山東省汶上縣楊店礦區鐵礦地質特征及礦床成因分析

吳秉祿

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250014）

楊店礦區位于山東省汶上—東平鐵礦成礦帶上，位于山東省汶上縣城北部，行政區劃隸屬汶上縣楊店鄉。區域上位于華北板塊（Ⅰ）魯西隆起區（Ⅱ），魯中隆起（Ⅱa）的東平-肥城斷?。á騛4）之東平凸起（Ⅱ2a4）南部，區域構造格架主要由NNW向展布的韌性變形帶及NNW向的斷裂構成。

1 礦區地質

1.1 地層

地表廣泛分布著第四系臨沂組，其下隱伏新太古代泰山巖群山草峪組，地層傾向約240°，傾角一般43°～60°。主要巖性為黑云變粒巖，黑云角閃變粒巖、角閃磁鐵石英巖、角閃石英磁鐵巖、石英磁鐵巖等，礦床即產于其中。

1.2 構造

礦區泰山巖群變質巖系呈單斜產出，未發育褶皺及斷裂構造。

1.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖不發育，僅在一鉆孔底部見輝長巖脈，呈灰色，輝長結構，塊狀構造，主要礦物有斜長石和輝石組成。

1.4 地球物理特征

圖1 楊店礦區第3勘探線綜合剖面圖

礦區存在1條明顯的NW向的條帶狀磁異常，最高磁強度達到1050nT。該異常位于礦區的西側，走向330°,形態近似橢圓，長軸約750m、短軸約110m。異常強度較高，梯度變化明顯。從等值線形態來看，異常東北側ΔT等值線梯度變化較大，推測礦體產狀向SW傾斜。通過鉆探驗證，礦體的形態、產狀、規模與物探圈定的異?；疽恢?，見圖1。

2 礦體地質

2.1 礦體特征

本礦床由1個礦體組成，礦體呈層狀-似層狀產出，產狀與地層片理吻合，傾向240°，傾角43°～60°，一般55°。礦體長830m，控制延深340m，走向上由西北向東南呈現由陡變緩的變化趨勢，傾向上西北部變化不明顯，東南部略顯上陡下緩的特征。單工程礦體厚1.36m～15.80m，平均6.21m，厚度變化系數70.89%，厚度變化屬中等型。單樣品mFe品位15.14%～30.73%，平均20.72%，mFe品位變化系數為19.02%；單樣品TFe品位23.68%～38.53%，平均30.35%，TFe品位變化系數為10.99%。mFe與TFe品位變化均屬均勻型。

2.2 礦石質量

2.2.1 礦石的結構構造

主要礦石結構為柱粒狀變晶結構，次為粒狀變晶結構。

主要礦石構造有條紋條帶狀構造、塊狀構造等。條紋條帶狀構造：組成礦石的主要礦石礦物磁鐵礦與淺色脈石礦物石英富集形成的條紋條帶及暗色脈石礦物普通角閃石等組成的條紋條帶彼此相間排列而形成的構造。

2.2.2 礦石的礦物成分

礦石礦物主要是磁鐵礦，其次為褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦等。

磁鐵礦：自形—半自形晶粒狀結構，粒徑0.04mm～0.35mm，少量部分粒徑小于0.01mm，個別粒徑達0.63mm。近地表50m～85m處多發生較強烈的赤鐵礦化及褐鐵礦化。磁鐵礦常集中成1cm～1.5cm寬條帶狀產出，較小部分不均勻分布于其它礦物之間。

黃鐵礦：自形—半自形晶粒狀結構，大小一般0.02mm～0.31mm，顆粒較大者達1.6mm。多集中發育于巖石的裂隙中及片理面上，較少黃鐵礦呈星點狀發育于其它礦物間。

赤鐵礦：常見于距地表小于85m的淺氧化帶中，自形—半自形粒狀結構，大小0.03mm～0.26mm，為磁鐵礦的蝕變物，發育于磁鐵礦的四周。

褐鐵礦：常見于距地表小于85m的氧化帶中，多呈細脈狀分布于脈石礦物集合體中，為黃鐵礦的蝕變物。

礦石的脈石礦物主要為石英及普通角閃石，其次為黑云母、陽起石、綠簾石、方解石、綠泥石等，含少量石榴子石等。含有大顆粒石榴子石的礦石品位一般較低。

2.3 礦石的化學成分

為較詳細的了解礦石的化學成分和鐵元素的賦存狀態，確定礦石的工業類型與自然類型，本次工作共采集礦石鐵物相分析樣3件。分析結果詳見表1。

表1 礦石鐵物相分析結果表

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

通過對山草峪組黑云變粒巖碎屑鋯石進行SHRIMPU-Pb測年數據為（2572±16）Ma,（2544±6）Ma[1],該地層形成時代為（2750～2540）Ma,因此認為研究區鐵礦成礦時代為新太古代。

本礦床的形成經歷了四個階段，即海底基性火山噴發沉積階段→區域變質作用階段→中低溫熱液階段→表生階段。第一階段，在新太古代早期，楊店地區水域中海底火山活動活躍，火山活動將大量的硅鐵質帶入水中，由于火山噴發造成的水體中EF值和pH值等的不同，在海底形成了對流作用。對流作用使火山中心的酸性水帶著硅鐵質向海盆四周運移，并在盆地邊部的中性水體中沉積，形成一套含鐵基性火山巖建造，即本礦床的礦源層；這套沉積建造經第二階段-區域變質作用，在溫度及壓力的雙重作用下，礦物發生重結晶及片理化作用，生成了定向排列的磁鐵礦、石英及普通角閃石等礦物，形成具條帶狀構造的磁鐵礦石；到第三階段，中低溫熱液令遭受區域變質的巖石產生碳酸鹽化、黃鐵礦化等蝕變；第四階段-表生階段，生成褐鐵礦等表生礦物。

本礦床類型屬沉積變質鐵礦床之變質鐵硅建造鐵礦，即鞍山式鐵礦。主要依據為：①床賦存于新太古代泰山巖群含鐵變質建造中；②礦體形態較簡單，呈層狀-似層狀產出，產狀與圍巖高度吻合；③礦石的礦物成分較簡單，礦石礦物主要為磁鐵礦，脈石礦物主要為石英，次為普通角閃石、黑云母、綠泥石等；④磁鐵礦石主要為柱粒狀變晶及粒狀變晶結構，條紋條帶狀構造。

3.2 找礦標志

新太古代泰山巖群含鐵變質建造及帶狀磁異常是尋找本類礦床的重要標志。

4 結語

礦床賦存于新太古代泰山巖群山草峪組，變質鐵硅建造是本礦床的礦源層和含礦層位。后期熱液活動對成礦物質的富集有重要作用。礦體的形態嚴格受圍巖控制，產狀亦與圍巖相同。在礦區范圍內，礦體已完全控制，但仍有沿傾向穩定延深的趨勢，因此，在本礦區西部具有較好的找礦遠景。