徐干干
摘 要: 旗桿樓鐵礦分為兩個中小型礦床楊套樓鐵礦洪河集鐵礦,礦體的形態(tài)及分布受接觸帶控制,主要呈透鏡狀和薄板狀產(chǎn)出。該礦床是一個以矽卡巖型為主的磁鐵礦床,具有多期多階段成礦特征。主要控礦因素是構(gòu)造、巖漿巖,奧陶系下統(tǒng)蕭縣組是良好的成礦圍巖。
關(guān)鍵詞: 旗桿樓鐵礦; 礦床特征; 成礦特征; 安徽蕭縣
Abstract: the building is divided into two small and medium sized iron ore deposits of iron ore set Yang Tao Lou Hong River iron ore, the morphology and distribution of ore bodies is controlled by the contact zone, the main lenticular sheet and output. The deposit is a skarn type magnetite deposit with multiple stages and multiple stages. The main ore controlling factors are tectonic and magmatic rocks, and the lower Ordovician Xiaoxian formation is a good metallogenic rock.
Key words: the building iron ore; geological characteristics; metallogenic characteristics; Anhui Xiaoxian
礦區(qū)位于安徽省蕭縣西38公里,屬大屯鎮(zhèn)及張莊寨鎮(zhèn)管轄,包括兩個中小型礦床楊套樓鐵礦洪河集鐵礦,位于徐(州)—宿(州)四級成礦帶中,此成礦帶與郯廬深斷裂近于平行,呈北北東向展布,該區(qū)地質(zhì)工作程度較高,且為隱伏礦床,找礦難度大,因此研究隱伏礦床成礦特征和控礦因素具有重要的地質(zhì)和經(jīng)濟意義。該礦床工作程度較低且深部及外圍仍有一定的找礦潛力,值得進一步深入研究。
1. 礦區(qū)地質(zhì)特征
1.1 地層
隸屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)徐淮地層分區(qū)內(nèi),為標(biāo)準(zhǔn)的北相地層,礦區(qū)屬隱伏區(qū),據(jù)鉆孔揭露所見基巖自上而下主要有二疊系、石炭系、奧陶系、寒武系,其中與成礦關(guān)系密切的地層主要為奧陶系下統(tǒng)蕭縣組。
1.2 構(gòu)造
處在永城復(fù)式背斜東翼北部傾沒端,由于受斷裂構(gòu)造的影響,褶皺構(gòu)造不明顯,總體呈現(xiàn)向北傾斜的單斜構(gòu)造,局部具次一級的小褶曲;區(qū)內(nèi)存在北北東向(新)及近東西向(老)兩組正斷層,將本區(qū)切割成格狀構(gòu)造。特征是高角度、斷距大、均為成礦前構(gòu)造。
1.3 巖漿巖
本區(qū)巖漿巖主要為二長花崗巖,其次為微粒白崗巖、閃長巖、閃長玢巖、輝綠巖、煌斑巖等。前者為主巖體,其余為巖脈。屬燕山晚期淺成相不整合侵入。
1.4 礦體地質(zhì)特征
本區(qū)的楊套樓鐵礦洪河集鐵礦規(guī)模均為中小型礦床,礦體的形態(tài)及分布受接觸帶控制。礦區(qū)按礦體的賦存空間部位及礦體共生組合特點,共圈出礦體9個,其中楊套樓礦床6個(1~6號礦體),洪河集礦床3個(7~9號礦體)。按脈石礦物及與金屬礦物的共生組合劃分為:透輝石磁鐵礦石、金云母磁鐵礦石、陽起石磁鐵礦石、透輝石磁鐵礦石、黑硬綠泥石磁鐵礦石、碳酸鹽磁鐵礦石。礦石以塊狀、浸染狀為主,次為條帶狀構(gòu)造,具自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)造,交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。礦石礦物以磁鐵礦為主,次為赤鐵礦、鏡鐵礦、穆磁鐵礦,硫化物以黃鐵礦為主,黃銅礦,銅蘭微量。脈石礦物以透輝石、碳酸鹽為主,陽起石、透閃石、金云母、綠泥石次之。硫含量一般在2%以下,低磷。礦石的可選性良好。本區(qū)全鐵平均品位42.05%、單樣最高達57.44%。品位分布均勻,礦化基本連續(xù)。各類礦石資源儲量共1429萬噸,其中(332)185萬噸,(333)1244萬噸。
1.5 圍巖蝕變
本區(qū)熱接觸變質(zhì)大致可分為高、中、低三個變質(zhì)帶。高變質(zhì)帶一般為透輝石化大理巖帶、中變質(zhì)帶為透閃石(陽起石)大理巖帶、低變質(zhì)帶為白云石、透閃石、滑石、石英、大理巖帶;本區(qū)交代變質(zhì)作用主要有堿質(zhì)交代作用,鈣鎂—鐵質(zhì)交代作用,不同的交代作用產(chǎn)生不同的交代蝕變巖石類型。
2. 成礦階段及礦物生成順序
根據(jù)本礦區(qū)礦物成分及結(jié)構(gòu)特征,本區(qū)成礦過程可總結(jié)為兩個成礦期,四個成礦階段,詳見表2-1。
2.1 矽卡巖期
2.1.1 矽卡巖階段
巖體侵入碳酸鹽巖中。發(fā)生交代變質(zhì)作用,生成石榴子石、透輝石、透閃石、陽起石、金云母、磷灰石、褐簾石、黑硬綠泥石等,組成了矽卡巖。同時有少量黃鐵礦、黃銅礦等金屬物晶出。矽卡巖期為成礦階段的初期,多分布于礦體周邊,礦體頂?shù)装鍘r石主要為透輝石矽卡巖。
2.1.2 氧化物階段
主要生成磁鐵礦,次為赤鐵礦、鏡鐵礦、穆磁鐵礦等。磁鐵礦常見交代、包裹矽卡巖階段形成的透輝石、透閃石、陽起石及黃銅礦、黃鐵礦,而又常為后期形成的磁鐵礦、黃鐵礦及碳酸鹽等所交代。氧化物階段為本區(qū)重要的成礦階段,所形成的礦體多分布于接觸帶附近的外矽卡巖內(nèi)。
2.2熱液期
2.2.1石英—硫化物階段
本階段主要生成黃鐵礦、石英及少量赤鐵礦、銅蘭、綠泥石、陽起石、磁鐵礦等。本階段所生成的黃鐵礦及石英,常包裹、切穿磁鐵礦。
2.2.2石英—碳酸鹽階段
生成碳酸鹽及石英等礦物,二者可交代磁鐵礦及早期生成的一切礦物。
3. 成礦因素
3.1 巖漿巖
本區(qū)起控礦作用的巖漿巖為二長花崗巖,其巖體絕對年齡為102.1~108百萬年,相當(dāng)于燕山晚期生成。巖石具明顯的堿質(zhì)交代,尤以近接觸帶堿交代(鈉質(zhì)交代)最為強烈。由于Na比K具惰性,隨著K質(zhì)的帶出,使內(nèi)帶鈉鉀比值增高,形成鈉更長石,使巖石由淺肉紅色,變成乳白色。具巖石化學(xué)分析結(jié)果(表3-1)。本區(qū)二長花崗巖較代里花崗巖堿質(zhì)含量高。鐵、鎂含量低,這就說明巖石經(jīng)堿交代作用后,帶出了鉀、鐵、鎂質(zhì),形成含礦熱液,提供了礦質(zhì)來源。
3.2 侵入體構(gòu)造
本區(qū)礦體的生成部位與侵入體的形態(tài)產(chǎn)狀有關(guān)。礦體多賦存在巖瘤頂界的凹入部位及由緩變陡的邊部。巖株邊部不規(guī)則的巖枝的下接觸帶。
3.3 圍巖
本區(qū)礦體主要賦存在奧陶系下統(tǒng)蕭縣組地層中。蕭縣組分為上、下段。上段上部主要為薄層泥質(zhì)灰?guī)r\灰質(zhì)白云巖,下部為白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r(多呈角礫狀),下段為白云質(zhì)灰?guī)r與灰?guī)r(顯微層理)互層。礦體大部分分布
在蕭縣組上段下部,少數(shù)分布在下段。礦體之所以賦存在這一地段的主要因素可能為上部泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖孔隙度較差,泥質(zhì)白云質(zhì)高,不利于交代,起到屏蔽作用,下部角礫狀泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r及微層的白云質(zhì)灰?guī)r孔隙度較大,泥質(zhì)白云質(zhì)含量低,利于熱液交代。
3.4 成礦物理化學(xué)條件
中酸性侵入體和碳酸鹽類等巖石的接觸帶及其附近,由含礦熱液交代作用而形成的熱液礦床稱為接觸交代礦床。接觸交代礦床中一般都具有典型的矽卡巖礦物組合,礦床在成因和空間上與矽卡 巖存在密切的關(guān)系。
3.4.1 形成溫度
據(jù)有關(guān)資料,矽卡巖型礦床的形成溫度范圍由900~200℃左右,為氣化至熱液階段的產(chǎn)物,是一類特殊的熱液礦床。本區(qū)矽卡巖期生成石榴子石、透輝石、透閃石、陽起石、金云母、磷灰石、褐簾石、黑硬綠泥石等矽卡巖礦物組合,形成溫度應(yīng)在900~500℃之間。礦石的金屬礦物以磁鐵礦為主,次為赤鐵礦、鏡鐵礦及少量穆磁鐵礦,屬矽卡巖期后期的金屬氧化物階段,形成溫度一般在600~350℃之間,而金屬硫化物如黃鐵礦、黃銅礦、銅蘭形成溫度大致在 450~200℃之間。
3.4.2 形成壓力與深度
接觸交代過程中,CaCO3分解生成CaO+CO2,這對形成矽卡巖具有重要意義,如果接觸交代作用的形成部位過深,所處壓力過大,上式中的CO2就難以從CaCO3中分出,從而不利于矽卡巖的形成。因此,矽卡巖型礦床可形成于從淺成到中深成的環(huán)境。
3.4.3 其它物理化學(xué)條件
除溫度、壓力外,成礦熱液的氧逸度、pH值、二氧化碳逸度和硫逸度等也是影響矽卡巖礦物成分、礦物組合特征和制約礦床形成過程的重要參數(shù)。
4. 結(jié)論
本文總結(jié)了旗桿樓鐵礦的礦床地質(zhì)特征,分析了成礦階段和成礦因素,認(rèn)為該礦床具有熱液交代礦床的成礦特征,因此應(yīng)該把此礦床化分為矽卡巖型磁鐵礦床。
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