安徽巢潮-肥东地区沉积变质型铁矿带的地质特征及找矿潜力分析.pdf

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第26卷第4期安徽地质、，0l-26No．42016年12月GeologyofAnhuiDecember2016文章编号：1005-6157(2016)O4—0246—5安徽巢潮一肥东地区沉积变质型铁矿带的地质特征及找矿潜力分析娄清，尚世贵，刘雨，李三(安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽合肥230011)摘要：安徽巢湖一肥东一带的铁矿床为中型规模的B1F铁矿床。本文基于已有勘查研宄成果，总结归纳矿床地质特征，探讨矿床成因并进行找矿潜力分析。关键词：巢湖一肥东地区；沉积变质型铁矿；地质特征；矿床成因；找矿前景中图分类号：P618_31文献标志码：A0引言行找矿潜力评价，藉以引起业界和矿分布在肥东前震旦纪变质岩区阚BIF型铁矿是全球和国内最重同行的关注。集一大康集复背斜中段东南翼(图要的铁矿类型。BIF(Bandediron1区域地质背景1)。该带处于郯庐断裂带内，东formation，条带状建造)是指燧石巢湖一肥东一带沉积变质铁界下扬子褶皱带，西界合肥断陷盆(变质后为石英)和含铁矿物组成的黑白相间具条带状、条纹状等构造、由海底热液喷流作用形成的化学沉积含铁硅质岩。经变质作用，岩石含铁量达工业品位，且具有经济利用价值，形成BIF铁矿床。安徽巢湖一肥东一带沉积变质铁矿为中型规模的BIF铁矿床，位于合肥市东南约30km，巢湖市、肥东县交界处，总体呈北东向带状分布。1958年原合肥市地质队在铁矿出露地表的铜山地区开展地质工作，期间在1：50000航磁异常基础上，开展了1：l0000～1：5000地磁检查测量工作；1974年一l975年327地质队在该区开展普、详查工作，提交了中型规模铁矿产地。近年由于铁矿石价格上涨，多家矿权人在该区投人了较多的铁矿勘查工作。本文基于历年勘查成果，总结图1巢湖一肥东一带地质构造略图矿床地质特征，探讨矿床成因，进Fig．1Geo-structuralsketchfortheChaohu—Feidongarea收稿日期：2016—09—02作者简介：娄清(1966一)，女，安徽寿县人，高级工程师，现主要从事地质矿产勘查工作。 第26卷第4期娄清，等：安徽巢湖一肥东地区沉积变质型铁矿带的地质特征及找矿潜力分析247地，为一狭长条状断隆，呈北东向大的控制作用，阚集一大康集复背区内含矿地层。厚约745～820m。带状展布，绵延数十千米，因受郯斜被一系列纵横断裂切割成若干块本岩组岩性单一，主要为暗绿色庐断裂抬升影响而裸露地表。段，从北往南节节推移，断层性质角闪斜长片麻岩、角闪片岩、黄区内断裂构造相当发育，郯庐大多以压扭性为主，张扭性次之。褐色黑云斜长片麻岩、二云斜长断裂带两条主干断裂在复背斜两区域岩浆活动强烈(图2)，片麻岩、黑云片岩、磁铁矿层。侧通过，对本区构造发展起到了巨火成岩沿区域构造线或断裂展布。大致划分可为三个含矿带，含铁网倒矿层13～25层，单层厚一般约lqI第四幕0．5～2．5m，最厚可达20m。层位稳轿fOnxI两崭蜘定，延伸较大。护￡fd桥头集辆(3)双山岩组(Ar3Ptlsh)：分ls}i投山嚣缀布在矿区南侧。其岩性为白云质大h大横山岩组E艏段R夫横山崭组中岩段理岩、白云石大理岩、含磷白云质t太攒m岩妞F段大理岩、含磷变粒岩以及l～2层厚l浮搓IJJ岩组lJj}i闷淘撩单元约0．5～2．5m硅质磷灰岩组成。磷矿Ij警j乌龟山元层层位稳定，厚度变化较大，其中lx霉ni卿甲山片麻岩I辑gn}庙山片麻将P0含量一般在10％左右。本岩组h鲥兰片麻者与其下伏大横山岩组呈整合接触。l￡II大壤巢j{癣岩巨匐氍铁石英岩(4)桥头集岩组(ArPtlg)：_ll一1测正断屡、蜜测递断层}J航m片解译隐伏断耪分布范围狭小，出露不全。其岩性为暗绿色角闪斜长片麻岩夹角闪片图2铜山地区及周边地质图Fig．2GeologicalmapfortheTongshanareaandtheneighborhood岩。与下伏双山岩组呈整合接触。见有两个超单元，一个独立侵入体片麻岩，局部见到灰白色、灰色透2．2构造及一个变质镁铁质岩，其中变质镁镜状白云质大理岩。由于受长期区域构造变动作用铁质岩形成时代为早元古代，卸甲(2)大横山岩组(ArPt，d)：为和影响，构造比较复杂。后期岩浆山片麻岩、庙山片麻岩、山三片麻豫傅岩、大康集片麻岩形成于中一晚元团虾lPtlqI坼夹瘫岩蛆古代，涧沟徐单元和乌龟山单元形固jf【成于侏罗纪。此外，区内还见有中nPt．《走横山岩姐段基性岩脉的分布。区域发现的矿产L-丈柑山岩蛆中皂种类主要有赋存于大横山岩组中的廿t太横山岩蛆f岩段沉积变质型铁矿及双山岩组中的磷圆舢日rL—_1i《自矿和白云石矿等。—IYI托嘲岩2矿区地质J66I片麻状甜长岩●_●^_一2．1地层}n2I靖一：尊璇晰斑脊巢湖一肥东一带沉积变质铁矿rL—!]第‘掳花璃斑岩巨r俸区出露的地层为上太古界一下元耵体古界阚集岩群和下元古界肥东岩艘群。阚集岩群自下而上划分为浮槎山岩组(Ar，Pt．厂)和大横山岩组图3矿区地质图(Ar3Ptd)，肥东岩群自下而上划Fig．3Geologicalmapforthemineraldistrict分为双山岩组(ArPtsh)和桥头多次侵入与破坏，又进一步使矿区西330。～340。两次不同方向构造集岩组(ArsPt．q)(图3)。地质构造变得更加复杂。纵观本区变动影响。(1)浮槎山岩组(ArPtf)：正各种不同方向构造形迹，大致可以(1)褶皱：矿区褶皱构造表长片麻岩为主，夹黄褐色黑云斜长确定本区受过北东50。～70。、北现为走向北东、南东倾向的单斜。 安徽地质岩层走向为北东50。～70。，倾角钾长石、石英、斜长石(更、钠长拉长；石英普遍具波状消光；黑云25。～65。，由北向南倾角逐渐增石)，少量黑云母、角闪石，并含母等片状矿物解理面普遍扭折；由大，从西到东渐趋平缓。区内次一微量白云母、榍石、磷灰石、锆于受定向压力的影响，变质程度远级小褶皱十分发育。铁矿层的产状石、磁铁矿，次生矿物多见高岭离断裂带逐渐变弱，以致消失。根明显受褶皱构造控制。石、绢云母。在岩体上下盘磁铁矿据动力变质作用强度和岩石特征，(2)断裂：北东5O。～70。化明显增强，对矿体富集起重要作可将区内动力变质岩分为压碎岩及纵断层：一般延展不长，规模用。糜棱岩两类，其中受轻微动力变质较小，断层破碎带发育，宽约晚期为花岗岩，多呈北东西向作用的碎裂岩多见，分布较广。l一3m，两侧岩石常发生糜棱岩展布，大多呈岩板、岩墙状，局3矿床地质特征化、碎裂岩化，形成宽窄不等的糜部沿片麻理或略作斜交侵入呈透镜3．1矿体特征棱岩、碎裂岩带，部分断层破碎带状产出。其岩性为灰白、浅肉红沉积变质铁矿主要分布于以铜发育，宽约l一3m，两侧岩石常发色，中一细粒变余花岗结构，在镜山为中心的巢湖与肥东交界处一生糜棱岩化、碎裂岩化，形成宽窄下可见黑云母、长石、石英平行排带，由英山、尖山、上份叶、杨山不等的糜棱岩、碎裂岩带。部分被列具片麻状构造。矿物成份以钾长口、小方村、林业山等体矿体组后期花岗岩脉、煌斑岩脉所充填。石(正长石、微斜长石)为主，次成，并以英山发育最好。现以英山北西300。～3lO。斜断层：规为斜长石(更、钠长石)、石英，铁矿为例阐述。模较大，与主要构造线斜交，在走另外尚见少量黑云母、白云母、磁铁矿体出露地表(图4)，赋向上错断矿体。断面呈波状弯曲局铁矿、榍石、磷灰石。在后期动力存于大横山岩组(ArPtd)中，具部平直，倾向南西，倾角55。一变质作用以及混合岩化作用的影响层数多而薄特点，矿体空间展布严80。。断层规模较大，破碎带发下，岩石产生碎裂岩化以及斜长石格受控于这套深色含铁岩系，走向育，宽1．5～6m不等，两侧常发生边沿的净边现象。岩石较坚硬，地大多呈北东50。～70。，倾向南程度不等的碎裂岩化，糜棱岩化。貌上常呈正地形。对矿体起着破坏东，倾角25。～50。，矿体形态简以上下盘升降为主，多呈叠瓦状产作用。单，呈似层状。全铁含量(TFe)出，并具平移性质，造成地层(或2．4变质作用一般在20％一30％之间，磁性铁占矿层)阶梯状的移动，断层性质均区内岩石受多次构造运动的影有率在70％～80％之间，向深部磁为压扭性。响，发生中．深程度变质。加之受铁矿含量有增高的趋势。矿体顶、区内地质构造是多期构造变动后期混合岩化作用和岩浆活动的影底板岩性以片岩、片麻岩为主，和的产物。在前震旦后期，结束了响，致使岩石的矿物成分与构造特矿体产状一致，界线较清楚。本区的地槽阶段，回返褶皱，并伴征更趋复杂化。区域变质作用：常3．2矿石特征随大规模花岗岩的侵人。受郯庐断见的变质矿物有闪石族的普通角闪(1)矿石结构：矿石结构较裂影响，形成北东向复式褶皱及北石、铁闪石、透闪石，长石族的斜简单，主要有：纤状花岗变晶结东、北北西向断裂构造，同时产生长石、榴石族的铁铝榴石，云母族构，由柱状、变晶状角闪石与粒强烈的区域变质作用和混合岩化作的黑云母、白云母，偶见高温变质状、变晶状被拉长或呈浑圆状的石用。矿物矽线石。副矿物为榍石、磷灰英和少量等轴粒状、变晶状铁铝榴2．3岩浆岩石、磁铁矿。次生矿物绿泥石、绿石和他形粒状被拉长的磁铁矿紧密区内岩浆活动强烈，大体可分帘石、绢云母、高岭土、褐铁矿嵌布构成。鳞片状花岗变晶结构，为两期。早期为片麻状黑云母花等。动力变质作用：本区动力变质由鳞片状、变晶状的黑云母与粒状岗岩。多呈岩墙、岩枝产出，与区岩分布较普遍，凡是有较大断裂的变晶状的石英和不规则状的磁铁矿域构造线一致，侵入岩与围岩均遭地方一般都有动力变质岩的产生。嵌布而成。花岗变晶结构，由等轴受区域变质作用的影响，与围岩具加之本区处于郯庐断裂带内，受其粒状及不等轴他形粒状石英和不规一致的片麻状构造。岩石常呈土黄多次活动的影响，叠加了强烈的动则状磁铁矿、赤铁矿及少量角闪色、浅肉红色，镜下除常见中．粗力变质作用，主要表现为：碎裂岩石、磷灰石紧密嵌生。此外，尚见粒花岗变晶结构外，交代结构和碎化和糜棱岩化现象的大量出现；组包含变晶结构，即石英包含磷灰裂结构亦较发育。矿物成分主要为成岩石的矿物晶体破碎，常被压扁石、磁铁矿；角闪石包含石英、磁 第26卷第4期娄清，等：安徽巢湖一肥东地区沉积变质型铁矿带的地质特征及找矿潜力分析249黑云母：为矿石中主要脉石矿物，呈长叶片状的绿色黑云母，沿岩石之片理方向呈带状或线状分布和磁铁矿伴生。石英：系矿石主要的脉石矿物，呈他形晶花岗镶嵌状，沿片理呈带状与角闪石等暗色矿物相降分布，少与磁铁矿连生。粒径在0．5mm，小者仅在0．2—0．3mm。3．2．3矿石化学成分矿石有用组分简单，可供利用的仅有铁。有害组分硫、磷、砷、锡、铅、锌、铜都低于允许含量，不会对矿石的利用带来不利的影响。图4英山铁矿9线地质剖面图Fig．4Geologicalprofile9acrosstheYingshanironoredeposit4矿床成因初步探讨铁矿；石榴子石包含石英等。交代最大达2ram，多和角闪石、黑云通过对肥东群变质岩的锆石网脉状结构，为赤铁矿沿磁铁矿颗母、绿泥石等矿物伴生，磁铁矿多单矿物U．Pb法同位素地质定年研粒边缘及裂隙呈细网脉穿插交代构有不均匀的磁赤铁矿化，偶见少量究表明：肥东群的原岩形成时间为成。压碎结构，为局部磁铁矿受动赤铁矿沿磁铁矿的边缘或裂隙呈细1994．684-(95)一(102)Ma，属于下力压碎呈棱角状构成。网脉状穿插交代。元古代。含矿岩系的岩石学研究表(2)矿石构造：矿石的构造磁赤铁矿：为磁铁矿的氧化次明，含铁斜长片麻岩、角闪石片主要为片状构造及浸染状构造，其生产物，呈块状、海绵状或不规岩、黑云母片岩为火山岩经变质作中片状构造为磁铁矿沿岩石之片理则不均匀分布于磁铁矿颗粒之中，用形成，铁质来源于中基性海底火方向呈定向分布而成；浸染状构造有的颗粒磁赤铁矿化微弱或没有，山喷发作用。为磁铁矿呈星点状浸染体嵌布于脉有少数颗粒几乎整个被磁赤铁矿代受郯庐构造运动影响，含铁岩石中而成。另外，尚见由磁铁矿的替。系遭受了不同程度区域变质作用，长条状集合体与具定向排列的角闪赤铁矿：为交代磁铁矿次生发生褶皱、断裂，在此过程中，受石、石英、云母等矿物相间分布而产物。含量很少，分布不均，常挤压力的作用，温度增高，发生塑构成条带状构造，局部偶见块状构沿磁铁矿颗粒边缘或裂隙交代。性流动，铁质富化；随着区域变质造。呈细脉状或细网脉状。脉宽一般作用进一步发展，混合岩化作用增(3)物质组分：矿石的矿物在0．01mm左右，也有极少量呈片强，早期钠质混合花岗岩化，其成分较为简单，主要金属矿物为状。碱性热液交代含铁岩系，去硅作用磁铁矿，其次为赤铁矿，少量黄铁黄铁矿：常呈半自形一他形使铁质富集；晚期风化淋滤作用，矿、磁黄铁矿等；脉石矿物主要有晶，星散浸染于局部脉石空隙或磁起到了去硅留铁作用，同时将含铁石英、角闪石、黑云母，少量铁铝铁矿边部，粒间空隙中，有的交代硅酸盐矿物分解析出的铁质，再次石榴子石、磷灰石、绿泥石、斜长磁铁矿，平均含量