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论文马头城铁矿矿床 成因等 论文(定稿) 怀远马头城铁矿矿床特征及成矿控制因素分析，张洪洲，孙亚力张立明(安徽省地质矿产勘查局312地质队，安徽蚌埠233040)摘要马头城铁矿为单一原生磁铁矿,矿区主要为第四纪冲积层所覆盖，本文对马头城铁矿的矿床特征、成因以及控制因素做了分析与研究。 关键词矿床特征，磁铁矿，怀远马头城。 0、马头城铁矿位于郯庐断裂带西侧，属山东台背斜徐蚌凹折带之南缘及合肥台凹之北翼边缘（图1）。 由于该区为一广阔的淮河冲积平原，除荆、涂二山及新城口、上窑一带零星山丘有岩石出露外，其他地区皆被较厚的第四纪冲积层所覆盖。 因此本区区域地质工作做的不多，根据已有钻孔及其它地质资料，对本区矿床特征及成矿控制因素的分析，无疑对于本区的成矿预测及确定找矿方向有积极意义。 图1蚌埠地区构造体系图Fig.1Map ofBengbu RegionalTectonics System 1、区域地质1. 1、地层矿区地层由老至新主要由新太古代五河杂岩、新元古代八公山群、寒武系、白垩系及第四系地层组成。 矿体赋存于新太古代五河杂岩中。 1. 2、构造本区构造单元属山东台背斜徐蚌凹折带之南缘及合肥台凹之北翼边缘。 从构造性质上看，为北北东到近东西走向、斜向南的缓倾单斜构造。 区内小的断裂褶曲较为发育。 较大断层有武店逆掩断层，断层线呈北西南东向，作者简介张立明（1962），男，安徽霍邱人，工程师，从事地质矿产勘查工作。 使西南部的五河杂岩逆掩于东部中下寒武系地层之上。 1. 3、火成岩从区域地质岩石的分布和种类来看，该区火成岩活动比较频繁，根据不同岩性与各类火成岩体之相互关系来看，主要有三个造岩时期 （1）、吕梁运动时期本区在吕梁运动时期即有酸性火成岩的活动，且较为广泛，主要为一套浅色花岗岩，岩石多受挤压，微显片麻状构造，多侵入前震旦系基地褶皱带的中心部分或复式褶皱带的中心，形成怀远、蚌埠一带的蚌埠台凸，为该区较大侵入岩体。 与此同期，有伟晶岩脉及石英脉的穿插贯入，往往产生一系列的有色金属矿床。 （2）、燕山运动时期燕山运动不但在该区产生强烈的构造，并有火成岩的侵入和火山岩的活动。 主要为闪长岩，常呈小型的侵入体，沿构造裂隙侵入，尤以马头城一带较为显著，从钻探资料得知该期火成岩体常与碳酸岩系地层接触而产生一系列中小型的热液铁矿，同时尚有安山斑岩、流纹岩、火山角砾岩等产出。 （3）、喜玛拉雅运动在南部武店一带，常有玄武岩脉贯入。 2、矿床地质特征2.1含矿围岩特征查区基岩主要由前震旦纪变质岩系花岗片麻岩、大理岩、片岩等所组成的变质岩群，其次有后期的侵入岩及火山岩体的侵入，由于原岩的成分不同及其受后期的多次变质、蚀变作用，使查区岩石甚为复杂。 其中在变质岩系中的片岩，为见矿标志层，该类岩石一般厚4080米，主要分布在矿体的顶底板，由于受区域变质作用后复经热液交代等的影响，故原岩成分及其组织结构均有所改变，根据不同岩性分为两类黑云母化片岩，磁铁矿沿片理呈条带状交代，与矿体呈渐变接触，为矿体的直接顶底板围岩；透辉石、透闪石化片岩，呈暗绿色粒状变晶结构，片状构造及条带状构造。 区内火成岩主要有闪长岩、安山斑岩、凝灰角砾岩等，系中生代的产物，其分布范围，皆受构造裂隙控制。 区内脉岩主要有石英脉及花岗伟晶岩脉两种。 2.2矿体特征本区矿体皆为较规则的缓倾斜似层状或透镜状单层矿体，规模不大，形状简单，产状规则。 磁铁矿多沿片岩或大理岩片理成条带状浸染交代，与围岩多呈渐变过渡型接触。 2.3矿石的组成矿物、结构、构造特征2.2.1矿物组成及其结构本区矿石的主要原生金属矿物有磁铁矿，次要的金属矿物为黄铁矿，次生的金属矿物有褐铁矿，脉石矿物有方解石、黑云母、透辉石、透闪石、角闪石、钾微斜长石、阳起石、绿帘石、滑石、蛇纹石、石榴子石、石英、磷灰石等。 因多种矿物的共生组合，所以结构颇为复杂，蚀变矿物也较多。 主要金属矿物结构特征如下 （1）磁铁矿呈自形、半自形中至细粒状集合体，结晶性能较强，具强烈的磁性反应，均沿着方解石颗粒的间隙进行交代，可见到插入或包裹透辉石、透闪石、角闪石、石榴子石的现象。 但磁铁矿往往被矽质所交代。 （2）黄铁矿自形、他形，呈不规则的粒状或细脉浸染状镶嵌。 （3）褐铁矿为磁铁矿的次生氧化物，可成假象存在，另一种成因，为铁镁矿物的析出物，多呈不规则的网络脉状出现。 2.2.2矿石构造由于本区矿体多交代于片岩及大理岩中，因此，片状及柱状矿物较多，磁铁矿呈团块状交代或与脉石矿物黑云母、透辉石、透闪石相间成条带排列，磁铁矿与脉石矿物相互消长，矿石多呈条带状构造。 2.2.3矿石类型该区矿石中一般含硅酸铁不高，可熔铁与全铁之差不超过12%，且变化不大，氧化铁的含量一般为1520%，与全铁之比值小于3.5，故从自然类型来看，极为简单，属单一的原生磁铁矿石。 2.2.4矿物生成顺序根据岩矿鉴定资料分析1，其矿物生成顺序如下本区的变晶粒状方解石及角闪石为原生的沉积变质矿物，所有后期变质及蚀变矿物皆交代以上两者，在矽卡岩热液期首先生成石榴子石、透辉石、透闪石阳起石、绿帘石、黑云母。 磁铁矿生成晚于上述矿物，多围绕着上述矿物的间隙生长或成星散状沿着上述矿物的解理进行交代为热液期的产物。 磷灰石、石英的生成要晚于磁铁矿，磁铁矿颗粒在石英中可形成包体。 黄铁矿为热液晚期石英硫化物期的产物，次生氧化矿物有褐铁矿、石英、方解石，生成顺序见表1。 表1矿物生成顺序表Tab.1Sequence ofminerals toform成矿阶段主要矿物矽卡岩期石英硫化物期次生氧化物阶段无矿阶段金属氧化物阶段石榴子石透辉石透闪石绿帘石黑云母磁铁矿磷灰石石英黄铁矿褐铁矿方解石 3、矿床成因及控制因素3.1围岩蚀变该区地层因受火成岩成矿热液的影响，因此围岩的变质、蚀变现象较为显著，总的可以归纳如下1矽卡岩化一般出现在接近火成岩闪长岩和近矿的围岩中，主要矿物为钙铁石榴子石和钙铝石榴子石，多呈自形粒状，为典型的接触变质产物。 2透辉石、透闪石化在近矿围岩中或与矿伴生产出，多呈完好的自形晶，主要交代大理岩和片岩中之方解石而生成。 3黑云母化多出现于近矿围岩中，在透辉石，透闪石化强烈处，黑云母化也强烈，部分黑云母为透闪石的蚀变产物。 4绿帘石化在个别钻孔中的近矿围岩中出现绿帘石化，它与石榴子石常密切共生，成自形粒状。 5长英岩化一般较为普遍，在大理岩、花岗片麻岩中，石英和长石（钾微斜长石）呈扁豆状或眼球状，排列的方向与原岩片理一致。 6矽化普遍出现于大理岩中，特别是远矿的大理岩中，呈不规则的粒状或胶状，主要特点方解石被熔蚀而呈锯齿状，但参与化学反应而产生的新矿物是比较少见的。 7蛇纹石化、滑石化出现于离矿稍远的围岩中，交代方解石而生成，为低温热液蚀变产物。 8黄铁矿化局部出现较明显，多呈自形星散粒状或细脉状侵染交代，在矿体中以及近矿围岩和距矿体较远的围岩中皆可见到，无一定的分带规律。 综合上述围岩蚀变现象，石榴子石为矽卡岩早期形成，透辉石化、透闪石化、绿帘石化以及黑云母化均为高温热液产物，与成矿关系极为密切，为该矿区见矿的标志矿物。 蛇纹石化、矽化、黄铁矿化均为低温交代蚀变矿物，系远矿蚀变带。 3. 3、矿液母岩及成矿时期矿区内近矿火成岩仅为闪长岩一种，并无其他火成岩发现。 在闪长岩与大理岩、片岩接触处或其接近的围岩有矽卡岩化现象，产生钙铁、钙铝石榴子石，或有一系列的高温热液交代矿物透辉石、透闪石、绿帘石、黑云母等生成，并有磁铁矿交代，因此该区成矿母岩应为闪长岩体。 该闪长岩的特点黑色矿物含量较多，长石主要为中性斜长石，具环带状结构，呈自形晶；黑色矿物呈他形晶，具包长结构，因此该闪长岩生成时代应当较新。 并可与淮北肖县、宿县及淮南五河中老爷山、嘉山峰山李等一带的闪长岩体岩性相当2，因此推断该区闪长岩的侵入和矿床的生成为中生代的产物。 3. 4、矿床成因类型及成矿的地质条件 （1）矿床成因由于矿体产生在大理岩、片岩与火成岩的接触带或较近的部位，并见有一系列的矽卡岩矿物和高温热液蚀变矿物石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、黑云母等。 磁铁矿与这些矿物密切伴生，在矿体上下均有这些矿物组成较厚的蚀变带出现，矿石呈明显的交代残余结构，因此证明该矿床为一高温热液交代矿床。 （2）成矿地质条件本区为一套钙质、泥灰质砂质地层，经区域变质作用而成为含镁质较高的大理岩、钙质角闪石片岩和片麻岩，当中生代火成岩活动时，闪长岩沿断层构造裂隙而侵入，并分枝插入于围岩中，在与火成岩接触或接近火成岩的大理岩、片岩中产生一系列的矽卡岩矿物或高温热液蚀变矿物、而磁铁矿则沿着这些矿物或方解石的间隙进行交代沉积。 由于大理岩含镁质较高，化学性质稳定，磁铁矿不易交代，故铁矿多沿化学性质较活泼的由泥灰岩变质而成的钙质角闪石片岩中。 因此，矿体的生成和磁铁矿的交代沉积皆受围岩片理构造的控制。 4、找矿标志由于该矿床为一与闪长岩有关的高温热液交代矿床，矿体多交代于接近闪长岩的大理岩及片岩中，矿体上下围岩皆有强烈的围岩蚀变现象。 且蚀变带较厚有分带现象。 近矿蚀变带为透辉石化、透闪石化、黑云母化；远矿蚀变带为滑石化、蛇纹石化、矽化，一般愈接近矿体蚀变愈为强烈，暗色矿物亦愈多；离矿愈远则愈微弱，暗色矿物质亦愈少，所以矿体的这种上下之对称分带现象，可以作为良好的找矿标志。 5、结语 （1）、马头城铁矿赋存于新太古代五河杂岩地层中，属高温热液交代形成的磁铁矿。 （2）、矿体的生成和磁铁矿的交代沉积皆受围岩片理构造的控制。 （3）、矿液母岩为闪长岩，在闪长岩与大理岩、片岩接触处或接近的围岩有矽卡岩化现象，或有一系列高温热液交代矿物生成及磁铁矿的交代。 参考文献1孙亚力等，安徽怀远马头城铁矿勘探地质报告R，xx.62安徽省地质矿产勘查局312地质队，安徽省宿县老寨山钛铁矿异常区简报R，xx.4。 ANALYSIS ONTHE DEPOSITCHARACTERISTIC ANDFACTORS CONTROLLINGMETALLOGENESIS OFHUAIYUANS MATOUCHENGFE OREFIELDZhang li-ming,Cheng guang-wen,Zhang hong-zhou,Liu qing(Geological Team312,Anhui Bureauof Geology&Mineral ResourceExploration,Bengbu233040,)Abstract:The Matoucheng iron oreis thesole primarymagite,the miningarea mainlyis coveredby thequaternary periodalluvium,this articleto theMatouchengironore depositcharacteristic,the originas wellas theco