安徽马鞍山笔架山矿区铁矿地质特征及成因分析

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 安徽马鞍山笔架山矿区铁矿地质特征及成因分析 作者：戴启安 来源：《科学大众》2019年第06期

摘; ;要：安徽马鞍山笔架山矿区位于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带的北东端，宁芜中生代火山岩断陷盆地中部，矿区圈定铁矿体4个，矿体产于闪长玢岩体中，形態多呈不规则囊状或透镜状。根据矿床成矿地质背景和矿床地质特征，认为该铁矿属于高、中温热液型矿床。

关键词：铁矿;地质特征;矿床成因;马鞍山笔架山 宁芜中生代火山岩断陷盆地，是长江中下游成矿带的一个重要地段[1]，而笔架山矿区位于宁芜区域的马鞍山市东部，距马鞍山市区直距约15 km，行政隶属马鞍山市花山区霍里镇。矿区大地构造位置位于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带的北东端，宁芜中生代火山岩断陷盆地中部。该矿区位于安徽省马鞍山市梅子山铁矿普查探矿权范围内，与马鞍山市笔架山绿松石矿采矿权在一个平面范围内，且部分重合、紧密相连，该区绿松石矿与铁矿共生，2012—2013年，区内铁矿与绿松石矿整合成一个矿区。区内出露地层可分为两部分：即下、上构造层。下构造层由三叠系中、下侏罗统组成;上构造层主要由白垩系及第三系火山杂岩构成，区内铁矿体均产在闪长玢岩体中，铁矿物以磁铁矿为主，主要呈浸染状分布。为进一步了解马鞍山境内铁矿成矿规律，本研究结合区内铁矿以往地质工作，着重对铁矿床地质特征及成因进行讨论。

1; ; 区域地质概况 本区大地构造位置属于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带的北东端，宁芜中生代火山岩断陷盆地中部。区域出露地层可分为两部分：即下、上构造层。下构造层由三叠系—中、下侏罗统组成;上构造层主要由白垩系及第3系火山杂岩构成。

本区的褶皱构造形成于印支晚期—燕山初期，宁芜向斜和凤凰山—姑山背斜组成了区内褶皱构造的主体。区内断裂构造十分发育，主要为燕山期所产生的一系列纵、横和斜交断裂。

区内岩浆岩均受燕山活动期所控制，为同源岩浆及同一构造变动期形成的不同阶段的一套岩浆杂岩，它们与区内的内生矿产有关。区内侵入岩体一般较小，较大的出露面积约十余平方公里，岩性成份包括基性、中性、中酸性、酸性和碱性岩，以中性、中酸性侵入岩为主。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 该区域是我国著名的玢岩铁矿成矿区，宁芜火山岩盆地三大矿田之一的凹山矿田涵盖本区。区域矿产十分丰富，主要有铁矿有凹山铁矿、高村铁矿、南山铁矿等大型矿床，硫铁矿有向山中型硫铁矿。区域矿产尚有铜、金等矿产，规模均较小。

2; ; 矿区地质特征 2.1; 地层 矿区位于宁芜火山岩断陷盆地的中段，霍里向斜东翼近北端。区内出露地层较简单，由老至新主要为：白垩系下统大王山组（K1d）火山杂岩地层：由粗面岩和安山岩构成。

粗面岩（τ）：岩石呈白色、灰白色，风化面呈黄褐色、紫褐色，具斑状或粗面结构，块状构造。斑晶主要为正长石、斜长石组成。基质致密，以中长石为主。由于硅化、高岭土化，基质结构不清。厚约45 m，出露于矿区内的笔架山和扇子山的山顶，呈帽状产出。

安山岩（α）：呈灰色、灰绿—灰黑色、黄褐色。块状构造、斑状结构、斑晶为斜长石，含量在20%左右;角闪石普遍暗化。镜下以玻基交织结构为主，少数显微隐晶结构，长石环带发育。岩石具强烈的硅化、高岭土化，次为绿泥石化;查区内厚度在97～98 m，分布于区内的松树山、梅子山及库山一带。

2.2; 构造 笔架山矿区位于霍里向斜相对舒缓的东翼陶村火山穹隆的北端，构造线方向为20°～40°。穹隆核心部位为闪长玢岩岩体侵占，上覆大王山组火山岩受岩体上侵抬拱，岩层向外围倾斜，倾角较缓。由于受后期地质作用影响，矿区内大王山组已遭受剥蚀，闪长玢岩体大面积出露。

区内以断裂构造较为发育为主要特征。区内断裂受宁芜盆地NNE向和近EW向基底断裂的控制，沿NNE向和沿近EW向基底断裂带或其交叉部位附近，次一级的破碎裂隙构造发育。

区内节理、裂隙主要见有两组：一组分布于笔架山山顶至朱庄和尾矿库坝堤东南部一带，走向南东，倾角40°～90°，节理、裂隙密集程度高，往往构成了节理裂隙带。另一组节理分布于笔架山北西的采矿权范围内，走向50°～80°，倾向北西，倾角45°～85°。节理密集程度较高，构成了节理裂隙带，长约350 m，宽约30～110 m，沿节理面常穿插绿松石脉或高岭土等细脉。这两组节理、裂隙为X节理系。

2.3; 岩浆岩 笔架山矿区内岩浆侵入活动属于燕山运动晚期，主要侵入岩为闪长玢岩（δμ）。后期脉岩主要有安山岩（Vα）、花岗闪长斑岩（γδπ）等。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 3; ; 矿床地质特征 3.1; 矿体特征 笔架山矿区铁矿体产于辉石闪长玢岩与大王山组火山岩的接触带上，以致密块状磁铁矿及假象赤铁矿为主，由于受后期热液影响，部分脉石矿物为碳酸盐所交代，磁铁矿大多转变为假象赤铁矿，围岩强烈蚀变，以石榴子石化和透辉石化为主[2]。其中矿体中铁矿物以磁铁矿为主，主要呈浸染状分布。矿区内圈定大小不等的铁矿体4个，编为（1）～（4）号;其中（1）（2）号为主要矿体。

（1）号矿体：分布于矿区中部，矿体产于闪长玢岩体中，呈不规则囊状，沿走向或倾向常有膨大、分叉现象。矿体沿走向长275 m，最大延深231 m，控制厚度2～136.96 m，平均厚39.27 m。矿体走向61°，倾向北西，倾角10°～75°。赋存标高76～﹣121 m。铁矿体产于闪长玢岩体内部，具有强烈类矽卡岩（阳起石、透辉石、钠长石化）化。磁铁矿呈浸染状、细脉状、角砾状分布于上述蚀变带中。（2）号矿体：分布于矿区中部，矿体产于闪长玢岩体中，呈不规则透镜状。矿体沿走向长400 m，最大延深105 m，控制厚度3.80～37.87 m，平均厚12.89 m。矿体走向61°，倾向北西，倾角5°～18°。赋存标高53～﹣4 m。矿体平均品位TFe24.27%，磁性铁占有率47.39%。

3.2; 矿石质量 3.2.1; 矿物成分 笔架山铁矿矿石矿物主要有磁铁矿、赤铁矿（假象赤铁矿）、黄铁矿等。 磁铁矿（Fe3O4）：黑色—灰黑色，具金屬光泽，强磁性，多呈半自形—它形粒状八面体或立方体，少量自形晶结构，粒径0.1～2 mm，是矿区内主要有用矿物，含量占铁矿石的60%以上。

赤铁矿（Fe2O3）：赭红色，它形粒状结构为主，部分为交代残余结构，粒径0.01～1.20 mm。它形结构者多呈不规则四面体晶形，交代残余结构者保留原磁铁矿晶形。赤铁矿也是铁矿石的主要有用矿物之一，含量占铁矿石的30%左右。

黄铁矿（FeS2）亮黄色，呈他形—半自形晶粒状分布于脉石矿物、磁铁矿之间，粒径为0.05～2 mm。

矿石中的脉石矿物主要为方解石、绿泥石、白云石、高岭石等。 方解石：半自形—它形晶，粒径0.005～1.5 mm，主要组成异化粒灰岩或鲕状灰岩，其基质以微晶方解石为主，部分重结晶。方解石是矿区内铁矿石的主要脉石矿物之一，含量占脉石矿物的30%以上。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 绿泥石：灰绿—浅黄色，鳞片状集合体，具锈褐色异常干涉色，常与磁铁矿伴生，是矿区内铁矿石主要脉石矿物之一，含量约占脉石矿物30%。

白云石：灰白色，它形—半自形，玻璃光泽，硬度3.5～4，与方解石共同组成白云质灰岩，是矿区内铁矿石的次要脉石矿物之一，含量占脉石矿物的10%左右。

高岭石：显微鳞片状集合体，粒径<0.002 5 mm，多数集合体呈柱状斜长石假象，与方解石、长石等脉石矿物分布于铁矿石中。

3.2.2; 矿石结构构造 矿石结构：梅子山铁矿的矿石结构以半自形—他形晶粒结构为主;次为他形—半自形板状结构。还有交代结构，赤铁矿强烈交代磁铁矿，菱铁矿交代磁铁矿（及赤铁矿），黄铁矿、黄铜矿局部也交代磁铁矿;交代残余结构，赤铁矿交代磁铁矿，磁铁矿仅剩岛状残留，但仍保留磁铁矿晶形。黄铁矿石为半自形晶粒状结构。

矿石构造：铁矿石以浸染状构造为主。其次为角砾状构造，（1）角砾成分是钠长石化闪长玢岩，胶结物是浸染状磁铁矿。（2）角砾成分是磁铁矿及假象赤铁矿，胶结物为脉状菱铁矿。（3）角砾成分赤铁矿及残留的磁铁矿，胶结物为褐铁矿或脉石矿物所组成。还有少量细脉状及网脉状构造，磁铁矿（或假象赤铁矿）沿岩体裂隙充填胶结而构成。

3.3; 矿石类型和品级 笔架山铁矿矿石自然类型按矿石矿物成分划分主要以原生磁铁矿为主，氧化（赤铁矿）矿石次之。若按按矿石结构构造划分主要为浸染状（弱）磁铁矿石、浸染状假象赤铁矿石，少量角砾状、网脉状（弱）磁铁矿石及团块状黄铁矿石。

矿石工业类型可归类于需选（弱）磁铁矿石及硫铁矿3级品两类。 3.4; 矿体围岩和夹石 矿床铁、硫矿体全部产于闪长玢岩岩体内部，上下盘围岩均为蚀变闪长玢岩，矿体与围岩无明显界限。上盘围岩矿物组成为：斜长石40%±、钠长石25%±、阳起石20%±、黑云母5%±、绿帘石2%±、绿泥石2%±、方解石1%±、榍石1%±、磷灰石1%±、不透明矿物3%±。下盘围岩矿物组成：斜长石50%±、钾长石13%±、黑云母25%±、绢云母5%±、石英5%±、绿泥石3%±、榍石1%±、磷灰石1%±、不透明矿物2%±。矿体内夹石为磁铁矿化蚀变闪长玢岩，矿物组成为：透辉石、钠长石、方解石、阳起石、磁铁矿、黄铁矿等。夹石与矿体矿物组成相似，只是磁铁矿含量较低，在开采中可以利用，对矿体完整性影响较小。

4; ; 矿床成因分析