 m，沿傾向最大延深320 m，傾向360°，傾角30°～50°，礦體賦存標(biāo)高為-355～-215 m，礦體真厚度為4.79～26.79 m，平均11.64 m，厚度變化系數(shù)為61%，厚度變化中等，礦體沿走向上厚度從西至東逐漸變大，傾向上厚度穩(wěn)定；礦體全鐵加權(quán)品位為27.44%～52.85%，沿走向礦體全鐵品位變化規(guī)律不明顯，沿傾向礦體品位變化不大。

前山鐵礦礦區(qū)內(nèi)各賦礦層位礦體特征見表1。

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2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以交代殘余結(jié)構(gòu)為主，次為交代假象、針狀、葉片狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以脈狀、浸染狀、團(tuán)塊狀為主，次為膠結(jié)狀、斑雜狀、放射狀。

2.2.2 礦石類型

按礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，礦石自然類型可分為塊狀鐵礦石及浸染狀鐵礦石。

（1）塊狀鐵礦石為全鐵品位含量較高的礦石，鐵礦顆粒由稠密浸染狀過渡到致密狀，主要分布在①號礦體，②、③、④號礦體的局部有分布。

（2）浸染狀鐵礦石主要分布在②、③、④號礦體、全鐵品位含量相對較低的礦石中，磁鐵礦呈微—細(xì)粒狀浸染于脈石礦物之間，隨磁鐵礦含量的增多，由稀疏浸染狀過渡到稠密浸狀。

2.2.3 礦石物質(zhì)成份

本礦床礦體礦物組份主要為針鐵礦、鏡鐵礦，次為假象磁鐵礦、黃鐵礦，少量的赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦。脈石礦物組份主要為石英、綠泥石，次為方解石、石榴子石，少量蛭石、透輝石、螢石、泥質(zhì)、黏土等。鐵及物相分析結(jié)果表明，鐵礦物的主要成分為針鐵礦、鏡鐵礦

本礦床礦石為鐵礦石，共分4個礦體，各礦體的化學(xué)組份見表2。

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前山鐵礦礦體中的全鐵礦石有用組份變化較大，含量最大值56.45%，最小值22.51%，平均為39.74%。礦體中的磁鐵礦石有用組份變化較大，含量最大值49.80%，最小值20.32%，平均為25.81%。

前山鐵礦礦體中其它伴生有用組分含量普遍很低，目前暫不利用。礦石中的有害組份S含量很低，含量最大值2.43%，最小值0.01%，平均為0.26%，主要呈黃鐵礦金屬硫化物狀態(tài)賦存于礦石中。礦石中的P含量極低，含量最大值0.077%，最小值0.002%，平均為0.02%；礦石中的SiO2含量變化很大，含量最大值28.18%，最小值2.30%，平均為10.23%。

2.2.4 礦石氧化特征礦體圍巖和夾石

礦區(qū)內(nèi)礦體均為地下隱伏盲礦體，所見礦石均為原生帶礦石。

礦床①號礦體頂、底板皆為孤峰組灰?guī)r，②號礦體頂板為孤峰組灰?guī)r，底板為矽卡巖，③號礦體頂板為矽卡巖，底板為大理巖及矽卡巖，④號礦體頂板為矽卡巖，底板為大理巖及矽卡巖；②號礦體和圍巖呈漸變特征。各礦體頂、底板巖石均礦化明顯，礦體圍巖以綠簾石化、磁鐵礦化為主。①號礦體在3線剖面上有一夾石，巖性為灰?guī)r，視厚度為6.00 m；②號礦體在1-2線上有2層夾石，視厚度分別為5.30，5.80 m，巖性為灰?guī)r；在1線剖面上有一夾石，巖性為灰?guī)r，視厚度為3.00 m，③號礦體在2線上有一層夾石，視厚度為7.50 m，巖性為灰?guī)r；在1線上有一層夾石，視厚度為6.00 m，巖性為矽卡巖。

3 礦床成因

3.1 成礦控制因素

（1）地層巖性因素。前山鐵礦礦體受限于石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)大理巖與二疊系下統(tǒng)孤峰組大理巖化灰?guī)r之間，礦體頂、底板巖石為二疊系下統(tǒng)孤峰組大理巖化灰?guī)r、石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)大理巖。在二疊系下統(tǒng)孤峰組大理巖化灰?guī)r與礦體接觸部位有一碳質(zhì)灰?guī)r層；石炭系上統(tǒng)船山組灰?guī)rCaO含量很高，灰?guī)r極易大理巖化與矽卡巖產(chǎn)生熱變質(zhì)作用；石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)大理巖能夠防止礦體熱液流失。因此，礦體成礦熱液主要集中在石炭系及二疊系碳酸鹽里。

（2）巖漿巖因素。礦區(qū)地表未見較大的巖體出露，但在礦體西側(cè)可見大范圍區(qū)內(nèi)成礦巖體，前山鐵礦礦體成礦熱液和成礦矽卡巖成巖全部來源于區(qū)內(nèi)成礦巖體。

（3）構(gòu)造因素。礦區(qū)成礦構(gòu)造主要為層間斷裂及次級斷裂，本區(qū)層間斷裂均發(fā)育于石炭系中統(tǒng)黃龍組和二疊系下統(tǒng)孤峰組中間，矽卡巖化大面積充填于地層間隙，隨即產(chǎn)生熱變質(zhì)及交代作用。因此層間斷裂及次級斷裂為礦體成礦熱液提供了通道和空間。

前山鐵礦控礦因素表明，巖漿+構(gòu)造+地層三者耦合而成。

3.2 礦床成因類型

礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖和圍巖蝕變等均是區(qū)內(nèi)形成鐵礦床很有利條件；通過接觸交代變質(zhì)作用，形成成礦原巖矽卡巖。硫化物階段形成針鐵礦、鏡鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、石英，少量赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等礦物，此為礦床的第一成礦階段；隨后進(jìn)一步硫化物階段，形成針鐵礦、鏡鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、石英、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等礦物，此為礦床第二成礦階段。隨著巖漿熱液活動，形成礦物次生富集現(xiàn)象。綜合以上，初步認(rèn)為礦床屬接觸交代矽卡巖型。

4 結(jié) 論

（1）前山鐵礦產(chǎn)于石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)大理巖與二疊系下統(tǒng)孤峰組大理巖化灰?guī)r間，礦體和矽卡巖接觸帶為直接找礦標(biāo)志。

（2）前山鐵礦地表圍巖蝕變及層間滑脫構(gòu)造為找礦標(biāo)志。

（3）前山鐵礦深部-355 m以下、黃龍組白云質(zhì)大理巖底板以上具有良好的找礦前景，特別是在層間斷裂和次級褶皺的地段。