汶上地區礦床地質特征及成礦模式分析

白 濤

（中鋼集團山東富全礦業有限公司，山東 濟寧 272500）

在整個魯西地區，最為重要的一個成礦帶就是汶上鐵礦區，該礦區的地理位置是自東平縣陳家莊到汶上縣大屯鎮。在該礦區內有著比較廣泛的金屬礦床分布。因為該礦區處在華北板塊上，特殊的地層條件、構造條件、巖漿巖條件等都是該礦區鐵礦床形成的主要因素。所以，在對汶上地區礦床進行研究的過程中，我們應加強其地質特征以及成礦模式的研究。這樣才可以明確具體的礦床情況，保障開采效果。

1 汶上地區鐵礦床的典型地質特征分析

（1）彭集鐵礦床。該礦床處在汶上鐵礦成礦帶中部，在該研究區域內屬于最大的一個鐵礦床。其礦體大多為透鏡狀、似層狀以及層狀，主要產自泰山巖群山草峪內的鐵建造巖系，其總體為NW走向，大約在340°～345°之間，SW傾向，其傾角在60°～70°之間，控制深度最大可以達到-616m。在該礦床中，圍定的礦體總數為41個，產狀主要是似層狀以及層狀，和地層具有一致的片理。該礦體沿著走向以及傾向呈現出舒緩的波狀，有分支和復合特征[1]。表1是該礦床的主要參數。

表1 彭集鐵礦床主要參數

（2）張家毛坦金屬礦床。該礦床處在汶上鐵礦帶的西部，是一個中型的金屬礦床，在隱伏新太古代泰山巖群山草峪組內賦存。在該礦床中，圍定的礦體總數是14個，產狀主要是似層狀以及層狀，和地層具有一致的片理。該礦床的主要走向為NW走向，傾向為SE傾向，傾角為45°～60°之間。在該礦區內，主要的礦石是磁鐵礦，同時也含有少量的黃鐵礦、褐鐵礦和赤鐵礦等；其主要的脈石礦物為普通的形式的角閃石以及石英；主要的礦石結構是柱粒狀變晶狀，且呈現出塊狀以及條紋帶狀等的構造形式。以下是該礦床的主要參數。

表2 張家毛坦礦床主要參數

（3）張寶莊金屬礦床。該礦床處在汶上銻礦帶的東南部，是一個大型的金屬礦床，概礦區內的第四系分布廣泛，主要下伏地層是新太古代泰山巖群雁翎關組、古近紀官莊群朱家溝組以及山草峪組。在該礦床中，鐵礦體總數是25個，其中規模最大的是II號礦體，該礦體中的礦石資源是整個張寶莊鐵礦床資源總量的89.65%。在該礦體中，主要的產狀是層狀以及似層狀，走向大約342°，傾向為SW傾向，傾角在45°～62°之間，深度越大傾角越緩，最小傾角僅僅為27°[2]。在該礦床中，磁鐵礦是其主要成分，同時也含有少量的磁黃鐵礦和黃鐵礦等；其主要的脈石礦物有普通鐵閃石、角閃石和石英。在該礦床內，礦石圍巖主要包括黑云變粒巖、含磁鐵的條狀閃石英巖和條帶狀的閃石英巖等。每一種圍巖都具有比較強烈的蝕變性，主要包括綠泥石化、綠簾石化、電氣石化、蛇紋石化、透閃石化、碳酸鹽化以及硅化等的蝕變。以下是該礦床的主要參數：

表3 張寶莊礦床主要參數

（4）李官集金屬礦床。該鐵礦床位于汶上地區礦帶的西南部，屬于一個中型礦床，在該礦床中，礦體總數為13個，規模最大的是I號礦體，其產狀為層狀以及似層狀，斷層錯開，分為南北兩段，礦體走向為152°，SW傾向，傾角大約75°，沿著傾向向東成彎曲延伸趨勢，傾角大約為90°。以下是該礦體的主要參數。

表4 李官集鐵礦床主要參數

2 汶上地區礦床成礦規律分析

（1）控礦地層分析。因為汶上礦床在泰山巖群山草峪組內賦存，該礦層的層位有著專屬性特征，屬于沉積編制型的礦床類型。在礦層遭到了斷裂之后，便很容易出現錯斷現象。

（2）成礦物質的主要來源分析。在對各個鐵礦床中的圍巖及其礦石內的稀土元素、微量元素、硅酸鹽元素等主要元素進行分析，并結合源巖恢復分析發現，在本次所研究的汶上地區鐵礦床中，磁鐵礦的主要來源是海底火山噴發，在地殼深部以及上地幔熱液入侵的過程中，其中所攜帶的大量鐵質和硅質成分隨之噴出，這些物質在沉積之后便形成了厚度不同、明暗相間的鐵質層以及硅質層，而它們的韻律層便是海底火山噴發周期的體現[3]。

（3）含鐵建造分析。在本次所研究的汶上區域內，其鐵礦帶主要屬于一套條帶狀的石英磁鐵礦建造形式。在這個鐵礦建造中，主要的巖石組合形式包括黑云變粒巖夾雜斜長角閃巖和黑云變粒巖。

（4）成礦時代分析。在通過SHRIMP U-Pb進行山草峪組黑云變粒巖屑的測年分析過程中，或得到的測年數據是2572Ma±16Ma和2544Ma±6Ma，由此可判斷出，該地層的形成年代大約在2750Ma～2540Ma之間。通過對上述測年數據以及含礦層位等的綜合分析可判斷，在本次所研究的汶上區域內，鐵礦床的成礦時間在新太古代。

（5）礦化階段分析。通過各方面的綜合分析，可以將本次所研究的汶上區域鐵礦床中的礦化階段按照五個來進行劃分：第一階段是沉積階段；第二階段是綠簾巖相到角閃巖相的變質階段；第三階段是皺褶變形階段；第四階段是韌性剪切以及熱渡蝕變階段；第五階段是抬升氧化階段。

（6）成礦空間分析。在本次所研究的汶上區域鐵礦帶中，含鐵建造的褶皺形態為同斜復背斜形態，也就是在鐵礦帶內的含鐵建造在NW走向同斜復背斜核部和兩翼賦存，在該區域內屬于最重要的榮礦構造以及控礦構造。在本次所研究的區域內，條帶狀石英磁鐵礦層和含鐵建造之間呈現出同行的褶皺形狀，礦體可以按照兩條明顯的礦帶進行劃分。通過礦帶平面圖可以看出，該鐵礦帶內主要分布兩條礦帶，這兩條礦帶成帶狀分布，且接近平行。通過剖面圖可以看出，該鐵礦體的產出呈現出了SW傾向的同斜背斜狀態。

（7）礦體特征分析。通過礦體特征分析可知，在本次所研究的汶上區域內，鐵礦帶總體呈現出的是NW走向和SW傾向，屬于舒緩弧形的，其南翼走向屬于NW走線，北翼走向屬于NWW偏轉。在該礦體中，南翼傾角在45°～60°之間，南北翼呈現出逐漸變陡的趨勢，其傾角在60°～70°之間，最陡的位置是其核部的李官集礦床，其傾角在61°～89°之間[4]。該礦體主要的產出狀是似層狀以及層狀，其厚度在1.0m～42.72m之間，平均厚度是6.06m；礦石中的mFe品位在20%～25%之間。背斜構造核部礦體多為富集礦體，有著較大的厚度和較高的品位；與核部原理的礦體規模將逐漸變小，且有著更薄的厚度和更低的品位。在該成礦帶的總方向上，從北向南并沒有出現品位的顯著變化，其主要的巖性是磁鐵角閃石英巖、磁鐵石英角閃巖以及角閃石英巖等，構造主要呈條紋條帶狀發育。

3 汶上地區礦床成礦模式分析

在魯西地區，分布最為廣泛的鐵礦床為沉積變質型，而最大的金屬礦床為汶上區域。基于此，我們可以對其成礦時代、含鐵建造、巖石組合以及賦礦層位等進行分析。通過上述的分析可知，在汶上區域內，鐵礦的主要成礦模式為東汶式，該鐵礦主要分布在汶上到東平這一帶區域內，其北側延伸到了東阿，分布總面積大約是360平方公里，礦體在NW走向和SW傾向賦存，其構造形式為同斜復式背斜形式，核部是泰山巖群雁翎關組上部，兩翼是有鐵礦床賦存的泰山巖群山草峪組底部。

4 結語

綜上所述，在對汶上區域金屬礦床的進行分析過程中，我們需要結合其具體的地質特征，對其控礦地層、成礦物質主要來源、含鐵建造、成礦時代、礦化階段、成礦空間以及礦體特征等進行全面分析。通過這樣的方式，才可以進一步明確其成礦模式，為后續的礦床研究和鐵礦開采提供足夠科學的研究依據，以此來有效促進汶上地區礦床的深入研究與發展，并進一步提升其開采效率和開采質量，滿足當今時代社會對于金屬礦產品的實際應用需求，促進礦山開采行業和工業領域的發展，并實現社會經濟的進一步提升。