铁矿床地质特征与成矿规律

铁矿床地质特征与成矿规律

刘宝川

五矿矿业控股有限公司质量计量中心安徽合肥230000

摘要：铁矿床的地质环境和构造大多十分复杂。沉积地层中的岩浆活动也是非常频繁和多阶段的。沉积地层内部的一系列热液活动更为明显，对岩石矿体的侵蚀作用非常明显，因此各种成矿物质来源极为丰富，具有开采的前景和市场价值。

关键词：铁矿床；地质特征；成矿规律

引言

铁矿石的开发有利于社会的整体发展和地方政府经济的整体规划和建设。矿体开采是一项持续性的建设工程，在规划中，必须科学合理地开发生态资源。

1铁矿床地质特征

1.1地层与岩性

研究区暴露在勘探外表面的岩层相对简单统一。（1）第四系残坡面积层：集中在山坡表面，主要由黄色和棕色的砂质粘土和石灰岩组成。岩石外表面受腐殖质的影响，岩石表面呈黄灰色，树木植被总体生长厚度一般为0.5米-3.5米。（2）第二岩石段矿区主要分布西南部分，其中薄灰岩、粉砂岩脉纹十分清晰。（3）第三岩石段：夹层岩石中的透镜体白云质灰岩和砂质泥岩，以及矽卡岩、石英岩、角化岩和大理石岩，通常受到强烈侵蚀，总厚度为270米至550米，成为矿区重要的采矿层。

1.2岩浆岩

安徽区域的熔岩岩石不甚发育。霍邱群变质蚀变岩包括石灰岩、混合花岗岩、花岗伟晶岩、斜长片麻岩、超基性岩和煌斑岩。它们大多数是脉状产出的，呈顺层片或斜交贯入，目前，总体规模普遍较小。此外，西部长山到西大山地区的有脉岩出现，并以南北走向平行排列，受南向断层控制。酸性岩脉型为花岗斑岩型、细粒黑云母花岗岩。中基性岩脉为闪长斑岩、玛瑙岩、煌斑岩，由西向东集中，是燕山中晚期的必然产物。

1.3矿石特征

结晶矿石为浅灰色和灰黑色。海绵状整体结构为自成型、半自形、小颗粒状和板状结构。矿体在基本结构中散布并呈片状。矿物质的非金属其他材料主要包括闪石、紫苏辉石、绿泥石、白云母、尖锐的魔晶石、磷灰石、云母、方解石，少量铁矿石分布在黄铁矿中的均匀细（0.02-0.2ram）不混溶夹杂物。贫矿石中的磁铁矿颗粒非常细小，晶粒尺寸范围0.O1至0.3毫米，富含矿石的粗矿石范围扩大至0.01至0.9毫米。钛矿石是半自形板或其他形状的颗粒，在磁铁矿中形成板状层状晶体。一些钛铁矿矿石含有赤铁矿夹杂物，赤铁矿片或细粒不混溶颗粒。大量的钛铁矿矿石与磁铁矿的基本规律共存，少量单独浸出的钛铁矿分布在脉石中。矿物质含量低、粒径细、富矿量大、粒度粗大。

1.4围岩蚀变

区内与成矿关系密切的蚀变主要是铁矿石和黄铁矿的成矿作用和铜的再矿化作用，是在矿体上下板块与矿体的直接接触面上发育。

1.5浅色蚀变带

浅色蚀变带为远矿物蚀带，厚度为50-190m。钠长石炭化和碳酸盐化在火山岩和闪长岩中发育良好，在某些地区发现轻度绿泥石化和硅化木材。矿体的强度与矿床的总厚度成正比。与非常新鲜的岩石化学成分的含量相比，主要成分钠、钙、铝、过氧化氢、铁、镁等主。在主要包括角岩的砂岩和页岩中，砂中的铝矿物成分变成了浅色矿物成分，如绢云母，高岭土和少量方解石，形成了显微鳞片状、泥状晶体结构的（泥岩）。带入的成分是Al，Si和Na，而取出的成分是Fe和Mg。

2构造

2.1褶皱构造

主要有花园倒转背斜和周集倒转向斜，轴向自北而南由北北东渐变为近南北向，呈略向西凸出的弧形展布，轴面倾向西，倾角中等到陡。规模较小为基底褶皱构造。未影响到下元古界的风阳群及寒武系地层。

2.2断裂构造

基于对水文地质和地球物理（磁力，重力和电力）数据的深入分析，该地区的断裂构造发展得很好，按其走向大致分为北西、北东和近东西向三方向，其中以北西和北东方向最好，受断裂影响，常使地层或矿体发生错位而不连续。

3矿床成因探讨

矿床类似于攀枝花钒钛磁铁矿矿床。它是由晚期岩浆流的凝结分化形成的结晶矿体。结合主要区域地质研究基本结构背景和沉积平原演化分析认为：盆地基底岩石形成于大陆边缘裂谷构造环境中，成岩物质主要来自于地壳运动的上下地幔，岩浆流分离以结晶为主要的演化方式。随着土地的延伸，拉伸运动的发展，上下地幔被拉长，上岩层被拉长裂陷，造成地热及区域流值上升，导致小部分深部地幔和上地幔在高温下被熔融，形成玄武质岩受区域构造制约。富铁熔岩沿断层内部构造侵入积地层，在相对稳定的环境中，粘土矿物和天然矿物由于温度和压力等化学和物理条件的变化而继续结晶，磁铁矿等各种金属矿物成分结晶出来就占有很大比例。铁矿石在重力作用下被分离和富集，沉入岩体底部，生产钒钛铁和铁矿石，

4找矿标志

4.1岩性标志

辉长岩和辉石角闪岩中如果发现有矿体，那就是说，在这个矿里能找到铁矿石，再找到基性岩（辉长岩和辉石角闪岩）就不远。因此，辉长岩和辉石角闪岩是该区勘探的直接选择指标。

4.2岩石地球物理标志

由于含矿基岩和黄铁矿的铁磁性，高精度的磁性测量可以用来圈定含矿岩石，含矿岩石具有低电阻和高极化率的显著特征，电法手段可用于寻找隐伏矿体。

5找矿方向

详细分析该地区的地质环境，内部构造和岩浆岩及其他控矿因素的基础上，将基岩地球物理主要特征与找矿标志相结合，增加以下勘探方向：

（1）为了发现和圈定新的成矿带和矿体，应进一步研究熔岩分化晚期分异型矿床的成矿规律，并采用常规地质找矿方法，逐步建立最适合矿山的找矿模式，并与新的勘探理论，方法和技术手段相辅相成，加强对地表和深部地质的整体评价。

（2）进行深部找矿：采用1：5000实际长度的磁测资料和取得的成果。对深部基性岩体中的钒钛型磁铁矿矿床进行了界定，并对其产状和深度进行了综合认识，在地下500-1000米的空间内寻找新的铁矿床和其他资源。

6成矿规律

6.1成矿物质的来源

一般矿物质来源于母岩体，成矿方式为：（1）根据各种资料，石背岩体具有典型的铁、钨、锡、钼等特征，矿体成矿过程的来源是中粒黑色页岩灰岩中的黑云母含量很高，非常接近6%～20%，而大型岩石接触带中黑云母含量小于1%。，表明黑云母本身容易变质的过程中，有铁沉淀，长时间会形成铁矿层，在连续的水文地质环境运动中的也随之转移。当矿体侵入直接区域时，所有这些都被转换成矿。另一方面，在热液的参与下，含矿的物质侵入周围岩体，逐渐形成矽卡岩和其他磁铁矿。

6.2成矿流体

在目前的铁矿研究中，对围岩蚀变明显特征的研究结果也可以准确判断出碱与渗透性矽卡岩磁铁矿密切相关。在矿石和岩体之间的接触区域，中粒花岗岩在侵蚀变质的过程中，往往还有许多其他矿物：铁、钠、镁、磷、钙和钾。许多矿物成分逐渐沉淀，铁矿质以（K、N）［Fe（CI，F）4］、（K、N）［2Fe（CI，F）4］以及Na［FeCI，（OH）］等不同元素间的综合物在与岩体接触的基本构造部分中逐渐转移和积累，最终形成铁矿质。

6.3侵入岩体构造的体系

安徽地区铁矿山侵入内部构造系统的基本形式不同。有两种类型：波状侵入构造和顺层贯入构造。随着时间的推移，它们与周围岩石之间的界限并不十分清楚。矿体主要发生在矽卡岩和角岩中的接触带中。铁矿体的最终和逐渐形成与岩体侵入其结构密切相关。当含水火山岩浆侵入岩体，或地表热水层在接触带附近相遇时，岩体中的裂隙和空洞是最合适的成分热液活动空间。

6.4成矿系列探讨

在矿带中，有不同的由各种合金材料组成的泥岩。当上侵发生时，形成的穹隆的内部结构在矿体顶部和岩体周围缓慢产生一系列裂缝，各种金属元素逐渐从熔体中分离出来。天然矿物的矿物流体继续渗透到熔体中，各种金属伟晶岩将根据不同的矿化温度逐渐形成。根据现有的勘查技术分析出，这些金属矿床的形成与岩浆的形成有关。技术上已探明成矿带的主要原因是：中高温液态铁矿床和中低温热液态铁矿床。

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