山东淄博肖家庄地区铁矿成矿规律及找矿方向研究论文

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　　摘 要 ：肖家庄地区位于金岭铁矿区北西侧，主要出露地层为马家沟群、月门沟群等，金岭短轴背斜位于区域中心位置，为本 区域的主要控矿构造之一，金岭闪长杂岩体形成于中生代，为燕山中晚期的产物，其与奥陶系灰岩接触带上赋存铁矿体。通过 对该矿床成矿规律研究， 为本区域找矿提供依据。

　　关键词 ：铁矿 ;金岭杂岩体 ;成矿规律

　　矽卡岩型铁矿床主要形成于中、浅成侵入体与碳酸盐岩等 化学性质活泼的围岩接触带及其附近与成矿有关的岩体为基 性、中基性侵入岩。矽卡岩型铁矿主要产于侵入岩体与碳酸盐岩 地层接触带上， 国内矽卡岩型铁矿常呈矿集区形式出现， 规模多 属中、小型。金岭矿区铁矿床为典型接触交代矽卡岩型磁铁矿 床， 肖家庄矿床位于金岭矿区北西处， 本文通过对肖家庄矿床成 矿规律的探讨， 为该区找矿工作提供建议。

　　1 区域地质概况

　　金岭铁矿床位于山东中部鲁山山前平原区，胶济铁路北侧， 为淄博市临淄、张店、桓台交界处。东西宽 7 km， 南北长 20 km， 面积约 140 km2 ;其大地构造位置处于华北板块(Ⅰ)、鲁西断隆 区(Ⅱ)、鲁中隆起(Ⅲ)、鲁山—邹平断隆(Ⅳ)、邹平—周村凹 陷(Ⅴ)东缘 [1]。

　　区域内主要出露地层自下而上为古生代奥陶纪马家沟群 (O2-3M)、石炭～二叠纪月门沟群(C2-P2Y)等(见图 1)。

　　区域内断裂构造发育，主要发育有北东向及近东西向两组 断裂，其中北东向张店断裂、玉皇山断裂、陈家庄断裂构成本区 构造主要格架，并控制着金岭闪长杂岩体的产出形态和矿床的 展布空间。另外，区域内中部发育有轴向为北东向的金岭背斜， 核部为中生代燕山期侵入岩，两翼为古生代奥陶纪马家沟群和 石炭～二叠纪月门沟群地层。

　　区域内岩浆岩主要为中生代燕山晚期沂南序列东明生单元 中细粒辉石闪长岩、大有单元中细粒含黑云角闪闪长岩、上水河 单元细粒角闪闪长岩、核桃园单元细粒角闪石英闪长岩。

　　2 矿床地质特征

　　2.1 矿床地质概况

　　矿区内地层与成矿有关的地层为奥陶纪马家沟群八陡组地 层石灰岩。该组地层分布在区内中部，厚度约 80m。地层总体产 状为倾向 315º，倾角 40º，主要岩性为厚层泥晶灰岩夹薄层白云 质灰岩。厚层泥晶灰岩 ：青灰色，泥晶结构，厚层块状构造。矿 物成份主要为方解石，含量约为 95%，次为约 5% 的白云石及少 量的泥质。白云质灰岩 ：青灰色，泥晶结构，薄层块状构造。矿 物成份主要为方解石，含量约为 70%，次要矿物为白云石，含量 约为 20%，其余为少量的泥质物。该组地层与上覆本溪组地层 呈平行不整合接触。

　　张店断裂分布在矿区西侧外围，为一压扭性断层，走向约为 20°，倾向290°，倾角约 75°左右。东侧外围为金岭短轴背斜， 背斜轴部走向 40° ~45°，背斜西侧为八陡组灰岩与侵入岩接 触部位，地层走向 55°左右，倾向 35°左右，矿区位于地层与侵 入岩接触带上。

　　金岭岩体属中偏碱性的侵入杂岩体，主要可分为中细粒黑 云闪长岩和辉长闪长岩两种。区内与铁矿相关的主要为黑云闪 长岩。

　　2.2 矿体特征

　　该矿床为典型接触交代矽卡岩型磁铁矿床。为闪长岩侵入于碳酸盐岩(马家沟群灰岩八陡组地层) 发生接触交代作用而形 成的， 铁矿体在空间上的分布严格受接触带和矽卡岩的控制。铁 矿体赋存于闪长岩与石灰岩的接触带上，呈透镜状、纺锤状产 出，具有分枝、复合、膨缩现象。

　　矿床由 1 个矿体组成，编号为Ⅰ号矿体，呈透镜状产出， 沿 45°方向延伸，倾向 315°左右，倾角 50°左右，矿体沿走 向长约 660m， 宽约 120m， 倾 向最大延深 174m， 埋藏深度在 80.00m ～ 228.00m， 矿体赋存标高 -52.00m ～ -200.00m， 矿体厚 1.71m ～ 36.71m， 平均厚度约为 11.56m， 厚度变化系数 63.23%， 变化较稳定。TFe 品位 24.69% ～ 66.39%， 平均 53.26%， 品位变 化系数为 29.61%， 矿石质量稳定。

　　2.3 矿石特征

　　矿石矿物以磁铁矿为主 ,含量约占 75%，其次为赤铁矿和微 量的黄铜矿、黄铁矿、次生假象赤铁矿等，含量约为 25%。矿石 中的脉石矿物主要为透辉石、石榴子石、绿泥石、方解石、金云 母、石英等，总含量较低。局部裂隙发育，裂隙内被方解石等矿 物充填。大部分透辉石被碳酸盐交代呈残留体存在。局部绿泥石 发育。黄铁矿呈他形粒状到半自形粒状，粒径 0.2mm ～ 1 mm， 略有破碎。黄铜矿为他形片状， 粒径 0.03mm ～ 0.17 mm， 部分已 被辉铜矿和斑铜矿所交代。赤铁矿、假象赤铁矿矿石主要分布在 矿体上部。红色- 褐红色，泥状、粉状或半粉半块状等构造。主要 矿石矿物有假象赤铁矿、赤铁矿、磁铁矿等 ;脉石矿物有透辉石、 金云母(蛭石)及方解石 ;另有少量黄铁矿、斑铜矿、孔雀石等， 矿石磁性中等。

　　2.4 围岩蚀变

　　矿体顶板围岩为奥陶纪灰岩，与矿体界限明显。底板围岩为 矽卡岩，具有明显蚀变现象，蚀变类型大多为矽卡岩化、大理岩 化、蛇纹石化、透辉石化、绿泥石化等。围岩蚀变可见互相叠加， 矿化与蚀变强度具有相关性。

　　3 成矿规律探讨

　　肖家庄铁矿为燕山晚期的中基性岩浆侵入体与奥陶系碳酸 盐岩接触产生的矽卡岩型铁矿床，即奥陶系碳酸盐受深部侵入 的中基性岩浆作用，受岩浆热液作用与碳酸盐围岩发生接触交 代作用，形成矽卡岩，并在矽卡岩退化蚀变过程中发生磁铁矿 化，最终形成铁矿。

　　3.1 成矿模式

　　金岭地区岩浆岩侵入具有多期性，其成矿同样具有多期性 的特征， 矿床成矿模式为 ：

　　燕山期构造运动的进行，鲁西地区地幔柱沟通了深部的幔 源物质， 带来了深部的偏基性岩浆。岩浆热液沿着断层裂隙侵入 到奥陶纪马家沟群地层中， 随着岩浆热液的不断上涌， 对上覆地 层产生了托举的作用， 进一步加剧了断层发育， 使得偏基性岩浆 在裂隙发育的部位富集，形成了富含铁质的含矿原岩 [2]。燕山晚 期，随着随着构造运动的持续和时间的推移， 岩浆热液温度逐渐 降低，其岩浆热液开始由偏基性的热液转化为中基性、中性。这 些偏中性的岩浆热液再次侵入到奥陶纪马家沟群的灰岩中，对 前期形成的富含铁质的闪长岩进行烘烤、萃取作用， 其萃取出的富含铁质的热液再次与马家沟群灰岩接触， 最终在接触带、裂隙 发育区富集成矿。由于地幔物质对地层的托举作用 [3]，金岭地区 地层隆起， 在风化剥蚀等外动力地质作用下， 其地层不断遭到剥 蚀，矿体埋深较浅。因此，金岭地区铁矿具有岩体蚀变较强，具 有多期次侵入等特点。

　　3.2 找矿方向

　　金岭杂岩体为典型的矽卡岩性磁铁矿，受中基性侵入岩、区 域性深大断裂控制作用明显，其地层、构造、岩浆岩、物探等都 具有十分鲜明的特点。因此找矿工作主要集中在一下4 个方面。

　　(1)围岩因素 ：控矿围岩主要为奥陶纪灰岩，成矿条件较好 的是马家沟群八陡组，该组地层厚度较大，主要岩性为厚层泥 晶灰岩夹薄层白云质灰岩，其中厚层泥晶灰岩中方解石含量为 95%，质地较纯钙质含量高，化学活性较强。加之碳酸岩岩性较 脆，裂隙、岩溶发育， 渗透性强， 是良好的导矿容矿构造 [4]。碳酸 盐在高温下易分解出 CaO，其与岩浆热液共同作用形成矽卡岩 的过程中，使得 Fe 元素形成氧化物沉淀，最终形成磁铁矿。因 此，碳酸岩纯度高、厚度大、裂隙发育的位置易于形成矽卡岩性 铁矿。

　　(2)侵入岩因素 ：地幔柱沟通了深部物质，中基性岩浆沿地 幔柱向上前移， 带来了大量的铁质。多期次的热液侵入对铁质不 断萃取、富集，并最终在裂隙发育部位富集成矿，因此中基性侵 入岩是金岭杂岩体成矿的物质来源与重要找矿标志。

　　(3)构造因素 ：与成矿相关的构造因素主要为金岭短轴背 斜，背斜形成的裂隙及构造脱空区域为幔源岩浆侵入提供了空 间，而岩浆侵入对金岭短轴背斜又产生了托举效应， 使得背斜进 一步发育。在此过程中，岩浆热液进入背斜两翼，与马家沟群八 陡组灰岩反映形成矽卡岩化，并在地层产状变化处等有利的容 矿构造处富集成矿。

　　(4)物探特征 ：主要为重力和航磁异常特征明显，重力异常 与航磁异常的重叠区是该类型铁矿赋存的位置。

　　4 结论

　　金岭杂岩体形成于燕山晚期，为中基性岩浆岩侵入奥陶系 马家沟群灰岩形成的。金岭短轴背斜为区域的主要控矿构造， 矿 床主要分布在金岭短轴背斜两翼与侵入岩接触部位。因此， 金岭 短轴背斜两翼矽卡岩发育地区为成矿的有利位置和重要的找矿 标志。

　　参考文献

　　[1] 宋明春，艾宪森，于学峰，等.山东省矿产资源类型和时空分布特点 [J].矿床 地质， 2015. 34(6)：1242-1243.

　　[2] 马明，常洪华，李亚东，等.淄博-莱芜地区矽卡岩型铁矿成矿规律和成矿 模式探讨 [J].山东国土资源， 2020.36(7)：9-15.

　　[3] 赵一鸣，丰成友，李大新.中国矽卡岩矿床找矿新进展和时空分布规律 [J]. 矿床地质， 2017.36(3)：519-543.

　　[4] 张超， 崔芳华， 张照录， 等.鲁西金岭地区含矿闪长岩体成因 ：来自锆石U- Pb年代学和地球化学证据 [J].吉林大学学报(地球科学版)，2017.47(6)： 1732-1745.

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