巢湖市英山铁矿地质特征及开发前景

周 超，王 莎

（1.山西中条山集团篦子沟矿业有限公司，山西 运城 710016；2.安徽省地质矿产勘查局三一二地质队，安徽 蚌埠 233000）

目前，我国的经济发展对矿产的需求越来越大，铁矿石供应日趋紧张，大量需要进口，加快我国铁矿资源的勘查力度势在必行。巢湖市英山铁矿位于巢湖市庙岗乡及肥东县桥头集镇结合部位，区内交通较为便捷。矿业已成为当地主要经济产业之一，以铁矿矿山企业经济效益最好。区内电力供应良好，劳动力充足，适宜工矿业发展。

1 区域地质背景

英山铁矿分布在肥东晚太古～早元古代变质岩区浮槎山～大康集复背斜中段之南东翼。巢湖～肥东一带晚太古～早元古代变质岩处于郯庐断裂带内，东界至下扬子褶皱带，西界抵合肥断陷盆地。其总体呈北北东向带状展布，北起高亮集，南抵中庙，长约50km。区域出露地层以晚太古～早元古代变质岩系为主[1]。在其北部的鸡龙山～西山驿西侧，尚零星分布有白垩系～下第三系红岩，而第四系砂砾、粘土层则广布于全区山间低洼及平原地带。

2 矿床地质特征

2.1 地层

区内出露的地层为上太古界～下元古界阚集岩群和下元古界肥东岩群。阚集岩群自下而上划分为浮槎山岩组和大横山岩组，肥东岩群自下而上划分为双山岩组和桥头集岩组。浮槎山岩组以暗绿色角闪斜长片麻岩为主，夹黄褐色黑云斜长片麻岩。大横山岩组为主要含矿地层，岩性单一，主要为暗绿色角闪斜长片麻岩、角闪片岩、黄褐色黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、黑云片岩、磁铁矿层,与下伏浮槎山岩组呈整合接触。双山岩组为白云质大理岩、白云石大理岩、含磷白云质大理岩、含磷变粒岩以及1～2层厚约0.5m～2.5m硅质磷灰岩组成。桥头集岩组为暗绿色角闪斜长片麻岩夹角闪片岩,与下伏双山岩组呈整合接触。

2.2 构造

褶皱构造表现为走向北东的单斜，为浮槎山～大康集复式背斜南东翼组成部分。岩层走向为北东50°～60°，倾角60°～65°，由北向南倾角逐渐增大。次一级小褶皱十分发育，有的甚至为等斜褶皱,褶皱轴面走向一般为北东50°～70°，倾向北西，褶皱脊线向南西倾伏、收敛，向东略微撒开,与区域褶皱轴面倾向北西，脊线向南西方向倾伏的特点基本相同。区内断裂构造按其方向大致可分三组，①北东向断层4条，一般延展不长，规模较小，走向一般65°～70°，倾向北西，倾角70°～80°，3条压性逆断层，1条张性正断层；②北西向断层6条，断层走向300°～340°，断面呈波状弯曲局部平直，倾向南西，倾角55°～80°，断层规模较大，破碎带发育，宽1.5m～6m不等，两侧常发生程度不等的碎裂岩化，糜棱岩化，破碎带中角砾不多见，多成半浑园状、次棱角状，砾径为0.1cm～3cm，常见一些斜冲或近似水平的擦痕，断层性质除1条为扭性外，其余均为压扭性；③北北东向断层2条，断层走向北东10°～20°，倾向北西，倾角70°，断面两侧地层明显发生位移，东盘北推，西盘南推，但一般位移不大，规模较小，断层性质属扭性。此外，与断层相伴生的节理、劈理十分发育，节理方向多与断层平行，其中一组10°～20°，倾向南东，倾角70°～85°的节理与一组340°～350°，倾向南西，倾角约50°的节理组成“×”型节理。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动强烈，表现为岩浆侵入活动，对矿体起着破坏作用。按岩性可以划分为片麻状闪长岩、片麻状黑云母花岗岩和花岗岩三类。

片麻状黑云母花岗岩（γG）多呈岩墙、岩枝及小的岩株产出，岩石常呈土黄色、浅肉红色，镜下除常见中～粗粒花岗变晶结构外，交代结构和碎裂结构亦较发育，矿物成分主要为钾长石、石英、斜长石。花岗岩（ry）多呈北东东向展布，出露长300m～600m以上，宽一般为50m～250m，大多呈岩板、岩墙状，局部沿片麻理或略作斜交侵入呈透镜状产出。其岩性为灰白、浅肉红色，中～细粒变余花岗结构，在镜下可见黑云母、长石、石英平行排列具片麻状构造。矿物成份以钾长石为主，次为斜长石、石英。

2.4 变质岩与变质作用

区内岩石因受多次构造运动的影响，已发生中～深程度变质。另外，由于受后期混合岩化作用和岩浆活动的影响，致使岩石的矿物成分与构造特征更趋复杂化。根据矿物成份、结构、构造特征，将区内变质岩分为八类，即云母片岩类；云英片岩类；绿色片岩类、斜长片麻岩类；碱长片麻岩类；斜长角闪岩类；粒状岩类；大理岩及白云岩大理岩类。其中，最常见的岩石有角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪片岩、黑云角闪片岩、黑云片岩等。

2.5 矿石特征

矿石的矿物成分较为简单，主要金属矿物为磁铁矿。此外有少量黄铁矿、磁黄铁矿、磁赤铁矿等。其中：磁铁矿：在矿体中分布最广，沿片理方向呈带状集结或点状侵染，单个晶体多呈它形晶，少数半自形晶，粒度大小不一，一般在0.05mm～1.5mm，少数0.02mm左右，最大达2mm，多和角闪石、黑云母、绿泥石等矿物伴生，磁铁矿多有不均匀的磁赤铁矿化，偶见少量赤铁矿沿磁铁矿的边缘或裂隙呈细网脉状穿插交代。矿石结构较简单，主要有：①纤状花岗变晶结构：由柱状、变晶状角闪石与粒状、变晶状被拉长或呈浑园状的石英和少量等轴粒状、变晶状铁铝榴石和他形粒状被拉长的磁铁矿紧密嵌布构成。②鳞片状花岗变晶结构：由鳞片状、变晶状的黑云母与粒状变晶状的石英和不规则状的磁铁矿嵌布而成。③花岗变晶结构：由等轴粒状及不等轴它形粒状石英和不规则状磁铁矿、赤铁矿及少量角闪石、磷灰石紧密嵌生。此外，尚见包含变晶结构、代网脉状结构、压碎结构等。

矿石的构造主要为片状构造及浸染状构造，其中片状构造为磁铁矿沿岩石之片理方向呈定向分布而成；浸染状构造为磁铁矿呈星点状浸染体嵌布于脉石中而成。另外，尚见由磁铁矿的长条状集合体与具定向排列的角闪石、石英、云母等矿物相间分布而构成条带状构造，局部偶见块状构造。

矿床中铁矿石的单样全铁最高品位为39.55%，最低品位为20.15%，全矿床平均品位为TFe26.31%、mFe为20.71%，磁性占有率78.72%。矿石中硅酸铁中铁的含量最低为2.17%，最高为7.43%，一般在3%～4%之间。有害组分硫、磷、砷、锡、铅、锌、铜都低于允许含量，故不会对矿石的利用带来不利的影响。风化带内矿石具弱氧化，少量磁铁矿氧化成赤铁矿或褐铁矿，风化带之下岩石较鲜，磁铁矿基本上未氧化。

2.6 矿体形态、产状

铁矿体均赋存于大横山岩组中，区内矿层较厚，走向沿伸小，呈透镜状分布。英山铁矿床内的矿体数量为9个，各矿体长最小196m，最大至406m，矿体厚度1.26m～6.72m，矿体产状倾角在50°～68°不等。

3 矿床成因

英山铁矿床为沉积变质型铁矿，以磁铁矿为主。其含矿层位均属大横山岩组中岩段，赋矿围岩岩性以深色岩石为主，矿体空间展布严格受控于这套深色含铁岩系。一是从周围铁矿类比分析判断英山铁矿为沉积变质铁矿。根据地质勘查结果，控矿层位属于变质地层，目前已知的主要有赋存于巢湖～肥东一带大横山岩组中的沉积变质型铁矿、双山岩组中的磷矿和白云石矿，其中沉积变质铁矿以铜山发育最好。英山铁矿为铜山铁矿北东延伸部分。据化学分析，英山铁矿与铜山铁矿TFe、SiO2、S、P含量变化范围一致，含量相当，矿石类型均主要为角闪石磁铁矿，矿物成分由石英、磁铁矿与角闪石、黑云母组成，少量为致密块状磁铁矿，构造、矿层、矿体形态等其他方面也具有相似的特性。二是从地质构造方面进行分析，英山铁矿赋存的构造部位在浮槎山～大康集复式背斜南东翼，为一单斜构造，是沉积变质型铁矿的控矿构造之一。三是从岩浆岩角度进行分析得知符合沉积变质型铁矿，英山铁矿的形成与侵入岩关系不明显，此外对英山铁矿具有一定的改造破坏作用，可排除岩浆型、矽卡岩型、热液交代林滤型等铁矿类型。须指出，它造成矿体不连续，把矿体吞蚀，或者是大量的脉体加入到矿体中，降低了矿体中有用成分的比例。岩浆活动的影响，降低了本区磁铁矿体利用价值。

4 矿床开采技术条件

英山铁矿区属低山丘陵，处于肥东～居巢区分水岭东侧。山地坡角20°～30°，地表冲沟发育，呈梳状排列，利于排水。附近有少量农灌地塘，无河流，主要含水岩系为第四系残坡积层。大横山岩组片岩、片麻岩属隔水层或极弱含水层。矿体赋存于大横山岩组片麻岩中，故其都有各自的隔水边界条件。

矿层顶、底板岩性为片麻岩以及少量片岩，岩性坚硬程度一般。根据对已有采坑调查，矿层顶板采坑边坡角为60°时仍然较稳定，说明本区岩石力学强度较高，边坡尚稳定。但风化带岩石破碎，呈砂砾状、块状，其力学强度大为降低，对露采场边坡有影响。采矿过程中应予以注意，加强边坡防治。由于区内岩性主要为片麻岩以及片岩，沿片理、片麻理黑云母相对富集，岩石容易沿这些片状矿物富集组成的结构面裂开，其岩石的力学强度将大大降低，尤其是局部节理发育地段及岩石风化带，容易产生滑移面，给露天开采边坡的稳定性带来危害。

植被较发育，自然山坡较稳定，未见崩塌、滑坡、泥石流等重力地质现象。矿山开采剥离物要集中堆放，废弃的矿坑实施回填，植树种草，保护好生态环境。

5 结论

英山铁矿是巢湖～肥东一带沉积变质铁矿区的一个组成部分，其形成和保存均受控于大横山岩组深色含铁岩系，铁矿层稳定，矿层较多,见9个矿体，全矿床平均品位为26.31%，成矿时代为晚太古代。通过对水文地质特征、工程地质特征和环境地质特征进行了调查，矿床开采技术条件属简单型，英山铁矿具有良好的开发利用前景。