山东省韩旺铁矿区地质特征及矿床成因研究

徐建 叶官威 王胜琛 储照波 朱随洲

【摘要】韩旺矿区位于鲁西断隆（Ⅱ）鲁西断块隆起（Ⅲ）的东部，区内地层的展布、构造线方向、岩浆活动特点等均与鲁西区域地质特点一致。以斜贯矿区呈北西向分布的韩旺—石桥断裂为界，北部广泛裸露古老的结晶基底，南侧则分布大片的古生代沉积盖层。韩旺变质铁矿床即赋存于断裂北侧的基底变质岩系中，属泰山岩群雁翎关组的一部分。本文对韩旺矿区地质特征进行了详细分析，并对矿区矿体特征进行了研究，为以后进一步开发提供依据。

【关键词】韩旺；铁矿区；地质特征；矿体特征

1、构造特征

韩旺矿区构造形态以断裂为主，无强烈的褶皱，基底变质岩系与铁矿带呈单斜状产出，走向300。～320。，倾向南西，倾角一般50。～70。。局部受花岗伟晶岩体侵入和断裂活动影响，呈直立或变缓。

盖层亦呈单斜状产出，总体走向北西，倾向北东，倾角15。～30。。盖层与基底间的不整合接触界线与断层大致平行，呈北西西向展布。

矿区断裂构造以北西走向的韩旺-石桥断裂为主要构造格架，其控制了矿区地层、构造、岩浆岩及矿体的分布，并派生一系列小型断裂。现将矿区主要断裂构造描述如下：

（1）韩旺-石桥断层（F1）

从区域看，该断层是一条长期活动的弧形复杂断裂构造，呈北西一南东斜贯整个矿区。破碎带最大宽度超过50m，南西盘下降，北东盘抬升，断距达350m，为正断层。断裂带内岩石发生强烈的碎裂岩化和糜棱岩化，且被后期闪长玢岩充填。糜棱岩化碎裂岩大都具强烈的高岭土化、绿泥石化和碳酸盐化，有时亦见硅化、绿帘石和黄铁矿化。

（2）F2断层

该断层为隐伏断层，是韩旺—石桥断层的次级构造，自上河区段51线附近的F1断层向东分支，顺着矿体顶板外侧东延，经67线Ck107孔达王峪南而延伸至矿区外。由于被第四系堆积物所覆盖，断层产状和性质不明，推测应与主断层一致，具有正断层性质。

（3）F4断层

该断层位于61线北端的冲沟内，为一走向呈SW向的平移断层，仅在冲沟内见到较清楚的断层面，往北东方向延伸不清，往南西方向被第四系沉积物所覆盖。

2、地层特征

矿区地层有第四纪洪冲积和残坡积物、古生代寒武纪的砂页岩、灰岩及太古代泰山岩群变质岩系。由老至新分述如下：

（1）新太古代泰山岩群（Ar3t）

矿区内变质地层属于泰山岩群雁翎关组上部的含铁片岩、片麻岩系。呈单斜产出，总体走向300°～320°，倾向南西，倾角50°～70°，厚度大于500m。按其岩性分为下列四种：

①角闪片岩及斜长角闪岩

主要分布于矿带顶、底板，偶见作为夹层或呈透镜状残存于伟晶花岗岩中。角闪片岩和斜长角闪岩呈暗灰绿色，纤状变晶或鳞片纤状变晶结构，片状构造。②角闪斜长片麻岩

该岩石常作为矿层底板产出，在走向和倾向上常与黑云斜长片麻岩呈渐变过渡关系。当角闪石类矿物含量增加，斜长石相对减少时，则渐变为斜长角闪岩。

③黑云斜长片麻岩

灰色，风化后成灰黄色，质疏松。片麻状构造，不等粒鳞片状变晶结构。矿物成分以石英、长石为主，含较多的黑云母。

④含鐵角闪石英片岩

岩石呈灰黑色—灰绿色，风化后呈暗黄绿色。不等粒纤状变晶结构，条带状构造。由石英、角闪石、磁铁矿、铁闪石、阳起石、透闪石和少量黑云母、金属硫化物等组成。磁铁矿与石英、角闪石呈条带相间，条带宽窄不一，一般大于0.5㎝。

（2）寒武纪长清群馒头组（∈M）

经钻探得知，在韩旺矿区西北部上河矿段西南部的沂河冲积层下隐伏着馒头组泥质灰岩、页岩、砂岩，分布于韩旺-石桥断裂的西南侧，总体走向北西，倾向北东，倾角15°～30°，厚度约300m。其底部的含砾长石石英砂岩直接与下伏泰山岩群斜长片麻岩呈角度不整合接触。

3、矿体地质特征

本矿床含矿岩系为泰山岩群雁翎关组顶部含铁片岩，层位稳定，其顶、底板岩石为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩。含铁岩系主要有含铁石英角闪片岩、含铁角闪石英片岩及片麻岩等。岩系中富铁部分为铁矿体。矿体呈多层带状，紧密排列。矿体规模：矿区范围南至77线，北至61线，矿体走向长1870m，矿体倾向控制斜深一般在200m左右。矿体形态：矿体呈陡倾斜的层状、似层状。矿体产状：矿体总体走向330°，倾向NE，倾角39°～55°。矿体连续，与上、下盘地层产状一致，65线矿体在延深方向有歼灭的趋势。矿体全铁（TFe）含量平均34.96%，磁性铁（mFe）一般在26%左右。

4、矿床成因研究

矿区含铁地层属于太古代泰山群古老变质岩系，根据其沉积环境、岩性、矿石矿物组合及研究成果等资料分析，本区含矿建造与火山岩存在着直接的联系。矿石中的铁物质来自于基性火山喷发物。通过海水浸出，以化学沉积方式沉积分异形成原始含铁矿源层。之后，又经过区域变质和热液作用的改造，铁元素进一步富集成矿。因此，矿床成因为火山沉积变质矿床，即鞍山式铁矿。

沉积变质铁矿成矿物质来源于海底火山喷发作用，铁质来源与基性火山活动有关。在海盆中，胶状氢氧化铁和二氧化硅交替沉积，形成互层状铁硅沉积建造，经受区域变质作用时，在热力和定向压力作用下，产生重结晶作用和片理化作用，形成磁铁矿、石英、角闪石等主要矿物。在矿石中，长柱状矿物定向排列，磁铁矿及石英被拉长，形成条纹～条带状构造。根据成矿物质来源及形成机制，其成因应属变质火山～沉积铁矿，故称沉积变质铁矿。根据含铁岩系内火山岩不发育，认为铁物质的聚集与沉积是远离火山源的。所形成的铁硅建造经过区域变质作用后，铁矿层的形态仍保持其较完整较稳定的层状、似层状特征，在走向延长、倾向延深方向上，厚度及形态一般无很大的变化。因此说，区域变质作用未能使铁矿层产生塑性变形，其形态与含矿带仍然基本一致。

参考文献：

[1]山东省地质矿产局.山东省区域地质志[M].北京：地质出版社，1991.

[2]张红丽.山东省羊山地区铁矿床地质特征及成矿规律探讨[J].地球，2015.

[3]于丽洁，马光伟.山东省沂水县杨庄铁矿地质特征[J].科学时代，2011.

作者简介：徐建，男，1983-，地质工程师，主要从事野外矿产勘查技术与管理工作。