安徽省繁昌县前山铁矿矿床成因及找矿远景

2022-11-04齐维维

现代矿业 2022年10期

齐维维

（安徽省地质矿产勘查局321地质队）

前山铁矿体与矿区广泛分布的花岗岩、闪长岩及大断裂构造具有重要的成矿关系，为了查明前山铁矿的矿床成因及找矿标志，本项目对前山铁矿相关成矿岩体、成矿构造及矿体的成因等进行了研究分析，基本查明了前山铁矿的成矿时代、矿床成因及找矿标志，对下一步找矿方向进行初步分析［1-5］。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区范围内出露的地层主要是石炭系中统黄龙组（C2h）、石炭系上统船山组（C3c），二叠系下统栖霞组（P1q）、二叠系下统孤峰组（P1g）、二叠系上统龙潭组（P2l）、二叠系上统大隆组（P2d），三叠系下统殷坑组（T1y）、三叠系下统龙山组（T1h），三叠系下统南陵湖组（T1n）及第四系全新统（Q4）。

1.2 构造

1.2.1 褶皱

矿区位于红花尖背斜南西部中段的北翼。红花尖背斜全长23 km，轴面自西向东，由近东西向渐转为北东向，总体上向南东凸出呈弧形。以大白岭—小阳岭横张断裂为界，划分为南西部和北东部。南西部为红花尖北西的主体部分，核部地层由志留系中统坟头组组成，北翼南倾，倾角为75°～80°，南翼北倾，轴面产状为357°∠55°，枢纽向西倾伏，倾伏角约20°，为轴面北倾的扇形倒转背斜。区内小褶曲较发育。

地层总体走向近东西，倾向北，倾角为60°～70°；局部地层受F1断层影响，地层产状倾向南。

1.2.2 断层

矿区范围内有一条断层（F1），走向近南北向，错断二叠系上统龙潭组、大隆组及三叠系下统殷坑组，为平移断层。

层间滑动构造在断裂破碎带内及其两侧地层中节理及牵引褶皱较发育，局部地层出现倒转，沿断裂可见小型脉状侵入体，具有以剪切为主兼有压性和张性的复合性质。在孤峰组下部至石炭系中、上统之间表现尤为突出，此构造控制了区内矿床成矿。

1.3 岩浆岩

矿区内未见岩体出露，仅在矿区以北出露一条闪长玢岩。呈脉状长大于350 m，宽10～15 m。走向北西340°～160°，倾向NE，岩石呈浅灰白色，斑状构造。主要斑晶为斜长石，少量角闪石，基质为微晶，主要由斜长石、石英、角闪石组成。

1.4 围岩蚀变及变质作用

（1）热变质作用。因热力作用，变质晕圈较为明显，热力变质作用强烈，石炭系上统船山组灰岩，石炭系中统黄龙组白云岩经变质后形成白云质大理岩、大理岩化灰岩。某种程度上大理岩化的强弱预示着矿化的强弱，由此可见，强烈变质作用与成矿作用密切相关。

（2）接触交代变质。接触交代作用使地层与岩体接触部位产生矽卡岩化，在二叠系下统孤峰组和石炭系中统黄龙组之间的碳酸盐岩层位表现更加明显。

（3）热液蚀变作用。与成矿作用有关的热液蚀变主要为硅化、白云石化、碳酸盐化，这3种蚀变与矿化关系密切。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿床矿体赋矿层位主要为石炭系中上统黄龙组、船山组，其次为二叠系下统孤峰组。

根据钻孔及坑道样品分析结果，共圈出4个矿体，自上而下顺序编号为①～④，其中①号矿体为次要矿体，②～④号矿体为主要矿体。矿体均呈层状或似层状，倾向360°，倾角24°～70°。

①号矿体产出于栖霞组灰岩中，沿走向长250 m，沿倾向最大延深240 m，倾向360°，倾角为29°～50°，矿体赋存标高-303～-149 m。矿体真厚度为1.17～11.64 m，平均为4.45 m，厚度变化系数为80.55%，厚度变化中等，沿走向矿体从西往东有逐渐加厚的趋势，沿倾向深部矿体厚度减小；矿体全铁加权品位为36.19%～52.74%，沿走向矿体全铁品位从西往东逐渐减小，沿倾向品位变化不大。

②号矿体：矿体产出于灰岩与矽卡岩之间，沿走向长400 m，沿倾向最大延深281 m，倾向360°，倾角24°～70°，矿体赋存标高为-355～-115 m，矿体真厚度为1.68～16.35 m，平均7.95 m，厚度变化系数为49.96%，厚度变化简单，矿体沿走向厚度变化无一定规律，沿倾向厚度较为稳定，变化不大。矿体全铁加权品位为32.28%～54.30%，沿走向及倾向矿体全铁品位变化规律不明显。

③号矿体产出于矽卡岩与大理岩之间，沿走向长350 m，沿倾向最大延深313 m，倾向360°，倾角26°～67°，矿体赋存标高为-355～-149 m，矿体真厚度为1.53～16.75 m，平均6.86 m，厚度变化系数为62.32%，厚度变化中等，矿体沿走向上厚度变化成扁豆状形态，即中间厚度较大，两端厚度较小，沿倾向厚度变化不大，其中2～1-2线矿体厚度较大；矿体全铁加权品位为27.84%～47.62%，沿走向矿体全铁品位变化不大，沿倾向品位有小幅升高趋势。

④号矿体产出于矽卡岩与大理岩间，沿走向长400 m，沿倾向最大延深320 m，倾向360°，倾角30°～50°，矿体赋存标高为-355～-215 m，矿体真厚度为4.79～26.79 m，平均11.64 m，厚度变化系数为61%，厚度变化中等，矿体沿走向上厚度从西至东逐渐变大，倾向上厚度稳定；矿体全铁加权品位为27.44%～52.85%，沿走向矿体全铁品位变化规律不明显，沿倾向矿体品位变化不大。

前山铁矿矿区内各赋矿层位矿体特征见表1。

2.2 矿石质量

2.2.1 矿石结构、构造

矿石结构以交代残余结构为主，次为交代假象、针状、叶片状结构。矿石构造以脉状、浸染状、团块状为主，次为胶结状、斑杂状、放射状。

2.2.2 矿石类型

按矿石结构构造特征，矿石自然类型可分为块状铁矿石及浸染状铁矿石。

（1）块状铁矿石为全铁品位含量较高的矿石，铁矿颗粒由稠密浸染状过渡到致密状，主要分布在①号矿体，②、③、④号矿体的局部有分布。

（2）浸染状铁矿石主要分布在②、③、④号矿体、全铁品位含量相对较低的矿石中，磁铁矿呈微—细粒状浸染于脉石矿物之间，随磁铁矿含量的增多，由稀疏浸染状过渡到稠密浸状。

2.2.3 矿石物质成份

本矿床矿体矿物组份主要为针铁矿、镜铁矿，次为假象磁铁矿、黄铁矿，少量的赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿。脉石矿物组份主要为石英、绿泥石，次为方解石、石榴子石，少量蛭石、透辉石、萤石、泥质、黏土等。铁及物相分析结果表明，铁矿物的主要成分为针铁矿、镜铁矿

本矿床矿石为铁矿石，共分4个矿体，各矿体的化学组份见表2。

前山铁矿矿体中的全铁矿石有用组份变化较大，含量最大值56.45%，最小值22.51%，平均为39.74%。矿体中的磁铁矿石有用组份变化较大，含量最大值49.80%，最小值20.32%，平均为25.81%。

前山铁矿矿体中其它伴生有用组分含量普遍很低，目前暂不利用。矿石中的有害组份S含量很低，含量最大值2.43%，最小值0.01%，平均为0.26%，主要呈黄铁矿金属硫化物状态赋存于矿石中。矿石中的P含量极低，含量最大值0.077%，最小值0.002%，平均为0.02%；矿石中的SiO2含量变化很大，含量最大值28.18%，最小值2.30%，平均为10.23%。

2.2.4 矿石氧化特征矿体围岩和夹石

矿区内矿体均为地下隐伏盲矿体，所见矿石均为原生带矿石。

矿床①号矿体顶、底板皆为孤峰组灰岩，②号矿体顶板为孤峰组灰岩，底板为矽卡岩，③号矿体顶板为矽卡岩，底板为大理岩及矽卡岩，④号矿体顶板为矽卡岩，底板为大理岩及矽卡岩；②号矿体和围岩呈渐变特征。各矿体顶、底板岩石均矿化明显，矿体围岩以绿帘石化、磁铁矿化为主。①号矿体在3线剖面上有一夹石，岩性为灰岩，视厚度为6.00 m；②号矿体在1-2线上有2层夹石，视厚度分别为5.30，5.80 m，岩性为灰岩；在1线剖面上有一夹石，岩性为灰岩，视厚度为3.00 m，③号矿体在2线上有一层夹石，视厚度为7.50 m，岩性为灰岩；在1线上有一层夹石，视厚度为6.00 m，岩性为矽卡岩。

3 矿床成因

3.1 成矿控制因素

（1）地层岩性因素。前山铁矿矿体受限于石炭系中统黄龙组白云质大理岩与二叠系下统孤峰组大理岩化灰岩之间，矿体顶、底板岩石为二叠系下统孤峰组大理岩化灰岩、石炭系中统黄龙组白云质大理岩。在二叠系下统孤峰组大理岩化灰岩与矿体接触部位有一碳质灰岩层；石炭系上统船山组灰岩CaO含量很高，灰岩极易大理岩化与矽卡岩产生热变质作用；石炭系中统黄龙组白云质大理岩能够防止矿体热液流失。因此，矿体成矿热液主要集中在石炭系及二叠系碳酸盐里。

（2）岩浆岩因素。矿区地表未见较大的岩体出露，但在矿体西侧可见大范围区内成矿岩体，前山铁矿矿体成矿热液和成矿矽卡岩成岩全部来源于区内成矿岩体。

（3）构造因素。矿区成矿构造主要为层间断裂及次级断裂，本区层间断裂均发育于石炭系中统黄龙组和二叠系下统孤峰组中间，矽卡岩化大面积充填于地层间隙，随即产生热变质及交代作用。因此层间断裂及次级断裂为矿体成矿热液提供了通道和空间。

前山铁矿控矿因素表明，岩浆+构造+地层三者耦合而成。

3.2 矿床成因类型

矿区地层、构造、岩浆岩和围岩蚀变等均是区内形成铁矿床很有利条件；通过接触交代变质作用，形成成矿原岩矽卡岩。硫化物阶段形成针铁矿、镜铁矿、磁铁矿、黄铁矿、石英，少量赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等矿物，此为矿床的第一成矿阶段；随后进一步硫化物阶段，形成针铁矿、镜铁矿、磁铁矿、黄铁矿、石英、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等矿物，此为矿床第二成矿阶段。随着岩浆热液活动，形成矿物次生富集现象。综合以上，初步认为矿床属接触交代矽卡岩型。