王志鵬

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院（山東省地勘局第二地質(zhì)大隊），山東 濟寧 272100）

吳莊地區(qū)鐵礦位于山東省東平縣城西南，其總面積為4.07km2。在市區(qū)內(nèi)交通較為便利。當(dāng)前的金屬礦還還屬于詳細勘查階段，探礦權(quán)人為山東盛鑫礦業(yè)有限公司。

1 成礦地質(zhì)背景

本研究礦區(qū)位于華北板塊，魯西隆起區(qū)的魯中隆起帶，東平～肥城斷隆內(nèi)東平凸起的南部。新太古代泰山巖群變質(zhì)巖結(jié)晶基底覆存于第四系之下；蓋層以古生代寒武系、奧陶系的碳酸鹽巖為主；區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，其中以北西向和近南北向斷裂規(guī)模較大；區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅在鉆孔中見有中生代燕山期脈狀侵入體。第四系覆蓋下主要地層為新太古代泰山巖群山草峪組，主要巖性為變粒巖，其次黑云斜長片麻巖、磁鐵角閃石英巖、片巖等，該礦層均屬于區(qū)域變質(zhì)作用以及混合巖化作用，片麻里的發(fā)育走向為308°～327°，傾向南西，傾角72°～78°。該區(qū)為金屬礦的賦存層位。區(qū)內(nèi)主要有兩處高磁異常，以400nT以上等值線可圈定以大高莊、馬家代村為中心的2個較大異常帶，其長軸總體方向為320°。大高莊磁異常分兩個帶，北東帶和南西帶，北東帶峰值為400nT，南西帶異常峰值達600nT。另在兩個異常帶間的200nT低值區(qū)圈出了規(guī)模較小的Ⅲ和Ⅳ號礦帶；馬家代村磁異常400nT范圍長約11km，寬約800m，呈長條狀展布，異常峰值高達800nT。等值線局部發(fā)生同向彎曲，推測由斷裂所致。礦化類型為“沉積變質(zhì)型”鐵礦，見礦層位為新太古代泰山巖群山草峪組的含鐵變質(zhì)巖系，說明磁異常為礦致異常。

2 礦床地質(zhì)特征

（1）礦床地質(zhì)特征。吳莊鐵礦為全隱伏礦體，由4個礦體組成，分別為Ⅰ-Ⅳ礦體，其中Ⅰ-1、Ⅱ-1礦體為區(qū)內(nèi)主礦體，Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-4礦體為次礦體；其余的Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅲ-3、Ⅳ-1礦體為小礦體。礦體的展布形式為平行方式，呈現(xiàn)出層狀賦存在泰山的群山草峪組地層當(dāng)中，礦層產(chǎn)狀與地層的產(chǎn)狀的形態(tài)基本一致。所研究的礦區(qū)主要成分是磁鐵角閃石英礦，其頂?shù)装鍑鷰r是以黑云角閃片礦為主。礦體賦存標(biāo)高-48mm～-560m；埋深48m～588m。區(qū)內(nèi)礦體總體走向325°，傾向南西，傾角58°～83°；礦床平均品位：TFe：30.11%，mFe：22.52%，品位變化系數(shù)TFe：11.2%，mFe：17.5%。礦體與頂?shù)装鍑鷰r界線分明，無過渡現(xiàn)象。礦體內(nèi)偶見夾石，礦化較連續(xù)。

（2）Ⅰ-1礦體。該礦體位于大高莊北東約900m處，分布于13號～2號勘探線間。礦體呈波狀彎曲，走向300°～346°，總體為318°，傾向南西，傾角65°～81°；賦存標(biāo)高-48m～-560m；埋深48m～588m。礦體總長1820m。控制斜深630m。礦體厚度1.78m～11.60m，平均5.59m，厚度變化系數(shù)48.62%，厚度變化中等。礦體沿走向厚度由北西向南逐漸變薄，沿傾角方向的厚度也由上而下逐漸變薄。礦體品位TFe：23.68%～33.94%，平均品位：29.48%，品位變化系數(shù)TFe：11.64%；mFe：15.31%～31.45%，平均品位變化系數(shù)21.15%，屬有用組分分布均勻的礦體。雖然沿傾向Ⅰ-1礦體品位自上而下有降低的趨勢，但向深部未封閉，還有較大找礦潛力。

（3）礦石化學(xué)成分.礦床內(nèi)有益組分為TFe、mFe，礦床內(nèi)單樣品TFe最高品位40.97%，最低品位22.99%，平均為TFe 30.11%；mFe最高品位31.46%，最低品位15.08%；平均為mFe22.52%。伴生有益組分TiO2最高品位0.39%，最低品位0.04%，平均為0.08%；含量較低，達不到工業(yè)綜合回收利用要求。礦石中主要有害雜質(zhì)SiO2含量較高，SiO2最高含量59.29%，；其余有害組分As、SO3、P2O5含量較低。礦石中Al2O3、CaO、MgO等，平均含量均不超過5%。其它元素微量。

（4）礦石類型。該礦區(qū)礦石主要類型為鐵礦，并以磁鐵礦為主。根據(jù)所研究的礦石當(dāng)中，所出現(xiàn)的礦脈主要是以脈石礦物為主，礦區(qū)礦石為石英型；按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分，為條帶～條紋狀礦石。礦石工業(yè)類型屬于需選鐵礦石工業(yè)類型的弱磁性貧鐵礦石。

3 成礦規(guī)律探討

（1）成礦規(guī)律。礦區(qū)位于汶上-東平鐵礦成礦帶內(nèi)部，成礦帶呈北西318°方向展布，帶內(nèi)不同規(guī)模的高磁異常。①控礦地層。吳莊鐵礦體賦存于泰山巖群山草峪組內(nèi)，礦床類型屬沉積變質(zhì)型，賦礦層位較單一。②成礦物質(zhì)來源。根據(jù)山谷組含金屬礦礦物共生組合、巖石結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)特征，鐵獲得初步濃縮，溫度條件下的中壓在區(qū)域變質(zhì)原巖材料發(fā)生再結(jié)晶，鐵的進一步濃縮，形成以磁鐵礦、角閃石、為主要礦床。因此，該礦床屬于沉積變質(zhì)鐵礦，即BIF型鐵礦床。③含鐵建造。研究地區(qū)沉積處，產(chǎn)生了巨大厚質(zhì)礦層基性的火山巖，并在噴發(fā)后局部形成金屬礦，經(jīng)過多年的海水運移、分異以及降水初步富集。④成礦時代[1]。通過對黑云變粒巖內(nèi)鋯石進行SHRIMP U-Pb測年，顯示為(2572+16)Ma，（2544+6）Ma，該地層形成于（2750至2540）Ma，結(jié)合含礦層位綜合分析，認為吳莊礦區(qū)鐵礦成礦時代為新太古代。⑤礦化階段。礦床礦化大致劃分為五期：沉積期；變質(zhì)期（綠簾～角閃巖相）；變形期（褶皺變形）；韌性剪切和蝕變期；抬升期。⑥成礦空間。東平～汶上鐵礦帶呈同背斜褶皺形態(tài)，在北西方向的復(fù)背的兩翼及核部，賦存了寒鐵礦層，是研究區(qū)內(nèi)最重要的控礦與容礦的構(gòu)造地。吳莊鐵礦屬于此背斜西翼部分。金屬礦礦區(qū)內(nèi)條帶狀礦石英礦礦層與金屬礦礦層的構(gòu)造呈現(xiàn)出相同的褶皺狀，⑦物探異常。武莊地區(qū)鐵礦呈北西向帶狀分布。其礦化的程度越高，磁性就越強，其密度也隨之加大。根據(jù)礦體固有的特性，高磁重的異常尋找，是該礦床的主要手段。

（2）成礦模式。沉積后礦的建造，以及礦層的組合都具有不同形式，主要建立起三種成礦模式，分別為“蒼嶧式”、“韓旺式”、“東汶式”。通過對武莊金屬礦礦帶的成礦時代、含金屬元素地層、礦體組合、含礦層位及區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)地球物理特征的分析，認為武莊鐵礦帶屬于“東文式”成礦模式?！皷|汶式”鐵礦主要分布于汶上至東平一帶，礦體一般賦存與北西走向，傾向南西的同斜復(fù)式構(gòu)造。

4 結(jié)論

該礦床為新太古代泰山山草余組含鐵巖系層控沉積變質(zhì)礦床。晚期區(qū)域變質(zhì)作用富集了成礦物質(zhì)，重結(jié)晶礦物，形成金屬礦礦床。礦床主要發(fā)育在巖心和雙翼的緊密褶皺中。該礦床屬于東平～汶上鐵礦成礦帶，與此成礦帶上其他礦山成礦規(guī)律類似，分析認為其為“東汶式”沉積變質(zhì)型鐵礦床成礦模式，對后續(xù)深部及外圍沉積變質(zhì)型鐵礦的找礦工作有一定指導(dǎo)作用。