山东省沂水县东土沟钛铁矿矿床成因浅析

2017-08-04陈孝峰

神州·上旬刊 2017年6期

摘要：山东省沂水县东土沟钛铁矿床产于中细粒含钛磁铁矿辉石角闪岩中，该岩体既是成矿母岩又是赋矿围岩。文章从矿床的区域地质背景入手，通过分析控矿地质条件和矿体的基本特征，探讨了该矿床的成因类型和找矿标志。通过以上分析，笔者认为该矿床属基性岩浆分异型钛铁矿矿床，其成矿时代为古元古代。

关键词：钛铁矿；矿床特征；矿床成因；东土沟；沂水县

1区域地质背景

沂水县东土沟钛铁矿位于沂水县夏蔚镇一带，沂沭断裂带西侧，所处大地构造位置为鲁西断隆区（Ⅱ）鲁中隆断区（Ⅲ）泰沂穹断（Ⅳ）沂山穹断（Ⅴ）的南缘。区域内出露的地层主要有泰山岩群雁翎关组、柳杭组和元古代震旦纪的土门群及古生代长清群，其上覆盖有第四纪风化沉积物。区内构造较简单，主要为北北西向展布的断裂构造，少数呈近东西向和北西向，规模较小。区域内岩浆岩极其发育，主要有元古代弱片麻状细粒黑云二长花岗岩、中粗粒二长花岗岩及中生代花岗斑岩等岩体，此外见有数条北北西向及近南北向展布的元古代四堡期辉绿岩脉（βμ2）和中生代燕山期辉绿岩脉（βμ5）。当前区域内主要矿产为石英砂岩和铁矿。

2矿床地质特征

2.1矿体地质特征

通过地表槽探、深部钻孔控制等工作，矿区内共圈定钒钛磁铁矿体5处，编号依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，各矿体岩性均为中粗粒含钒钛磁铁矿角闪石岩，形态均呈长轴近南北的脉状，矿体主要特征见表1。

其中Ⅱ号、Ⅴ号矿体规模较大，在矿体形态、产状和矿石成分上较具有代表性。

Ⅱ号矿体：位于西土沟村西北冲沟边部，Ⅰ号矿体西约50m，地表断续出露长度330m，向北延伸，矿体出露标高+172m- +180m，矿体走向350-0°之间，倾向西，倾角70°±，矿体平均水平厚度11.75m，平均真厚度11.04m，矿体TFe平均品位22.34%，mFe平均品位8.49%，TiO2平均品位9.71%，V2O5平均品位0.19%，矿体厚度和品位沿倾向方向较稳定。

Ⅴ号矿体：位于西土沟村西南310.29高地北坡，矿体地表出露标高+192m- +240m之间，出露长度约250 m±，向南延伸至盖层下，局部地段穿入盖层中，该矿体总体走向350-0°之间，倾向西，倾角70°±，矿体平均水平厚度10.85m，平均真厚度10.20m，平均TFe品位22.73%，平均mFe品位9.66%，平均TiO2品位7.88%，平均V2O5品位0.18%，矿体厚度沿倾向方向变化较大，沿走向变化较小，但品位变化均较稳定。

2.2矿石特征

2.2.1矿石矿物特征

含矿岩石为钒钛磁铁矿角闪石岩，矿石风化面呈灰绿色，新鲜面呈灰黑色，半自形粒状结构、块状构造。主要矿石矿物为：钛铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等；脉石矿物为：角闪石、黑云母、磷灰石等。

2.2.2矿石品位及化学成分

矿石TFe含量变化于18.00%-27.80%之间，TFe平均品位为22.37%；mFe含量变化于4.32%-15.00%之间，mFe平均含量8.55%；伴生TiO2含量变化于5.76%-13.61%之间，TiO2平均含量为8.42%；V2O5含量变化于0.11%-0.21%之间，V2O5平均含量为0.18%。从分析结果整体来看，矿石TFe、mFe、TiO2、V2O5含量变化较小，为较稳定型。

2.2.3矿石结构、构造

矿石结构：主要呈半自形粒状结构；少数呈柱状、鳞片状变晶结构。

矿石构造：致密块状构造。

2.2.4矿体围岩

矿体围岩：矿体为中粒钒钛磁铁角闪石岩，呈岩脉状侵位于前寒武纪结晶基底中，矿体围岩主要为二长花岗岩。矿体与围岩界面清晰，围岩呈片麻状构造，他形变晶结构、花岗变晶结构，主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英、少量黑云母、磁铁矿及锆石等。

3矿床成因及找矿标志

3.1矿床成因

东土沟钛铁矿矿床是一个含钛铁矿和磁铁矿较多的辉石角闪石岩岩体，其矿床地质特征与河北承德大庙黑山钒钛磁铁矿床有较多相似之处，两者规模相对较大，形态简单，矿化均匀，矿床成因均应为岩浆结晶分异矿床。

从矿体产出的地质背景分析，该岩体物质来源于上地幔，属于幔源分异型侵入岩类，由于岩浆结晶分异作用，钛铁矿等成矿物质与造岩矿物同时从岩浆熔融体中结晶出来，在地球内应力或构造应力的作用下，沿深大断裂向上侵入到达地壳浅部，形成含钛磁铁矿辉石角閃岩岩体，矿床应为岩浆早期分异型钛铁矿矿床。具体证据如下：

（1）矿体表面形态多呈脉状或扁豆状，走向一致，倾角较陡；矿体与围岩界面清晰，显示沿断裂充填的特点。

（2）矿石矿物成分、有益组份等与“大庙式” 铁矿类似。

3.2找矿标志