安徽省巢湖市尖山鐵礦北段地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

李道志

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)，安徽 合肥 230011)

0 引言

安徽省巢湖市尖山鐵礦北段屬巢湖—肥東一帶沉積變質(zhì)鐵礦區(qū)的一個(gè)組成部分。該鐵礦區(qū)位于巢湖市與肥東縣交界處，總體呈北東向帶狀展布。自從上世紀(jì)70年代開始，一些學(xué)者在該區(qū)先后開展了基礎(chǔ)地質(zhì)和成礦作用研究工作，發(fā)現(xiàn)了銅山鐵礦，從而揭示了該區(qū)具有尋找沉積變質(zhì)型鐵礦的良好前景，但本區(qū)鐵質(zhì)來(lái)源不夠豐富，以及地殼振蕩運(yùn)動(dòng)頻繁等因素的影響，以致礦體范圍較小，雖然礦層層數(shù)多，但單層薄，規(guī)模偏小。以往在尖山鐵礦北段開展了一些地質(zhì)勘查工作。文章通過(guò)系統(tǒng)總結(jié)地質(zhì)勘查成果，分析礦床地質(zhì)特征及磁異常特征，探討礦床成因，提出找礦標(biāo)志，為該區(qū)尋找同類型的鐵礦床提供指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

安徽省巢湖市尖山鐵礦北段位于肥東新太古代—早元古代變質(zhì)巖區(qū)浮槎山—大康集復(fù)背斜中段南東翼(圖1)。該變質(zhì)巖區(qū)處于郯廬斷裂帶中，東界至下?lián)P子褶皺帶，西界抵合肥斷陷盆地，其總體呈北北東向帶狀展布，長(zhǎng)約50 km，因受郯廬斷裂帶的影響而抬升至地表出露。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，斷層性質(zhì)多為壓扭性，次為張扭性。

圖1 巢湖—肥東一帶構(gòu)造略圖

2 礦區(qū)地質(zhì)及地球物理特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層為上太古界—下元古界闞集巖群，自老到新劃分為浮槎山巖組(Ar3Pt1f)和大橫山巖組(Ar3Pt1d)(圖2)。

(1)浮槎山巖組(Ar3Pt1f)：分布于礦區(qū)西北部，其巖性特征以暗綠色角閃斜長(zhǎng)片麻巖為主，夾黃褐色黑云斜長(zhǎng)片麻巖。局部可見到灰白色、灰色透鏡狀白云質(zhì)大理巖。

(2)大橫山巖組(Ar3Pt1d)：基本分布整個(gè)礦區(qū)，大致呈北東東向展布，厚約745～820 m。本巖組在礦區(qū)出露可分為中、下二個(gè)巖段。大橫山下巖段(Ar2Pt1d1)為礦區(qū)最主要含礦帶，巖性主要為暗綠色角閃斜長(zhǎng)片麻巖，夾薄層黑云斜長(zhǎng)片麻巖、二云斜長(zhǎng)片麻巖，含鐵礦層3～7層，單層厚約1.2～2.4 m，局部厚度大于5 m。大橫山中巖段(Ar2Pt1d2)為礦區(qū)含礦帶，巖性為暗綠色斜長(zhǎng)片麻巖，夾黑云斜長(zhǎng)片麻巖、灰白色二云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云片巖，含鐵礦層3～5層，單層厚約1.0～2.5 m。本巖組與下伏浮槎山巖組呈整合接觸關(guān)系。

圖2 尖山鐵礦北段地質(zhì)圖(附磁異常)

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)褶皺表現(xiàn)為走向北東的單斜，為浮槎山—大康集復(fù)式背斜南東翼組成部分。礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造二條，編號(hào)為F1、F2(圖2)。

(1)F1斷層F1斷層延展較長(zhǎng)，規(guī)模較大。走向160°～340°，傾向北東，傾角70°～80°，斷層面沿走向呈波狀彎曲。

(2)F2斷層

F2斷層延展較短，規(guī)模較小。走向130°～310°，傾向北東，傾角55°～80°，破碎帶寬0.5～2.5 m不等。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖為花崗巖，僅在礦區(qū)北部出露，呈北東東向展布，出露長(zhǎng)約350 m，寬約20～50 m，多呈巖板、巖墻狀。其表面多呈淡肉紅色，變余花崗結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。礦物組成主要以鉀長(zhǎng)石、石英為主，次為斜長(zhǎng)石，其他礦物為黑云母等。

2.4 磁異常特征

礦區(qū)內(nèi)開展了1∶10000磁法測(cè)量工作，得到了磁異常圖(圖2)。由圖可知，礦區(qū)異常以幅值低，局部異常零散為特征，總體排列呈北東50°左右展布。礦權(quán)內(nèi)磁異常強(qiáng)度一般為100～200 nT。最大為600 nT，位于礦區(qū)中部，存在明顯局部磁異常，編號(hào)C1，總體呈北東50°左右展布，鉆探驗(yàn)證其為薄層斜板狀鐵礦體引起，磁異常可作為尋找鐵礦體有用信息。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

尖山鐵礦北段鐵礦體主要賦存在大橫山組斜長(zhǎng)片麻巖中，礦體出露地表，總體形態(tài)較為簡(jiǎn)單，呈似層狀—透鏡狀。礦體總體走向27°～207°，傾向117°左右，傾角33°～50°左右。礦體長(zhǎng)度400.91～422.98 m，寬67.72～124.49 m，埋藏深度0～74.22 m。最大厚度10.16 m(ZK5-102)，最小厚度1.23 m(ZK5-101)，平均厚度4.26 m(圖3)。鐵礦體平均品位TFe：27.62%，mFe:16.93%，磁性占有率61.30%。

圖3 尖山鐵礦北段5-1線地質(zhì)剖面圖

3.2 礦石質(zhì)量特征

礦石的礦物成分較為簡(jiǎn)單，礦石礦物為磁鐵礦，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦等；脈石礦物主要有石英、角閃石、黑云母，少量綠泥石、斜長(zhǎng)石、綠簾石等。

礦石有用化學(xué)組分為鐵，有害組分硫、磷、銅、砷、鎘都遠(yuǎn)低于允許含量。

礦石結(jié)構(gòu)主要有纖狀花崗變晶結(jié)構(gòu)、鱗片狀花崗變晶結(jié)構(gòu)、花崗變晶結(jié)構(gòu)、包含變晶結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要有片麻狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造。

礦石的工業(yè)類型為弱磁性鐵礦石。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

根據(jù)前述地質(zhì)、礦床特征，可以清楚地看出：

(1)礦體呈似層狀、透鏡狀，延伸較長(zhǎng)，礦層層數(shù)多、薄且平行排列，與上下圍巖呈整合接觸。

(2)礦石組合簡(jiǎn)單，主要為角閃石—石英—磁鐵礦；黑云母—石英—磁鐵礦其他類型少見。

(3)礦層由于受區(qū)域變質(zhì)作用的影響，礦石構(gòu)造多呈片麻狀構(gòu)造，少數(shù)呈條帶狀、條紋狀構(gòu)造。

(4)從含礦層序及巖性特征看，巖體的上下圍巖特征相似。

(5)區(qū)域變質(zhì)作用造成原巖變質(zhì)，形成一套巖性主要為角閃斜長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、二云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃片巖、黑云片巖的巖石組合。

綜合上述，尖山鐵礦應(yīng)屬沉積變質(zhì)型鐵礦，和“鞍山式”鐵礦、霍邱鐵礦類似。但由于本區(qū)含鐵建造形成時(shí)的古地理環(huán)境比較復(fù)雜，鐵質(zhì)來(lái)源不夠豐富，以及地殼振蕩運(yùn)動(dòng)頻繁等因素的影響，以致與同類礦床相比，范圍較小，雖然礦層層數(shù)多，但單層薄，規(guī)模偏小。加之本區(qū)鐵礦床受后期褶皺、斷裂、巖漿活動(dòng)以及混合巖化作用的破壞或影響較大，因而更增加了對(duì)其利用上的一些不利因素。

4.2 找礦標(biāo)志

(1)注意尋找大橫山巖組。沉積變質(zhì)型鐵礦具有比較固定的層位，所以在尋找這一類型礦床時(shí)，首先要注意地層層位。

(2)上覆橋頭集組這套含磷碳酸鹽建造。由于它是大橫山巖含鐵巖系的蓋層，可以作為重要的找礦標(biāo)志。一般來(lái)說(shuō)，如果區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較全，橋頭集組之下則定為含鐵地層，無(wú)論其出露如何，甚至被浮土覆蓋，只要一旦發(fā)現(xiàn)了橋頭集組的大理巖或磷礦層，那就是一個(gè)良好的指示線索。

(3)因礦石中有用礦物幾乎全部為磁鐵礦，故在找到了含鐵層位以后，磁異常對(duì)找鐵礦有較好的指示作用，借以指導(dǎo)找礦。

5 結(jié)論

(1)尖山鐵礦應(yīng)屬沉積變質(zhì)型鐵礦，但本區(qū)鐵質(zhì)來(lái)源不夠豐富，以及地殼振蕩運(yùn)動(dòng)頻繁等因素的影響，以致礦體范圍較小，雖然礦層層數(shù)多，但單層薄，規(guī)模偏小。

(2)尖山地區(qū)通過(guò)尋找大橫山巖組和橋頭集組的大理巖或磷礦層，并結(jié)合磁異常，可以指導(dǎo)該區(qū)找礦。