淮北市廖家铁矿成矿特征及成矿规律分析_陈晨.pdf

2023 年 2 月Feb.,2023doi：10.3969/j.issn.1672-9943.2023.01.053淮北市廖家铁矿成矿特征及成矿规律分析陈晨（安徽省地质矿产勘查局 325 地质队，安徽 淮北 235037）摘要 淮北市廖家铁矿区域地质构造强烈，地层除上奥陶统至下石炭统缺失外，其余地层均发育较为齐全；岩浆岩分布广泛但活动较弱，地表第四纪覆盖层较完整，矿区无矿体出露。矿区发育南北 2 部分断层，形成了较多的成矿通道，蚀变石英闪长玢岩与碳酸盐岩中的矽卡岩及碳酸盐捕掳体形成蚀变带，主要发育阳起石化、碳酸盐岩化、高岭土化、钾化、硅化等；上寒武统富镁碳酸盐类地层，含较丰富的成矿组分，有利于金属矿的形成，是皖北矽卡岩金属矿最主要的成矿地层。关键词 控制条件；接触交代；矽卡岩型铁矿中图分类号P618.31文献标识码B文章编号1672-9943（2023）01-0174-031矿区位置廖家铁矿位于安徽省淮北市面积 30.32 km2。探矿权范围南起小季家、郭家；北到两半秦一线；西自小孙家，经赵毛家，至蔡家一线；东到大梅家。廖家铁矿区位于原秦楼铜金矿区两侧，划分为北西侧秦楼矿段、南东侧廖家矿段 2 个矿段13。2区域地质背景安徽省淮北市廖家铁矿基岩地质情况如图 1所示。图 1安徽省淮北市廖家铁矿基岩地质情况2.1地层本区为我国华北地层大区-淮河地层分区-淮北小区。第四系覆盖本区大部分区域，仅有少量出露。新太古界为本区最老地层且地表无出露。本区除上奥陶统至下石炭统缺失外，其余均有发育。仅新元古代、奥陶系、石炭系中、上统、二叠系下统石盒子组出露。其中上寒武统富镁碳酸盐类地层，含较丰富的成矿组分，有利于金属矿的形成，是皖北矽卡岩金属矿最主要的成矿地层。2.2构造图例古近系界首组二叠系上统孙家沟组二叠系下统山西组矽卡岩地质界线正断层及编号勘探线及编号未见矿钻孔及编号磁异常负值线（nT）高速公路磁异常及编号点磁异常零值线（nT）磁异常正等值线（nT）见矿钻孔及编号平移断层及编号推测地质界线燕山期石英闪长岩寒武系上统炒米店组能 源 技 术 与 管 理EnergyTechnologyand Management2023 年第 48 卷第 1 期Vol.48 No.11742023 年 2 月Feb.,2023本区地处中朝准地台华北陆块南段偏北、徐淮地块北部的淮北褶断带。区域上，淮北褶断带与秦岭造山带、蚌埠隆起相接，被郯庐断裂切断，越过断裂带相接于鲁西断隆带。本区以印支-燕山早期地壳构造为主，主体表现为褶皱及断层 2 类。褶皱向斜宽缓，主要表现东缓西陡，局部有倒转，背斜紧密。断层分南北 2 部分，北部以北北东向为主体，构造强烈；南部断裂较弱，表现为南北、北东向及近东西向的组合形式。2.3岩浆岩本区分布较为广泛的岩浆岩，但活动较弱，主要岩浆活动处于燕山期，岩浆岩多数为隐伏岩体。侵入岩规模较小，多以岩床产出，少数呈岩株展布。侵入时代以加里东期、燕山期为主。2.4围岩蚀变及接触变质作用本区围岩受岩浆气水热液的作用，导致矿物成分、化学成分及组织结构发生变化。围岩蚀变主要包括阳起石化、碳酸盐化、高岭土化、钾化、硅化等。1 种岩石可由 1 种或 2 种以上的蚀变作用同时存在。本区接触变质显著，可大致分为以下 2 类：（1）热接触变质：产生于岩浆侵入体临近围岩中，围岩在高温环境变质结晶和重结晶，构成新的矿物及结构，如大理岩、钙硅角岩等。（2）接触交代变质：围岩中除热变质外，交代作用中岩浆岩的其他各种组分与围岩组合，改变围岩的化学成分和物理性质，从而产出新的矿物。交代作用生成的岩石为矽卡岩类型，按矿物组分又可划分为钙质矽卡岩及镁质矽卡岩。3矿床特征3.1矿体特征矿体位于北西南东向局部倒转背斜西翼的单斜构造中，矿体主要赋存于燕山时期石英闪长（玢）岩、闪长（玢）岩体与上寒武统炒米店组下段碳酸盐岩的接触面凹凸部分的矽卡岩带中和碳酸盐岩捕虏体与岩体接触带的破碎带内。少数矿体赋存于碳酸盐岩层间破碎构造带、层间裂隙中。廖家铁矿区位于原秦楼铜金矿区两侧，划分为以下 2 个矿段：北西侧的秦楼矿段，共有 21 个矿体组成，主要矿体为、-1、-1、；南东侧的廖家矿段，共有 36 个矿体，主矿体为、。其中秦楼矿段以铁、铜矿体为主，廖家矿段以钼矿体为主。铁矿的矿体一般呈似层状，少量透镜状，矿体连续较好，没有分叉复合现象，内见少量夹石，为矿体较简单形态；厚度变化中等；主要铁矿体走向长度小于 400 m，沿倾向延伸小于 184 m，属小型矿体；矿体赋存于单斜构造中，未见对矿体有破坏性断层及岩体，属构造相对完整；铁品位变化系数为 26.79%63.00%，属品位变化较均匀。主要铜矿体多呈似层状，少量透镜状，矿体连续较好，没有分叉复合现象，内见少量夹石，为矿体单一结构类型；矿体赋存于单斜构造中，未见对矿体有破坏性断层及岩体，属构造简单；属小型矿体；主要铜矿体厚度属较稳定；Cu 品位变化较均匀。主要钼矿体呈脉状、透镜状，矿体连续较好，没有分叉复合现象，内无夹石，属矿体简单型；钼矿体赋存于单斜构造中，未见对矿体有破坏性断层及岩体，属构造简单；属小型矿体；主要钼矿体厚度变化系数为 25.31%46.40%，厚度稳定；Mo 品位变化系数为 86.60%99.31%，属变化较均匀。主矿体类型参数如表 1 所示。陈晨淮北市廖家铁矿成矿特征及成矿规律分析表 1主矿体类型参数矿体编号矿体形态构造、脉岩影响程度厚度变化系数/%品位变化系数/%铁矿400184脉状基本无断层错动或岩脉穿插73.4631.44-1 铁矿40091脉状基本无断层错动或岩脉穿插56.2854.77-1 铁矿30092透镜状基本无断层错动或岩脉穿插59.4026.79铁矿30040透镜状基本无断层错动或岩脉穿插47.8963.00归类小型简单小较稳定较均匀铜矿300150似层状基本无断层错动或岩脉穿插73.2549.29铜矿300134脉状基本无断层错动或岩脉穿插68.8866.72铜矿400184脉状基本无断层错动或岩脉穿插73.4675.59-1 铜矿40091脉状基本无断层错动或岩脉穿插59.4062.24归类小型简单小较稳定较均匀钼矿20053脉状基本无断层错动或岩脉穿插25.3199.31钼矿275143似层状基本无断层错动或岩脉穿插46.4086.60归类小型简单小稳定较均匀规模/m走向倾向3.2矿石特征秦楼矿段主要以铜矿石和铜金矿石为主，次为1752023 年 2 月Feb.,2023磁铁矿石和少量的钼矿石；廖家矿段则以钼矿石和磁铁矿石为主，次为铜矿石和少量的金矿石。矿石的矿石矿物和脉石矿物的种类和特征基本相同。矿石的有益化学成分以钼、铜、铁等元素为主，伴生有益组分主要有金、银，其它的还有硫、硅、铝、钙、镁、钾、钠、砷、铋等元素。（1）铁。在铁矿石和含铜铁矿石中，铁的含量：最低 TFe20%、mFe15%；最高 TFe59.10%、mFe55.00%；平均 TFe37.53%、mFe34.82%。（2）铜。在铜矿石、含铁铜矿石中，铜含量最低Cu0.20%，最高 Cu1.41%，平均 Cu0.38%。（3）钼。在钼矿石中，钼含量最低为 Mo0.030%，最高 Mo0.627%，平均 Mo0.137%。（4）伴生有益组分。主要的伴生有益组分有金、银：金：其含量多处可构成独立矿体，因其都赋存于铁矿体或铜矿体中，未单独圈定，作为铁或铜矿体的伴生有益组分，其起算含量0.110-6，最高达 3.0110-6。银：作为铁矿石的伴生有益组分，其起算含量510-6；作为铜矿石或钼矿石的伴生有益组分，其起算含量110-6；银最高含量达9.0010-6。（5）围岩类型。矿体赋存于大理岩、白云质大理岩与石英闪长岩或石英正长闪长玢岩接触变质带或大理岩、白云质大理岩、石英闪长岩或石英正长闪长玢岩裂隙或破碎带中。矿体主要围岩为蛇纹石化白云质大理岩、透辉石矽卡岩、透辉石石榴石矽卡岩等接触交代变质岩，其次为大理岩、白云质大理岩、石英闪长岩或石英正长闪长玢岩。4成矿控制条件4.1地层控矿作用通过上述矿床地质特征及岩石化学组分分析，地层对矿床的形成起到相当重要的作用。上寒武统富镁碳酸盐类地层，含较丰富的成矿组分，有利于金属矿的形成，是皖北矽卡岩金属矿最主要的成矿地层。4.2构造控矿作用本区的断裂及背斜等构造控制了岩浆岩的活动且为后期的成矿活动提供了路径和富集区域，主要的控矿构造形式分为接触带型、捕掳体型、层间破碎带型和复合型 4 大类。除 4 种主要控矿构造外，还有发育在岩体断裂内或破碎带中的小矿体，主要成脉状构造。4.3岩浆岩控矿作用本区岩浆岩为中酸性深成岩，而石英正长石闪长玢岩为碱性，当成矿母岩与富镁碳酸盐岩通过交代作用生成矽卡岩，再伴随富镁含硫岩浆岩的熔离作用，多金属分异、交代、富集、沉淀过程形成矿体。因此说明石英正长石闪长玢岩对成矿有利。5矿床成因及找矿标志矿床是由富含碱质的多金属元素气水溶液，交代富镁碳酸盐岩形成高 中温热液交代矽卡岩型矿床。廖家铁矿主要赋存在闪长玢岩、石英二长闪长玢岩体与寒武系下统炒米店碳酸盐岩的接触带内，两者的接触带是该区寻找该类矿产的直接标志。廖家矿体围岩蚀变强烈，呈现明显蚀变分带，是找矿的另一直接标志。以铁为主的铁（铜）矿蚀变带由内向外依次为：石英二长闪长玢岩带钾长石透辉石化石英二长闪长玢岩带方柱石矽卡岩带石榴石透辉石矽卡岩带金云母透辉石矽卡岩带透辉石矽卡岩带磁铁矿石带黄铜矿带/磁铁矿石带硅镁石金云母钙质白云石大理岩带；由铜为主的铜（金）矿蚀变带由内向外依次为：石英二长闪长玢岩带矽卡岩化石英二长闪长玢岩带金云母透辉石矽卡岩带含金、斑铜矿蛇纹岩带 蛇纹石化镁橄榄石金云母钙质白云石大理岩带。综合物探异常是找寻铁多金属矿的主要标志。在地质构造有利区域，重磁联合解释配合电阻率测深是寻找本类隐伏铁矿的有效技术手段。在与重磁异常重合的前提下，磁源重力异常相同，即重、磁同源，视电阻率测深出现低阻封闭圈或畸变时，是寻找廖家铁矿的主要物探标志。参考文献1安徽省地质矿产勘查局三一二地质队.安徽省淮北市烈山区廖家铁矿详查报告 R.蚌埠：安徽省地质矿产勘查局三一二地质队，2014.2孙亚力，孙立明，张洪洲，等.秦楼铜金矿成矿控制条件及矿床成因分析 J.安徽地质，2008（1）：38-41.3汪青松，张顺林，产思维.皖北濉溪县杨桥孜铜金矿床的发现及其地质意义 J.资源调查与环境，2015，35（4）：285-290.作者简介陈晨（1987-），女，工程师，毕业于宿州学院地质工程专业，长期从事地质调查与矿产勘查工作。收稿日期：2022-05-30能 源 技 术 与 管 理EnergyTechnologyand Management2023 年第 48 卷第 1 期Vol.48 No.1176