安徽省颍上县林庄地区成矿地质特征及成因

赵丽娜，徐 早，钱小刚

（1.内蒙古有色地质矿业（集团）地质研究有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010010；2.内蒙古第三地质矿产勘查开发有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010010）

1 区域地质特征

1.1 地层

研究区与霍邱铁矿田属同一地质单元。地层划属为华北地层区，淮河地层分区。变质地质单元属华北太古古元古变质岩地区，晋冀鲁豫皖太古变质带，登封霍邱地层区，地层由老到新分为。

1.1.1 新太古界

新太古界霍邱群为本区基底含矿岩系。根据岩石组合可分为两个建造系列，三个岩石地层组，四个岩性段。其原岩建造相当于一个中基性火山-沉积旋回，即由中基性火山喷发明显转变陆源碎屑增多的沉积环境[1]。自下而上：

花园组：分布于霍邱铁矿田代店、花园一带，呈向北延伸，构成代店和花园两个倒转背斜核部。其主要岩性为微斜变斑-眼球状混合岩，夹少量黑云角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩以及均质混合岩、混合岩化片麻岩等[2-5]。全岩Sr87/Sr86＜0.7041，与上地幔平均值接近；RbSr同位素年龄值约为2963百万年。原岩系列属钙碱性火山岩组合及少量沉积岩。厚度＞990m。

吴集组：为霍邱铁矿田的下部含矿岩系。岩石系列为黑云斜长片麻岩-云母片岩，原岩建造相当于杂砂岩-硅铁质岩。全岩Sr87/Sr86=0.7072；RbSr同位素年龄值约为2796百万年。

周集组：为霍邱铁矿田的上部含矿岩系。岩石系列为富铝片麻岩-石英云母片岩-白云石大理岩，原岩相当于泥质杂砂岩-泥质、硅铁质岩-镁质碳酸盐岩。全岩Sr87/SR86=0.7084；RbSr同位素年龄值约为2740百万年。

1.1.2 古元古界

古元古界凤阳群：分布于霍邱铁矿田及本查区的西部，周集倒转向斜轴部以西的临水集-南照集以西一带，总厚度＞4700m。剖面上与新太古界霍邱群呈和谐不整合关系（局部为石英岩相隔）。岩石系列为杂质大理岩、绢云钙质石英片岩-石英云母片岩[6]。原岩建造以碎屑泥质岩-碳酸盐岩为主，碳酸盐岩石普遍含磷。全岩Sr87/Sr86=0.7774；RbSr同位素年龄值为2260百万年左右。

1.1.3 新元古界

分布于霍邱铁矿田西部的四十里长山、白大山及颍上县南照集一带。总厚1550m。自下而上分别为青白口系八公山群、震旦系徐淮群。

曹店组：见于铁矿区及南照集的西部，下部为铁质胶结含砾粉砂岩；中部为含砂砾赤铁矿层；上部为浅褐色铁质砾岩，本区厚22.04m。

刘老碑组：下部厚216.49m；为肝紫色、青灰色，薄-中厚层泥灰岩，夹灰白色白云质灰岩及青灰色、土黄色页岩。中部厚269.60m；为黄绿、紫红色钙质及粉砂质页岩，夹薄-中厚层石英砂岩。上部厚283.60m；为黄绿、紫红色页岩及细砂岩、石英岩及白云质灰岩[7]。在四十里长山一带为青灰色、土黄色薄层状含粉砂质泥灰岩，夹黄绿色页岩及灰岩透镜体，总厚＞770m。与上覆地层四十里长山组呈过渡关系。

1.1.4 古生界

寒武系：分布于霍邱铁矿田西部的豫、皖交界处，呈孤山残丘，出露不连续。总厚度大于1024m。

猴家山组：下部厚28.42m，主要岩性为灰-灰白色中厚层白云质灰岩，灰-灰黄色砂质灰岩及灰黑色-粉红色炭质、粉砂质页岩，底部有石煤层和磷砾岩。上部厚134.47m，为紫红色中厚层泥钙质石英砂岩，浅灰色厚层状含硅质灰质白云岩，灰红色厚层含白云质灰岩，夹灰黄色粉砂质页岩。

馒头组：下部厚138.50m，为灰白色中厚层-厚层钙质石英砂岩，浅灰白色中厚层含砂质白云岩及黄色钙质页岩、粉砂岩。中部厚73.84m，为深灰色厚层-巨厚层灰岩，浅灰色厚层豹皮状白云质灰岩。上部厚19.43m，为灰黄色薄层含泥质灰质白云岩。

毛庄组：地表未出露。据钻孔揭露厚度92.68m，岩性为深灰色-灰白色条带状、鲕状灰岩，夹黄褐色粉砂质、泥质灰岩。

1.1.5 中生界

侏罗系上统毛坦厂组：下部厚度＞287.75m，主要岩性为棕紫色、灰绿色石英长石细砂岩，夹泥质条带粉砂岩、泥页岩、含砾粗砂岩，交错层理发育。上部厚度＞82.80m，为褐色玄武安山岩，橄榄玄武安山岩、玄武安山质凝灰角砾岩，局部呈互层状产出。

侏罗系上统黑石渡组：厚度＞140.36m，为灰绿色凝灰质砂砾岩与凝灰岩，有时二者呈韵律互层状产出，与毛坦厂组呈不整合接触关系。

白垩系下统新庄组：分布于霍邱铁矿田及本查区的周边地区，属周围凹陷边缘成份。耿庄钻孔揭露厚度140.91m。主要岩性为紫红色长石石英砂岩，长石砂岩、棕色砾岩，夹肝紫色钙质泥质页岩，斜交层理不发育，属河湖相沉积。

1.1.6 第四系

广泛分布于查区及四十里长山以外的广大平原中，总厚度在0m～561.70m不等。沉积类型属冲积、湖积，四十里长山一带有残坡积。地层可分为中、下更新统、上更新统和全新统，其间皆呈整合接触关系。但有人认为：中、下更新统应划属于新第三系中、上更新统。

1.2 构造

查区与霍邱铁矿田同处华北地台南缘，为属同一构造地质单元。位于豫-淮台褶带东段之淮南复向斜以西，六安断裂以北，合肥坳陷与潢川坳陷之间，即：淮阳山字形型构造脊柱的北东部[8-11]。地质发展史经历了太古代末期河淮陆核形成及发展，古元古代早期陆核和活动带进一步分异，形成太古代地块，并为继续发育的元古代坳槽活动围绕。古元古代末期坳槽活动带收缩、回返，晚期地层发生褶皱和区域性变质作用，从而形成稳定的地台统一基底。

1.3 岩浆岩

据勘查资料；已知有三个混合花岗岩岩体，均分布于霍邱铁矿田的中南部，即：重新集、吴集、草楼岩体。其余均为岩脉。

重新集岩体：见于重新集铁矿床，呈南北向延伸，在300m中段图上长约1500m；在500m中段图上长约5000m，东西宽度不详。岩体侵入于周集组，岩体与围岩呈混合交代侵入接触关系，西侧接触面上有一系列向上穿插的岩脉，东侧情况不详。

吴集岩体：岩体呈侵入状，分枝部分多与片理斜交，岩性单一。主要矿物为斜长石，次为钾长石和石英，少量黑云母、白云母、微量磷灰石、锆石、萤石等，矿物颗粒一般为细粒，少数达2.0mm或小于0.1mm。岩内交代结构常见，但发育程度不等，偶见蠕英结构。

草楼岩体：位于范桥铁矿与草楼铁矿之间，南北长约1000m，东西宽约900m，两侧均为侵入接触，具混合或交代现象，岩体边缘部分见有围岩残留体，顶部呈园形。西侧产状与周集组呈顺层关系，倾角约50°左右，从而造成草楼铁矿床内矿体延深部分断失。

2 区域地球物理场特征

在华北平原，大区域重力场大致呈南北走向，重力场值由东向西逐渐减弱。东部为10毫伽，西部下降为30毫伽，阜阳为40毫伽。

据1:50万布伽重力异常平面图，区域重力异常，在阜阳以北和南部霍邱县马店以南，呈近东西向展布。在近东西向展布的两异常带之间，为北北东-近南北向重力正异常带，即为霍邱铁矿田及整体勘查区，与大区域方向一致。其两侧为重力负异常区，东侧呈北东向，西侧呈北西向，梯度变化东侧较陡，西侧较缓。霍邱铁矿田位于正异常带东侧与负异常区接壤部位，而整体勘查区位于重力负异常区东侧，呈北东向重力异常带，且呈不连续的低缓异常区，可能因基底呈向北倾伏，盖层增厚，而导致重力异常不明显。

据已有资料证实：在霍邱铁矿田重力正、负异常反映了区域基底变质岩系的起伏或隆起范围。其中重、磁吻合异常区多由埋藏较浅的磁性体引起，形态比较规则或呈狭长带状的重力正异常由弱磁性体而引起。重力负异常基本上反映了始于青白口系的地台盖层及中、新生代凹陷沉积。

3 区域成矿地质特征

从地层建造分析：含矿岩组呈海侵沉积岩系，具有明显的沉积韵律、粒级层。硅铁建造赋存于海侵沉积岩系的中部及中上部，其主要工业矿体多分布在变粒岩、片麻岩转变成片岩及片岩向大理岩过渡的部位。含矿岩组的厚度受沉积建造的制约，在霍颍铁矿成矿带中，含矿岩组总的变化趋势是：南部较厚大，而北部较薄。其矿体多呈层状、似层状、透镜状或薄板状，沿走向和倾向时有膨缩、分叉、复合、尖灭现象，延长数十米-数千米不等，延深数十米-近千米，厚度数米-数十米不等，矿体最大厚度位于铁矿区的中、南部，厚度可达150m以上。

在已知矿床内，含矿岩组的厚度与矿体厚度大体上成正比关系。自南部的霍邱县重新集铁矿至北部颍上县大王庄铁矿，一般是走向上变化相对较小，在倾向上变化相对较大。总的趋势是：各矿床中部的含矿岩组厚度相对较大，沿走向向两端变薄以至尖灭。在倾向上一般是浅部含矿岩组厚度较大，向深部趋向变薄或尖灭。但在含矿岩组厚度大的部位，向深部延伸其厚度仍较隐定。含矿岩组内各矿体呈平行排列，矿体形态为层状、似层状，少量的呈透镜状或薄板状，厚大的矿体沿走向和倾向常有分枝、复合、膨胀、收敛等现象。这些现象多为古地理所控制，少量的为后期改造而成。

在霍邱铁矿田中部的李楼、周油坊铁矿床中，矿体呈现明显受古地理制约形迹，呈现出原始沉积时古地理逐渐平化的特征。而在颍上县耿庄地区揭露的含矿岩组厚度明显变薄，为此所见矿体也相对较薄，反映出区域上的原始沉积建造、环境特征及变化规律。

4 找矿方向

霍（邱）-颍（上）地区的铁矿床，主要为沉积变质铁矿，成矿的条件主要是原始沉积建造；控矿条件主要是向斜构造。区内赋矿的地层为新太古界霍邱群吴集组上段和周集组上段的含矿岩组中。向斜构造为矿体得以保存奠定了良好的基础条件，而原始沉积建造及后期的地质作用，决定了矿体（含矿岩组）的厚度及矿石质量，也是有无利用价值的决定因素。根据物理场特征及控矿条件综合分析。

另外，在霍（邱）-颍（上）地区的部分低缓异常区，以查证为由磁性（矿）体所引起。产生磁异常低缓的原因可能为：①磁性（矿）体的埋深增大，盖层增厚；②物理参数基值偏高，磁异常变得低缓。在加强已知矿床的综合研究基础上，对以取得的地质、物探资料进行分析，作出合理解释，应是物探工作在本区寻找沉积变质铁矿床的重点，从而指导找矿方向。

4.1 控矿条件

周集倒转向斜贯穿于霍（邱）-颍（上）地区，呈稳定延伸至本查区之外。已知的铁矿床均位于周集倒转向斜的两翼，部分矿床分布于翼部的短轴向斜构造中，这些小的构造盆地有利于矿体的保留，均为控矿的有利条件。

在此基础上，沿向斜两翼及小的构造盆地寻找新的盲矿体也是极为有利依据部位。

4.2 找矿方向

周油坊铁矿经深部详查地质工作，证实其矿体向深部（控制-1500m）仍呈连续分布，矿体规模及矿石质量规均无明显变化。为此，主要的找矿方向应为。

（1）已知矿床深部及外围：据李楼铁矿以往勘查资料显示：厚大的主矿体在走向上连续延伸，在倾向上深部（控制-750m）矿体近直立，且呈现回返趋势，呈转折端的构造特征。为此，在铁矿区部分大型铁矿床的深部进行找矿也将会有好的前景。另，霍邱铁矿田部分铁矿床的外围尚未得到有效的控制（如吴集、万庄、李楼铁矿等）。为此，在已知矿床的外围仍具有良好的前景。

（2）铁矿区外围（北部）：据本次整体勘查工作成果，结合铁矿区的地质构造特征综合分析认为：在铁矿区成矿带的南、北两部含铁岩系，以不同的褶皱构造形态向南、北延伸。由于盖层增厚，致使以往的磁异常显得不明显。在以往工作的基础上，对其部位加强工作，同时对已取得的资料进一步深入解释综合分析，该区具有较好的找矿前景。