韓旺鐵礦臥虎山礦段地質(zhì)特征及成因探討

馬冰　王雨辰

摘要：山東省沂源縣韓旺鐵礦為大型變質(zhì)沉積型鐵礦床，臥虎山礦段是韓旺礦區(qū)的礦段之一。本文以臥虎山礦段為研究對(duì)象，在前人工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)該區(qū)成礦地質(zhì)背景的分析和礦段地質(zhì)特征的研究，對(duì)其成因方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：韓旺鐵礦；臥虎山；地質(zhì)特征；成因探討

1.成礦地質(zhì)背景

韓旺鐵礦自西北向東南分為5個(gè)礦段，分別為西北礦段、臥虎山礦段、上河礦段、王峪礦段和張耿礦段（圖1）Ⅲ。韓旺礦區(qū)位于華北陸塊（Ⅰ）魯西隆起（Ⅱ）魯中隆起區(qū)（Ⅲ）馬牧池—沂源斷隆（Ⅳ）馬牧池凸起（Ⅴ）的東部邊緣、沂沭斷裂帶之西鄰，屬于韓旺斷裂帶范疇。

1.1地層

區(qū)域內(nèi)地層主要以新太古界泰山巖群和古生界地層為主。區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較齊全，自太古代至新生代多有出露。臥虎山礦段地層主要有新太古界泰山巖群變質(zhì)巖系、古生界寒武系的砂頁(yè)巖、石灰?guī)r及第四系洪沖積和殘坡積物。鐵礦即賦存于新太古界泰山巖群雁翎關(guān)組頂部片巖系中。

1.2構(gòu)造

本區(qū)在區(qū)域上位于沂沭斷裂帶以西，構(gòu)造以斷裂為主，褶皺構(gòu)造不發(fā)育，基底地層和蓋層總體為單斜構(gòu)造，泰山巖群變質(zhì)巖系基底和古生界蓋層呈角度不整合接觸。礦區(qū)斷裂構(gòu)造以北西走向的韓旺一石橋斷裂為主要構(gòu)造格架，其控制了區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖及礦帶的分布，并派生一系列小型斷裂。礦區(qū)內(nèi)含礦變質(zhì)巖系和偉晶花崗巖中的節(jié)理非常發(fā)育，各巖層和礦體中，都有大致垂直和平行于礦層走向的兩組節(jié)理，而礦區(qū)內(nèi)部分?jǐn)鄬涌赡鼙阌纱藘蓷l節(jié)理發(fā)展而成的。

1.3巖漿巖

本區(qū)區(qū)域上巖漿巖較為發(fā)育，自新太古代到新近紀(jì)均有巖漿活動(dòng)，主要巖漿巖有：新太古代二長(zhǎng)花崗巖、元古代偉晶花崗巖、中生代（燕山晚期）閃長(zhǎng)（玢）巖。礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖分布極為廣泛，主要為偉晶花崗巖和中粒二長(zhǎng)花崗巖，其余均為一些中基性脈巖和淺成的侵入體。其中偉晶花崗巖在礦區(qū)分布廣泛，其與礦體的關(guān)系也最為密切。

2.礦段地質(zhì)特征

2.1礦體地質(zhì)特征

臥虎山礦段含礦巖系為太古界泰山巖群雁翎關(guān)組頂部含鐵片巖系，層位較穩(wěn)定，礦層頂、底板圍巖為斜長(zhǎng)角閃巖。含鐵巖系主要為含鐵角閃石英片巖。礦床由一個(gè)大礦帶組成，礦帶由多層分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)的礦層組成。礦帶呈NW-SE向展布，走向330°左右，傾向NW，傾角平均50。左右。礦體厚度具有上厚下薄特點(diǎn)。礦帶rite品位最低19.61%，最高43.02%，平均35.33%，mFe品位最低15.03%，最高34.98%，平均20.23%，RIFe品位變化系數(shù)18.96%，品位分布均勻。

2.2礦石特征

礦石主要為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，磁鐵礦、角閃石類(lèi)礦物和石英排列構(gòu)成明顯的條帶狀、條紋狀構(gòu)造，條帶一般寬0.5-8.0mm。礦石中金屬礦物以磁鐵礦為主，其次是赤鐵礦、褐鐵礦及鐵的氧化物、少量黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物中含鐵硅酸鹽礦物為鐵閃石、普通角閃石、黑云母、綠泥石等，不含鐵礦物為石英、次為長(zhǎng)石、碳酸鹽巖，還有少量的磷灰石、鋯石、榍石等。

2.3礦化與蝕變

礦化類(lèi)型為磁鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化，其中磁鐵礦化、褐鐵礦化是區(qū)內(nèi)主要的礦化類(lèi)型。區(qū)內(nèi)蝕變較發(fā)育，主要有綠泥石化、硅化、碳酸鹽化、偉晶巖化，綠泥石化是區(qū)內(nèi)主要的蝕變類(lèi)型。

3.成因探討

雁翎關(guān)組地層屬濱海相陸源碎屑沉積夾基性火山熔巖及基性火山碎屑沉積的一套巖石組合，礦層本身與圍巖均含大量角閃質(zhì)硅酸鹽類(lèi)，常為角閃片巖和含鐵角閃石英片巖，組成一套綠色變質(zhì)巖系，常呈層狀產(chǎn)出，并且?guī)r性逐漸過(guò)渡。礦層內(nèi)部具有鮮明的周期沉積的條紋特征，是火山巖多次間隙噴發(fā)和分異的證據(jù)。

礦化帶中的粒狀礦物定向排列，構(gòu)造具有明顯的條帶狀構(gòu)造，并見(jiàn)有塑性變形和混合巖化現(xiàn)象，都是長(zhǎng)期區(qū)域變質(zhì)的產(chǎn)物。礦化帶中碳酸鹽化、硅化、綠泥石化等蝕變作用發(fā)育，并常見(jiàn)有磁鐵礦充填交代現(xiàn)象，顯示了中低溫?zé)嵋夯顒?dòng)的特征。前人研究表明礦石稀土和微量元素、鐵、硫、硅同位素結(jié)果共同指示韓旺鐵礦形成于海洋化學(xué)沉積環(huán)境，成礦物質(zhì)具有明顯的火山熱液貢獻(xiàn)特征。

綜上所述，該礦床屬于中低溫沉積變質(zhì)型鐵礦床。其礦石中的主要物質(zhì)成分應(yīng)來(lái)自基性火山噴發(fā)物，通過(guò)海水以化學(xué)沉積方式沉積分異成原始鐵礦層，經(jīng)后期的區(qū)域變質(zhì)和熱液改造作用，在外界物理化學(xué)條件改變的情況下，在適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)環(huán)境中形成磁鐵角閃石英片巖。