淺析寧蕪盆地東山鐵礦地質特征、成礦規律及找礦方向

楊西飛 車新亮

（安徽省化工地質勘查總院 安徽 馬鞍山 243000）

淺析寧蕪盆地東山鐵礦地質特征、成礦規律及找礦方向

楊西飛 車新亮

（安徽省化工地質勘查總院 安徽 馬鞍山 243000）

東山鐵礦為一中型玢巖鐵礦床，位于寧蕪中生代火山巖盆地中段，礦區出露地層主要為白堊系下統大王山組和第四系。礦山經過幾十年的開采和生產勘探工作，對礦床的地質特，礦體的空間形態、賦存規律等有了進一步認識，本文即是在上述工作基礎上，結合以往學者研究成果，進一步分析總結了礦床的地質特征、礦體賦存規律、蝕變分帶、礦石類型、礦石結構構造等特征。認為區域性的基底斷裂是該類礦床的導巖導礦構造，火山穹隆、火山短背斜是該類礦床的控巖控礦構造，閃長玢巖是該類礦床的成礦母巖；該類礦床的尋找應以閃長玢巖侵入體(次火山巖)的存在為前提，尋找圍巖蝕變帶與物探重、磁異常帶吻合區 。

東山鐵礦；玢巖；礦床地質特征；成礦規律；找礦方向

1 區域地質概況

東山鐵礦位于揚子準地臺（Ⅲ）——下揚子臺坳（Ⅲ2）——沿江拱斷褶帶（Ⅲ）——安慶凹斷褶束（）北東端的寧蕪向斜軸線東翼，寧蕪中生代斷陷盆地中段（圖1），是與陸相中基性火山、次火山巖有關的（火山噴氣）——接觸交代——熱液型鐵礦床的重要產地。

圖1 寧蕪盆地構造、巖漿巖及礦產分布地質圖

區域內主要發育一套沉積相和一套火山巖相地層，自老到新分為①基底構造層：由三疊系中統周沖村組石膏鹽層、黃馬青組砂頁巖，侏羅系中下統象山群砂巖和上統西橫山組砂礫巖構成；②火山巖構造層：由中基性向堿性演化的陸陽火山巖系組成，由老到新分別為侏羅系上統龍王山組（J3l）、白堊系下統大王山組（K1d）、姑山組（K1g）和娘娘山組（K1n）③上構造層：主要沉積了一套陸相碎屑巖，地層由為白堊系上統浦口組（K2p）至第四系沖、坡積層（Q）。

北東向的下揚子斷裂（破碎）帶在印支期與隱伏的近東西向基底斷裂交切，形成了寧蕪坳陷或盆地。坳陷內沉積了中上三疊統周沖村組、黃馬青組地層，繼之沉積了侏羅系象山群地層。燕山運動劇烈期，繼承、發展成寧蕪斷陷火山巖盆地。盆地中大致呈等距離分布的多組網格狀斷裂交叉部位控制著礦田的分布，這些斷裂交匯部位往往又是火山穹隆或褶皺的軸部，對礦田進行復合控制。火山機構、短軸小背斜、地層不整合面或假整合面、噴發不整合面等控制了礦床的分布。閃長玢巖以及其與有關巖石的接觸帶、頂垂體、捕虜體、巖石界面、各類斷裂、裂隙及角礫巖具體控制了礦體的分布。東山鐵礦床就位于蔣門山～黃梅山、采石～小丹陽兩條斷裂帶的交會地帶，礦區內的火山巖系褶皺構造為凹山火山穹隆。

本區礦床在巖漿巖方面一般與堿鈣性～堿性火山活動有關。寧蕪盆地的火山噴發至少可分三個旋回：第一旋回噴發了一套角閃玄武安山巖（粗安巖），屬偏基性的堿鈣性系列；第二旋回噴發了一套角閃（輝石）玄武粗安巖（安山巖），屬富鈉的堿鈣性系列；第三旋回噴發了一套堿性粗面巖～響巖系列。各旋回間均有明顯的噴發間斷，在火山洼地中出現沉火山碎屑巖、沉積巖。鐵礦主要形成于第二旋回的噴發末期次火山巖——輝石閃長玢巖或角閃閃長玢巖侵入階段，即巖漿由堿鈣性向堿性演化時期。巖體形態多為巖株或巖瘤、巖鐘。此外，構成盆地基底的中三疊統周沖村組、黃馬青組地層對本區鐵礦的形成也起到較為重要的作用。

區內圍巖蝕變強烈，在輝石閃長玢巖中蝕變有垂直分帶特征，上部主要為高嶺土化、絹云母化和硅化，稱為上部淺色蝕變帶；中部主要有綠泥石化、綠簾石化、陽起石化和黑云母化等，為與礦化有關的蝕變—稱為深色蝕變帶；深部主要為鈉長石化—稱為下部淺色蝕變。礦化與深色蝕變帶有關。

2 礦床地質特征

礦區出露地層主要為和白堊系下統大王山組凝灰巖、安山巖和第四系。

東山鐵礦床位于蔣門山～黃梅山斷裂噴發帶的北東端，凹山火山穹隆范圍內的北西側，區內火山巖地層傾向北西，傾角 20～40°；區內的斷層主要有NE-NNE向的F1、 F4斷層，NW-NNW向的F3、F5、F6、F7斷層，近EW向的F2斷層，裂隙按走向亦分NE-NNE、NW、近EW三組。

礦區內的巖漿巖有閃長玢巖、安山玢巖和花崗閃長斑巖，閃長玢巖為鐵礦床的成礦母巖，安山玢巖和花崗閃長斑巖為破壞礦體的后期巖脈。

本區變質作用不明顯，圍巖蝕變強烈，圍巖蝕變自上而下可分三帶即上部淺色蝕變帶(泥英巖化帶) ，中部深色蝕變帶(類青盤巖巖化帶)和 下部淺色蝕變帶(鈉長石化帶)，中部深色蝕變帶(類青盤巖巖化帶)與磁鐵礦化關系密切。

鐵礦體受閃長玢巖體的內外接觸帶和閃長玢巖體內的冷凝收縮裂隙控制，東山鐵礦床具有三種不同地質特征，由凹山式、高村式和南山式組成，分別為產于閃長玢巖體內冷凝收縮裂隙中的Ⅰ號礦體（凹山式）、產于內接觸帶的Ⅱ號鐵礦體（高村式）和產于閃長玢巖隆起部位外接觸帶火山中的Ⅲ號礦體及產于安山巖中零星分布的鐵礦體（南山式）。但都是在同一個成礦作用下，同源、同質在不同的空間鐵物質的富集。

鐵礦形成后，含礦的氣水溶液溫度降低，成份改變，變成了含鐵高硫的中低溫熱水溶液，在不同的控礦環境內，通過交代充填作用形成了各種類型的黃鐵礦體，在黃鐵礦形成的同時，對已形成的鐵礦進行了不同程度的改造和疊加。

本礦床的鐵礦為巖漿期后氣成高溫熱液礦體，本礦床的黃鐵礦為中低溫熱液礦體。

2.1 礦化帶特征

東山鐵礦主要為產于閃長玢巖侵入體內的細網脈～浸染狀的貧磁鐵礦，其中稀疏穿插有若干磷灰石陽起石磁鐵礦礦脈，根據歷年來對“玢巖鐵礦”的研究，細網脈～浸染狀的貧磁鐵礦受閃長玢巖侵入體的原生層節理和層帶狀冷凝收縮裂隙帶控制，磷灰石陽起石磁鐵礦礦脈亦受原生層節理控制（其中有一部分可能受原生縱、橫、斜節理控制），因而礦化帶及與礦化有關的蝕變帶亦大致平行于巖體頂面產出，從而構成一個大致平行于巖體面的頂部上部呈環狀,下部為脈狀，在剖面上呈八字形的的似鐘狀體，其總體走向為北東，傾向南東，傾角約 25°～75 °走向長約700m，沿傾向延伸約450m，最大厚度約110米。

東山鐵礦床共有鐵礦體15個，編號I～XV，主要礦體為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號，Ⅰ號鐵礦體規模最大，其次是Ⅱ、Ⅲ號鐵礦體。礦體均分布在長750米、寬500米、垂深地表至-230米的空間范圍內。

2.2 礦石特征

鐵礦石自然類型主要為脈狀磁鐵礦礦石、次為細脈網狀及浸染磁鐵礦礦石并有少量塊狀磁鐵礦礦石。

礦石礦物主要為磁鐵礦、次為假象赤鐵礦、赤鐵礦，少量褐鐵礦、菱鐵礦、鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、鏡鐵礦。此外，尚有黃鐵礦及微量黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦，等。

脈石礦物主要更鈉長石，其次為綠泥石、陽起石、綠簾石、鈣鐵榴石、白云石、黑云母、絹云母、高嶺石、水云母，少量方解石、石英，微量鈉柱石、透輝石、磷灰石、榍石、硬石膏、電氣石、鋯石。

此外，尚有榍石、鋯石、電氣石，含量極微，屬原巖的副礦物。

本區鐵礦石的主要結構為半自形～它形粒狀結構，次生交代結構等。半自形～它形粒狀結構即為磁鐵礦呈半自形～它形晶粒狀，分布于脈石礦物中，（見圖版 1、2）；次生交代結構多見于赤鐵礦沿磁鐵礦晶粒的邊緣（見圖版 3）、褐鐵礦沿磁鐵礦的邊緣、裂理交代磁鐵礦；交代包含結構、交代殘留結構普遍見于含黃鐵礦的磁鐵礦礦石中，黃鐵礦交代磁鐵礦，殘留的磁鐵礦被包含在黃鐵礦之中（見圖版4）。

圖版 1：鈉長石綠簾石磁鐵礦礦石：他形晶粒結構、脈狀構造（正交偏光，d=5mm）。

圖版2：角礫浸染狀鈉長石綠泥石磁鐵礦礦石，他形晶粒結構、角礫浸染狀構造，（正交，d=5mm）。

圖版3：浸染狀鈉長石假相赤鐵礦礦石：它形晶粒結構、假相交代結構（單偏光反光，d=2mm）；

圖版4：浸染狀鈉長石磁鐵礦礦石中，細脈狀黃鐵礦穿插交代磁鐵礦（單偏光反光，d=2mm）；

本區礦石的主要構造為細網脈狀構造，其次為浸染狀構造；此外，局部見脈狀構造、斑雜狀構造及角礫狀構造等。

3 成礦規律

東山鐵礦為一中型貧磁鐵礦床，它與凹山、陶村的貧磁鐵礦床類似，都屬于“玢巖鐵礦”，其成因問題比較趨于一致的看法是成礦作用始于巖漿晚期而止于巖漿期后氣成一高溫熱液階段，以巖漿期后氣成一高溫熱液階段為主，其特征介于凹山與陶村之間，屬二者的過渡類型。

區域性的基底斷裂是該類礦床的導巖導礦構造，火山穹隆、火山短背斜是該類礦床的控巖控礦構造，東山鐵礦床就位于蔣門山～黃梅山斷裂噴發帶上，丁山火山短背斜的北西翼，凹山巖體的凸起部位，礦床中斷裂構造和邊緣冷縮裂隙構造、頂部塌陷角礫巖構造和隱爆角礫巖構造等次火山巖原生構造為礦床的控礦、容礦構造；閃長玢巖是該類礦床的成礦母巖，磁鐵礦礦體即為閃長玢巖冷凝收縮過程中通過巖漿分異和巖漿期后氣成一高溫熱液從深部攜帶或沿途從閃長玢巖暗色礦物中攝取的鐵質，在一定的物理化學條件下，在閃長玢巖原生層帶狀冷凝收縮裂隙帶中沉淀堆積的產物，故類青盤巖化(深色)蝕變帶、礦化帶、礦體均大致平行于巖體頂面產出。

4 找礦方向

基于以上認識，結合礦床勘查成果，認為該類礦床找礦方向如下：

（1）區域性的基底斷裂和火山穹隆、火山短背斜，次火山巖是尋找此類礦床的前提，特別要注意蔣門山～黃梅山斷裂帶上的火山穹隆、火山短背斜；

（2）閃長玢巖隆起部位和其中的類青盤巖化(深色)蝕變帶是近礦的圍巖蝕變標志；

（3）在上述地質條件下物探重、磁異常吻合部位是此類礦床的間接找礦標志。

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U45

B

1007-6344（2016）10-0030-02

楊西飛（1979-），男，安徽舒城人，地質調查與礦產勘查工程師，現主要從事礦產資源勘查與調查評價工作