安徽省霍邱县万庄铁矿成矿地质特征及对其几点看法

　　摘要：万庄铁矿为1957年华北904航测队进行1：100万航测时发现，,通过多手段综合找矿,共发现三条矿体。系统研究了区内矿床成矿地质特征,本区地层区划属华北地层区，淮河地层分区。地层单属华北新太古—古元古变质地区，晋冀豫皖太古变质地带，登封—霍邱区。
　　关键词：万庄铁矿、华北地层、矿床成因
　　1区域地质特征
　　1.1地层
　　本区地层区划属华北地层区，淮河地层分区。地层单属华北新太古—古元古变质地区，晋冀豫皖太古变质地带，登封—霍邱区。根据岩石组合可分为两个建造系列，三个岩石地层组，四个段，其原岩建造相当于一个中基性火山—沉积旋回，由中基性火山喷发转向陆源碎屑增多的沉积环境。据若干矿床普查资料，已知有重新集、吴集和草楼三个混合花岗岩体，其余均为岩脉。
　　1.2岩浆岩
　　据若干矿床普查资料，已知有重新集、吴集和草楼三个混合花岗岩体，其余均为岩脉。
　　①岩体
　　由其接触关系可知为区域变质作用以后的产物，可能是地壳下层物质部分熔融形成的花岗质岩浆，因构造作用侵位。它们既有部分熔融的特征，又有分异结晶特点，化学成份上构成钙碱系列。霍邱铁矿研究项目工作时，测得全岩Rb—Sr同位素年龄值为1781±42百万年。
　　②岩脉
　　区内岩脉系相当发育，仅在有限的出露范围统计，便约有60条，规模南北一般长约数百米，东西宽数米，发育程度大体上有南强北弱趋势。岩性可分为酸性、中性、基性以及碱性岩类。其它隐伏范围内的岩脉也屡有见及，但往往为单孔揭露，产状及规模多不详。
　　③喷出岩
　　见于吴集矿床东南部钻孔中，属侏罗系毛坦厂组上部。
　　1.3构造
　　本区地处华北地台南部，位于豫—淮台褶带东段之淮南复向斜以南，六安断裂以北，合肥拗陷和潢川拗陷之间，即构成淮阳山字型构造脊柱的四十里长山一带。
　　1、褶皱构造
　　按其形成先后顺序可分为阜平期、中岳期和燕山期褶皱。
　　2、断裂构造
　　根据现有资料，并结合区域地质特征分析及物探资料解译，已知区内有断层60余条，多隐伏于第四系之下。断层规模一般为数公里，部分小于1km，其形成和主要活动期晚于凤阳群，按走向可分为北西和北北东向，两组断层多呈“X”型相交，另外一组近南北向，其规模较小。
　　1.4区域矿产
　　区内矿产主要为沉积变质铁矿，次为非金属矿产，与岩浆活动有关的热液型矿产较少。
　　2矿区地质特征
　　2.1地层
　　矿区地表为第四系(Q)覆盖，厚度50～90m。在第四系与含矿岩系之间分布有青白口系(Qn)泥灰岩，最大厚度125.36m。
　　区内含矿岩系为新太古界霍邱群周集组(Ar4Z)变质岩，共划分为五个岩性段[1]，自老至新为：①黑云斜长片麻岩（变粒岩）混合岩段(Ar4Z1)，最大厚度470m，未见底；②含磁铁矿岩段(Ar4Z2)，含I、III号矿体；③含铁大理岩段(Ar4Z3)，厚度70～140m;④磁铁、镜铁石英（闪石类）片岩段(Ar4Z4)，厚度14～125m，含II号矿体；⑤白云石大理岩段(Ar4Z5)，厚度100m以上。
　　2.2岩浆岩
　　矿区内岩浆岩不发育，仅见少量酸性岩脉、基性岩脉和石英脉。
　　2.3构造
　　矿区褶皱构造呈倒转背斜和倒转向斜（阜平期褶皱）组合，III号矿体位于倒转背斜的正常翼（西翼），I、II号矿体位于倒转背斜的倒转翼（东翼），即周集倒转向斜的倒转翼（西翼），地层总体走向NW～SN，倾向W，倾角45～65°。此外，区内小的褶皱、揉皱现象较发育。
　　矿区内断裂构造较发育，断层主要有：①F26，走向近SN向，与周集倒转向斜褶皱轴面平行，表现为周集倒转向斜核部及东翼的地层缺失，具压扭性质；②F18，分布于ZK34～ZK35孔之间，走向300～330°，倾向NE，倾角70～80°，平面上具右行平移性质，剖面上具正断层性质，断距150m，推测长度大于2000m。
　　此外，矿区内还见有破碎带构造（主要分布在3～0线附近）和裂隙构造（按与片理的交切关系，分纵向、斜交、横向三组）。
　　3矿床（体）地质特征
　　3.1矿体特征
　　矿区内共揭露三个铁矿体，其编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体。Ⅰ号、Ⅱ号矿体位于周集倒转向斜的倒转翼，Ⅲ号矿体位于周集倒转向斜的西侧背斜之西翼，由赋存地层确定位于Ⅰ号、Ⅱ号矿体下部。矿体呈层状顺层产出，走向北西，呈层状及透镜状，沿走向、倾向矿体可见膨胀、收缩、分叉、复合现象，并偶见尖灭、再现等特征。矿体产状被褶皱构造所制约，并产出于背斜两翼。各矿体形态产状分述如下：
　　Ⅰ号矿体：由5层以上零星矿体组成，矿体呈透镜状、层状，赋存于霍邱群周集组二段（Ar4Z2）顶部及上部片岩—片麻岩地层内。矿体沿走向、倾向均不稳定产出，在14线、6线、2线、3线均有零星分布，且在3线上出露5层矿体，各矿体空间分布连续性差，产出层位差异较大。但矿体均顺层产出，最大推断长度300m，最大延深335m，走向145°～200°，总体走向近南北向，倾向W，倾角为45°～60°，平均55°。各分矿体厚度不一，单层厚度2.55m～24.25m，平均12.65m。矿体出露标高-123m～-738m，埋深171m～793m。
　　Ⅱ号矿体：为矿区主要矿体，呈层状产出于霍邱群周集组四段（Ar4Z4）磁铁、镜铁石英（闪石类）片岩地层内。除4线零星揭露两个薄矿层外，矿体呈单斜构造稳定产出于0线以南。矿体顺层产出，控制长度1400m，最大延深1020m，走向140°～170°，倾向SWW～SW，倾角30°～80°，平均55°。矿体厚度2.00m～29.12m，平均17.96m。矿体出露标高-75m～-868m，埋深129m～925m。
　　Ⅲ号矿体：位于矿区西南部，18线ZK182、ZK183钻孔揭露本矿体，矿体呈透镜状、层状产出于霍邱群周集组二段（Ar4Z2）底部片岩—片麻岩地层内。矿体位于周集倒转向斜的西侧背斜之西翼，与Ⅱ号矿体所在地层呈背斜两翼对称分布，推测与Ⅰ号矿体的部分矿层存在相关关系。本矿体仅单剖面控制，且沿走向两侧均无工程控制，因此矿体连续性和分布规模未查明。矿体顺层产出，推断长度400m，最大延深170m，走向近南北，倾向W，倾角50°。矿体厚度2.00m～19.15m。矿体出露标高-260m～-725m，埋深312m～763m。
　　3.2岩石质量
　　1.矿物成分
　　原生矿石金属矿物主要为镜铁矿、磁铁矿、少量假象赤铁矿、黄铁矿和微量黄铜矿；脉石矿物种类较多，以石英、角闪石为主，其次为阳起石、石榴子石、黑云母、白云石，含少量一微量绿泥石、绿帘石、十字石、兰晶石和堇青石等。
　　氧化矿石金属矿物以半假象赤铁矿为主，次为假象赤铁矿，局部分布有褐铁矿；脉石矿物主要为石英和硅酸盐类矿物。
　　2、矿石结构、构造
　　原生矿石结构主要为变晶结构、他形～半自形晶结构、包含结构、交代结构、压碎结构、重结晶结构；矿石构造以条带状、细纹状、条痕状、浸染状构造为主，其次为斑点状、皱纹状、片状、瘤状构造。
　　氧化矿石多呈交代结构，块状～碎块状构造。
　　3、矿石化学成分
　　根据岩石化学全分析结果，矿床内TFe最高含量52.00%，最低含量20.05%，平均含量33.11%，mFe最高含量24.72%;最低含量0.20,平均含量3.58%，mFe平均占有率11.06%
　　4、矿石类型
　　矿石自然类型主要为（阳起）石英境铁矿石，其次为阳起石英磁铁镜铁矿石、榴石角闪石英磁铁矿石，少量为黑云母石英磁铁矿石、透闪石英磁铁矿石。矿石工业类型主要为需选铁矿石。
　　3.3矿体围岩和夹石
　　I、III号矿体顶底板（近矿围岩）岩性主要为黑云（角闪）斜长片麻岩，含榴石阳起角闪片岩，石英二云（白云）片岩，阳起（石英）片岩等。I、III号矿体内无夹石。
　　II号矿体底板主要为灰～灰白色白云石大理岩，顶板主要为含黑云母、磁铁矿阳起透辉白云石大理岩；矿体内分布有少量夹石，单层厚度0.65～3.llm，岩性主要为石英二长片岩、阳起石英片岩等。
　　矿床成因类型为沉积变质型层状矿床。
　　3.4矿石加工技术性能
　　试验结果认为万庄铁矿矿石类型较简单，大部分为镜铁矿，铁矿物嵌布粒度较粗，属于酸性较易选矿石。
　　4矿床开采技术条件
　　本矿床开采技术条件属以水文地质问题、工程地质问题为主的中等类型（即Ⅱ-4型）。
　　5矿石资源储量
　　5.1工业指标
　　本矿体确定的工业指标以TFe做为矿石质量评价和矿体圈定的标准，工业指标如下：
　　边界品位（TFe）：≥20%；
　　最小工业品位（TFe）：≥25%；
　　最低可采厚度：2m；
　　夹石剔除厚度：2m。
　　5.2资源量估算
　　地质详查报告提交万庄铁矿总资源储量为4492.89万t，平均品位TFe32.37%。其中控制的内蕴经济资源量（332）2006.05万t，占44.65%。其中工业品位矿石量1836.80万t，平均品位TFe33.36%；低品位矿石量169.25万t，平均品位TFe23.58%。推断的内蕴经济资源量（333）2486.84万t，占55.35%，其中原生工业品位矿石量2424.96万t，平均品位TFe32.83%；原生低品位矿石量53.48万t，平均品位TFe23.26%；氧化工业矿石量8.40万t，平均品位TFe28.01%。
　　6对原报告的评述
　　地质详查报告认为万庄铁矿床属沉积变质矿床，矿床规模属中型，根据矿体规模、矿体形态复杂程度、构造复杂程度、矿床有用组分分布均匀程度等矿体特征，确定本矿床为第Ⅱ勘查类型偏简单。其勘探网度为：用200×200m网度求控制的内蕴经济资源量（332），用400×400m网度探求推断的内蕴经济资源量（333）。其工程间距达到规范所推荐的工程间距。工程布置中因矿体形态的变化，局部工程控制间距有一定的变化，但一般不超过工程网度的10%。边界品位（TFe）：≥20%；最小工业品位（TFe）：≥25%；最低可采厚度：2m；夹石剔除厚度：2m。采用平行垂直断面法估算资源储量。
　　参照地质矿产行业标准《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002），该报告矿床类型判断正确、矿床勘查类型确定合理、勘探网度控制基本准确、储量级别划分与矿体圈定基本准确、储量计算方法正确。
　　地质详查报告编写规范，章节安排合理，附图、附表、附件基本齐全。
　　7存在问题及建议
　　（1）由于详查地质工作的局限性，对矿体的氧化带界线未能准确界定。以钻孔中岩石风化带界线来拟定矿体的氧化带界线，是不尽合适的，尤其是氧化矿石的无体重样。需要在后期地质工作中予以完善和补充。
　　（2）虽然矿体一般呈层状,分布较稳定,工程对矿体控制程度较好，但在局部矿段控制程度较差，如对Ⅰ号矿体在5～0线之间的分布与F18断层破坏机制控制控制程度较低。需要在后期地质工作中，加强对局部矿段的探矿工作。
　　（3）矿石、岩石的物理力学性质，是评价矿体与岩体稳定条件的主要依据，也是矿山开采选择凿岩设备的主要依据。而地质报告没有给出该数据，满足不了对矿体及岩体稳定性评价的需要。因此在今后的生产过程中，应进一步补做矿石及岩石的物理力学性质试验。
　　（4）水文地质工作代表性不强，深度较浅，需补做工作。
　　（5）矿区无探明储量，需要进行补充探矿，使矿区达到勘探级别要求。
　　参考文献:
　　[1]安徽省地质矿产勘查局313地质队.安徽省霍邱县万庄铁矿详查地质报告.2009.
　　[2]采矿设计手册.中国矿业大学出版社.2006.

《安徽省霍邱县万庄铁矿成矿地质特征及对其几点看法》

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