山東省沂水縣東土溝鈦鐵礦礦床成因淺析

摘要：山東省沂水縣東土溝鈦鐵礦床產(chǎn)于中細(xì)粒含鈦磁鐵礦輝石角閃巖中，該巖體既是成礦母巖又是賦礦圍巖。文章從礦床的區(qū)域地質(zhì)背景入手，通過(guò)分析控礦地質(zhì)條件和礦體的基本特征，探討了該礦床的成因類(lèi)型和找礦標(biāo)志。通過(guò)以上分析，筆者認(rèn)為該礦床屬基性巖漿分異型鈦鐵礦礦床，其成礦時(shí)代為古元古代。

關(guān)鍵詞：鈦鐵礦；礦床特征；礦床成因；東土溝；沂水縣

1區(qū)域地質(zhì)背景

沂水縣東土溝鈦鐵礦位于沂水縣夏蔚鎮(zhèn)一帶，沂沭斷裂帶西側(cè)，所處大地構(gòu)造位置為魯西斷隆區(qū)（Ⅱ）魯中隆斷區(qū)（Ⅲ）泰沂穹斷（Ⅳ）沂山穹斷（Ⅴ）的南緣。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要有泰山巖群雁翎關(guān)組、柳杭組和元古代震旦紀(jì)的土門(mén)群及古生代長(zhǎng)清群，其上覆蓋有第四紀(jì)風(fēng)化沉積物。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，主要為北北西向展布的斷裂構(gòu)造，少數(shù)呈近東西向和北西向，規(guī)模較小。區(qū)域內(nèi)巖漿巖極其發(fā)育，主要有元古代弱片麻狀細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖、中粗粒二長(zhǎng)花崗巖及中生代花崗斑巖等巖體，此外見(jiàn)有數(shù)條北北西向及近南北向展布的元古代四堡期輝綠巖脈（βμ2）和中生代燕山期輝綠巖脈（βμ5）。當(dāng)前區(qū)域內(nèi)主要礦產(chǎn)為石英砂巖和鐵礦。

2礦床地質(zhì)特征

2.1礦體地質(zhì)特征

通過(guò)地表槽探、深部鉆孔控制等工作，礦區(qū)內(nèi)共圈定釩鈦磁鐵礦體5處，編號(hào)依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，各礦體巖性均為中粗粒含釩鈦磁鐵礦角閃石巖，形態(tài)均呈長(zhǎng)軸近南北的脈狀，礦體主要特征見(jiàn)表1。

其中Ⅱ號(hào)、Ⅴ號(hào)礦體規(guī)模較大，在礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和礦石成分上較具有代表性。

Ⅱ號(hào)礦體：位于西土溝村西北沖溝邊部，Ⅰ號(hào)礦體西約50m，地表斷續(xù)出露長(zhǎng)度330m，向北延伸，礦體出露標(biāo)高+172m- +180m，礦體走向350-0°之間，傾向西，傾角70°±，礦體平均水平厚度11.75m，平均真厚度11.04m，礦體TFe平均品位22.34%，mFe平均品位8.49%，TiO2平均品位9.71%，V2O5平均品位0.19%，礦體厚度和品位沿傾向方向較穩(wěn)定。

Ⅴ號(hào)礦體：位于西土溝村西南310.29高地北坡，礦體地表出露標(biāo)高+192m- +240m之間，出露長(zhǎng)度約250 m±，向南延伸至蓋層下，局部地段穿入蓋層中，該礦體總體走向350-0°之間，傾向西，傾角70°±，礦體平均水平厚度10.85m，平均真厚度10.20m，平均TFe品位22.73%，平均mFe品位9.66%，平均TiO2品位7.88%，平均V2O5品位0.18%，礦體厚度沿傾向方向變化較大，沿走向變化較小，但品位變化均較穩(wěn)定。

2.2礦石特征

2.2.1礦石礦物特征

含礦巖石為釩鈦磁鐵礦角閃石巖，礦石風(fēng)化面呈灰綠色，新鮮面呈灰黑色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦石礦物為：鈦鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物為：角閃石、黑云母、磷灰石等。

2.2.2礦石品位及化學(xué)成分

礦石TFe含量變化于18.00%-27.80%之間，TFe平均品位為22.37%；mFe含量變化于4.32%-15.00%之間，mFe平均含量8.55%；伴生TiO2含量變化于5.76%-13.61%之間，TiO2平均含量為8.42%；V2O5含量變化于0.11%-0.21%之間，V2O5平均含量為0.18%。從分析結(jié)果整體來(lái)看，礦石TFe、mFe、TiO2、V2O5含量變化較小，為較穩(wěn)定型。

2.2.3礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：主要呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)；少數(shù)呈柱狀、鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造：致密塊狀構(gòu)造。

2.2.4礦體圍巖

礦體圍巖：礦體為中粒釩鈦磁鐵角閃石巖，呈巖脈狀侵位于前寒武紀(jì)結(jié)晶基底中，礦體圍巖主要為二長(zhǎng)花崗巖。礦體與圍巖界面清晰，圍巖呈片麻狀構(gòu)造，他形變晶結(jié)構(gòu)、花崗變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、少量黑云母、磁鐵礦及鋯石等。

3礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1礦床成因

東土溝鈦鐵礦礦床是一個(gè)含鈦鐵礦和磁鐵礦較多的輝石角閃石巖巖體，其礦床地質(zhì)特征與河北承德大廟黑山釩鈦磁鐵礦床有較多相似之處，兩者規(guī)模相對(duì)較大，形態(tài)簡(jiǎn)單，礦化均勻，礦床成因均應(yīng)為巖漿結(jié)晶分異礦床。

從礦體產(chǎn)出的地質(zhì)背景分析，該巖體物質(zhì)來(lái)源于上地幔，屬于幔源分異型侵入巖類(lèi)，由于巖漿結(jié)晶分異作用，鈦鐵礦等成礦物質(zhì)與造巖礦物同時(shí)從巖漿熔融體中結(jié)晶出來(lái)，在地球內(nèi)應(yīng)力或構(gòu)造應(yīng)力的作用下，沿深大斷裂向上侵入到達(dá)地殼淺部，形成含鈦磁鐵礦輝石角閃巖巖體，礦床應(yīng)為巖漿早期分異型鈦鐵礦礦床。具體證據(jù)如下：

（1）礦體表面形態(tài)多呈脈狀或扁豆?fàn)睿呦蛞恢拢瑑A角較陡；礦體與圍巖界面清晰，顯示沿?cái)嗔殉涮畹奶攸c(diǎn)。

（2）礦石礦物成分、有益組份等與“大廟式” 鐵礦類(lèi)似。

3.2找礦標(biāo)志

從礦床成因類(lèi)型出發(fā)，結(jié)合釩鈦磁鐵礦的具體特點(diǎn)，我們認(rèn)為本區(qū)找礦標(biāo)志有以下幾個(gè)方面：

（1）區(qū)域上大的構(gòu)造或構(gòu)造薄弱帶能給此類(lèi)礦床提供容礦空間，應(yīng)是尋找該類(lèi)礦床的首選靶區(qū)。

（2）地表形成的黃褐色風(fēng)化帶（鐵帽），是尋找釩鈦磁鐵礦床的一個(gè)重要標(biāo)志。

（3）礦石的較強(qiáng)磁性是尋找該類(lèi)礦床的一個(gè)重要物性特征。

作者簡(jiǎn)介：陳孝峰（1984.08）男，山東臨沂人，助理工程師，從事固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作。endprint