安徽省罗河矿区矿体特征及成因分析
2019-02-09
(安徽省地质矿产勘查局327地质队,安徽 合肥 230011)
罗河矿床发现于20世纪60年代,1988年安徽省地矿局327地质队提交矿石量4.7亿吨[1]。2014年该矿开始生产,通过近几年的开采发现,该矿床硫铁矿含量高,原勘探报告中仅以全铁指标进行矿体圈定不符合实际情况。本文结合生产勘探,运用新的工业指标对矿体进行重新圈定,对矿体的特征及成因有了更进一步的认识。
1 地质特征
1.1 地层
矿区位于庐枞盆地的东北缘[2],出露地层主要有白垩系砖桥组、双庙组、浮山组[3]和杨湾组及全新统松散堆积层。
1.2 构造
矿区紧靠郯庐断裂带东侧,断裂构造发育,主要有北东、北北东、北西、北北西向,这些断裂多发生在成矿以后,具多次活动和反复改造现象,延伸不大,除少数大型断裂(如罗河-缺口断裂)切割矿体外,大部分消失于砖桥组下部凝灰岩之上。矿体被切割部位,常见角砾状矿石,并伴随碳酸盐化和赤铁矿化等蚀变。
1.3 岩浆岩
矿区岩浆活动强烈,集中发生在燕山期,具有多期次的特点[4]。火山岩主要为砖桥组和双庙组熔岩及碎屑岩。侵入岩主要以正长斑岩、细晶正长岩等脉岩为主。原勘探报告中含矿围岩主要为闪长玢岩,最近的研究表明罗河铁矿的赋矿围岩依旧为砖桥组的火山岩。
1.4 围岩蚀变
矿床蚀变作用强烈,主要是以气成高、中温热液蚀变作用为主,具有规模大、作用强、期次多、垂向分带明显的特征。下部以钠长石化、辉石化和磁铁矿化为主,简称深色蚀变带;上部以高岭石化、硅化和硬石膏化为主,简称浅色蚀变带。两者之间为叠加蚀变带。
2 矿体特征
本矿床是由大型高磷高硫含钒磁铁矿及中型硫铁矿(部分矿体伴生铜)、大型硬石膏矿组成的隐伏矿床。铁矿体呈似层状、平缓透镜状,在平面投影呈椭圆形轮廓,空间上表现为穹隆状,中间以浸染状贫铁矿为主,富、厚矿多环于四周。黄铁矿则分布在主矿体平面投影范围内,以铁矿体上部为主,硬石膏呈覆盖状位于穹隆顶部。
铁矿体共有11个,矿体埋藏在-382m~-846m,东浅西深,总趋势纵向上向南西西倾伏,横向上大致呈一穹状。Ⅰ号铁矿体水平投影形状近似椭圆形,长轴呈北东东方延伸;Ⅱ号铁矿体呈半环状;其他铁矿体呈不规则展布。在剖面上矿体形态为似层状-透镜状。原勘探报告中铁矿体赋存在闪长玢岩的顶部,通过近几年的研究发现罗河铁矿赋矿层位依旧为砖桥组下部火山岩中,赋矿围岩主要为膏辉岩化的粗安岩,闪长玢岩体并没有出露在罗河矿区中,应在罗河铁矿深部。
硫铁矿体共有13个,在垂向上除两个矿体紧紧贴在硬石膏矿体底部外,其余多与铁矿体构成铁硫混合带,呈透镜状及似层状。
硬石膏1个矿体,矿体位于铁矿体和硫铁矿体上部,是本矿床最浅部的一个矿体。
本次工作采用全铁减去硫中铁的指标进行了矿体圈定,对比来看,矿体规模有所减小,但是矿体的形态特征大致相同,尤其是-500m以下的主矿体部分,基本上没有大的变化。
矿体主要的变化为铁矿体上部(-450m~-500m),铁矿体与硫铁矿体接触部位,这一部分的铁矿体中Ss含量较高,重新圈定后变为铁硫混合矿,或部分原铁矿体变成了硫铁矿体。
通过新圈定的矿体可以发现,整个矿体具有较为明显的分层现象,整个矿床从上往下依次为硫铁矿、铁硫混合矿、铁矿,对比原勘探报告中仅仅分为硫铁矿和铁矿体,本次圈定的矿体更加接近实际情况。
3 成因分析
从矿体特征对比来看,罗河矿区中铁矿体与硫铁矿体、硫铁矿体与硬石膏矿体都是相互联系的。
从硫铁矿的分布情况就可以发现,硫铁矿大致分为三种情况:①分布在矿床中部无铁矿部位,而且含铜硫铁矿主要分布在该区域,矿体的厚度较其他硫铁矿体厚度稍大,矿体较稳定。②与铁矿互层,大部分硫铁矿体均位于Ⅰ铁矿体的上部,或与Ⅲ-Ⅷ铁矿体穿插在一起,铁矿体中的铁硫混合矿大都位于这个区域,矿体的形态多为层状。③与硬石膏矿体共生,如ⅤS、ⅫS位于硬石膏矿体的下缘,矿体形态为透镜状。
结合矿床的蚀变分带情况,可以认为整个矿床的成矿期次有多期的,其中磁铁矿应是最早期,与膏辉岩一起产出于深色蚀变带中,后期随着成矿热液与浅部沿裂隙流入的大气水混合,裂隙发育的部位磁铁矿被氧化为赤铁矿,在铁矿体上部形成了以赤铁矿、硫铁矿、磁铁矿等混合矿石,热液继续运行到上部,在浅色蚀变带形成单独的硬石膏矿体和黄铁矿体。对于含铜的硫铁矿应该属于更后期的矿化阶段。
罗河铁矿属于玢岩型铁矿,深部的闪长玢岩体是铁矿形成的内在因素,它既为铁矿形成提供热动力,又是铁矿形成的主要物质来源。伴随着砖桥旋回火山喷发—岩浆侵入作用,在两组基底构造复合的薄弱部位,闪长玢岩上侵并形成岩侵型穹窿构造。
在穹窿构造形成过程中,由于岩体脉动上侵造成上覆火山岩层拱起变形,在岩浆上升挤压与岩层上拱变形本身垂直压力共同作用下,造成火山岩层中垂向上放射状裂隙系统及水平方向岩层滑移、崩塌形成的层间破碎带的产生;由于岩体冷凝收缩及上述局部应力交替作用下形成了网脉状裂隙系统。后期富含矿质及挥发组份的热水溶液,沿这些裂隙上升运移和渗透,发生充填交代作用,形成一套呈似层状分布含矿角砾岩带或形成脉状、网脉状磁铁矿化膏辉岩;这种沿接触带结构面在一定范围内发育的裂隙、角砾岩系统组成一个特殊的构造体系,其形态总体是一个向上窿起的封闭构造,不仅为气液的运移提供了通道,同时为矿质沉淀提供了良好储矿空间。