楊西飛 車新亮

（安徽省化工地質(zhì)勘查總院 安徽 馬鞍山 243000）

淺析寧蕪盆地東山鐵礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律及找礦方向

楊西飛 車新亮

（安徽省化工地質(zhì)勘查總院 安徽 馬鞍山 243000）

東山鐵礦為一中型玢巖鐵礦床，位于寧蕪中生代火山巖盆地中段，礦區(qū)出露地層主要為白堊系下統(tǒng)大王山組和第四系。礦山經(jīng)過(guò)幾十年的開采和生產(chǎn)勘探工作，對(duì)礦床的地質(zhì)特，礦體的空間形態(tài)、賦存規(guī)律等有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，本文即是在上述工作基礎(chǔ)上，結(jié)合以往學(xué)者研究成果，進(jìn)一步分析總結(jié)了礦床的地質(zhì)特征、礦體賦存規(guī)律、蝕變分帶、礦石類型、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征。認(rèn)為區(qū)域性的基底斷裂是該類礦床的導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造，火山穹隆、火山短背斜是該類礦床的控巖控礦構(gòu)造，閃長(zhǎng)玢巖是該類礦床的成礦母巖；該類礦床的尋找應(yīng)以閃長(zhǎng)玢巖侵入體(次火山巖)的存在為前提，尋找圍巖蝕變帶與物探重、磁異常帶吻合區(qū) 。

東山鐵礦；玢巖；礦床地質(zhì)特征；成礦規(guī)律；找礦方向

1 區(qū)域地質(zhì)概況

東山鐵礦位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅲ）——下?lián)P子臺(tái)坳（Ⅲ2）——沿江拱斷褶帶（Ⅲ）——安慶凹斷褶束（）北東端的寧蕪向斜軸線東翼，寧蕪中生代斷陷盆地中段（圖1），是與陸相中基性火山、次火山巖有關(guān)的（火山噴氣）——接觸交代——熱液型鐵礦床的重要產(chǎn)地。

圖1 寧蕪盆地構(gòu)造、巖漿巖及礦產(chǎn)分布地質(zhì)圖

區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育一套沉積相和一套火山巖相地層，自老到新分為①基底構(gòu)造層：由三疊系中統(tǒng)周沖村組石膏鹽層、黃馬青組砂頁(yè)巖，侏羅系中下統(tǒng)象山群砂巖和上統(tǒng)西橫山組砂礫巖構(gòu)成；②火山巖構(gòu)造層：由中基性向堿性演化的陸陽(yáng)火山巖系組成，由老到新分別為侏羅系上統(tǒng)龍王山組（J3l）、白堊系下統(tǒng)大王山組（K1d）、姑山組（K1g）和娘娘山組（K1n）③上構(gòu)造層：主要沉積了一套陸相碎屑巖，地層由為白堊系上統(tǒng)浦口組（K2p）至第四系沖、坡積層（Q）。

北東向的下?lián)P子斷裂（破碎）帶在印支期與隱伏的近東西向基底斷裂交切，形成了寧蕪坳陷或盆地。坳陷內(nèi)沉積了中上三疊統(tǒng)周沖村組、黃馬青組地層，繼之沉積了侏羅系象山群地層。燕山運(yùn)動(dòng)劇烈期，繼承、發(fā)展成寧蕪斷陷火山巖盆地。盆地中大致呈等距離分布的多組網(wǎng)格狀斷裂交叉部位控制著礦田的分布，這些斷裂交匯部位往往又是火山穹隆或褶皺的軸部，對(duì)礦田進(jìn)行復(fù)合控制?；鹕綑C(jī)構(gòu)、短軸小背斜、地層不整合面或假整合面、噴發(fā)不整合面等控制了礦床的分布。閃長(zhǎng)玢巖以及其與有關(guān)巖石的接觸帶、頂垂體、捕虜體、巖石界面、各類斷裂、裂隙及角礫巖具體控制了礦體的分布。東山鐵礦床就位于蔣門山～黃梅山、采石～小丹陽(yáng)兩條斷裂帶的交會(huì)地帶，礦區(qū)內(nèi)的火山巖系褶皺構(gòu)造為凹山火山穹隆。

本區(qū)礦床在巖漿巖方面一般與堿鈣性～堿性火山活動(dòng)有關(guān)。寧蕪盆地的火山噴發(fā)至少可分三個(gè)旋回：第一旋回噴發(fā)了一套角閃玄武安山巖（粗安巖），屬偏基性的堿鈣性系列；第二旋回噴發(fā)了一套角閃（輝石）玄武粗安巖（安山巖），屬富鈉的堿鈣性系列；第三旋回噴發(fā)了一套堿性粗面巖～響巖系列。各旋回間均有明顯的噴發(fā)間斷，在火山洼地中出現(xiàn)沉火山碎屑巖、沉積巖。鐵礦主要形成于第二旋回的噴發(fā)末期次火山巖——輝石閃長(zhǎng)玢巖或角閃閃長(zhǎng)玢巖侵入階段，即巖漿由堿鈣性向堿性演化時(shí)期。巖體形態(tài)多為巖株或巖瘤、巖鐘。此外，構(gòu)成盆地基底的中三疊統(tǒng)周沖村組、黃馬青組地層對(duì)本區(qū)鐵礦的形成也起到較為重要的作用。

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈，在輝石閃長(zhǎng)玢巖中蝕變有垂直分帶特征，上部主要為高嶺土化、絹云母化和硅化，稱為上部淺色蝕變帶；中部主要有綠泥石化、綠簾石化、陽(yáng)起石化和黑云母化等，為與礦化有關(guān)的蝕變—稱為深色蝕變帶；深部主要為鈉長(zhǎng)石化—稱為下部淺色蝕變。礦化與深色蝕變帶有關(guān)。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為和白堊系下統(tǒng)大王山組凝灰?guī)r、安山巖和第四系。

東山鐵礦床位于蔣門山～黃梅山斷裂噴發(fā)帶的北東端，凹山火山穹隆范圍內(nèi)的北西側(cè)，區(qū)內(nèi)火山巖地層傾向北西，傾角 20～40°；區(qū)內(nèi)的斷層主要有NE-NNE向的F1、 F4斷層，NW-NNW向的F3、F5、F6、F7斷層，近EW向的F2斷層，裂隙按走向亦分NE-NNE、NW、近EW三組。

礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖有閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖，閃長(zhǎng)玢巖為鐵礦床的成礦母巖，安山玢巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖為破壞礦體的后期巖脈。

本區(qū)變質(zhì)作用不明顯，圍巖蝕變強(qiáng)烈，圍巖蝕變自上而下可分三帶即上部淺色蝕變帶(泥英巖化帶) ，中部深色蝕變帶(類青盤巖巖化帶)和 下部淺色蝕變帶(鈉長(zhǎng)石化帶)，中部深色蝕變帶(類青盤巖巖化帶)與磁鐵礦化關(guān)系密切。

鐵礦體受閃長(zhǎng)玢巖體的內(nèi)外接觸帶和閃長(zhǎng)玢巖體內(nèi)的冷凝收縮裂隙控制，東山鐵礦床具有三種不同地質(zhì)特征，由凹山式、高村式和南山式組成，分別為產(chǎn)于閃長(zhǎng)玢巖體內(nèi)冷凝收縮裂隙中的Ⅰ號(hào)礦體（凹山式）、產(chǎn)于內(nèi)接觸帶的Ⅱ號(hào)鐵礦體（高村式）和產(chǎn)于閃長(zhǎng)玢巖隆起部位外接觸帶火山中的Ⅲ號(hào)礦體及產(chǎn)于安山巖中零星分布的鐵礦體（南山式）。但都是在同一個(gè)成礦作用下，同源、同質(zhì)在不同的空間鐵物質(zhì)的富集。

鐵礦形成后，含礦的氣水溶液溫度降低，成份改變，變成了含鐵高硫的中低溫?zé)崴芤?，在不同的控礦環(huán)境內(nèi)，通過(guò)交代充填作用形成了各種類型的黃鐵礦體，在黃鐵礦形成的同時(shí)，對(duì)已形成的鐵礦進(jìn)行了不同程度的改造和疊加。

本礦床的鐵礦為巖漿期后氣成高溫?zé)嵋旱V體，本礦床的黃鐵礦為中低溫?zé)嵋旱V體。

2.1 礦化帶特征

東山鐵礦主要為產(chǎn)于閃長(zhǎng)玢巖侵入體內(nèi)的細(xì)網(wǎng)脈～浸染狀的貧磁鐵礦，其中稀疏穿插有若干磷灰石陽(yáng)起石磁鐵礦礦脈，根據(jù)歷年來(lái)對(duì)“玢巖鐵礦”的研究，細(xì)網(wǎng)脈～浸染狀的貧磁鐵礦受閃長(zhǎng)玢巖侵入體的原生層節(jié)理和層帶狀冷凝收縮裂隙帶控制，磷灰石陽(yáng)起石磁鐵礦礦脈亦受原生層節(jié)理控制（其中有一部分可能受原生縱、橫、斜節(jié)理控制），因而礦化帶及與礦化有關(guān)的蝕變帶亦大致平行于巖體頂面產(chǎn)出，從而構(gòu)成一個(gè)大致平行于巖體面的頂部上部呈環(huán)狀,下部為脈狀，在剖面上呈八字形的的似鐘狀體，其總體走向?yàn)楸睎|，傾向南東，傾角約 25°～75 °走向長(zhǎng)約700m，沿傾向延伸約450m，最大厚度約110米。

東山鐵礦床共有鐵礦體15個(gè)，編號(hào)I～XV，主要礦體為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)，Ⅰ號(hào)鐵礦體規(guī)模最大，其次是Ⅱ、Ⅲ號(hào)鐵礦體。礦體均分布在長(zhǎng)750米、寬500米、垂深地表至-230米的空間范圍內(nèi)。

2.2 礦石特征

鐵礦石自然類型主要為脈狀磁鐵礦礦石、次為細(xì)脈網(wǎng)狀及浸染磁鐵礦礦石并有少量塊狀磁鐵礦礦石。

礦石礦物主要為磁鐵礦、次為假象赤鐵礦、赤鐵礦，少量褐鐵礦、菱鐵礦、鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、鏡鐵礦。此外，尚有黃鐵礦及微量黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦，等。

脈石礦物主要更鈉長(zhǎng)石，其次為綠泥石、陽(yáng)起石、綠簾石、鈣鐵榴石、白云石、黑云母、絹云母、高嶺石、水云母，少量方解石、石英，微量鈉柱石、透輝石、磷灰石、榍石、硬石膏、電氣石、鋯石。

此外，尚有榍石、鋯石、電氣石，含量極微，屬原巖的副礦物。

本區(qū)鐵礦石的主要結(jié)構(gòu)為半自形～它形粒狀結(jié)構(gòu)，次生交代結(jié)構(gòu)等。半自形～它形粒狀結(jié)構(gòu)即為磁鐵礦呈半自形～它形晶粒狀，分布于脈石礦物中，（見圖版 1、2）；次生交代結(jié)構(gòu)多見于赤鐵礦沿磁鐵礦晶粒的邊緣（見圖版 3）、褐鐵礦沿磁鐵礦的邊緣、裂理交代磁鐵礦；交代包含結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)普遍見于含黃鐵礦的磁鐵礦礦石中，黃鐵礦交代磁鐵礦，殘留的磁鐵礦被包含在黃鐵礦之中（見圖版4）。

圖版 1：鈉長(zhǎng)石綠簾石磁鐵礦礦石：他形晶粒結(jié)構(gòu)、脈狀構(gòu)造（正交偏光，d=5mm）。

圖版2：角礫浸染狀鈉長(zhǎng)石綠泥石磁鐵礦礦石，他形晶粒結(jié)構(gòu)、角礫浸染狀構(gòu)造，（正交，d=5mm）。

圖版3：浸染狀鈉長(zhǎng)石假相赤鐵礦礦石：它形晶粒結(jié)構(gòu)、假相交代結(jié)構(gòu)（單偏光反光，d=2mm）；

圖版4：浸染狀鈉長(zhǎng)石磁鐵礦礦石中，細(xì)脈狀黃鐵礦穿插交代磁鐵礦（單偏光反光，d=2mm）；

本區(qū)礦石的主要構(gòu)造為細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造，其次為浸染狀構(gòu)造；此外，局部見脈狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造等。

3 成礦規(guī)律

東山鐵礦為一中型貧磁鐵礦床，它與凹山、陶村的貧磁鐵礦床類似，都屬于“玢巖鐵礦”，其成因問(wèn)題比較趨于一致的看法是成礦作用始于巖漿晚期而止于巖漿期后氣成一高溫?zé)嵋弘A段，以巖漿期后氣成一高溫?zé)嵋弘A段為主，其特征介于凹山與陶村之間，屬二者的過(guò)渡類型。

區(qū)域性的基底斷裂是該類礦床的導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造，火山穹隆、火山短背斜是該類礦床的控巖控礦構(gòu)造，東山鐵礦床就位于蔣門山～黃梅山斷裂噴發(fā)帶上，丁山火山短背斜的北西翼，凹山巖體的凸起部位，礦床中斷裂構(gòu)造和邊緣冷縮裂隙構(gòu)造、頂部塌陷角礫巖構(gòu)造和隱爆角礫巖構(gòu)造等次火山巖原生構(gòu)造為礦床的控礦、容礦構(gòu)造；閃長(zhǎng)玢巖是該類礦床的成礦母巖，磁鐵礦礦體即為閃長(zhǎng)玢巖冷凝收縮過(guò)程中通過(guò)巖漿分異和巖漿期后氣成一高溫?zé)嵋簭纳畈繑y帶或沿途從閃長(zhǎng)玢巖暗色礦物中攝取的鐵質(zhì)，在一定的物理化學(xué)條件下，在閃長(zhǎng)玢巖原生層帶狀冷凝收縮裂隙帶中沉淀堆積的產(chǎn)物，故類青盤巖化(深色)蝕變帶、礦化帶、礦體均大致平行于巖體頂面產(chǎn)出。

4 找礦方向

基于以上認(rèn)識(shí)，結(jié)合礦床勘查成果，認(rèn)為該類礦床找礦方向如下：

（1）區(qū)域性的基底斷裂和火山穹隆、火山短背斜，次火山巖是尋找此類礦床的前提，特別要注意蔣門山～黃梅山斷裂帶上的火山穹隆、火山短背斜；

（2）閃長(zhǎng)玢巖隆起部位和其中的類青盤巖化(深色)蝕變帶是近礦的圍巖蝕變標(biāo)志；

（3）在上述地質(zhì)條件下物探重、磁異常吻合部位是此類礦床的間接找礦標(biāo)志。

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U45

B

1007-6344（2016）10-0030-02

楊西飛（1979-），男，安徽舒城人，地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查工程師，現(xiàn)主要從事礦產(chǎn)資源勘查與調(diào)查評(píng)價(jià)工作