王懷洪,李秀章,沈立軍,朱裕振,周明磊
(1.山東省煤田地質(zhì)局,山東 濟(jì)南 250104;2.山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院,山東 濟(jì)南 250104;3.山東省地質(zhì)調(diào)查院,山東 濟(jì)南 250014)
2013年以來,山東齊河-禹城地區(qū)取得深部矽卡巖型富鐵礦重大新發(fā)現(xiàn)[1],先后發(fā)現(xiàn)李屯[2]、大張[3]和郭店[4]鐵礦床,前期研究表明該區(qū)富鐵礦床為接觸交代型(矽卡巖型)礦床[5-8],與魯西地區(qū)萊蕪張家洼[9-10]、淄博金嶺[11]、濟(jì)南張馬屯[12]等,乃至河北邯邢[13-14]、山西平順等[15]矽卡巖型鐵礦特征具一定的相似性,但隨著齊河-禹城地區(qū)富鐵礦勘查及研究工作的推進(jìn),該區(qū)富鐵礦礦床及礦體特征與華北地區(qū)矽卡巖型礦床也有一定的差異,本文系統(tǒng)總結(jié)了齊河-禹城地區(qū)富鐵礦床地質(zhì)特征,分析了與華北地區(qū)邯邢式和萊蕪式鐵礦的異同,在此基礎(chǔ)上提出了“禹城式”矽卡巖型鐵礦亞類,并初步建立了其成礦模式。
齊河-禹城地區(qū)富鐵位于山東省西北部,行政區(qū)劃隸屬德州市的齊河縣、禹城市,聊城市的茌平區(qū)、高唐縣管轄。大地構(gòu)造位置主要屬華北板塊(Ⅰ)—魯西隆起區(qū)(Ⅱ)—魯中隆起(Ⅲ)—泰山-濟(jì)南斷隆(Ⅳ)—齊河潛凸起(Ⅴ)(圖1)。
1—二級構(gòu)造單元邊界;2—三級構(gòu)造單元邊界;3—四級構(gòu)造單元邊界;4—五級構(gòu)造單元邊界;5—不整合界線;6—構(gòu)造單元編號;7—凹陷區(qū);8—隆起區(qū);9—黃河北煤田;10—整裝勘查區(qū);11—李屯礦區(qū);臨邑潛凹陷;惠民潛凹陷;莘縣潛凹陷;安樂潛凹陷;樂平鋪潛凹陷;泰山凸起;博山凸起;肥城凹陷;陽谷潛凸起;茌平潛凸起;齊河潛凸起;鄒平-周村凹陷;泰萊凹陷;F6—齊河-廣饒斷裂(齊廣斷裂);F7—聊城-蘭考斷裂(聊考斷裂)圖1 齊河-禹城地區(qū)大地構(gòu)造位置圖
研究區(qū)屬魯西地層分區(qū),地層發(fā)育較全,區(qū)域上大面積被第四系覆蓋,僅在黃河以南部分地區(qū)出露寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)地層;綜合區(qū)域調(diào)查、礦產(chǎn)勘查資料等,地層由老至新為寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、新近系及第四系(圖2)。
1—第四系;2—石炭系-二疊系;3—奧陶系;4—寒武系;5—泰山巖群;6—閃長巖體;7—輝長巖體;8—磁鐵礦體;9—實測斷層;10—推斷斷層;11—鉆孔及編號;12—齊河-禹城鐵礦區(qū)圖2 齊河-禹城地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖
區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育且較復(fù)雜,褶曲構(gòu)造次之,總體表現(xiàn)為南淺北深的單斜構(gòu)造形態(tài),以斷塊構(gòu)造為主要特征。區(qū)內(nèi)主要的區(qū)域性斷裂為齊河-廣饒斷裂帶(簡稱齊廣斷裂),該斷裂是魯西地塊與濟(jì)陽拗陷區(qū)的分界性斷裂,為一條被第四系覆蓋的隱伏斷裂。東西長約300km,寬5~10km,由2~3條斷裂組成,為階梯狀斷裂組合帶。
區(qū)域內(nèi)巖漿巖分布較廣泛,以中生代侵入巖為主,主要分布在濟(jì)南市區(qū)—?dú)v城—章丘一帶、以及齊河、禹城—茌平一帶;其他時代巖漿巖發(fā)育較少。中生代巖漿巖以燕山晚期侵入巖為主,主要為濟(jì)南雜巖體及其西部隱伏產(chǎn)出的李屯巖體、潘店巖體和大張巖體等。主要巖石類型為閃長巖類和輝長巖類,最新侵入層位為二疊系。
齊河-禹城地區(qū)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的富鐵礦床主要為李屯、大張、郭店3處。
區(qū)內(nèi)第四系廣泛覆蓋,根據(jù)鉆探揭露地層由老到新依次為石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群、二疊紀(jì)石盒子群、新近系、第四系,未見月門溝群本溪組鋁土巖,地震等地球物理解譯推斷外圍深部賦存寒武系、奧陶系。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主,各斷層的性質(zhì)與產(chǎn)狀主要受齊廣斷裂、劉集斷層及務(wù)頭斷層等區(qū)域性斷裂構(gòu)造的控制。區(qū)內(nèi)巖漿巖為隱伏產(chǎn)出,根據(jù)物探成果推斷及鉆探揭露,區(qū)內(nèi)巖體主要為李屯巖體,巖性以中基性巖為主,主要為閃長巖類和輝長巖類;根據(jù)鄰區(qū)(袁營普查區(qū))鉆孔情況在閃長巖下揭露酸性侵入巖,巖性主要為二長花崗巖、正長花崗巖[2,16]。
區(qū)內(nèi)共圈定磁鐵礦體5個(圖3),礦體呈似層狀產(chǎn)出,大致產(chǎn)狀240°∠21°,各礦體平均真厚度1.65~77.39m,礦床平均品位TFe為55.95%,mFe為50.65%。其中Ⅳ號主礦體賦存標(biāo)高-1157.12m~-1259.33m,平均真厚度77.39m,礦體平均品位TFe為56.21%,mFe為51.16%,頂?shù)装鍨槲◣r或角巖(1)山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院,山東省禹城市李屯鐵礦普查(續(xù)作)報告,2020年。。
1—第四系+新近系;2—石炭系-二疊系;3—閃長巖體;4—富磁鐵礦體;5—地質(zhì)界線;6—角度不整合地質(zhì)界線;7—鉆孔位置及編號圖3 李屯礦區(qū)礦體地質(zhì)剖面圖
礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造:礦石中金屬礦物的結(jié)構(gòu)主要為他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主,少量交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)及包含結(jié)構(gòu)等;礦石構(gòu)造以致密塊狀構(gòu)造為主,少量條帶狀、角礫狀礦石等。
礦石礦物成分主要為磁鐵礦,脈石礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、透輝石、透閃石、陽起石、金云母、石榴子石、方解石等。磁鐵礦結(jié)構(gòu)以半自形—他形粒狀為主,部分呈半自形粒狀,粒度0.05~0.80mm,一般為0.15~0.20mm,不等粒,晶粒間常常致密接觸,雜亂排列,主要以集合體形態(tài)呈致密塊狀構(gòu)造,少量呈稠密浸染狀或碎塊狀,呈灰色略帶淡棕色,具均質(zhì)性。
大張礦區(qū)第四系全覆蓋,根據(jù)已施工的鉆孔資料揭露,區(qū)內(nèi)地層自下而上賦存奧陶紀(jì)馬家溝群、石炭紀(jì)本溪組及其石炭紀(jì)太原組、二疊紀(jì)山西組和石盒子組、新近系及第四系,與成礦有關(guān)的地層為奧陶紀(jì)馬家溝群,區(qū)內(nèi)本溪組鐵鋁巖系穩(wěn)定發(fā)育,厚度8~48m。斷裂構(gòu)造較發(fā)育,主要為NNW—NW向,NNE—NE向兩組,其中以NE向斷裂最為發(fā)育。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為大張巖體,巖性主要為閃長巖,在閃長巖內(nèi)偶見被后期閃長玢巖脈穿插,巖體最高侵位于奧陶系,鉆孔未穿透,厚度不詳[3,5]。
區(qū)內(nèi)圈定礦體1個(圖4),由6個鉆孔控制,呈似層狀,走向35°,傾向SE,傾角6°,賦存標(biāo)高-716.39m~-825.45m,平均厚度13.20m,平均品位TFe為55.28%,mFe為51.99%;礦體圍巖以大理巖化灰?guī)r、矽卡巖為主(2)中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院,山東省齊河大張地區(qū)鐵礦普查(續(xù)作)報告,2020年。。
1—第四系;2—新近系;3—石炭系-二疊系;4—奧陶系;5—閃長巖體;6—富磁鐵礦體;7—煤層;8—平行不整合地質(zhì)界線;9—角度不整合地質(zhì)界線;10—鉆孔位置及編號圖4 大張礦區(qū)礦體地質(zhì)剖面圖
礦石中結(jié)構(gòu)主要有晶粒結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)等,礦石構(gòu)造主要有塊狀、條帶狀、浸染狀礦石3種,以塊狀礦石為主。
礦石礦物以磁鐵礦為主,局部礦石清晰可見黃鐵礦、黃銅礦、鏡鐵礦、閃鋅礦等,脈石礦物有角閃石、碳酸鹽礦物、透輝石、金云母、石英、透閃石、陽起石等。
本區(qū)第四系廣泛覆蓋,根據(jù)鉆孔揭露地層由老到新依次為:奧陶系、石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群、二疊紀(jì)石盒子群、新近系、第四系,其中月門溝群本溪組等蝕變嚴(yán)重不易識別。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主,主要發(fā)育近SN向和近EW向兩組斷層,主要有莒鎮(zhèn)斷層、潘店斷層和許樓斷層。區(qū)內(nèi)巖體主要為潘店巖體,巖性以中基性巖為主,主要為角閃閃長巖、角閃石英閃長巖、石英二長巖等,主要侵位于奧陶系和石炭系—二疊系,最上侵入部位為二疊紀(jì)石盒子群上部[4]。
郭店礦區(qū)實施鉆孔1個(圖5),自PZK1鉆孔1444.44m開始見到富鐵礦體,到1542.19m處出礦,共揭露5層鐵礦體。視厚度為56.94m,平均品位為TFe 51.82%,mFe 47.20%,礦體深部延伸未封閉(3)山東省地質(zhì)調(diào)查院,山東省齊河-禹城礦集區(qū)找礦預(yù)測報告,2019年。。
1—第四系;2—新近系;3—二疊系;4—奧陶系;5—矽卡巖;6—閃長巖體;7—富磁鐵礦體;8—地質(zhì)界線;9—平行不整合地質(zhì)界線圖5 郭店礦區(qū)礦體地質(zhì)剖面圖
礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、共生邊結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等,礦石構(gòu)造主要為致密塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。
礦石的礦物成分主要為磁鐵礦,粒度0.05~0.5mm,含量一般50%~70%,最高可達(dá)90%以上,其次還有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等礦石礦物出現(xiàn),脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、透閃石、方解石、綠泥石、黑云母等。
構(gòu)造背景:齊河-禹城地區(qū)富鐵礦位于華北克拉通東南緣,構(gòu)造背景為魯西隆起區(qū)—泰山-濟(jì)南斷隆—齊河潛凸起西北部,靠近北部華北拗陷區(qū)—濟(jì)陽坳陷—惠民潛斷陷—臨邑潛凹陷,富鐵礦宏觀上分布在斷隆區(qū)和斷陷區(qū)的交接處。
成礦巖體:綜合李屯、大張、郭店3處礦床,富鐵礦成礦巖體巖性主要為輝綠巖、閃長巖(圖6a)、角閃閃長巖(圖6b)、石英二長閃長巖、石英二長巖,成巖年齡122~127Ma,成巖時代屬燕山晚期早白堊世。
地層圍巖:李屯鐵礦圍巖主要為石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群碎屑巖(圖6c),南部大張鐵礦圍巖主要為奧陶紀(jì)馬家溝群灰?guī)r,中部郭店鐵礦礦體在巖體與地層接觸帶附近,馬家溝群灰?guī)r、石炭紀(jì)—二疊紀(jì)月門溝群碎屑巖均有發(fā)現(xiàn),李屯、大張鐵礦石炭系—二疊系中均揭露薄煤層或煤線。
控礦構(gòu)造:區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為層間構(gòu)造、接觸帶構(gòu)造、捕擄體構(gòu)造等,目前鉆孔揭露情況來看層間虛脫構(gòu)造控制礦體規(guī)模最大,體現(xiàn)出了大規(guī)模異地成礦的構(gòu)造分布特征。
礦體形態(tài)規(guī)模:礦體形態(tài)多呈似層狀,單礦體最大揭露厚度99.56m(4)山東省禹城市李屯鐵礦普查(續(xù)作)報告,山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院,2020年。,礦體平均厚度一般1.65~77.39m。
礦石結(jié)構(gòu):礦石構(gòu)造以粒狀結(jié)構(gòu)為主,另有交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、增生結(jié)構(gòu)和環(huán)帶結(jié)構(gòu)等,并見流動構(gòu)造(圖6d)。南部大張鐵礦磁鐵礦物自形程度較高,總體表現(xiàn)為在巖體與灰?guī)r接觸帶內(nèi)磁鐵礦物自形程度較好,在角巖帶內(nèi)磁鐵礦物自形程度較低。
礦石構(gòu)造:以致密塊狀構(gòu)造為主(圖6d),另有浸染狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。氣孔狀構(gòu)造磁鐵礦礦石中氣孔大小不一,孔徑約0.5~5mm,大部分<2mm,氣孔有時被后期黃鐵礦、透閃石等礦物充填。
金屬礦物:礦石中金屬礦物以磁鐵礦為主(圖6d、圖6f、圖6g),黃鐵礦、磁黃鐵礦次之,另見少量黃銅礦、白鐵礦、輝銅礦、輝鉬礦等。一類磁鐵礦主要呈浸染狀、脈狀分布于石榴子石透輝石矽卡巖中(圖6e);另一類主要呈致密塊狀、脈狀分布于大理巖和角巖中。
a—閃長巖;b—角閃閃長巖;c—礦石與圍巖;d—磁鐵礦石;e—矽卡巖;f—磁鐵礦石中金屬礦物;g—磁鐵礦石中金屬礦物;h—磁鐵礦石中脈石礦物;i—角巖化鋁土巖;j—磁鐵礦石中赤鐵礦;Mt—磁鐵礦;Py—黃鐵礦;Ccp—黃銅礦;Tl—透閃石;Di—透輝石;Hem—赤鐵礦圖6 齊河-禹城地區(qū)鐵礦床典型巖石及礦石照片
非金屬礦物:礦石中非金屬礦物主要為石榴子石、透輝石、金云母、透閃石、陽起石、綠簾石、綠泥石、石英、方解石等(圖6h)。石榴子石環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育,可見被綠簾石、綠泥石等礦物交代的現(xiàn)象。
礦石品位:礦體單樣品最高品位TFe為68.85%,mFe為67.07%,李屯鐵礦礦體平均品位TFe為55.95%、mFe為50.65%;郭店地區(qū)平均品位TFe為51.82%,mFe為47.20%;大張地區(qū)礦體平均品位TFe為55.28%,mFe為51.99%。
伴生元素:礦石中主要伴生元素為S,個別樣品Cu、Co、P等元素達(dá)到伴生組分評價指標(biāo)要求,但平均含量均未達(dá)指標(biāo)要求;磁鐵礦石光譜分析結(jié)果見表1;鐵質(zhì)超常富集,伴生元素相對較少。
表1 齊河—禹城地區(qū)磁鐵礦石光譜分析結(jié)果表 單位:×10-6
圍巖蝕變:地層內(nèi)蝕變主要為石榴子石化、透輝石化、透閃石化、綠簾石化、蛇紋石化、綠泥石化等,巖體發(fā)育鈉長石化、絹云母化、綠簾石化等,以鈉長石化最為強(qiáng)烈、普遍,另見碳酸鹽化普遍發(fā)育于后期裂隙內(nèi)。巖體及礦體附近碎屑巖角巖化明顯,上覆煤層普遍發(fā)生焦化或燒變。
蝕變分帶:閃長巖→鈉化閃長巖→石榴子石矽卡巖化閃長巖→石榴子石透輝石矽卡巖化閃長巖→透輝石矽卡巖化閃長巖→綠簾石化閃長巖→磁鐵礦礦體→大理巖化→角巖化→碎屑巖,李屯礦區(qū)由于未揭露灰?guī)r地層,未見大理巖化,巖體蝕變以鈉長石化最為普遍,石榴子石、透輝石等矽卡巖化帶較窄,但在郭店礦區(qū)閃長巖體發(fā)育厚度超過100m的強(qiáng)矽卡巖化蝕變帶,地層內(nèi)矽卡巖化帶較窄。
成礦物質(zhì)來源:齊河-禹城地區(qū)磁鐵礦石中黃鐵礦的δ34S值為3.6×10-3~19.8×10-3,均值為12.6×10-3(表2),明顯遠(yuǎn)高于巖漿硫同位素組成[17],而低于周邊奧陶紀(jì)等沉積巖硫同位素組成(26.9×10-3~28.6×10-3)[18]及本溪組鋁土層內(nèi)沉積鐵礦、泥巖中硫同位素(+16.83×10-3~+30.10×10-3)[19],顯示了其二元混合特征(圖7);華北地臺廣泛分布晚石炭世本溪組鐵鋁巖系[20],在齊河-禹城地區(qū)大張礦區(qū)內(nèi)亦揭露8~48m的本溪組,但李屯礦區(qū)內(nèi)缺失石炭系底部的本溪組鋁土頁巖和山西式鐵礦,郭店礦區(qū)內(nèi)鋁土巖普遍角巖化,且?guī)r石內(nèi)鐵質(zhì)缺失(圖6i),這可能是由于巖漿熱液成礦過程中融合改造了該沉積地層中的鐵質(zhì),促進(jìn)了礦質(zhì)的進(jìn)一步富集,形成了高品位的厚層富磁鐵礦。同時在郭店礦區(qū)1400余米深度的礦體內(nèi)發(fā)現(xiàn)赤鐵礦(圖6j),這可能為融合本溪組內(nèi)鐵質(zhì)的殘余,進(jìn)一步佐證了成礦物質(zhì)可能有沉積鐵質(zhì)的加入。
表2 齊河-禹城地區(qū)黃鐵礦中硫同位素組成
圖7 齊河-禹城地區(qū)及周邊礦石、圍巖S同位素特征對比圖(萊蕪地區(qū)數(shù)據(jù),文獻(xiàn)[9])
成礦流體溫度:根據(jù)區(qū)內(nèi)流體包裹體顯微測溫結(jié)果,矽卡巖階段石榴子石氣相包裹體均一溫度535.1~>550℃,顯著高于魯西淄博金嶺等鐵礦石榴子石內(nèi)氣相包裹體的均一溫度為356.3~420.2℃[11],較高的成礦流體溫度可能與上覆石炭紀(jì)—二疊紀(jì)地層屏蔽保溫作用有關(guān)。
20世紀(jì)70年代以來,邯邢式、萊蕪式鐵礦作為矽卡巖型鐵礦的重要礦床式,得到了地質(zhì)學(xué)者的廣泛關(guān)注,前人從成礦地質(zhì)條件[13]、時控層控特征[21]、控礦構(gòu)造要素[22]、蝕變礦物[23]等各方面進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié),由于其特征的相似性亦有作為同一種礦床類型進(jìn)行研究[24],近年山東齊河-禹城地區(qū)新發(fā)現(xiàn)3處矽卡巖型富鐵礦床,初步研究表明其為接觸交代型(矽卡巖型)礦床[2,4,16],但同時也發(fā)現(xiàn)了其邯邢式、萊蕪式鐵礦的多處不同之處,有必要將該區(qū)鐵礦作為一種不同的礦床式或礦床亞式——“禹城式”進(jìn)行研究,其主要成礦特征及規(guī)律對比見表3。
表3 成礦特征及規(guī)律對比表
“禹城式”鐵礦礦床分布主要受控于盆地邊界斷裂,礦體以接觸帶外部碎屑巖層間構(gòu)造為厚大礦體主要賦存位置,主礦體賦存部位缺失灰?guī)r及大理巖化帶,以煤層或煤線的高溫變質(zhì)為重要找礦標(biāo)志,以鐵質(zhì)巨量富集(全鐵平均品位55%以上)、伴生元素較少(Co、Cu、Pb、Zn等伴生元素含量較低)為顯著礦質(zhì)富集特征,矽卡巖化強(qiáng)度與礦體規(guī)模無明顯的正相關(guān)關(guān)系。綜上,齊河-禹城地區(qū)鐵礦與典型邯邢式、萊蕪式鐵礦相比,存在較大差異。
(1)品位、厚度及伴生元素不同,品位高、厚度大,伴生元素少。
(2)礦體賦存層位不同,石炭紀(jì)—二疊紀(jì)含煤巖系層間構(gòu)造。
(3)礦體賦存形式不同,貫入式為主。并且礦石的流動構(gòu)造顯示固結(jié)成礦過程中存在遷移。
(4)圍巖蝕變特征不同,含煤巖系高強(qiáng)度、大范圍角巖化,無大理巖化,矽卡巖化強(qiáng)度低、范圍窄。
(5)成礦物質(zhì)來源不同,山西式鐵礦物質(zhì)可能參與了成礦。
(6)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)地層起到屏蔽保溫作用,促進(jìn)接觸交代充分進(jìn)行。
早古生代早期華北板塊處于構(gòu)造擴(kuò)張期,在板塊內(nèi)部陸表海環(huán)境下形成了以碳酸鹽巖為主的穩(wěn)定型沉積;早古生代晚期—晚古生代早期,秦嶺-大別洋殼開始向華北板塊之下俯沖,華北板塊整體抬升,造成了晚奧陶世-泥盆紀(jì)沉積,形成加里東不整合面;早白堊紀(jì),華北板塊受巖石圈減薄、大規(guī)模地殼拉伸等多機(jī)制控制[25-27],形成了一系列受斷裂控制的斷陷盆地,殼幔作用形成的混合巖漿[28-30]沿盆緣深大斷裂上侵,混合巖漿侵位過程中發(fā)生結(jié)晶和冷卻,導(dǎo)致富鐵的巖漿熱液出溶,受煤系的地層屏蔽作用,巖漿熱液與煤系下奧陶紀(jì)碳酸鹽巖發(fā)生了充分的接觸交代作用,并可能改造了沉積地層內(nèi)“山西式”鐵礦,促使磁鐵礦經(jīng)歷多期疊加富集,在層間構(gòu)造等部位富集形成富磁鐵礦(圖8)。
1—石炭系-二疊系;2—奧陶系;3—寒武系;4—前寒武系;5—閃長巖體;6—煤層/煤線;7—磁鐵礦體圖8 “禹城式”鐵礦成礦模式圖
“禹城式”鐵礦作為矽卡巖型鐵礦的一個亞類,是矽卡巖型鐵礦成礦過程中異地儲礦的特殊形式,推斷為接觸交代作用過程進(jìn)行巨量物質(zhì)交換和石炭紀(jì)—二疊紀(jì)地層內(nèi)部構(gòu)造作用形成的巨型儲礦空間綜合作用的結(jié)果。在齊河-禹城地區(qū),“禹城式”鐵礦以李屯礦床最為典型,郭店礦床兼具傳統(tǒng)矽卡巖鐵礦和新亞類“禹城式”的特征,在大張礦床暫未發(fā)現(xiàn)“禹城式”礦床特征。隨著勘查工作及研究的深入,“禹城式”鐵礦必將進(jìn)一步完善與修正。
(1)齊河-禹城地區(qū)發(fā)現(xiàn)李屯、郭店、大張富鐵礦床3處,控礦巖體以閃長巖為主,圍巖地層主要為石炭系—二疊系,少量奧陶系,礦體呈似層狀,粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造為主,圍巖具石榴子石化、透輝石化、透閃石化、綠簾石化、蛇紋石化、綠泥石化、鈉長石化、絹云母化等蝕變。
(2)“禹城式”鐵礦礦體以接觸帶外部碎屑巖層間構(gòu)造為厚大礦體主要賦存位置,主礦體賦存部位缺失灰?guī)r及大理巖化帶,以鐵質(zhì)巨量富集、伴生元素較少為顯著礦質(zhì)富集特征,矽卡巖化強(qiáng)度與礦體規(guī)模無明顯的正相關(guān)關(guān)系。
(3)早白堊紀(jì),受華北板塊巖石圈快速減薄、大規(guī)模地殼拉伸等多機(jī)制控制,形成了一系列斷陷盆地,殼幔作用形成的混合巖漿沿盆緣深大斷裂上侵,混合巖漿侵位過程中發(fā)生結(jié)晶和冷卻,導(dǎo)致富鐵的巖漿熱液出溶,受上覆地層屏蔽作用,巖漿熱液與圍巖地層發(fā)生了充分的接觸交代作用,并可能改造了沉積地層內(nèi)“山西式”鐵礦,促使磁鐵礦經(jīng)歷多期疊加富集,在層間構(gòu)造等部位富集形成富磁鐵礦。