高村铁矿地质特征及找矿方向

杨秉阳 王丛林 邓国平 杨西飞

（1．安徽马钢矿业资源集团南山矿业有限公司，2．安徽省化工地质勘查总院）

目前，凹山铁矿、东山铁矿已经停产，高村铁矿及和尚桥铁矿也随着铁矿石资源价格的攀升，可利用铁矿石资源急剧消耗。截止2020年，公司可采资源量储备约为8 000万t，2020年南山矿共开采铁矿石资源1 300万t左右。资源储备不足，严重制约了该公司的生产发展。

随着凹山、东山、高村、和尚桥铁矿的开采，大量玢岩铁矿地质特征情况得到揭露，成矿规律、地质特征、成因及找矿方向等现象更加明显，对现存的地质特征进行分析和研究，结合物探重、磁吻合异常，寻找新的近矿围岩标志，是实现资源可持续发展的关键因素。在总结以往高村铁矿地质成矿规律及成因的基础上，结合近年来在高村铁矿西部及老姆岘区域的勘察资料，发现高村铁矿大面积的重力剩余异常、地磁Za化极异常在预测区内同步突出，可能为高村铁矿体向本区内下伏延伸的反映，因此，有必要对高村铁矿地质特征、成因及找矿方向开展更深入的研究和讨论，为矿山寻找新的后备资源提供可靠依据［1-5］。

1 区域背景

常印佛等［6］认为长江中下游多金属成矿带位于扬子板块北缘、华北板块和秦岭大别山南侧，区内地层发育强烈，经历了前震旦纪、早三叠纪、白垩纪等阶段的发育，形成了以片麻岩、角闪岩、大理岩、石英质火山岩、千枚岩等为主的构造特征。

断裂活动在区域内的多金属成矿带演化过程中较活跃，成矿带由3组断裂组成边界，即西南的襄樊—广济断裂带、西北郯城—庐江断裂带和东南的阳兴—常州断裂带。本区主要断裂带和褶皱形成于印支期，期间构造活动在本区形成众多的隆起区和洼陷盆地，受太平洋板块俯冲作用，在中侏罗纪、早白垩纪发育了大量的NE—NNE向断裂和褶皱，从而形成了诸如宁芜盆地等在内的白垩纪断陷盆地。

而高村铁矿区正位于长江中下游多金属成矿带的宁芜盆地内，在扬子准地台、下扬子台坳、沿江拱断褶带、安庆凹断褶束东北端，属于火山、次火山岩铁矿床。

高村铁矿矿区主要出露地层为白垩系下统大王山组和第四系；矿床发育有3组较大节理（图1）。张乐骏等［3］在宁芜盆地陶村铁矿床磷灰石的LA—ICP—MS研究中认为矿床变质作用不明显，但围岩变质作用较为强烈，围岩蚀变分为3个带，分别为上部高岭土化、黄铁矿化等浅色蚀变带、中部磁铁矿化、绿帘石化、绿泥石化、阳起石化深色蚀变带和下部钠长石化浅色蚀变带，研究总结其特征，见表1。

2 矿床地质特征分析

高村铁矿为磁铁矿床，根据宁芜地区的著名“玢岩铁矿”理论认为，高村铁矿属“玢岩铁矿”中陶村式铁矿，是形成于闪长玢岩岩体中的铁矿体。高村铁矿矿体与周围岩石之间无法直接确认岩矿分界，因此认为它们之间呈渐变关系。从总体上来说，高村铁矿体大致平行于周围岩体，而内部有一定似层状的鞍状体。

矿化带主要分布于陶村闪长玢岩侵入体的北西侧高村矿区15～18线，其总体走向为NE28°，倾向北西，倾角约为40°，沿走向长约为1 650 m，沿倾向延伸645～1 348 m，最大铅直厚度为264.15 m（真厚度为202.35 m），赋存标高为60.68～-532.33 m。矿化带一般产在深色蚀变带内，矿体产在矿化带内，故在矿体圈定和连接时，首先根据岩体顶面形态和蚀变特征先圈出矿化带，然后依据相同的原则，考虑产出标高在矿化带内圈出矿体。

①号矿体为本矿段的主矿体，其工业矿石资源/储量占全矿区工业矿石总资源/储量的99.90%。该矿体主要分布于15～18线，矿体形态大致平行于岩体顶面，且内部有一定的似层状特征，多处分枝复合、膨胀收缩，其总体走向为NE28°，倾向北西，倾角约为40°，走向长约为1 650 m，沿倾向延伸为645～1 348 m，最大铅直厚度为264.15 m（真厚度为202.35 m），赋存标高为60.68～-532.33 m，埋深为0～568.21 m。矿体的厚度变化较大，工业品位矿石单工程最大铅直厚度为180.67 m，最小铅直厚度为1.03 m（作尖灭点处理的部位），平均为25.65 m，厚度变异系数为98.49%，厚度变化没有明显的规律。

②～⑫号矿体的空间形态特征见表2。

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高村铁矿顾桥矿段矿体是高村铁矿①号矿体沿走向的延伸，地质特征与高村铁矿一致。

3 矿床成因

高村铁矿位于长江的多金属成矿带，其演化过程中地层发育强烈，形成了以片麻岩等为主的结构特征，滕霞等［5］对高村磁铁矿成矿作用进行了探讨，认为本矿区铁矿体形状、产状均受辉石闪长玢岩、花岗闪长玢岩侵入体的原生节理控制，其中次生节理很少发育，纵横节理对矿体形状有一定的影响。

同时，本区主要断裂带和褶皱形成于印支期，微粒—细粒浸染状磁铁矿多见于早期的辉石辉长闪长玢岩岩体中，磁铁矿体以单体或集合体稀疏密集浸染于岩体基质中，肉眼见可呈雾状，斑晶中一般无磁铁矿分布，基质中磁铁矿体与斜长石微晶为共生边界结构，无显著交代现象，形成温度在800℃左右，说明这种磁铁矿可能是岩浆晚期的产物；而在中粗粒斑点浸染状磁铁矿石中，普遍发育磁铁矿交代钠长石的现象，且其形成温度在410℃左右，说明磁铁矿晚于钠长石生成，属岩浆期后热液阶段；细脉和网脉状磁铁矿存在切割浸染状磁铁矿石，说明其形成较晚于浸染状矿石。

矿区内的闪长玢岩侵入体大部分经历过强烈钠长石化蚀变作用，强烈的钠质交代作用使原岩暗色矿物大部分甚至全部消失，这种蚀变作用可能为磁铁矿的堆积提供部分铁质来源。

根据以上现象，推测成因过程：晚侏罗纪至早白纪垩，沿北东向的“基底断裂”开始了火山岩形成，在800～1 200℃条件下，岩浆中的部分矿物开始结晶，通过结晶分异作用形成的中性闪长玢岩熔浆上升，产于中深相辉石闪长岩的接触带；随分异作用的进行，由分异作用分化出的特殊岩浆（温度在500～800℃）含有大量挥发性组分（如H2O，H2SO3，H2S，B2O3等），由于挥发性组分逐渐集中于未完全冷凝的岩体顶部，使该部分熔浆结晶温度降低，结晶时间延长。在固体物质冷凝后，一些饱含矿物质的热水溶液和热气（温度在100～400℃）在围岩体及裂隙和边缘冷却、沉淀，而围岩体中节理构造的形成，为气水溶液的上升形成了通道和储矿场所。

富含Na+离子的气水溶液在上升运移中，随着温度降低及物理化学环境的变化，通过渗滤、交代等作用萃取原岩暗色矿物中的铁质，形成闪长玢岩的深色蚀变带和浸染状磁铁矿化带；含矿气水溶液沿裂隙及岩石的原生节理沉淀形成磁铁矿化。

4 找矿方向

高村铁矿是典型的“陶村式”玢岩型铁矿床，可以形成简要找矿新认识，即浅成或超浅成的闪长玢岩侵入体是寻找此类矿床的前提。因此，对高村铁矿矿区内区域地质背景及火成岩情况开展新的地质调查，进一步查明该区域火成岩分布情况及规律，是实现浅成或超浅成的闪长玢岩侵入体成矿方向更加明确的基础；在物探及重磁强化异常的分析基础上，新的闪长玢岩深色蚀变复杂带、火山岩性变化大的复杂地段和角砾岩化区域，是本区可能存在潜在矿藏的找矿新方向。

5 结 语

经过上述矿床成因及找矿方向探讨，高村铁矿床在成因上属火山—次火山型矿床，其成矿过程伴随在闪长玢岩结晶、冷凝分异等全过程中；随着温度降低及物理化学环境的变化，Na+通过渗滤、交代等作用萃取原岩暗色矿物中的铁质，形成闪长玢岩的深色蚀变带和浸染状磁铁矿化带；含矿气水溶液沿裂隙及岩石的原生节理沉淀形成磁铁矿化，最终形成了高村铁矿床含矿带；通过对区域构造以及矿床成因分析，认为高村铁矿床后续找矿方向应在总结以往地质工作的基础上，加强物探及重磁强化异常分析，寻找新的闪长玢岩深色蚀变带。