山東省韓旺鐵礦區(qū)地質(zhì)特征及礦床成因研究

徐建 葉官威 王勝琛 儲(chǔ)照波 朱隨洲

【摘要】韓旺礦區(qū)位于魯西斷隆（Ⅱ）魯西斷塊隆起（Ⅲ）的東部，區(qū)內(nèi)地層的展布、構(gòu)造線方向、巖漿活動(dòng)特點(diǎn)等均與魯西區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)一致。以斜貫礦區(qū)呈北西向分布的韓旺—石橋斷裂為界，北部廣泛裸露古老的結(jié)晶基底，南側(cè)則分布大片的古生代沉積蓋層。韓旺變質(zhì)鐵礦床即賦存于斷裂北側(cè)的基底變質(zhì)巖系中，屬泰山巖群雁翎關(guān)組的一部分。本文對韓旺礦區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對礦區(qū)礦體特征進(jìn)行了研究，為以后進(jìn)一步開發(fā)提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】韓旺；鐵礦區(qū)；地質(zhì)特征；礦體特征

1、構(gòu)造特征

韓旺礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)以斷裂為主，無強(qiáng)烈的褶皺，基底變質(zhì)巖系與鐵礦帶呈單斜狀產(chǎn)出，走向300?！?20。，傾向南西，傾角一般50?！?0。。局部受花崗偉晶巖體侵入和斷裂活動(dòng)影響，呈直立或變緩。

蓋層亦呈單斜狀產(chǎn)出，總體走向北西，傾向北東，傾角15?！?0。。蓋層與基底間的不整合接觸界線與斷層大致平行，呈北西西向展布。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造以北西走向的韓旺-石橋斷裂為主要構(gòu)造格架，其控制了礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖及礦體的分布，并派生一系列小型斷裂?，F(xiàn)將礦區(qū)主要斷裂構(gòu)造描述如下：

（1）韓旺-石橋斷層（F1）

從區(qū)域看，該斷層是一條長期活動(dòng)的弧形復(fù)雜斷裂構(gòu)造，呈北西一南東斜貫整個(gè)礦區(qū)。破碎帶最大寬度超過50m，南西盤下降，北東盤抬升，斷距達(dá)350m，為正斷層。斷裂帶內(nèi)巖石發(fā)生強(qiáng)烈的碎裂巖化和糜棱巖化，且被后期閃長玢巖充填。糜棱巖化碎裂巖大都具強(qiáng)烈的高嶺土化、綠泥石化和碳酸鹽化，有時(shí)亦見硅化、綠簾石和黃鐵礦化。

（2）F2斷層

該斷層為隱伏斷層，是韓旺—石橋斷層的次級構(gòu)造，自上河區(qū)段51線附近的F1斷層向東分支，順著礦體頂板外側(cè)東延，經(jīng)67線Ck107孔達(dá)王峪南而延伸至礦區(qū)外。由于被第四系堆積物所覆蓋，斷層產(chǎn)狀和性質(zhì)不明，推測應(yīng)與主斷層一致，具有正斷層性質(zhì)。

（3）F4斷層

該斷層位于61線北端的沖溝內(nèi)，為一走向呈SW向的平移斷層，僅在沖溝內(nèi)見到較清楚的斷層面，往北東方向延伸不清，往南西方向被第四系沉積物所覆蓋。

2、地層特征

礦區(qū)地層有第四紀(jì)洪沖積和殘坡積物、古生代寒武紀(jì)的砂頁巖、灰?guī)r及太古代泰山巖群變質(zhì)巖系。由老至新分述如下：

（1）新太古代泰山巖群（Ar3t）

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)地層屬于泰山巖群雁翎關(guān)組上部的含鐵片巖、片麻巖系。呈單斜產(chǎn)出，總體走向300°～320°，傾向南西，傾角50°～70°，厚度大于500m。按其巖性分為下列四種：

①角閃片巖及斜長角閃巖

主要分布于礦帶頂、底板，偶見作為夾層或呈透鏡狀殘存于偉晶花崗巖中。角閃片巖和斜長角閃巖呈暗灰綠色，纖狀變晶或鱗片纖狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。②角閃斜長片麻巖

該巖石常作為礦層底板產(chǎn)出，在走向和傾向上常與黑云斜長片麻巖呈漸變過渡關(guān)系。當(dāng)角閃石類礦物含量增加，斜長石相對減少時(shí)，則漸變?yōu)樾遍L角閃巖。

③黑云斜長片麻巖

灰色，風(fēng)化后成灰黃色，質(zhì)疏松。片麻狀構(gòu)造，不等粒鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)。礦物成分以石英、長石為主，含較多的黑云母。

④含鐵角閃石英片巖

巖石呈灰黑色—灰綠色，風(fēng)化后呈暗黃綠色。不等粒纖狀變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造。由石英、角閃石、磁鐵礦、鐵閃石、陽起石、透閃石和少量黑云母、金屬硫化物等組成。磁鐵礦與石英、角閃石呈條帶相間，條帶寬窄不一，一般大于0.5㎝。

（2）寒武紀(jì)長清群饅頭組（∈M）

經(jīng)鉆探得知，在韓旺礦區(qū)西北部上河礦段西南部的沂河沖積層下隱伏著饅頭組泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖、砂巖，分布于韓旺-石橋斷裂的西南側(cè)，總體走向北西，傾向北東，傾角15°～30°，厚度約300m。其底部的含礫長石石英砂巖直接與下伏泰山巖群斜長片麻巖呈角度不整合接觸。

3、礦體地質(zhì)特征

本礦床含礦巖系為泰山巖群雁翎關(guān)組頂部含鐵片巖，層位穩(wěn)定，其頂、底板巖石為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖。含鐵巖系主要有含鐵石英角閃片巖、含鐵角閃石英片巖及片麻巖等。巖系中富鐵部分為鐵礦體。礦體呈多層帶狀，緊密排列。礦體規(guī)模：礦區(qū)范圍南至77線，北至61線，礦體走向長1870m，礦體傾向控制斜深一般在200m左右。礦體形態(tài)：礦體呈陡傾斜的層狀、似層狀。礦體產(chǎn)狀：礦體總體走向330°，傾向NE，傾角39°～55°。礦體連續(xù)，與上、下盤地層產(chǎn)狀一致，65線礦體在延深方向有殲滅的趨勢。礦體全鐵（TFe）含量平均34.96%，磁性鐵（mFe）一般在26%左右。

4、礦床成因研究

礦區(qū)含鐵地層屬于太古代泰山群古老變質(zhì)巖系，根據(jù)其沉積環(huán)境、巖性、礦石礦物組合及研究成果等資料分析，本區(qū)含礦建造與火山巖存在著直接的聯(lián)系。礦石中的鐵物質(zhì)來自于基性火山噴發(fā)物。通過海水浸出，以化學(xué)沉積方式沉積分異形成原始含鐵礦源層。之后，又經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)和熱液作用的改造，鐵元素進(jìn)一步富集成礦。因此，礦床成因?yàn)榛鹕匠练e變質(zhì)礦床，即鞍山式鐵礦。

沉積變質(zhì)鐵礦成礦物質(zhì)來源于海底火山噴發(fā)作用，鐵質(zhì)來源與基性火山活動(dòng)有關(guān)。在海盆中，膠狀氫氧化鐵和二氧化硅交替沉積，形成互層狀鐵硅沉積建造，經(jīng)受區(qū)域變質(zhì)作用時(shí)，在熱力和定向壓力作用下，產(chǎn)生重結(jié)晶作用和片理化作用，形成磁鐵礦、石英、角閃石等主要礦物。在礦石中，長柱狀礦物定向排列，磁鐵礦及石英被拉長，形成條紋～條帶狀構(gòu)造。根據(jù)成礦物質(zhì)來源及形成機(jī)制，其成因應(yīng)屬變質(zhì)火山～沉積鐵礦，故稱沉積變質(zhì)鐵礦。根據(jù)含鐵巖系內(nèi)火山巖不發(fā)育，認(rèn)為鐵物質(zhì)的聚集與沉積是遠(yuǎn)離火山源的。所形成的鐵硅建造經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用后，鐵礦層的形態(tài)仍保持其較完整較穩(wěn)定的層狀、似層狀特征，在走向延長、傾向延深方向上，厚度及形態(tài)一般無很大的變化。因此說，區(qū)域變質(zhì)作用未能使鐵礦層產(chǎn)生塑性變形，其形態(tài)與含礦帶仍然基本一致。

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作者簡介：徐建，男，1983-，地質(zhì)工程師，主要從事野外礦產(chǎn)勘查技術(shù)與管理工作。