某矿区矿床地质特征及矿床成因研究

2021-06-30宋阳，王昌

世界有色金属 2021年7期

宋阳，王昌

（临沂会宝岭铁矿有限公司，山东临沂 277712）

矿产资源的开发与利用关系到我国社会经济的可持续发展，当下我国的矿山勘查工作正面临着难勘查、难利用两大难题[1]，因此加强矿山基础地质研究对于缓解目前的矿产资源紧张局面具重大意义。本文对临沂会宝岭矿段的地质特征进行了较为深入的研究，并探讨了该矿床的成因，初步建立了成矿模式，为有效指导该成矿带的资源勘查工作具有重要的理论意义。

1 矿区地质背景

会宝岭矿段位于山东省临沂市苍山县西北18公里处，距离枣庄市约20公里，目前划归于苍山县管辖。矿区地理位置为北纬34°49′46″-34°50′46″，东经117°50′25″-117°51′01″，矿区面积约为4平方公里，见图1。该矿目前由临沂会宝岭有限公司进行采掘工作，年入选矿量约为280万吨。

图1 矿区区域位置图

会宝岭矿段处于沂-沐断裂到西南侧，大地构造位置处于胶辽隆起区与华北板块的西部。区内地层以第四系、新太古代泰山岩群为主[2]。第四系砂质黏土广泛分布于全区，其下沉积盖层主要为一组陆源碎屑岩与碳酸盐岩组合，自下而上可分为石英砂岩段、白云岩-灰岩段、页岩段及砂砾岩段。其上沉积盖层李官庄组及佟家庄组，其主要岩性为石英砂岩、粉砂岩及少量页岩[3]。而第四系黏土层自西向东逐渐有增厚趋势，由于主要含有黏土物质，因此较强的可塑性，其压缩性较好。

2 矿区地质概况

2.1 构造

矿区内断裂构造较为发育，总断裂走向多为北东向、北北东向为主，矿体走向及形态主要受到太白向斜的影响（主要东段），将矿体切穿为2条主矿带。广发发育的断裂构造为成矿流体的入侵提供了空间位置，创造了极为重要的成矿条件，并控制着矿体的形态及展布方向，属于重要的成矿条件之一。

2.2 岩浆岩

区内岩浆岩较为发育，主要以侵入岩为主，侵入穿插关系较为复杂，是一个偏中酸性多阶段侵入形成的杂岩体，岩性主要为黑云母闪长花岗岩、辉石闪长岩以及少量的煌斑岩。

2.3 矿区磁场特征

300nT等值线所圈定的异常平面形态为多个类似椭圆形态的封闭曲线，长轴约为1000m，短轴约380m，长轴走向为北东向40°。西南及西北侧伴有较大的异常负值，表现其倾斜磁化的异常磁特性质[4]。200nT等值线主要为大椭圆状展布，峰值可达到3713nT。磁异常的走向充分反映了磁性体的具体产状，磁性异常等值线较为陡直的一侧是其磁性体的主要倾斜方向，而且主要存在于极小值与极大值之间。经过笔者收集钻孔资料可得该磁异常是由于多个磁矿体引起的，解释推断亦与矿体产状推断基本一致，而且主矿体头部基本与磁异常中心线基本一致，见图2。

图2 会宝岭北翼N1矿段地质、磁测综合剖面图

3 矿床地质特征

3.1 矿体地质特征

会宝岭矿床为一隐伏矿床，主要形成了两条成矿带，矿体走向总体为270°-285°间，两条主成矿带背向而倾斜，近似于平行展布，表现为不对称的向斜构造特性。2条主矿带的形成为断裂所交切，具有厚度互补的性质，其中南北两矿带分别自西而东呈现变薄、增厚趋势（实为互补）。矿体产状与上覆地层呈假整合接触，覆盖层主要为早寒武系地层，其岩性主要为黑云母变粒岩。而且这两条成矿带主要包含有5个矿体分段，其中北翼有N1、N2、N33个矿体，南翼有S1、S22个矿体，矿体形态主要呈似层状、透镜状产出，矿体赋存厚度不一，平均厚度约为40米，矿石品位平均为32.41%，见表1。

表1 会宝岭分矿段地质特征统计表

3.2 矿石特征

矿石整体上较为坚硬，其饱和抗压强度在65.7-223MPa之间，抗剪强度在5.89-36.47MPa之间，属坚硬岩类，因此在井下矿石采掘过程中基本无需进行支护作业。

3.3 化学成分

根据表2可以得出，矿石的伴生有益组分基本可以达到综合利用开采要求，有害组分亦没有超标。

表2 会宝岭矿石多项分析结果

会宝岭矿床TFe品位在21.30%～47.33%之间，平均为34.31%。由表3与图3可以看出，会宝岭矿床的矿石品位统计均方差小，类型即为简单分布，分布曲线为近似的正态分布曲线，矿段的矿石平均品位与正态曲线峰值基本一致。

表3 会宝岭南翼S1矿体TFe品位变化统计表

图3 会宝岭分矿段的矿物品位统计分布曲线图

4 矿床成因

经过本文上述讨论，确定会宝岭矿床主要为沉积变质型矿床。其主要依据如下：①矿体（层）主要赋存在山草峪组地层之中，抛开断裂对矿体形态的影响，矿体与含矿地层产状基本一致，层控现象较为显著；②矿石岩性与围岩基本一致，仅TFe含量有所差异；③矿石中的黑云母、角闪石等脉石矿物与含矿围岩中所含矿物基本一致，同属于中压高温的区域变质作用产物；④矿石品位不高，硅化较为显著，TFe含量平均在34.31%，P、S的含量亦较低。