江蘇凹山玢巖型鐵礦床地質(zhì)特征及成礦背景

江蘇凹山玢巖型鐵礦床地質(zhì)特征及成礦H匕旦背景摘要：文章通過對江蘇凹山玢巖型鐵礦床成礦地質(zhì)背景礦體特征的論述，闡明了凹山鐵礦床的成礦類型，礦化帶及礦體特征。通過分析該地區(qū)區(qū)域成礦背景、礦體特征分析了礦體與構(gòu)造之間的關(guān)系，礦體成分，區(qū)域巖漿巖特征，玢巖鐵礦早期礦化特征。綜合分析認(rèn)為凹山鐵礦床為高溫?zé)嵋盒丸F礦床，玢巖鐵礦早期礦化伴隨強(qiáng)烈的鈉柱石化、鈉長石化，并以透輝石（陽起石）—磷灰石—磁鐵礦三礦物組合出現(xiàn)，顯示了鐵的富集與鈉、氯及磷等礦化劑有關(guān)。關(guān)鍵詞：寧蕪地區(qū)；玢巖；區(qū)域地質(zhì)背景；控礦構(gòu)造和斷裂構(gòu)造0前言寧蕪礦區(qū)位于長江中下游寧蕪火山巖盆地的中段。該盆地是一個在黃馬青組及象山群基礎(chǔ)上發(fā)育起來的繼承式斷陷型火山巖盆地。礦區(qū)構(gòu)造可分為控礦構(gòu)造和斷裂構(gòu)造兩大類?？氐V構(gòu)造構(gòu)造又包括原生裂隙構(gòu)造和隱爆巖筒斷裂構(gòu)造主要有北東向Fl和北北西向F2兩大斷裂。區(qū)內(nèi)節(jié)理裂隙相當(dāng)發(fā)育，多為陡傾角，并以成礦前裂隙為主，屬于張性平移型裂隙。凹山鐵礦床為高溫?zé)嵋盒丸F礦床，它位于其林山一黃梅山斷裂火山噴發(fā)帶的中段，出露的地層以大王山組粗面巖、粗面質(zhì)凝灰角礫巖、凝灰?guī)r為主。個別鉆孔可看到龍王組的安山巖。侵入體主要是輝石閃長玢巖，局部可見到花崗閃長巖主礦體為囊狀，由不規(guī)則的塊狀富礦和圍繞其周圍的浸染狀貧礦組成。[1]區(qū)域地質(zhì)背景區(qū)域地質(zhì)背景本區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北地塊與揚子地塊結(jié)合處，屬揚子板塊的邊緣地帶寧蕪火山巖盆地即為揚子板塊俯沖于花唄板塊之下。導(dǎo)致地殼淺層引張拉伸而形成的火山斷陷盆地。［2］。凹山和東山鐵礦床位于長江中下游寧蕪火山巖盆地的中段。該盆地是一個在黃馬青組及向山群舉基礎(chǔ)上發(fā)育起來的繼承式斷陷型火山巖盆地。盆地內(nèi)密集地分布著礦漿、晚期巖漿到高溫氣液交代、偉晶高溫氣液交代充填、高溫接觸交代、中低溫?zé)嵋杭盎鹕絿姲l(fā)沉積等多種成因類型的鐵礦床。這些類型的鐵礦床成因上均與盆地中的中生代火山-潛火山巖密切相關(guān)。［3］區(qū)域地層區(qū)域出露地層可分為火山基巖構(gòu)造層及火山巖地層。基層構(gòu)造層由中、上三疊統(tǒng)、中~下侏羅統(tǒng)地層組成，其中三疊系黃馬青組下部的鈣質(zhì)砂、泥巖及周沖村組的膏鹽層為本區(qū)域“玢巖”鐵礦主要類型“白象山式”鐵礦的控礦地層，在其與“玢巖”接觸帶常形成富、大鐵礦體；中、新生代火山巖地層為上侏羅統(tǒng)~白堊系火山碎屑巖。區(qū)域巖漿巖火山巖系覆蓋面積達(dá)千余平方公里，由老到新依次為白堊系的龍土山組、大土山組、姑山組和娘娘山組。其中以龍土山組（約20%）和大土山組（約75%）為主而姑山組和娘娘山組火山巖約占5%。其巖性主要由中基性火山巖組成，大多屬于橄欖玄粗巖系，少量屬于高鉀鈣堿性巖系。次火山巖：主要由安山質(zhì)—堿性巖類組成，外貌與火山巖相似，又可稱為火山一侵入巖，與相應(yīng)旋回的火山巖系一起構(gòu)成火山雜巖。次火山巖主要侵入于火山巖系中，少數(shù)侵入于前火山巖系地層中（尤以盆地南段鐘姑山地區(qū)和北段其、鳳地區(qū)為多），大多呈巖墻、巖床、巖枝、巖瘤、巖株及不規(guī)則體產(chǎn)出，其分布主要受深部隱伏斷裂的控制，其次則受火山巖的原生環(huán)狀、放射狀等斷裂控制。本區(qū)的侵入巖主要由輝長巖和花崗巖類巖石組成?；◢弾r類巖石主要產(chǎn)十中段，大致北起施山，南達(dá)青山、四合山，西到寧蕪鐵路一線，東到南山圍屏山一帶，出露零星，大多呈小巖體產(chǎn)出。礦區(qū)地質(zhì)特征礦區(qū)構(gòu)造本區(qū)褶皺以礦區(qū)中部大黃山為中心，向南經(jīng)丁山至鵝山為一小型背斜（俗稱丁山背斜），向北經(jīng)向山至南山為一小型向斜（簡稱向山向斜。）[4]礦區(qū)地層區(qū)內(nèi)出露的地層主要是上侏羅—白堊系大王組玄武巖玄武粗安質(zhì)火山巖，包括熔巖、層凝灰?guī)r和層凝灰角礫巖總厚400米。巖層傾斜平緩，裂隙發(fā)育，蝕變強(qiáng)烈。（詳見圖5）礦區(qū)巖漿巖本區(qū)的侵入巖包括超淺成相的次火山巖類和區(qū)域性侵入的輝長巖和花崗巖類次火山巖屬于富鈉質(zhì)中基性一中性巖，以輝長閃長玢巖為代表，大部含礦輝長閃長紛巖體呈巖株狀，有的為巖枝、巖鐘和巖瘤。巖體與圍巖大都是侵入接觸，接觸面外傾，少數(shù)是陡立或向內(nèi)傾。（見圖4）新鮮的輝長閃長紛巖為暗灰色斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶是拉、中長石（含量30-40%），次透輝石（（5-10%，石基為細(xì)粒的斜長石和輝石。副礦物有磷灰石、磁鐵礦、榍石等。磁鐵礦呈微粒均勻浸染狀分布在石基中，含量一般為3-5%，巖體后期蝕變強(qiáng)，大部分輝長閃長紛巖已經(jīng)強(qiáng)烈鈉長石化、陽起石化和綠簾石化，明顯是磁鐵礦大部被析出，致使巖石褪色成灰白色，形成各種類型的交代鈉長石巖。此外，礦區(qū)還見有角閃閃長玢巖，淺色閃長玢巖和鈉長斑巖。還有與巖體有關(guān)的后期脈巖，如石英鈉長斑巖、黑云母粗安玢巖、角閃石粗安巖。

■、川F7'Us[ZZI-墜.DTiUr?~l?Ef1571% O10目刊圖3凹山鐵礦礦區(qū)地質(zhì)圖1凝灰?guī)r；2安山巖、粗安巖；3閃長玢巖帶；4輝長閃長玢巖；5富鐵礦礦石；6中、貧鐵礦石；7磁鐵礦礦脈；8斷裂；9巖層產(chǎn)狀；10片理化帶；5褐鐵礦脈；15D^5ZOOR圖15D^5ZOOR圖4凹山鐵礦剖面圖1—第四紀(jì)坡積物；2—凝灰?guī)r；3—安山巖；4—輝長閃長玢巖；5—角礫巖化地段；6—黃鐵礦；7—富鐵礦礦石段；8—中品味鐵礦石；9—貧鐵礦礦石；10—富鐵礦石；11—含磁鐵礦陽起石（輝石）—鈉長石巖；12—含輝石鈉長石巖；13—蝕變巖界線；礦床地質(zhì)特征及成礦背景3.1礦體凹山鐵礦床為高溫?zé)嵋盒丸F礦床，它位于其林山一黃梅山斷裂火山噴發(fā)帶的中段，出露的地層以大王山組粗面巖、粗面質(zhì)凝灰角礫巖、凝灰?guī)r為主。個別鉆孔可看到龍王組的安山巖。侵入體主要是輝石閃長玢巖，局部可見到花崗閃長巖。主礦體為囊狀，由不規(guī)則的塊狀富礦和圍繞其周圍的浸染狀貧礦組成，其走向為NE45。向NW傾斜，上盤傾角較緩，平均45。，下盤傾角陡立，平均65。，局部達(dá)90。,礦體長軸820m，短軸520m。圍巖礦體圍巖蝕變強(qiáng)烈，按形成順序大體被分為3期:第一期為淺色鈉長石和方柱石化，伴有少量陽起石、綠簾石和磁鐵礦化，第二期為深色的陽起石（透輝石）一鈉長石一磷灰石一磁鐵礦化，伴有少量的綠簾石化和碳酸鹽化；第三期為淺色的泥化、硅化、硬石膏化、明礬石化、碳酸鹽化和黃鐵礦化。圍巖蝕變形成明顯的垂向分帶。從上而下是：上部淺色蝕變帶，中部深色蝕變帶為主要礦化帶；下部淺色蝕變帶：鈉長石化、方柱石化、硬石膏化。（在以上蝕變中，以鈉長石化與鐵礦底板圍巖中比頂板圍巖中更普遍，更強(qiáng)烈，巖石強(qiáng)烈鈉化后，鐵幾乎全部被帶出。鐵礦規(guī)模與鈉長石強(qiáng)度呈正比）礦石礦石有四大自然類型，以含閃長粉巖角礫浸染狀磁鐵礦礦石為主，礦體北側(cè)有閃長玢巖浸染狀磁鐵礦，東側(cè)為粘土化閃長玢巖浸染狀磁鐵礦，西南側(cè)為磷灰石陽起石型磁鐵礦。礦石中主要金屬礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦及少量的黃鐵礦、黃銅礦。非金屬礦物有陽起石（透輝石）、磷灰石、鈉長石、綠

泥石、綠簾石、石英等。主要的礦石構(gòu)造有磷灰石—陽起石(透輝石)—磁鐵礦，其次為鈉長石—磷灰石—磁鐵礦，即所謂凹山式三礦物組合礦石。礦石中以含VP、Ga高為特征，Ti稍高。成礦背景寧蕪礦區(qū)位于長江中下游寧蕪火山巖盆地的中段。是長江中下游重要的中生代陸相火山巖盆地之一，以發(fā)育著名的“玢巖鐵礦”為其重要特征。分析玢巖鐵礦早期礦化伴隨強(qiáng)烈的鈉柱石化、鈉長石化，并以透輝石(陽起石)—磷灰石—磁鐵礦三礦物組合出現(xiàn)，顯示了鐵的富集與鈉、氯及磷等礦化劑有關(guān)。鐵可能以Na(FeCl)、Na[Fe(PO)]等形式遷移富集在巖體的頂部和邊部。鈉長石對圍巖中36343的鐵可以起活化、遷移、富集作用，在巖體冷卻過程中，由結(jié)晶分異及氣體緩慢滲濾交代作用形成陶林式礦體。由于鈉長石化的結(jié)果，促使后期鐵礦大量析出，隨著氣成作用的迅速加強(qiáng)，氣液溫度驟然升高，隱蔽爆破等作用使巖體及附近圍巖產(chǎn)生角礫巖化帶及裂隙帶，高溫氣液迅速沖入巖體上部甚至圍巖裂隙中，充填在角礫巖帶及裂隙帶中，形成凹山式礦體。RiaSr^tf?r—H:1RiaSr^tf?r—H:1Rfrrr^7yu^5/.洋川L兄譯山itoxudr~ra*b-\\|￡f^r， 4國El回回四E回回回富廠姐AitillJlJ-.R*￡111*丈山耳吉LiftJLS圖5凹山鐵礦地質(zhì)圖參考文獻(xiàn)：中國礦王叢林《凹