山东省淄博市金岭矿区侯家庄矿床地质特征及控矿因素分析

刘东义

（山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队，山东 济南 250014）

1 区域地质概况

金岭矿区所属大地构造位置属泰山-沂山断隆之邹平-周村凹陷区[1]。区域构造形态为一短轴背斜—金岭短轴背斜，其轴向45°，核部被金岭闪长岩杂岩体所占据[2]，环绕岩体周边分布有奥陶纪马家沟群、石炭-二叠纪月门沟群、二叠纪石盒子群地层（见图1），第四系以角度不整合覆盖于上述地层之上。金岭短轴背斜与金岭岩体的形态产状、分布相辅相成，背斜为岩体的侵入提供了空间条件，而岩体的侵入又促进了背斜的最后形成，二者为磁铁矿床的形成创造了重要条件。

图1 金岭矿区地质略图

金岭岩体属燕山中晚期侵入岩，北东方向展布且向北东倾伏。四周与奥陶纪地层呈侵入接触关系，其中：岩体西南半环呈整合侵入接触，东北半环岩体侵入穿插关系则比较复杂。岩体的岩性比较复杂，是一个中偏基性—中性—中偏碱性、碱性脉岩及后期有碱性交代、钠质交代的杂岩体，与成矿相关的是中性闪长岩，是矿床的成矿母岩[2]。区内断层分为北北东向和近东西向两组，北北东向断层均为成矿后断层；近东西向断层为成矿前构造，对矿床无破坏作用。

2 矿床地质特征

2.1 矿床地质

矿床地表均为第四系，其下隐伏地层有奥陶纪马家沟群、石炭-二叠纪月门沟群。马家沟群为一套碳酸盐岩建造，主要岩性为厚层泥晶灰岩、云斑灰岩、中厚层白云岩、薄层泥质灰岩、角砾状白云岩等；自下而上划分为东黄山组、北庵庄组、土峪组、五阳山组、阁庄组、八陡组六个岩组地层。月门沟群主要岩性为粉砂岩、泥岩砂岩、灰岩、铝土岩、煤层等；分为本溪组、太原组、山西组。

区内构造为单斜构造，岩层走向60°，倾向西北，倾角30°～40°，靠近岩体部位受岩体侵入拱托作用，产状有一定的起伏，局部岩层倾角50°以上。

矿床主要岩石类型为闪长岩、正长闪长岩、二长岩。闪长岩：分布在深部及远离接触带部位。呈灰色～灰白色，全晶质中细粒结构，含斜长石50%～60%，正长石少量，角闪石30%～50%，石英＜5%，少量黑云母；副矿物：磁铁矿、磷灰石、锆石、榍石，含量不足5%。正长闪长岩、二长岩：分布在接触带附近，与成矿关系密切，主要是闪长岩侵入冷凝过程中自变质作用和晚期碱质交代的叠加作用所形成。岩性特征：灰色、淡红色，中粒结构～似斑状结构，主要矿物为斜长石，钠长石化，并被钾长石交代，斜长石呈不规则残留状；少量辉石，多已透辉石化，淡绿色，多呈单独的他形晶体；其次为角闪石，淡绿色，透闪石化。当暗色矿物基本消失，几乎全部由钠长石组成或者由钠长石、钾长石两种矿物组成时，则演变为钠长石岩或二长岩。

2.2 矿体特征

①矿体空间分布范围及规模。侯家庄矿床查明矿体2个，编号为Ⅰ、Ⅱ，其中Ⅰ矿体是主矿体。矿体赋存于闪长岩与奥陶系马家沟群石灰岩的接触带上。矿体走向长度1780m；倾斜延深140m～650m，平均373m；矿体真厚度1.25m～10.86m，平均真厚度5.53m，厚度变化系数67%，属中等变化；矿体埋深155m～800m，赋存标高-128m～-775m。属中型矿床。

②矿体形态、产状及变化规律。矿体总体上呈扁豆状，局部为不可采地段，致使矿体平面形态呈分枝状；矿体在剖面上呈膨胀收缩的莲藕状（见图2）。矿体走向55°～62°，倾向北西，倾角6°～50°，产状随接触带变化而变化，局部起伏较大。矿体总体上呈中部产状平缓，东西两侧及深部产状较陡的态势。

图2 地质剖面图

纵观矿床深部接触带特征，沿倾斜方向，接触带在中部呈一明显的台阶状，这一形态特征横贯东西，沿走向普遍存在。从成矿规律分析，接触带由陡变缓的部位找矿，易于形成厚大矿体[3]，一是该地段钾钠化和矽卡岩化较弱，不利于形成较厚的矿体；二是局部可能赋存较厚的矿体，但钻孔打在了矿体的边缘，井中磁测显示，附近有较强的磁性集中反映，推测有较厚的矿体，此处也是台阶状接触带的下缘部位，有利于成矿，与成矿规律相吻合。总之，接触带由陡变缓的部位对成矿更为有利，易于形成厚大矿体。

③矿石质量。矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次含少量的黄铁矿及黄铜矿，脉石矿物主要为透辉石、金云母、绿泥石、碳酸盐矿物，其次为长石、石英及普通辉石。致密块状矿石主要由磁铁矿及少量脉石矿物组成，铁品位较高；条带状、斑杂状和侵染状矿石含脉石矿物较多，铁品位较低。全区TFe平均品位45.68%，平均磁性铁占有率96%，属磁性铁矿石。

3 矿床控矿因素分析

（1）围岩的控矿因素。侯家庄矿床中，与侵入岩体接触的围岩主要是马家沟群碳酸盐岩层。上部围岩主要为五阳山组，下部则为北庵庄组、土峪组。其中五阳山组、北庵庄组以厚层纯灰岩为主，夹数层泥质灰岩、泥质白云质灰岩及白云岩，而土峪组以泥质灰岩为主。其控矿作用主要表现在三方面：①碳酸盐岩为钙镁质的，一方面岩石性脆易碎，渗透性强，为矿液活动提供了良好的通道和空间；二是钙镁含量高，化学性质活泼，有利于矿液的渗透和交代。②碳酸盐岩在高温下容易分解，其中的CaO参与了矽卡岩矿物的形成，并导致铁质从矿液中分离聚集；而CO2则起到了氧化剂的作用，使Fe2+形成氧化物即磁铁矿而沉淀。③碳酸盐岩的纯度及厚度与矿体的厚度、矿石质量密切相关。在相同的构造条件下容易形成较厚矿体，矿石的TFe品位亦比较高；而土峪组以泥质灰岩为主，含Si、Al成分较高，Ca、Mg含量相对较低，不利于交代成矿，即便成矿，矿石质量也较差。

（2）构造控矿因素。金岭短轴背斜是区域控矿构造，为金岭闪长岩杂岩体的侵入提供了空间条件，而金岭岩体的侵入又进一步促进了背斜的最后形成，二者的形态、分布范围相辅相成，为铁矿床的形成创造了重要条件。而直接的控矿构造则是接触带，矿体赋存于闪长岩体与围岩的接触带上，接触带的形态、产状直接制约着矿体的形态、产状以及厚度变化，在接触带由陡变缓的凹陷部位更有利于成矿，矿体厚度也比较大。

（3）岩浆岩控矿因素。该区岩浆岩属中性～中偏碱性岩体。岩体在成矿过程中的重要作用，就是提供了大量的铁质来源。铁质来源有二：一是残余岩浆期后热液本身含有一定的铁分；而更主要的铁质则来源于已凝固的中性～中偏碱性侵入岩杂岩体。

在岩浆演化的后期，发生强烈的碱质交代作用，其显著特征表现为岩石的退色现象，由灰色、深灰色演变为灰白色、灰红色，暗色矿物减少以至消失；在化学成分上表现为K2O、Na2O含量增高，而铁质显著降低。经过碱质交代作用，近接触带岩体中的铁质被析出，进入含矿热液，与石灰岩接触交代形成磁铁矿体。矿床由浅至深，碱质交代强度逐渐减弱，范围亦逐渐变窄。致使深部矿体厚度明显减小，规模远不如浅部，再向深部以至无矿。

4 结语

矿体赋存于闪长岩与奥陶系马家沟群石灰岩的接触带上，总体呈扁豆状，致密块状矿石品位较高。中性闪长岩是成矿母岩；马家沟群地层中的灰岩为围岩，以厚层纯灰岩为主的层位有利于交代成矿；接触带是直接的控矿构造，岩体内凹陷的部位有利于成矿，接触带形态、产状愈复杂，对成矿愈有利。矿化与围岩蚀变密切相关，尤其是矽卡岩化及钾钠化与矿体在空间上紧密共生。厚度大、蚀变强烈的蚀变带，往往是成矿的有利地段。