宁芜盆地卧儿岗铁矿成矿地质特征及找矿方向探讨

吴良芳，魏新良，景山，曾子华，韦德贵

(江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏南京210007)

宁芜盆地卧儿岗铁矿成矿地质特征及找矿方向探讨

吴良芳，魏新良，景山，曾子华，韦德贵

(江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏南京210007)

本文在分析研究卧儿岗铁矿成矿地质背景和矿床地质特征的基础上，探讨了宁芜盆地卧儿岗铁矿的控矿因素和找矿方向。卧儿岗铁矿位于宁芜断陷盆地NW向和NNE向断裂的交汇部位，矿体主要赋存在浅成、超浅成侵入的辉石闪长玢岩体顶部，严格受岩体制约，认为该矿床属于玢岩型铁矿。指出在卧儿岗铁矿深部仍有较大找矿空间，在宁芜断陷盆地NW向和NNE向断裂构造交汇处，并且发育有辉石闪长玢岩的部位是寻找玢岩铁矿的有利部位。

玢岩铁矿成矿地质特征找矿方向卧儿岗宁芜盆地

Wu Liang－fang，Wei Xin－liang，Jing Shan，Zeng Zi－hua，Wei De－gui．Geological characteristics and prospecting direction of the Woergang iron ore deposit in the Nanning－Wuhu basin［J］．Geology and Exploration，2012，48(4):0760－0767．

宁芜断陷盆地北段铁矿资源丰富，已发现梅山、吉山、卧儿岗、凤凰山等多处大中型铁矿床，众多专家和学者在此开展过研究工作，并取得了丰硕成果(王金云，1990;卢冰等，1990;丁毅，1992;翟裕生等，1992;赵玉琛，1994;殷友东等，1996;赵斌等，1996，1997;马振东等，1997;吕新彪等，1998;周涛发等，1999;王元龙等，2001;姚超美等，2001;侯龙海，2008;涂伟等，2010;范裕等，2011;张乐骏等，2011;邸思维等，2011;袁峰等，2011;胡劲平等，2012)，而卧儿岗铁矿床前人对其研究较少，2005～2010年，江苏省有色金属华东地质勘查局施工了7个钻孔，并进行了可行性研究和储量核实工作，认为是一中型铁矿床。本文借助于在该区开展的储量核实工作，对其铁矿床成矿地质特征和找矿标志进行研究和总结，认为成矿岩体受北西向构造控制，在深部与梅山、吉山含矿岩体相连，推测为同一岩体，认为该区深部仍有较大找矿前景。

1 区域地质背景

卧儿岗铁矿位于下扬子台褶带宁芜中生代陆相火山岩断陷盆地北段，该盆地呈NNE向展布(图1)。

区内地层由老到新可分为三个构造层:(1)基底构造层:其地层由上三叠统黄马青组至侏罗统西横山组组成;(2)火山岩构造层:由中基性向碱性演化的陆相火山岩系组成，由老至新依次为龙王组、云合山组、大王山组、姑山组及娘娘山组; (3)上构造层:火山喷发活动以后，沉积了一套陆相碎屑岩，其地层为上白垩统浦口组至第四系堆积层。

区内基底褶皱为宁芜向斜，其向斜东南翼发育次级褶皱。宁芜断陷盆地由于受多期构造活动的影响，基底断裂发育，主要有NNE、NE向、NW向三组，这些断裂构成了宁芜断陷盆地北段网格状构造轮廓。区内主断裂有NE向滨江断裂和NNE向的方山－小丹阳断裂，NW向南京－上坊断裂及梅山－凤凰山断裂。

区内侵入岩主要有三期:燕山中期、燕山晚期和喜山期。燕山中期为浅成、超浅成相中偏基性闪长岩类，为大王山组喷发旋回末期产物，与铁矿关系密切，燕山晚期为中酸性花岗岩类及其岩脉;喜山期为辉绿岩。

图1 宁芜北段地质和铁矿床分布图(据段超等，2011修改)Fig．1 Map showing geology and iron mine distribution in the northern Nanning－Wuhu area

宁芜盆地北段矿产资源丰富，是陆相火山岩型铁矿的典型矿区，大型矿床有梅山、吉山铁矿，中型矿床有卧儿岗铁矿、太山铁磷矿、麒麟山铁矿、凤凰山铁矿、南山铁矿等。

宁芜盆地北段铁矿床多沿基底断裂带成群成带展布，如北西向的梅山－卧儿岗－吉山－凤凰山铁矿带;北北东向的太山－卧儿岗－南山，吉山－阴山铁矿带。

宁芜盆地北段铁矿床多与大王山组喷发旋回末期的浅成－超浅成相中偏基性闪长岩关系密切，例如梅山铁矿产于闪长玢岩顶部及岩体与火山岩构造层的接触带，卧儿岗铁矿和吉山铁矿产于辉石闪长玢岩体内，而麒麟山铁矿则产于闪长玢岩体及岩体与基底构造层的超覆接触带。

2 矿区地质概况

2．1 地层

矿区内多为中生代火山岩(图2)，即侏罗系上统龙王山组安山质角砾熔岩、凝灰岩，呈NNE向展布，产状平缓，倾向SW，倾角10°～25°。

图2 卧儿岗铁矿区地质简图①Fig．2 Simplified geological map of the Woergang iron mine area①

2．2 构造

矿区基底褶皱构造不发育，以断裂构造为主，主要有NW向的梅山－卧儿岗－吉山断裂与NNE向的卧儿岗－南山－谷里断裂，具有多次复活和继承发展性质，前者控制着本区含矿岩体的侵位，两组断裂的交汇处控制矿体的走向，而其容矿构造主要为裂隙构造和角砾岩带构造。

矿区容矿构造中的裂隙构造，分布形态复杂，大致分为四组(图3)，它们相互切割，先后关系很难确定，但以走向NE 30°～40°最为发育。这和区内控矿断裂的应力场方向是一致的。

矿区容矿构造中角砾岩带构造在平面上呈囊状分布，剖面上多沿岩体顶部呈似层状、透镜状分布。

图3 裂隙倾向玫瑰图Fig．3 Rose diagram showing fracture inclination

表1 梅山、卧儿岗、吉山辉石闪长玢岩体化学成份及同位素年龄②Table1 Chemical composition and isotope age of the pyxene diorite porphyries in Meishan，Woergang and Jishan②

2．3 岩浆岩

矿区岩浆岩具多次侵入特点，侵入岩体主要为辉石闪长玢岩体。

辉石闪长玢岩:岩石呈灰白色，风化后呈灰褐、灰黄－灰白色，斑状结构，基质为全晶质细粒结构或微晶结构，部分为玻基交织结构。斑晶主要为中长石和拉长石，占斑晶总量的70%～85%;其次为普通辉石，含量占斑晶总量的10%～15%，呈自形－半自形晶短柱状，横断面呈正八边形;基质由半自形－它形晶的中长石和辉石组成;副矿物为磁铁矿、榍石、磷灰石，总含量占岩石的5%以下。

辉石闪长玢岩体沿NW向梅山－卧儿岗－吉山断裂带分布，在其北部埋深较浅，南部较深，与大王山组火山岩地层呈侵入接触，在矿区北部小山见二者接触关系，属大王山喷发末期产物，岩体侵入时间同位素年龄(123．4±5Ma)②，卧儿岗铁矿产于该岩体中。

辉石闪长玢岩具分带现象，在其顶部相变为黑云母斜长安山玢岩，往岩体的内部逐渐过渡为微晶辉石闪长玢岩和细晶辉石闪长玢岩。微晶与细晶辉石闪长玢岩的过渡位置(大致在－45～－85m标高)是矿体的主要赋存地段。岩石化学成分见表1，属钙碱性系列岩石，Na2O﹥K2O且富纳质。区内脉岩主要为含石英安山玢岩，呈脉状穿插于辉石闪长玢岩中。

据分析，梅山、卧儿岗、吉山辉石闪长玢岩体在深部可能是相连的，其依据:

(1)根据辉石闪长玢岩体的同位素年龄基本相同，在120Ma左右。

(2)梅山、卧儿岗、吉山辉石闪长玢岩的岩石化学成分相近，见表1。

2．4 矿化蚀变

矿区矿化蚀变发育，且具有分期分带特征，蚀变从时间上可分为早、晚两期。

早期为高温热液蚀变，主要为透辉石化和钠长石化，透辉石化和钠长石化分为两个阶段，第一阶段透辉石呈伟晶状和菊花状，主要分布在矿体的下盘;第二阶段的透辉石呈中、细粒状，该阶段为磁铁矿主要形成期。

晚期主要为绿泥石化、黄铁矿化、高岭土化、绢云母化、叶腊石化等中低温矿化蚀变。其中绿泥石化分布在中、细粒透辉石化地段，黄铁矿化、高岭土化、绢云母化、叶腊石化主要分布在矿体的四周，叠加早期蚀变。

矿区矿化蚀变在垂直方向上按蚀变矿物的分布及组合特点可分为三个蚀变带(图4)，磁铁矿主要赋存在透辉石－钠长石－绿泥石蚀变带中，而其上的硅化蚀变带对矿液起到了“屏蔽层”的作用。

2．5 磁异常特征

图4 围岩蚀变垂直分带示意图Fig．4 Schematic diagram showing vertical zonation of wall rock alteration

图5 剖面示意图Fig．5 Generalized section of iron ore bodies

矿区1∶2000的磁法扫面结果显示，地表贫磁铁矿地段为1000r～3000r的低缓磁异常区，富磁铁矿地段为5000r～7000r的高磁异常区，而赤铁矿及假象半假象赤铁矿地段表现为500r以下的低磁异常或无磁异常区。

3 矿床地质特征

3．1 矿体特征

卧儿岗铁矿床埋藏较浅，走向为北北东向10°左右，倾向北西西。矿床共有69条矿体组成，矿体具有多层性，与岩体(围岩)呈夹层状重复出现，平面上呈串珠状、带状分布，在剖面上呈似层状、透镜状产出，产状多近于水平，在其东西两侧略有倾角，倾角小于30°，见图5。该矿床长1700m左右，最宽达736m，埋深+35．81m～－243．66m，大多赋存在－150m以上，矿体最大控制深度为－243．66m，其控制深度较浅。

3．2 矿石特征

3．2．1 矿石类型

矿石类型较为简单，按矿化程度、结构、构造特征，分为细脉浸染状、似角砾状、脉状和块状矿石四种。其中以细脉浸染状矿石为主，似角砾状矿石次之(品位较低)，块状矿石较富但含量少，脉状矿石主要产于矿体边部。

3．2．2 矿石结构、构造

矿石结构主要有:半自形－他形晶粒结构(细粒－中粒、以细粒为主)、交代－交代假象、交代残余结构、包含、脉状结构。

矿石构造以浸染状、细脉状、角砾状构造为主，其次是斑点状、致密块状和条带状构造。

矿石构造致密块状者，常呈脉状、囊状产出，厚3～35 m，TFe 35%～64%。

3．2．3 矿石的矿物成分及主要矿物生成顺序

3．2．3．1 矿石矿物成分

本区铁矿石的矿石矿物以磁铁矿为主，其次是赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、硅酸铁，还有少量方铅矿、闪锌矿;脉石矿物以透辉石、钠长石为主，其次是方解石、白云石、硬石膏、石膏、方柱石、绿泥石、磷灰石、高岭石、水云母、叶腊石、石英，少量石榴石、玉髓。

3．2．3．2 主要矿物生成顺序

主要矿石矿物磁铁矿的形成分为早晚两期:早期为细脉、浸染状、似角砾状矿石生成期，此期又分为二个阶段，第一阶段以浸染状矿石为主，磁铁矿颗粒较细;第二阶段磁铁矿以细脉状、似角砾状矿石为主，以中－粗粒为特征;晚期主要为脉状及网脉状矿石生成期，常见其穿插于早期磁铁矿之中。

根据矿物共生组合，相互穿插、交代特征，将该矿床的成矿分为两个主要阶段，即高温热液阶段和中低温热液阶段，主要成矿阶段的矿物生成顺序见表2。

4 矿床控矿因素

4．1 构造

综上所述，宁芜盆地北段铁矿床多沿其基底断裂带成群成带展布，沿北西向的梅山－凤凰山基底断裂带展布有大中型6个矿床及众多小矿点，可见其NW向断裂控制着矿田的分布;而梅山、卧儿岗、吉山、凤凰山铁矿床的走向均与NNE断裂一致，可见NNE向断裂控制矿床的展布;此外大中型矿床如梅山、太山、卧儿岗、吉山、凤凰山等都发育在NW断裂与NNE向断裂的交汇处。说明宁芜盆地北段NW断裂和NNE断裂对矿床形成和分布有重要作用。

随着构造应力场的复活和断裂的继承发展，其旁侧的次级构造(例破碎角砾岩带)及附生的裂隙也很发育，这些构造大多被磁铁矿充填，成为其容矿构造;卧儿岗铁矿赋存于辉石闪长玢岩体顶部微晶辉石闪长玢岩及细晶辉石闪长玢岩接触带附近，矿石矿物具有多期形成的特点，岩体的冷凝收缩产生的裂隙，尤其是其顶部由于先形成的边缘相与下部形成的过渡相之间，产生不均匀冷凝形成环绕岩体顶部呈近于水平(重力释放与原来的顶板岩石挤压作用)和比较陡倾的及垂直岩体顶部的放射状裂隙，后受成矿作用中构造及脉动作用，也多为矿液所充填，起到了容矿作用。

4．2 岩体

卧儿岗铁矿床产于浅成侵入的辉石闪长玢岩体中，对比宁芜玢岩型铁矿特征(宁芜编写小组，1977)，应属玢岩型铁矿，处于浅成条件下冷凝的辉石闪长玢岩岩浆，因外压减小，岩浆中挥发组分迅速聚积，这种富含挥发组分的气液上升到逐渐冷凝的辉长闪长(玢)岩浆顶部，引起强烈蚀变和矿化，而辉石闪长玢岩富含钠质，极易引起钠长石化，卧儿岗铁矿床下盘钠长石化相当发育，钠长石化使辉石闪长玢岩中的暗色矿物析出，并向上运移、最终富集成矿;同时残浆中的铁质也得到进一步的分离，有可能被迁移富集到逐渐冷凝的岩浆体的顶部。

梅山、卧儿岗、吉山铁矿床的成矿岩体－辉石闪长玢岩体，在地下深处可能是相连的，而这些矿床分别产于岩体的上接触带、岩体内，构成“二位一体”。其岩体下面是否有超覆接触带铁矿床即“麒麟山式”铁矿并未得到验证。

5 找矿标志及找矿方向

5．1 找矿标志

构造标志:构造为岩浆、矿液提供上升通道，在二组断裂的交汇处构造应力集中，裂隙发育，是矿体赋存的最有利部位;宁芜盆地尤其要重视北北东向断裂和北西向断裂的交汇处。

岩浆岩标志:卧儿岗铁矿、梅山铁矿、吉山铁矿等宁芜盆地铁矿的成矿岩体均为辉石闪长玢岩，可见辉石闪长玢岩具有铁矿成矿专属性。

矿化蚀变标志:卧儿岗铁矿具有非常强烈的围岩蚀变和明显的蚀变分带，近矿蚀变为浅绿色的绿泥石、透辉石、钠长石蚀变，极易识别。

磁异常标志:磁铁矿具有较强磁性，辉石闪长玢岩体具有弱磁性，区内磁异常与矿体对应关系良好，富磁铁矿往往有高磁异常反映，贫磁铁矿往往有低缓磁异常反映。因此，磁异常可作为找磁铁矿的直接标志。

5．2 找矿方向

(1)沿构造断裂带尤其是断裂交汇处展布的辉石闪长玢岩体或闪长玢岩体内及其接触带。

构造断裂带尤其是断裂交汇处，这些部位应力集中，构造活动强烈，给岩浆喷发－侵入和矿产形成提供良好条件。

①阴山南部地区

位于北北东向断裂和北西向断裂的交汇处，有含矿岩体辉石闪长玢岩体存在，周边已发现众多矿化点，磁异常特征明显，有1000r至4000r磁异常呈串珠状分布，沿着岩体可以寻找“二位一体”铁矿床。

②卧儿岗铁矿床的西南部及17线的东部

与卧儿岗铁矿床具有相同的成矿条件，二个地区磁异常峰值均高达5000 r，之前并没得到钻孔验证过。

③吉山南东部，位于北西向断裂带上，磁异常最高值为3000r，地表为磁铁矿化方柱石化钠长石化辉石闪长玢岩，之东墁头山为象山群砂岩，二者之间可能有接触交代型铁矿存在。

(2)中深部

卧儿岗铁矿床产于辉石闪长玢岩中，矿体具有多层性，成矿具有多期性，矿体与岩体呈互层出现，矿体的控制深度浅，而其深部钠长石化等蚀变仍很发育，建议加强其深部找矿工作及综合找矿工作。

［注释］

①华东有色地质矿产勘查开发院．2010．江苏省南京市江宁区卧儿岗铁矿床资源储量核实报告［R］．

②江苏省冶金地质研究所．1980．宁芜北段火山岩研究与成岩成矿机理的探讨［R］．

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Geological Characteristics and Prospecting Direction of the Woergang Iron Ore Deposit in the Nanning－Wuhu Basin

WU Liang－fang，WEI Xin－liang，JING Shan，ZEN Zi－hua，WEI De－gui
(East China Mineral Exploration and Development Bureau，Jiangsu Province，Nanjing，Jiangsu210007)

This paper researches the ore－controlling factors and prospecting direction of the Woergang iron ore deposit in Nanning－Wuhu basin，through studies of its metallogenic background and geological characteristics．The Woergang iron ore deposit is located in the intersection part of the NW－and NNE－trending faults in the Nanning－Wuhu rift basin．The ore bodies are mainly hosted and restricted by the shallow and ultra－shallow augite diorite porphyrite rock bodies．This may suggest that the Woergang iron ore deposit belongs to porphyrite iron ore deposit．It is inferred that there is prospecting potential in the deep part of the Woergang iron ore deposit，and the intersection part of the NW－and NNE－trending faults，where augite diorite porphyrite rock body is developed，is a favorable position for prospecting porphyrite iron ore deposit．

Woergang iron ore deposit，ore－forming properties，prospect of ore deposit

book=7,ebook=273

P618

A

0495－5331(2012)04－0760－8

2012－04－20;

2012－06－06;［责任编辑］郝情情。

吴良芳(1962年—)，女，1991年毕业于成都地质干部学院，高级工程师，长期从事矿产勘查工作。E－mail:1071473695@qq．com。