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摘 要 ：大顶山铁矿属“鞍山式”沉积变质型铁矿床， 矿体隐伏于地下280m ～ 677m， 矿体赋存于新太古代泰山岩群山草峪组变 质地层中，岩性为磁铁角闪石英岩，矿床由 1 个矿带 5 个矿体组成，其中②矿体为区内主矿体 ；矿床平均品位TFe 30.18%，mFe 22.51% ；矿石工业类型为需选弱磁性铁矿石。通过对大顶山铁矿地质特征进行系统的总结及矿床成因进行分析研究，对今后在 类似地区寻找同类型铁矿具有重要的意义。
关键词 ：铁矿床 ；地质特征 ；矿床成因 ；平阴大顶山
大顶山铁矿区位于济南市平阴县城西南约 26km 处， 行政区划隶属平阴县洪范池镇， 极值地理坐标为 ： 东经 116 ° 05 ′ 28 ″ ～ 116 ° 19 ′ 58 ″， 北 纬 36° 03′ 01″～ 36° 10′ 31″，面积 92.61km2。区内公路交通较为发达。目前， 在大顶山铁矿区周边已发现洪范池铁矿床和石 河王铁矿床， 分析总结大顶山铁矿床特征， 对在类似地区寻找同 类型的隐伏铁矿床具有重要意义。
1 区域成矿地质背景
大顶山铁矿床位于华北板块（Ⅰ）鲁西隆起区 ( Ⅱ ) 鲁中隆 起（Ⅱ a）泰山 - 济南断隆 ( Ⅱ al) 之泰山凸起（Ⅱ 6al）[1] 的西南部， 南临东平凸起。矿床属东平 -汶上铁矿带一部分。
区域出露地层主要为寒武 - 奥陶纪碳酸盐岩地层和新生代 第四系（图 1），基底为新太古代泰山岩群山草峪组含铁变质岩 系。山草峪组为区域含矿地层，岩性以黑云变粒岩为主，夹少量条带状角闪石英岩、条带状磁铁角闪石英岩、斜长角闪岩、斜长 角闪片岩等 [2]，岩石片理、片麻理发育，其走向近南北，倾向东 或西，倾角60°～ 80°，厚度大于2000m， 岩石属区域变质岩类， 原岩属中酸性、基性火山碎屑岩。在区域上条带状磁铁角闪石英 岩富集成矿， 形成沉积变质型铁矿床。区域构造分为盖层构造和 基底构造， 盖层构造简单， 以单斜为主 ；基底构造以一系列的褶 皱为主，区内泰山岩群变质地层经过强烈的区域变质变形作用 形成了一系列复式褶皱。区内岩浆岩不发育，仅在钻孔中见到， 岩性为花岗伟晶岩脉， 分布在山草峪组地层中（图 1）。
2 矿床地质特征
2.1 矿床地质特征
大顶山铁矿区内发现磁铁矿带一条，位于东部南东峪一 带，矿带纵贯全区，走向 175°，向南、北延出区外。在北部洪范 池矿区和南部石河王矿区均有磁铁矿体产出。矿带总体向东倾斜，倾角 65°～ 75°。大顶山铁矿床隐伏于沉积盖层之下，埋 深280m ～ 677m， 由 1 个矿带 5 个矿体组成， 矿体编号分别为①、 ②、③、④、⑤。矿体呈似层状、串珠状、透镜状产出，磁铁矿体 岩性为磁铁角闪石英岩。矿体赋存于新太古代泰山岩群山草峪 组变质地层中，产状与围岩产状基本一致。矿床共由 10 个钻孔 工程控制，其中见矿钻孔 5 个，未见矿钻孔 5 个。矿体赋存标高 98.0m ～ -507.0m， 矿体一般向深部和两侧延伸有变窄的趋势。
区内矿体总体走向 175°，倾向东，倾角 65°～ 75° ；矿 床平均厚度为 1.60m，厚度变化系数 10.42%，厚度稳定。矿床 内单样 品 TFe 最 高 品位 38.33%， 最低 品位 23.67% ；mFe 最 高 品 位 36.53%， 最 低 品 位 22.07% ；矿 床 平 均 品 位 TFe 31.97%， mFe22.63%， 品位变化系数TFe 27.19%， mFe 41.56%， 属品位变 化稳定矿体。矿体与顶底板围岩（黑云变粒岩） 界线分明，无过 渡现象。矿床 5 个矿体普遍较薄，除②矿体厚度 10.54m，其他矿 体均小于2 m，矿体内无夹石。矿床资源量 664.7 万 t，其中②为 主矿体 ；矿体资源储量 561.7 万 t，占总资源量的 84.5%。其余矿 体矿体为次要矿体（表 1）。
2.2 ①矿体特征
①矿体分布于东峪南崖村东 800m 处，跨第 7 勘探线，由 ZK701 钻孔单孔控制（表 1）。矿体沿走向、倾向长度均为 184m， 呈透镜状，矿体埋深 327m， 赋存标高在 -294.00m ～ -480.00m之 间。矿体走向 355°左右，倾向东，倾角 71° ；矿体平均厚度 为 1.60m ；矿体单样品最高品位 TFe38.33%， mFe27.13%， 最低 TFe36.53%， mFe26.79% ；平均 品位为TFe37.35%， mFe26.94%。 矿石类型为磁铁角闪石英岩，磁铁矿石品位相对较高，mFe 占 TFe 的 72.13%， 围岩为黑云变粒岩和含磁铁角闪石英岩。
2.3 ②矿体特征
②矿体分布于大寨山南西 1400 m ，①矿体南 770 m 处，跨 0 勘探线，由 ZK002 钻孔单孔控制（图 2）。根据磁测异常推测矿 体沿走向 1150m， 倾向延深 430m， 矿体埋深为 280m， 赋存标高 在 -98.00m ～ -507 m 之间。矿体走向 355°左右， 倾向东， 倾角71° ；矿体厚度较大为 10.54m ；矿体平均品位为TFe31.69%， mFe21.51%。品位变化 系数 TFe 为 27.19%， mFe 为 41.56%。矿 石类型为磁铁角闪石英岩。②矿体为本区主矿体，与西部的③、 ④、⑤矿体平行排列。
2.4 矿体围岩和夹石
大顶山铁矿属沉积变质型“鞍山式”铁矿床，矿体围岩岩性 较为简单， 主要为黑云变粒岩类。矿体内的夹石主要为条带状含 磁铁（石榴、角闪） 石英岩、黑云变粒岩等。
3 矿石特征
3.1 矿石矿物成分
矿石金属矿物主要为磁铁矿， 少量赤铁矿、黄铁矿、褐铁矿， 偶见黄铜矿。非金属矿物以石英、普通角闪石为主，其次为辉 石、黑云母、石榴子石、绢云母，副矿物有磷灰石。矿石中石英 含量 15.00% ～ 30.96%， 普通角闪石含量 5.00% ～ 38.88%。
3.2 矿石化学成分
矿床内有益组分为TFe、mFe，伴生有益组分TiO2 品位平 均 0.08%，含量较低，达不到工业综合回收利用要求。矿床平 均品位为TFe30.18%， mFe22.51%。矿石中TFe 含量＜ 50%， 矿 石中 mFe/TFe=74.59％，确定矿石工业类型为需选弱磁性铁 矿石。据组合分析各矿体化学成分及平均含量见表 2。从表中 可见， 矿石中 SiO2 含量 44.15% ～ 49.42%， 平均 47.92% ；Al2O3 含 量 0.97% ～ 4.54%， 平 均 2.34% ；CaO 含 量 1.49% ～ 5.73%， 平 均 2.64% ；MgO 含 量 2.15% ～ 3.62%， 平 均 2.73% ；S 含 量 0.19% ～ 2.12%， 平 均 0.67% ；P2O5 含 量 0.12% ～ 0.22%， 平 均 0.17%。有 害 元 素 As 含 量 9.84×10-6 ～ 11.48×10-6 ，平 均 10.83×10-6；其余成分微量。矿石中有害组分 S、P平均含量较低。
3.3 矿石结构、构造
矿石结构以柱粒状变晶结构为主。
矿石构造主要为条带状构造， 其次为块状构造。
4 矿床成因
沉积变质型铁矿是前寒武纪（特别是早寒武纪） 沉积为主形 成的含铁建造经受不同程度的区域变质作用形成的铁矿床。这 类铁矿赋存于早寒武纪变质岩中，主要由石英（燧石）和氧化铁 矿物（磁铁矿、赤铁矿） 组成，通常具有典型的条带状构造，由 BIF 变质改造而成 [3]。
大顶山沉积变质型铁矿为低品位矿石，是BIF 在后期的变质变形过程中进一步改造形成的，其形成经历了沉积和变质改 造两个阶段。中 - 新太古代，古陆壳很薄，容易拉张形成海盆， 富含铁质的幔源基性 - 超基性岩浆岩大量喷发，其中的铁质建造 为铁质矿物的主要来源，经海水搬运迁移，铁质初步富集。在铁 矿体形成过程中，经历了三期变质作用，使铁质逐步活化富集， 形成层状、似层状含铁变质岩组合。在区域变质的中温中压条件 下，原岩物质发生重结晶作用，形成以磁铁矿、角闪石、石英等 矿物成份为特征的沉积变质型“鞍山式”铁矿床。
大顶山矿床赋存于泰山岩群山草峪组变质岩中。以往铁矿 勘查工作将其确定为沉积变质型铁矿床，属变质铁硅建造铁矿。 省内已勘探的苍峄铁矿、韩旺铁矿以及同属本成矿带的洪范池、 石河王、彭集、大牛及梁林铁矿等均为同一类型。
5 结论
大顶山铁矿位于汶上—东平变质铁矿带的中段，为东平铁 矿的一个组成部分，其形成环境与泰山岩群的形成和发展的演 化机理密切相关 [4]。大顶山铁矿成因类型是区域变质作用的火 山沉积变质型铁矿， 在区域变质温压条件作用下， 使铁质进一步 活化富集， 形成泰山岩群山草峪组层状含铁变质岩组合， 局部形 成层状磁铁矿体。该矿床的矿石属于贫铁矿石， 全矿区平均品位 TFe 31.97%， mFe22.63%， 品位变化较稳定。②号矿体属于厚大 矿体，其他皆为零星矿体，矿体呈层状、似层状、透镜状、串珠 状产出。通过总结大顶山矿体地质特征及矿床成因， 为寻找类似 磁铁矿床起到一定的借鉴作用。
参考文献
[1] 张增奇 , 张成基 , 王世进 . 等 . 山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见 [J]. 山 东国土资源 ,2014,30(3):1-23.
[2] 张增奇、刘明渭 . 等 . 山东省岩石地层 [ Ｍ ]，武汉 ：中国地质大学出版社， 1995 ：7.
[3] 于学峰、张增奇 . 等 . 中国矿产地质志·山东卷·铁钛矿产 [ Ｍ ]，北京 ：地质 出版社， 2019 ：12.
[4] 徐东来，胡艳霞 . 平阴县洪范池铁矿地质特征 [J]. 山东国土资源，2008，24 （1）：8-9.
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