山東省沂水縣東土溝鈦鐵礦礦床成因淺析

2017-08-04 00:37:15陳孝峰

神州·上旬刊 2017年6期

摘要：山東省沂水縣東土溝鈦鐵礦床產于中細粒含鈦磁鐵礦輝石角閃巖中，該巖體既是成礦母巖又是賦礦圍巖。文章從礦床的區域地質背景入手，通過分析控礦地質條件和礦體的基本特征，探討了該礦床的成因類型和找礦標志。通過以上分析，筆者認為該礦床屬基性巖漿分異型鈦鐵礦礦床，其成礦時代為古元古代。

關鍵詞：鈦鐵礦；礦床特征；礦床成因；東土溝；沂水縣

1區域地質背景

沂水縣東土溝鈦鐵礦位于沂水縣夏蔚鎮一帶，沂沭斷裂帶西側，所處大地構造位置為魯西斷隆區（Ⅱ）魯中隆斷區（Ⅲ）泰沂穹斷（Ⅳ）沂山穹斷（Ⅴ）的南緣。區域內出露的地層主要有泰山巖群雁翎關組、柳杭組和元古代震旦紀的土門群及古生代長清群，其上覆蓋有第四紀風化沉積物。區內構造較簡單，主要為北北西向展布的斷裂構造，少數呈近東西向和北西向，規模較小。區域內巖漿巖極其發育，主要有元古代弱片麻狀細粒黑云二長花崗巖、中粗粒二長花崗巖及中生代花崗斑巖等巖體，此外見有數條北北西向及近南北向展布的元古代四堡期輝綠巖脈（βμ2）和中生代燕山期輝綠巖脈（βμ5）。當前區域內主要礦產為石英砂巖和鐵礦。

2礦床地質特征

2.1礦體地質特征

通過地表槽探、深部鉆孔控制等工作，礦區內共圈定釩鈦磁鐵礦體5處，編號依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，各礦體巖性均為中粗粒含釩鈦磁鐵礦角閃石巖，形態均呈長軸近南北的脈狀，礦體主要特征見表1。

其中Ⅱ號、Ⅴ號礦體規模較大，在礦體形態、產狀和礦石成分上較具有代表性。

Ⅱ號礦體：位于西土溝村西北沖溝邊部，Ⅰ號礦體西約50m，地表斷續出露長度330m，向北延伸，礦體出露標高+172m- +180m，礦體走向350-0°之間，傾向西，傾角70°±，礦體平均水平厚度11.75m，平均真厚度11.04m，礦體TFe平均品位22.34%，mFe平均品位8.49%，TiO2平均品位9.71%，V2O5平均品位0.19%，礦體厚度和品位沿傾向方向較穩定。

Ⅴ號礦體：位于西土溝村西南310.29高地北坡，礦體地表出露標高+192m- +240m之間，出露長度約250 m±，向南延伸至蓋層下，局部地段穿入蓋層中，該礦體總體走向350-0°之間，傾向西，傾角70°±，礦體平均水平厚度10.85m，平均真厚度10.20m，平均TFe品位22.73%，平均mFe品位9.66%，平均TiO2品位7.88%，平均V2O5品位0.18%，礦體厚度沿傾向方向變化較大，沿走向變化較小，但品位變化均較穩定。

2.2礦石特征

2.2.1礦石礦物特征

含礦巖石為釩鈦磁鐵礦角閃石巖，礦石風化面呈灰綠色，新鮮面呈灰黑色，半自形粒狀結構、塊狀構造。主要礦石礦物為：鈦鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物為：角閃石、黑云母、磷灰石等。

2.2.2礦石品位及化學成分

礦石TFe含量變化于18.00%-27.80%之間，TFe平均品位為22.37%；mFe含量變化于4.32%-15.00%之間，mFe平均含量8.55%；伴生TiO2含量變化于5.76%-13.61%之間，TiO2平均含量為8.42%；V2O5含量變化于0.11%-0.21%之間，V2O5平均含量為0.18%。從分析結果整體來看，礦石TFe、mFe、TiO2、V2O5含量變化較小，為較穩定型。

2.2.3礦石結構、構造

礦石結構：主要呈半自形粒狀結構；少數呈柱狀、鱗片狀變晶結構。

礦石構造：致密塊狀構造。

2.2.4礦體圍巖

礦體圍巖：礦體為中粒釩鈦磁鐵角閃石巖，呈巖脈狀侵位于前寒武紀結晶基底中，礦體圍巖主要為二長花崗巖。礦體與圍巖界面清晰，圍巖呈片麻狀構造，他形變晶結構、花崗變晶結構，主要礦物成分為鉀長石、斜長石、石英、少量黑云母、磁鐵礦及鋯石等。

3礦床成因及找礦標志

3.1礦床成因

東土溝鈦鐵礦礦床是一個含鈦鐵礦和磁鐵礦較多的輝石角閃石巖巖體，其礦床地質特征與河北承德大廟黑山釩鈦磁鐵礦床有較多相似之處，兩者規模相對較大，形態簡單，礦化均勻，礦床成因均應為巖漿結晶分異礦床。

從礦體產出的地質背景分析，該巖體物質來源于上地幔，屬于幔源分異型侵入巖類，由于巖漿結晶分異作用，鈦鐵礦等成礦物質與造巖礦物同時從巖漿熔融體中結晶出來，在地球內應力或構造應力的作用下，沿深大斷裂向上侵入到達地殼淺部，形成含鈦磁鐵礦輝石角閃巖巖體，礦床應為巖漿早期分異型鈦鐵礦礦床。具體證據如下：

（1）礦體表面形態多呈脈狀或扁豆狀，走向一致，傾角較陡；礦體與圍巖界面清晰，顯示沿斷裂充填的特點。

（2）礦石礦物成分、有益組份等與“大廟式” 鐵礦類似。

3.2找礦標志