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摘要：矿床属火山气液—充填交代型，矿体结构复杂，受构造破坏明显。地表矿石类型为混合磁铁矿石，深部为原生磁铁矿石。矿区矿产为单一铁矿，伴生(共生)元素含量均达不到综合利用的指标。
关键词：铁矿,地质特征,找矿方向
1区域地质背景
矿区位于北山华力西褶皱带、狼娃山-白梁复背斜南翼。铁矿带主要由下石炭统中酸性火山岩组成，矿带两侧中酸性侵入岩广泛出露，呈岩基产出。断裂构造纵横交错，为铁矿床的形成提供了有利地质条件。
2矿区地质
区内地层、构造、侵入岩呈北西—南东向分布。岩浆活动强烈，断裂构造发育。矿区南侧出露大面积华力西中晚期花岗岩，矿区内广泛出露与火山活动相关的中、酸性脉岩，铁矿体的产出，受火山岩的控制。
2.1地层
矿区出露地层较简单，主要由石炭系下统白山组火山岩、硅质板岩及第四系现代松散堆积物组成。按照老至新的顺序叙述如下。2.1.1石炭系下统白山组(c1b)
石炭系白山组(c1b)由上(c1b2)、下(c1b1)两个岩组构成。
下岩组(c1b1)：下岩组(c1b1)为中酸性火山岩组，分别为上(c1b 1—b)、下(c1b 1—a)两段。
下段(c1b 1—a)：以含角砾流纹英安质熔凝灰岩为主，含角砾流纹英安质凝灰岩次之，夹流纹岩、大理岩，局部地段为火山角砾岩，此岩段未见底。
含角砾流纹英安质熔凝灰岩：灰红色、浅灰绿色，晶屑、岩屑结构，显微隐晶—显微晶质结构，块状构造。岩石具熔岩碎屑岩的特征，由大量的碎屑物(55%±)经胶结物(45%±)而成。岩屑的成分为中酸性、酸性火山岩，其性质相当于流纹英安岩及流纹岩。岩屑的形态各异，有长条状，豆荚状、纺锤状。碎屑中角砾不等，最大约3mm×5mm，角砾为流纹岩。晶屑为斜长石、绿泥石、钾长石，石英少量。
含角砾流纹英安质凝灰岩：灰色，灰红色，晶屑、岩屑结构，基质具显微霏细结构，块状构造。岩石由碎屑物(75%±)和基质(25%±)组成，碎屑物为岩屑和晶屑，岩屑为中酸性熔岩、少数流纹岩、英安岩、安山岩。岩屑形状各异，粒度不等，一般在小于2mm，最大的为1.8mm，少数在1.4mm~0.4mm之间。晶屑以斜长石为主，钾长石次之，石英极少。长石形状一般不规则，具棱角，碎片状，分选性差，大的在0.7mm~1.2mm之间，小的在0.5mm以下。基质主要为长英质矿物，粒度小于0.009mm，具显微霏细结构，基质蚀变，主要是绿泥石化。
火山角砾岩：灰红色，角砾结构，胶结物具显微隐晶结构，块状构造。角砾(72%±)主要为流纹岩、流纹英安岩，偶见英安岩。流纹岩(或流纹斑岩)、流纹英安岩(或流纹英安斑岩)角砾，就其内部结构都差不多，为显微隐晶状—显微花岗状，其中，前者见有钾长石，后者以斜长石斑晶为主，而英安岩则具有显微交织结构。角砾的形状是不规则的，但多数具棱角，少数具有拉长现象，角砾大小不等，最大的可达20mm以上，小者也在3mm以上。胶结物(28%±)主要是极细小的长英质矿物碎屑，和岩屑的成分一致，具隐晶状，与角砾界线不清楚。
流纹岩：肉红色、白色，斑状结构，基质具显微球粒结构。岩石由斑晶(12%±)和基质(88%±)组成。斑晶主要为酸性斜长石、石英、少量钾长石。斜长石呈半自形—自形的板状，柱状晶体，有些受熔蚀，轻微绢云母化，有些有自碎现象，局部聚集成堆。石英斑晶清楚新鲜，普遍溶蚀。基质是有大量球粒和一些长英质矿物微粒组成的，球粒是霏细状的纤化物质(长石)组成的，球粒的大小约0.14mm~0.35mm，球粒与球粒之间为大小在0.3mm±的长英质矿物集合体。
透闪石大理岩：灰白色，纤状花岗变晶结构，平行定向块状构造。岩石由方解石(90%)、透闪石(10%)组成。方解石颗粒大小不等，具显微花岗变晶结构，透闪石为纤状变晶集合体。
上段(c1b 1—b)：以流纹质凝灰熔岩为主，并夹流纹岩、流纹英安质凝灰熔岩、安山质熔凝灰岩，夹少量英安凝灰岩、矽卡岩，偶见大理岩小透镜体。此岩段为矿区的主要赋矿层位，灰绿色安山质凝灰岩是主要含矿岩性。
流纹质凝灰熔岩：暗红色，斑状结构、碎屑结构、显微霏细结构、流纹构造、不均一构造、斑杂构造。岩石在镜下具凝灰熔岩特征，主要由斑晶(10%±)、基质(51%±)和碎屑物(39%±)组成。斑晶为石英、钾长石、斜长石。石英斑晶较粗大，在0.6mm~1.5mm，清楚透明，普遍受基质熔蚀而成各种形状，钾长石、斜长石斑晶普遍比石英斑晶小，为它形—半自形，晶体破碎，有时受基质熔蚀，但没有石英普遍。斜长石为更长石，轻微绢云母化，钾长石为条纹长石。岩石中还含有晶屑，和斑晶的区别主要是形状不规则，成碎片状，具棱角，粒度细。岩屑很少，偶见绿泥石岩屑。玻屑在碎屑物中占绝对优势，玻屑已全部脱玻重结晶成纤维状霏细物，仅保持清晰的假象，它们在岩石中定向分布，状似流纹构造。胶结物为熔岩基质，粒度小于0.01mm，主要为长英质，少数为绢云母。
流纹英安质凝灰熔岩：灰—灰红色，晶屑、岩屑结构，斑状结构，基质显微鳞片变晶结构，隐晶结构，球粒结构，斑杂构造。岩石由少量碎屑物、斑晶(20%±)、基质(79%±)及微量金属矿物、白钛石、磷灰石(1%±)组成。碎屑物包括岩屑、晶屑。岩屑的性质为酸—中酸性火山岩(流纹岩、英安岩)，为不规则的团块，大小一般在0.75mm×1.4mm以下，偶见1.5mm×3mm左右的。晶屑中的长石、石英除少数形状比较规则外，大多都是碎块状，残缺不全，部分具棱角，大多受基质熔蚀，长石轻微绢云母化、绿泥石化，蚀变后个别显环带构造。基质由大量隐晶长英质矿物组成，由于蚀变新生不少绢云母，有不少性质和基质一致的不规则团块、条带，团块和条带光性很弱，具球粒结构，沿长轴定向分布，具斑杂构造。
安山凝灰熔岩：灰绿色，斑状结构、晶屑、岩屑结构、变余玻晶交织结构，块状构造。岩石由斑晶(11%±)、碎屑(13%±)、基质(86%±)三部分组成。斑晶较少，为斜长石，偶见石英，基质由大量的斜长石微晶和绿泥石组成，斜长石微晶成细长针状，无规律分布在光性极弱的绿泥石鳞片的基底中，绿泥石可能由脱玻而来，所以基质为变余玻晶交织结构。在基质中分布有不多的碎屑物，主要为细小的晶屑和岩屑。岩石具不均匀碳酸盐化，绢云母化，呈细脉状分布。
英安凝灰岩：浅灰绿色，晶屑、岩屑结构，块状构造。岩石由碎屑(75%±)、胶结物(23%±)及白钛石、磁铁矿(2%±)构成，其特点是晶屑、岩屑含量高，而且比较细小。晶屑主要为斜长石，少量石英。斜长石形态不规则，具显著的棱角状，绢云母化，颗粒大多在0.18mm~0.14mm±，只有极个别的在0.7mm±，石英大小与长石差不多，因受熔蚀边缘较圆滑。岩屑为安山岩、英安岩，可能含有少数酸性的熔岩，形状不规则，最大的约0.9mm±，大多都在0.5mm以下。胶结物主要为细小的长英质矿物、绿泥石、绿帘石。
安山凝灰岩：灰绿色，凝灰结构，晶屑粉砂结构，胶结物具显微隐晶及显微鳞片变晶结构，块状构造。岩石由细小碎屑(85%±)及胶结物(15%±)组成。碎屑主要是斜长石晶屑，有少量安山岩岩屑。斜长石晶屑一般都很细小，个别在0.25mm×0.47mm~0.7mm×1.4mm之间，大多都在0.15mm~0.36mm之间，更小的则小于0.07mm。胶结物主要为绿泥石，少量绢云母及长英质矿物，胶结物的光性很弱。
上岩组(c1b2)：上岩组(c1b2)为硅质板岩组，粉砂质条带普遍出现在硅质板岩中，岩组出露宽度200m~400m。
硅质板岩：灰绿色，显微花岗鳞片变晶结构，条带状构造。岩石主要由隐晶状的硅质(35%)、绢云母(50%)、绿帘石(7%)、石英(5%)、长石(3%)组成。岩石中夹有粉砂岩条带。
硅质板岩组(c1b2)与中酸性火山岩组(c1b1)呈整合或断层接触。根据火山喷发旋廻、火山岩相分析研究，狼娃山铁矿区下石炭世火山岩，由下而上形成一个由爆发—喷发相、喷发—喷溢相、喷溢—沉积相构成的完整火山活动序列，铁矿的产出，受控于喷发—喷溢相岩层。
爆发—喷发相岩层，位矿区下部层位(c1b 1—a)，主要由含角砾流纹英安质熔凝灰岩组成，期间夹火山角砾岩。这套岩层厚度较大，层位稳定，横贯全矿区。属于爆发岩相一般无明显层理，岩层普遍具有角砾状构造。角砾成份以肉红色流纹岩、流纹斑岩为主，偶见安山岩、大理岩、英安岩、英安斑岩、英安凝灰岩。角砾一般呈尖锐棱角状，但亦有相当一部分塑性角砾，呈蠕状不规则状，塑性角砾往往显示定向排列，可以鉴别火山岩层层序及产状，有的角砾边缘具熔蚀现象。角砾大小不均匀，砾径2mm~100mm，偶见火山集块，块径可达1m，集块排列无分选性。角砾间胶结物主要为火山晶屑及岩屑物质。此外，爆发相岩层中尚见有火山球粒及火山豆。
喷发—喷溢相岩层，属于(c1b1 b)层位，主要由中酸性熔岩及部分凝灰岩组成，为矿区的主要赋矿层位。这套岩层特征如下：
(1)以酸性熔岩为主，中酸性岩次之，这些岩层在纵、横方向，岩性、岩相变化大，层位极不稳定。
(2)不同岩性、岩相层位，往往具有明显弯曲的波状或锯齿状接触界线；不同岩相的同类岩层，如流纹英安质凝灰熔岩与流纹英安质熔凝灰岩，沿走向往往呈渐变过渡关系。
(3)酸性熔岩显示流纹构造、斑状构造，偶见珍珠状构造，中性熔岩具有流动状构造、杏仁状构造。
(4)酸性及中性熔岩普遍含数量不等的晶屑及岩屑，这些碎屑物质呈尖锐棱角状，即熔岩中有火山碎屑物质加入。
(5)无论熔岩或凝灰岩，每一单层岩石中，岩层底部含凝灰质组份、碎屑或角砾数量较多，粒径或块度较大，向上逐渐减少，变细或不复存在。反映每一次火山活动，均遵循由强至弱的活动规律。
(6)在此岩相带内广泛分布安山岩脉，并见有流纹岩脉。
(7)此岩相带内大理岩小透镜体，含海相动物化石—海百合茎。
喷溢—沉积相岩层，属于(c1b2)层位，主要为条带状硅质板岩，条带宽1mm~5mm，由火山析出之硅质及沉积粉砂质条带构成。根据火山活动的强度分析，狼娃山地区火山共三次爆发，随火山能量的释放而趋于平静。每一爆发期中，火山活动的强度及喷发物性质均显示明显的脉动性，即火山活动呈现由强至弱的多次颤动，每一单层岩性亦显示由强至弱的喷发特征。
上述火山岩相特征表明，矿区内存在较多的爆发相火山角砾岩，并见有火山豆角砾岩，偶见集块岩，而熔岩中普遍含有角砾或火山碎屑物质。因此，我们认为矿区下石炭世白山组火山岩，相当于火山口相及近火山口相的产物，由于工作范围有限，故对该区古火山机构的认识仍有所欠缺。
2.1.2第四系(Q)
在矿区分布面积较大，主要分布在低洼处及干涸的沟谷中，为冲积、冲洪积砂砾石层及风成沙。厚度因地而异，根据露天采坑揭露情况来看，矿区北部第四系覆盖较少，南部覆盖较大，厚度最大在109勘探线ZK109.5—2钻孔，厚度为36.60m，一般10m~15m。2.2构造矿区表现为单斜构造，断裂构造及其发育，宏观上构成棋盘格子状，褶皱构造不甚发育。
2.3侵入岩
矿区南侧出露有较大面积的花岗岩体(γ42)，其侵入于下石炭统白山组地层，故其时代应为华力西中期产物。该花岗岩体主要由肉红色花岗岩组成，局部为二长花岗岩。花岗岩中细粒结构，块状构造。其矿物成分为：石英25%、钾长石51%、斜长石22%，云母、角闪石小于3%。岩体中部相变为花岗闪长岩。与其接触的硅质板岩无显著的蚀变现象。
矿区内脉岩较发育，出露有安山岩脉及细粒闪长岩脉，局部见闪长玢岩脉、辉绿岩脉。脉体呈近东西向延伸，并成束成带出现，脉宽为2m~25m不等，脉长数百米至数公里，这些脉岩具火山岩的岩石学特征，它穿切矿区下石炭统地层及矿体，并穿切矿区南侧的花岗岩。在中性脉岩发育带亦往往是区域压性劈理带。
3矿体地质
3.1矿体特征
狼娃山矿区矿体成带出现、成群集中，单个矿体形态具多姿特点。矿带长约6Km，宽约0.5Km~1Km，沿120°~130°方向延伸，矿带总体为北倾，局部地段为南倾。矿体在矿带内呈斜列展布，向东斜落，赋矿岩石主要为灰绿色矽卡岩化安山质熔凝灰岩。由于成矿后期构造活动，矿化带及部分矿体被成矿后期右行扭性断裂破坏。矿体结构复杂、变化大，受成矿后期构造破坏显著。矿体多呈现为透镜状、层状、似层状、脉状、囊状。矿体走向多呈90°~100°方向，地表矿体大部为南倾，倾角多在60°~75°。隐伏矿体多北倾，倾角多在50°~80°。
地表最大矿体Fe185g，长约180m，厚度16.46m。地表矿体平均品位(36个槽探工程)TFe42.94%；隐伏矿体一般长60m~450m，厚1.00m~6.21m，最大厚度14.50m，延深(垂深)145m~200m；最大隐伏矿体Fe28，长约710m，平均厚度5.82m，延深(垂深)368m，平均品位TFe34.55%；矿区钻孔控制矿体最大垂深为676m左右(113线)，最大厚度109线ZK2孔14.50m。
全矿区矿体厚度普遍在1.50m~6.21m，矿体最厚(钻孔)14.50m，厚度变化系数93%；矿体品位30%~45%，最高为65.15%，品位变化系数为25.6%；数据分析表明，矿体厚度变化较大，而矿体品位变化较小。如：Fe3g、Fe39g、Fe114g矿体沿走向、倾向厚度变化均较大，沿走向、倾向品位变化则较小，说明矿体厚度与品位无相关关系。
3.2矿石质量评述矿石结构构造。
(1)矿石结构。根据粒径级别划分，由于各类矿石铁矿物粒级普遍＜1mm，属于细粒结构，矿体个别地段铁矿体矿石矿物粒度为1mm~5mm，属于中粗粒结构。矿石主要结构为粒状花岗结构、纤维变晶结构，板状及板状变晶结构。
(2)矿石构造。根据矿物共生组合特征，矿石分为块状及浸染状构造，块状构造为高品位矿石，浸染状构造为低品位矿石。浸染状构造以非均匀浸染状构造为主，且构造形式较为复杂。以块状、团块状，条带状、脉状构造为主。反团块状构造偶见于条带状构造中，偶见“压入式”条带构造。
3.3矿石的矿物成分
区内矿石按脉石矿物划分，可划分为石英、方解石、磁铁矿组合及绿泥石、阳起石、赤铁矿组合，地表可见少量赤铁矿化磁铁矿石。
矿石矿物为假象磁铁矿、磁铁矿、赤铁矿，黄铁矿较普遍，偶见黄铜矿。脉石矿物为方解石、石英、阳起石、绿帘石。矿石中多见有微量的磷灰石，偶见斜长石、角闪石。次生矿物可见有赤铁矿、褐铁矿，局部地表矿体，可见薄膜状孔雀石及铜蓝沿岩石裂隙面分布。
3.4矿石的化学成分
根据铁矿石化学分析样资料统计：矿区工业铁矿石TFe≥25.47%，TFe最高可达65.15%，TFe平均37.52%，mFe≥16.74%，mFe最高可达58.65%，mFe平均34.13%低品位铁矿石TFe≥20.28%，TFe平均22.47%，mFe≥11.14%，平均12.31%。根据物相分析资料分析，TFe平均含量35.71%，mFe平均含量31.22%，mFe占TFe的87.43%，铁矿石主要矿物为磁铁矿，故矿石类型确定为磁铁矿矿石。
3.5矿石类型
(1)矿石的自然类型。按组成矿石的铁矿物类型划分，矿区矿石自然类型可划分为磁铁矿石、赤铁矿化磁铁矿石、赤铁矿石三种类型，进而按照脉石矿物组合的差别划分亚类。
根据野外实地观察及物项分析，mFe/TFe≤85%，铁矿石工业类型为需选矿的弱磁性铁矿石。
(2)矿石的工业类型。mFe/TFe≥85%，铁矿石工业类型为需选矿的磁性铁矿石。矿区铁矿石品位(TFe)在30%以上的基本为需选矿的磁性铁矿石，铁矿石品位(TFe)在25%以下的基本为需选矿的弱磁性铁矿石。
4矿床成因
狼娃山铁矿带产出于下石炭统白山组火山岩段(c1b1—b)灰绿色安山质熔凝灰岩中，矿带、矿体受矿区岩性控制，矿体与矽卡岩伴生产出，矽卡岩并不完全控矿，灰绿色安山质熔凝灰岩则为控矿岩性，局部细粒浸染状磁铁矿则见于安山质熔凝灰岩中，矽卡岩母岩为安山质熔凝灰岩。
5找矿标志及找矿方向
(1)狼娃山铁矿带产出于下石炭统白山组火山岩段(c1b1—b)灰绿色安山质熔凝灰岩中，矿带、矿体受岩性控制，矿体与矽卡岩伴生产出，因此，白山组火山岩段(c1b1—b)灰绿色安山质熔凝灰岩、英安质凝灰岩及矽卡岩可作为本区找矿标志。
(2)矿区位于红石山南华力西期岛弧带上，中酸性火山岩较发育，在白山泉至黑鹰山，形成一条东西长180km的火山岩带，该火山岩带区域上发育黑鹰山、狼娃山、白山泉等多处铁矿床，所以，该火山岩系应是找矿理想地段。
(3)在矿区深部相继发现规模较大、品位较高的铁矿体(ZK113—11)，这些深部矿体在地表并没有磁异常显示，因此，向深部勘探有可能扩大矿床规模。
(4)该类型铁矿是北山地区较为重要的铁矿类型，具有品位高、粒度粗、易选特征，只因矿体规模较小、构造较复杂，以前未能引起足够重视。如能通过对狼娃山铁矿进一步解剖有所突破，则北山地区对该类矿床找矿远景是可观的。
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