山東省韓旺鐵礦區地質特征及礦床成因研究

徐建 葉官威 王勝琛 儲照波 朱隨洲

【摘要】韓旺礦區位于魯西斷隆（Ⅱ）魯西斷塊隆起（Ⅲ）的東部，區內地層的展布、構造線方向、巖漿活動特點等均與魯西區域地質特點一致。以斜貫礦區呈北西向分布的韓旺—石橋斷裂為界，北部廣泛裸露古老的結晶基底，南側則分布大片的古生代沉積蓋層。韓旺變質鐵礦床即賦存于斷裂北側的基底變質巖系中，屬泰山巖群雁翎關組的一部分。本文對韓旺礦區地質特征進行了詳細分析，并對礦區礦體特征進行了研究，為以后進一步開發提供依據。

【關鍵詞】韓旺；鐵礦區；地質特征；礦體特征

1、構造特征

韓旺礦區構造形態以斷裂為主，無強烈的褶皺，基底變質巖系與鐵礦帶呈單斜狀產出，走向300。～320。，傾向南西，傾角一般50。～70。。局部受花崗偉晶巖體侵入和斷裂活動影響，呈直立或變緩。

蓋層亦呈單斜狀產出，總體走向北西，傾向北東，傾角15。～30。。蓋層與基底間的不整合接觸界線與斷層大致平行，呈北西西向展布。

礦區斷裂構造以北西走向的韓旺-石橋斷裂為主要構造格架，其控制了礦區地層、構造、巖漿巖及礦體的分布，并派生一系列小型斷裂。現將礦區主要斷裂構造描述如下：

（1）韓旺-石橋斷層（F1）

從區域看，該斷層是一條長期活動的弧形復雜斷裂構造，呈北西一南東斜貫整個礦區。破碎帶最大寬度超過50m，南西盤下降，北東盤抬升，斷距達350m，為正斷層。斷裂帶內巖石發生強烈的碎裂巖化和糜棱巖化，且被后期閃長玢巖充填。糜棱巖化碎裂巖大都具強烈的高嶺土化、綠泥石化和碳酸鹽化，有時亦見硅化、綠簾石和黃鐵礦化。

（2）F2斷層

該斷層為隱伏斷層，是韓旺—石橋斷層的次級構造，自上河區段51線附近的F1斷層向東分支，順著礦體頂板外側東延，經67線Ck107孔達王峪南而延伸至礦區外。由于被第四系堆積物所覆蓋，斷層產狀和性質不明，推測應與主斷層一致，具有正斷層性質。

（3）F4斷層

該斷層位于61線北端的沖溝內，為一走向呈SW向的平移斷層，僅在沖溝內見到較清楚的斷層面，往北東方向延伸不清，往南西方向被第四系沉積物所覆蓋。

2、地層特征

礦區地層有第四紀洪沖積和殘坡積物、古生代寒武紀的砂頁巖、灰巖及太古代泰山巖群變質巖系。由老至新分述如下：

（1）新太古代泰山巖群（Ar3t）

礦區內變質地層屬于泰山巖群雁翎關組上部的含鐵片巖、片麻巖系。呈單斜產出，總體走向300°～320°，傾向南西，傾角50°～70°，厚度大于500m。按其巖性分為下列四種：

①角閃片巖及斜長角閃巖

主要分布于礦帶頂、底板，偶見作為夾層或呈透鏡狀殘存于偉晶花崗巖中。角閃片巖和斜長角閃巖呈暗灰綠色，纖狀變晶或鱗片纖狀變晶結構，片狀構造。②角閃斜長片麻巖

該巖石常作為礦層底板產出，在走向和傾向上常與黑云斜長片麻巖呈漸變過渡關系。當角閃石類礦物含量增加，斜長石相對減少時，則漸變為斜長角閃巖。

③黑云斜長片麻巖

灰色，風化后成灰黃色，質疏松。片麻狀構造，不等粒鱗片狀變晶結構。礦物成分以石英、長石為主，含較多的黑云母。

④含鐵角閃石英片巖

巖石呈灰黑色—灰綠色，風化后呈暗黃綠色。不等粒纖狀變晶結構，條帶狀構造。由石英、角閃石、磁鐵礦、鐵閃石、陽起石、透閃石和少量黑云母、金屬硫化物等組成。磁鐵礦與石英、角閃石呈條帶相間，條帶寬窄不一，一般大于0.5㎝。

（2）寒武紀長清群饅頭組（∈M）

經鉆探得知，在韓旺礦區西北部上河礦段西南部的沂河沖積層下隱伏著饅頭組泥質灰巖、頁巖、砂巖，分布于韓旺-石橋斷裂的西南側，總體走向北西，傾向北東，傾角15°～30°，厚度約300m。其底部的含礫長石石英砂巖直接與下伏泰山巖群斜長片麻巖呈角度不整合接觸。

3、礦體地質特征

本礦床含礦巖系為泰山巖群雁翎關組頂部含鐵片巖，層位穩定，其頂、底板巖石為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖。含鐵巖系主要有含鐵石英角閃片巖、含鐵角閃石英片巖及片麻巖等。巖系中富鐵部分為鐵礦體。礦體呈多層帶狀，緊密排列。礦體規模：礦區范圍南至77線，北至61線，礦體走向長1870m，礦體傾向控制斜深一般在200m左右。礦體形態：礦體呈陡傾斜的層狀、似層狀。礦體產狀：礦體總體走向330°，傾向NE，傾角39°～55°。礦體連續，與上、下盤地層產狀一致，65線礦體在延深方向有殲滅的趨勢。礦體全鐵（TFe）含量平均34.96%，磁性鐵（mFe）一般在26%左右。

4、礦床成因研究

礦區含鐵地層屬于太古代泰山群古老變質巖系，根據其沉積環境、巖性、礦石礦物組合及研究成果等資料分析，本區含礦建造與火山巖存在著直接的聯系。礦石中的鐵物質來自于基性火山噴發物。通過海水浸出，以化學沉積方式沉積分異形成原始含鐵礦源層。之后，又經過區域變質和熱液作用的改造，鐵元素進一步富集成礦。因此，礦床成因為火山沉積變質礦床，即鞍山式鐵礦。

沉積變質鐵礦成礦物質來源于海底火山噴發作用，鐵質來源與基性火山活動有關。在海盆中，膠狀氫氧化鐵和二氧化硅交替沉積，形成互層狀鐵硅沉積建造，經受區域變質作用時，在熱力和定向壓力作用下，產生重結晶作用和片理化作用，形成磁鐵礦、石英、角閃石等主要礦物。在礦石中，長柱狀礦物定向排列，磁鐵礦及石英被拉長，形成條紋～條帶狀構造。根據成礦物質來源及形成機制，其成因應屬變質火山～沉積鐵礦，故稱沉積變質鐵礦。根據含鐵巖系內火山巖不發育，認為鐵物質的聚集與沉積是遠離火山源的。所形成的鐵硅建造經過區域變質作用后，鐵礦層的形態仍保持其較完整較穩定的層狀、似層狀特征，在走向延長、傾向延深方向上，厚度及形態一般無很大的變化。因此說，區域變質作用未能使鐵礦層產生塑性變形，其形態與含礦帶仍然基本一致。

參考文獻：

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[2]張紅麗.山東省羊山地區鐵礦床地質特征及成礦規律探討[J].地球，2015.

[3]于麗潔，馬光偉.山東省沂水縣楊莊鐵礦地質特征[J].科學時代，2011.

作者簡介：徐建，男，1983-，地質工程師，主要從事野外礦產勘查技術與管理工作。