安徽池州燕窩鐵礦成礦地質(zhì)條件及礦床成因類型分析

鄭 磊

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊，安徽 池州 247100)

0 引言

燕窩鐵礦區(qū)位于貴池背向斜帶銅山背斜之坦里吳背斜的西端，礦區(qū)所在的凰山地區(qū)為該背斜的南翼[1]。為查明區(qū)內(nèi)鐵礦資源及鐵礦成礦地質(zhì)條件、礦床成因類型，對探礦權(quán)范圍內(nèi)原凰山鐵礦Ⅰ號礦體西部深部鐵礦體開展詳查工作。基本查明了區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖等地質(zhì)特征；查明了含礦層位、控礦因素等礦床地質(zhì)特征；查明了礦體的空間分布、形態(tài)、產(chǎn)狀、礦石質(zhì)量及礦層內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。同時明確燕窩鐵礦體與原凰山鐵礦Ⅰ號褐鐵礦體的關(guān)系，并且明確了礦床成因類型，為后續(xù)礦山勘探、礦山總體設(shè)計規(guī)劃提供了參考依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)大地構(gòu)造單元隸屬于揚子準(zhǔn)地臺下?lián)P子臺坳沿江拱斷褶帶安慶凹斷褶束[2]，區(qū)內(nèi)地質(zhì)發(fā)展歷史悠久，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

1.1 地層

研究區(qū)區(qū)域地層屬揚子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)貴池地層小區(qū)，有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系及第四系，為一套以淺海相為主的準(zhǔn)地臺沉積，泥盆系及其以下為碎屑巖類，石炭系、二疊系、三疊系以碳酸鹽巖為主[3]。礦區(qū)出露地層自志留系上統(tǒng)茅山組至二疊系下統(tǒng)孤峰組及第四系(圖1)。

圖1 燕窩鐵礦區(qū)地質(zhì)圖

1.2 構(gòu)造

1.2.1 褶皺

燕窩鐵礦區(qū)位于貴池背向斜帶銅山背斜之坦里吳背斜的西端。坦里吳背斜總體呈北東向延伸向南凸出之弧形，長約4.5 km，軸面總體南傾，樞紐在本礦區(qū)段轉(zhuǎn)為北西向，并略向西傾伏。核部地層為志留系中統(tǒng)墳頭組(S2f)、上統(tǒng)茅山組(S3m)，兩翼地層為泥盆系上統(tǒng)五通組(D3w)和石炭、二疊系。燕窩鐵礦區(qū)所在的凰山地區(qū)為該背斜的南翼，地層產(chǎn)狀總體向南西傾，傾角緩—中等。該背斜近核部常有燕山早期中酸性巖漿巖小型巖體侵位(如小河王、凰山等處)。

1.2.2 斷裂

東西向基底深大斷裂——銅山—安子山斷裂通過研究區(qū)，形成銅山—安子山巖漿巖成礦帶。礦區(qū)主要斷層有F1、F6。F1發(fā)育于坦里吳背斜南翼西段的五通組與石炭系、二疊系界面之間，在燕窩礦區(qū)自西北而東南展布，為成礦前斷層，長度大于1.6 km。斷層走向為90°～145°，傾向南—南西，近地表傾角80°～90°，斷層帶寬度15～100 m，地表為泥盆系與二疊系直接接觸，鉆孔中揭示為泥盆系與石炭系接觸，石炭紀(jì)地層發(fā)育不完整，厚度明顯變薄。石英閃長玢巖侵位于斷層帶內(nèi)，接觸帶有鐵帽分布，圍巖(如棲霞灰?guī)r)大理巖化，擠壓流動明顯，具多期活動性，斷層性質(zhì)屬旋扭性逆斷層，F(xiàn)1為本區(qū)主要導(dǎo)礦、控礦、儲礦斷層；F6分布于礦區(qū)中部，走向近南北，長度約1 000 m，傾向西，傾角65°，造成地層及鐵帽礦體沿走向不連續(xù)，斷層性質(zhì)為平移斷層，平面錯距50 m左右。

1.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)最大巖體為小河王巖體，屬銅山超單元小河王單元的組成部分，為燕山早期第二次侵入體，受控于區(qū)域性的五通組與石炭系、二疊系層間斷層，總出露面積3.0 km2，本區(qū)僅出露其西部一隅。其巖性為石英閃長巖，灰白、微帶肉紅色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，主要由長石、石英、黑云母、角閃石組成，副礦物有磁鐵礦、磷灰石、榍石、鋯石等。巖石地表風(fēng)化強(qiáng)烈，呈土狀。

1.4 變質(zhì)作用

研究區(qū)內(nèi)主要有熱接觸變質(zhì)作用、后期熱液蝕變作用及動力變質(zhì)作用。熱變質(zhì)作用主要有大理巖化和石英巖化；后期熱液蝕變作用主要有高嶺石化、硅化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、褐鐵礦化等；動力變質(zhì)作用主要發(fā)育與斷裂作用有關(guān)的角礫巖化帶。

2 礦體礦石特征

2.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模

原凰山鐵礦Ⅰ號礦體受F1斷層破碎帶控制，賦存在泥盆系上統(tǒng)五通組頂部與石炭—二疊系界面之上。礦體形態(tài)為層狀—似層狀，露頭平面形態(tài)為一沿走向斷續(xù)延伸的長條帶狀，長約1 278 m，最大展布平面寬度560 m。走向335°左右，傾向南→南西。近地表自西向東、向南礦體傾角由緩而陡，向深部礦體傾角急劇變緩且趨于穩(wěn)定，界內(nèi)新增Ⅰ內(nèi)號礦體展布面積10 455 m2，礦體呈似層狀，礦體埋深78.19～139.29 m，賦存標(biāo)高-29～-74.5 m。礦體走向近東西向，傾向南，礦體傾角15°～27°，礦體走向長190 m(包括外推部分)；最大斜深寬度98 m，最小斜深寬度50 m，平均71.33 m；見礦真厚度2.23～15.65 m，平均見礦真厚度7.40 m，厚度變化系數(shù)81.4%，厚度變化屬中等。以ZK1103～ZK1202一線礦體(硫礦化體)往南趨于變薄(表1)。

表1 工程見礦真厚度、品位一覽表

2.2 礦石類型與礦物成分

研究區(qū)礦石自然類型為鐵帽形。鐵帽礦石為隱晶～微晶結(jié)構(gòu)，蜂窩狀、多孔松散狀、土狀、致密塊狀、角礫狀及膠狀構(gòu)造。成因類型屬風(fēng)化淋濾型。ZK1202孔所見之礦體，上部為鐵帽，下部則為致密塊狀及粉末狀黃鐵礦。揭示出礦體傾斜延伸漸變以黃鐵礦為主。鐵礦礦石的工業(yè)類型為需選貧鐵礦石，因品位較低，可作水泥配料。與凰山Ⅰ號礦體相比，Ⅰ內(nèi)號礦體TFe品位降低，有害組分S偏高，其余Cu、Pb、Zn等波動不大，說明本塊段處于賦存于深部特征。

與凰山Ⅰ號礦體一樣，組成Ⅰ內(nèi)號礦體的礦石礦物成分，金屬礦物主要有赤鐵礦、水赤鐵礦、水針鐵礦、原生硫化物黃鐵礦等，脈石礦物主要有石英、方解石、高嶺石等。

3 成礦地質(zhì)條件及礦床成因類型分析

3.1 構(gòu)造條件

礦床的形成主要受F1斷裂破碎帶的控制，它控制了本地區(qū)原生硫鐵(化)礦體的形成，F(xiàn)1斷裂破碎帶是區(qū)域性的，可溝通深部巖漿熱(液)源，所以F1斷裂既是運礦通道，又提供儲礦空間。

3.2 巖漿巖條件

小河王巖體距本區(qū)東部僅1 km，以往工作表明小河王巖體是成礦巖體，區(qū)域性的F1斷裂破碎帶是其上侵通道，巖漿期后大量含礦熱液通過F1斷裂及其次生破碎帶進(jìn)入有利成礦部位充填、蝕變交代形成工業(yè)礦體。小河王巖體是凰山礦區(qū)硫鐵礦體和磁鐵礦體形成的巖漿巖條件。含礦熱液由本區(qū)東南往西北通過F1斷裂貫入，所以從高橋湖礦區(qū)往燕窩礦區(qū)有明顯的礦化分帶現(xiàn)象：磁鐵礦體(距巖漿源近)—磁硫共生礦體—硫鐵礦體(距巖漿源遠(yuǎn))。

3.3 風(fēng)化淋積條件

溫暖濕潤的氣候條件、有利于大氣降水入滲及加強(qiáng)地下水活動的F1斷裂破碎帶均是本礦區(qū)原生硫鐵礦體得以風(fēng)化淋積的有利條件，其次沿F1斷裂破碎帶侵入，作為礦層底板的脈巖作為隔水層也是有利的風(fēng)化淋積條件之一[4]。

3.4 礦床成因類型

在以往地表坑探工程中，常見鐵帽的黃鐵礦包裹體，經(jīng)分析含銅、鉛鋅少量，礦區(qū)深部已有幾個鉆孔揭示有塊狀黃鐵礦體存在，表明礦區(qū)鐵帽礦體成因類型是熱液充填—風(fēng)化淋積成因鐵帽礦體[4]。

4 結(jié)論

(1)燕窩鐵礦體實為原凰山Ⅰ號鐵礦體西側(cè)邊部礦體，鐵礦體產(chǎn)于石炭、二疊系與五通組的F1斷層層間破碎帶內(nèi)，受F1斷層嚴(yán)格控制。

(2)該礦床成因類型是熱液充填—風(fēng)化淋積成因鐵帽礦床。