山东省东平县百户庄铁矿床成矿地质特征

刘小琼

(山东钰镪地质资源勘查开发有限责任公司， 山东 泰安市 271000)

0 前 言

东平县百户庄铁矿区，位于汶上～东平～阿城航磁异常带中段，2006年山东大成矿业有限公司在该区进行勘查工作，估算资源储量320.2万t，平均品位TFe:29.43%，mFe:22.49%。本文对百户庄铁矿床的成矿地质特征和矿床成因的分析研究。

1 矿区地质

矿区位于华北地台鲁西隆断区蒙山～东平凸起西部边缘，南部、西部分别为汶上断陷、戴庙断陷。

1.1 地层

(1) 泰山岩群山草峪组。该组为铁矿体的赋存层位。地层走向325°～335°，倾向SW、倾角70°左右。主要岩性为黑云变粒岩，夹条带状磁铁角闪石英岩、斜长角闪岩等。

(2) 长清群朱砂洞组。该组为紫红色泥云岩、灰黄色灰质泥云岩等。

(3) 第四系。主要发育有大站组(QD)、临沂组(QL)、沂河组(QY)。厚度约25～31 m，顶部为5～8 m。岩性主要为暗灰色粉砂质粘土、黑色淤泥；其下为褐色、黄褐色砂质粘土，夹中细砂层、局部发育砾石层。顶部为湖沼相沉积，其下以冲洪积物为主夹冲积层。

1.2 构造

区内长清群、九龙群岩层总体走向近EW，倾向350°～10°，倾角10°左右，局部受断层影响产状复杂，总体为平缓单斜构造。区内已知断裂呈北东走向，分布于刘洼、焦铺、梯门附近，推断延伸长度均大于10 km，断裂性质不明。

1.3 岩浆岩

图1 百户庄铁矿床地质

1—黄色含砾砂层 2—黄色粘土质粉砂夹含砾中细砂 3—黄色砂质粘土夹砾石层 4—灰色厚层含燧石条带或结核状灰质白云岩 5—黑云变粒岩，夹条带状角闪石英岩等 6—石英闪长玢岩 7—地质界线 8—不整合地质界线 9—航测名称及△T等值线 10—断层

2 矿床地质

2.1 矿体特征

百户庄矿区内已发现3个矿带8个矿体(见图2、图3)。矿带自东向西分别为Ⅰ矿带、Ⅱ矿带、Ⅲ矿带,其中Ⅰ矿带的规模最大，Ⅱ矿带规模次之。

Ⅰ矿带位于矿区东偏北部，总长度近700 m，宽100 m左右。自上而下有3个矿体(Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅰ-3)。其中Ⅰ-2号矿体规模最大，控制长度676 m，平均厚度5.16 m，延深271 m，顶、底部未封闭，矿体有分支复合现象；Ⅰ-3号矿体位于Ⅰ-2号矿体下部，两矿体近平行产出，规模大，控制长度650 m，平均厚度3.67 m，最大延深308 m，顶、底部未封闭，矿体有分支复合现象。

Ⅱ矿带位于矿区中部，总长度近1000 m，宽40 m左右。自上而下共圈定3个矿体(Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3),其中Ⅱ-2号矿体规模较大，控制长度726 m，平均厚度2.24 m，延深157 m，矿体有分支复合现象。

图2 百户庄铁矿床Ⅰ、Ⅱ矿带6勘探线剖面

1—铁矿体 2—黑云变粒岩 3—花岗伟晶岩 4—磁铁石英岩 5—钻孔

Ⅲ矿带位于矿区西北部，长度100 m，宽30 m左右。自上而下共圈定Ⅲ-1、Ⅲ-2号2个矿体。

矿区内矿体均为盲矿体，赋存于泰山岩群山草峪组内，产状与围岩一致，走向333°左右，上覆岩性为第四系砂质粘土，各矿体空间上大致平行产出。

2.3 矿石成分特征

矿石矿物主要为磁铁矿，含少量的赤铁矿、褐铁矿。脉石矿物以石英、普通角闪石为主，其次为斜长石、黑云母、方解石等。矿石的化学成分主要为SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3、CaO、MgO，其次为k2O、Na2O、P、S等。矿石自然类型为磁铁矿石、赤铁磁铁矿石；工业类型为需选弱磁性铁矿石。矿石以粒状变晶结构为主，其次为纤状变晶结构。矿石构造主要为条带状构造、块状构造，其次为浸染状构造。

图3 百户庄铁矿床Ⅲ矿带8勘探线剖面

1—铁矿体 2—黑云变粒岩 3—花岗伟晶岩 4—钻孔

2.4 围岩蚀变

矿床经过后期岩浆活动和不同程度的动力变质作用的改造，各种围岩蚀变较强烈，有硅化、绿泥石化和碳酸盐化等。

(1) 硅化表现为石英矿物成分增多，岩石矿物粒度细，部分石英矿物析出富集，形成石英细脉沿岩矿石层理分布。

(2) 绿泥石化多见于岩矿石沿层理的裂隙面和碎裂岩顶底板，为动力变质的产物。

(3) 碳酸盐化在岩矿石中普遍发育，主要表现形式为细脉状，不规则沿岩矿石裂隙分布。

3 成矿变质作用

百户庄铁矿属变质硅铁建造铁矿，其沉积变质过程与泰山岩群的形成演化过程一致。泰山岩群是发育在早期陆壳固结以后的稳定陆块上，滨海—浅海环境的火山—碎屑沉积建造。在27亿年前后，该建造受阜平运动的变质、变形作用的强烈改造，遭受区域性角闪岩相变质，同时受到SW向挤压，发生较大规模的NW向褶皱和断裂，以后遭受TTG钠质岩浆的侵入活动。

变质沉积铁矿成矿物质受海底火山喷发作用形成，铁质与基性火山活动关系密切。在海盆中，胶状氢氧化铁和二氧化硅交替沉积，形成互层状硅铁沉积建造，后经区域变质作用时，在热力和定向压力作用下，产生重结晶作用，形成磁铁矿、石英、角闪石等主要矿物。在矿石中，长柱状矿物呈定向排列，磁铁矿及石英被拉长，形成明显的黑白相间条带状构造，是重要含矿层位。含矿岩系为含铁碎屑岩—变粒岩建造，属于低级铁铝榴石角闪岩相，铁矿层由海底基性火山喷发、沉积及区域变质使铁质密集形成的铁矿床。

矿区铁矿体的形成经历了三期的区域变质作用，第一期发生于晚太古代，属低角闪岩相变质；第二期发生于早元古代初期，属中压绿片岩相变质；第三期发生于早元古代末期，属低绿片岩相变质。第一、二期为中压区域热流变质作用；第三期为区域动力变质作用。第一、二期的区域变质作用过程形成了矿区的铁矿体。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

矿床赋存于泰山岩群山草峪组，产状与地层产状相一致。根据山草峪组含铁岩系的矿物共生组合、岩石组构特征以及岩石化学等特征，矿区含矿岩系为含铁碎屑岩—变粒岩建造，属于低级铁铝榴石角闪岩相，矿石类型主要为磁铁角闪石英岩型。铁质组份与海底基性、中酸性火山喷溢活动关系密切，幔源物质中的铁质经火山喷发喷溢形式带入水体中，经分解形成硅铁胶体而沉积，再经以后的区域变质作用而形成变质铁矿。因此百户庄铁矿的矿床成因为沉积变质成因铁矿，属变质铁硅建造铁矿。

4.2 找矿标志

根据矿床成因类型，结合百户庄铁矿床的特点，找矿标志主要为泰山岩群山草峪组地层和磁异常。区内第四系覆盖严重，厚度30～50 m，最好的找矿标志是磁异常，磁异常△T值一般600～2500 nT，正异常呈规则或不规则长椭圆状断续分布，一侧或两侧常伴有强负异常。因此，在泰山岩群分布区的磁性异常是寻找沉积变质型铁矿床的重要标志。

参考文献：

[1]韩鹏军,张爱华,等.山东省东平县百户庄矿区铁矿详查报告[R].山东东平县：山东大成矿业有限公司，2006.

[2]徐洪岩,董银峰,等.山东省莱州-安丘铁成矿带特征及找矿方向[J].山东国土资源，2011,27(3):8￣12

[3]赖小东,杨晓勇.鲁西杨庄条带状铁建造特征及锆石年代学研究[J].岩石学报,2012.28(11):3612￣3622.

[4]李碧乐,霍 亮,李永胜.条带状铁建造(BIFS)研究的几个问题[J].矿物学报,2007,27(2):205￣210.

[5]谭 钢,印建平,孙建丁,等.山东省韩旺条带状铁矿床地质特征及其成矿地质条件分析[J].山东国土资源,2013,29(7):32￣35.

[6]杨 斌,张尚坤,程光锁,等.山东沂源县水磨头褐铁矿地质特征及矿床成因[J].山东国土资源,2012,28(12):28￣31.

[7]刘 礼.论山西代县赵村一带鞍山式沉积变质型铁矿地质特征及找矿标志[J].华北国土资源,2013(3):124￣126.

[8]曾广湘,吕 昶,徐金芳.山东铁矿地质[M].济南:山东科学技术出版社,1998:90￣119.