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PAGEPAGEIV某铁矿矿区地质特征分析案例摘要本文重点分析了湖北省黄石市大冶铁矿矿区地质特征,通过实地勘察和基础地质材料的分析,对大冶铁矿矿区地质特征进行了进一步的研究。研究发现大冶铁矿的地层主要是由寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系。关键的构造主要是在印支期形成的北西西向构造和燕山期后所形成的的构造。主要的岩体是由六个大侵入体和三十多个小侵入体构成,其中六大侵入体分别为阳新、殷组、灵乡、金山店、铁山和鄂城六大岩体;大冶铁矿矿区内出露的地层主要有三叠系下统大冶群和二叠系上统的大隆组、龙潭组。矿区内的构造主要分为NWW向构造、喜马拉雅构造运动期的NW向构造带和NNE向构造带,这些构造是在印支期后的岩浆岩多次侵入后,经过热变质和动力变质作用所形成的。矿区内出露有中细粒含石英闪长岩、黑云母透辉石石英闪长岩、正长闪长岩和斑状含石英闪长岩这四种类型。矿区内的矿体主要有铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山和尖山六大矿体。矿体特征:矿体主要产于中酸性侵入体和碳酸盐岩接触带上。铁山矿区主要是以产铁为主,铜的生产量较少。关键词:大冶铁矿矿区地质特征矿体特征目录HYPERLINK1绪论 1HYPERLINK1.1研究目的及意义 1HYPERLINK1.2国内外研究历史及现状 1HYPERLINK1.3实习区交通位置 1HYPERLINK1.4实习区自然经济地理概况 3HYPERLINK1.5实习完成的工作量 3HYPERLINK2区域地质特征 4HYPERLINK2.1地层 4HYPERLINK2.2构造 6HYPERLINK2.3岩浆岩 6HYPERLINK2.5地震资料 8HYPERLINK3矿区地质特征 9HYPERLINK3.1矿区地层 9HYPERLINK3.2矿区构造 12HYPERLINK3.3矿区岩浆岩 14HYPERLINK4矿体地质特征 15HYPERLINK4.1矿体特征 15HYPERLINK4.2矿石物质成分 16HYPERLINK4.3成矿期和成矿阶段 16HYPERLINK4.4围岩蚀变 19HYPERLINK结束语 19HYPERLINK参考文献 22HYPERLINK附录 221绪论1.1研究目的及意义本文重点分析了湖北省大冶铁矿矿区地质特征,通过实地勘察和基础地质材料的分析,对大冶铁矿矿区地质特征开展了进一步研究,发现矿区内出露的地层主要有三叠系下统大冶群和二叠系上统的大隆组和龙潭组。矿区内的构造主要有NWW向构造、喜马拉雅构造运动期的NW向构造和NNE向构造三种构造。矿区内出露的岩石有中细粒含石英闪长岩、黑云母透辉石石英闪长岩、正长闪长岩和斑状含石英闪长岩四中。主要的矿体有铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山和尖山六大矿体。本文对大冶铁矿矿区地层、构造和岩石等方面进行研究分析,总结规律,为后期地质工作的开展提供理论依据。大冶铁矿从开采至今已有1700余年,而矿区地质特征调查工作是很多工程类作业的基础和安全保障,也是不断挖掘我国地质矿产的主要手段,分析大冶铁矿的地质特征,可以为后期更好地开展其他地质工作提供较好的基础并具指导意义。1.2国内外研究历史及现状因为地质调查具有很强的社会效益和经济效益,所以我国一直以来非常重视地质调查工作。在上世纪70年代以前,我国的地质特征调查工作主要作用于中大型矿山的挖掘方面,到上世纪80年代以后,开始将地质特征调查工作逐步延伸到非矿山挖掘工作方面,开展了不同内容、不同重点的地质特征调查工作,并且有系统、有步骤地进行国土资源的普查工作,不断梳理我国地质结构特征和矿山分布特征的具体概况[1]。随着近年来,科技的发展,这样的调查工作更加的细致、科学、合理。大冶铁矿的调查工作开展的较早,在光绪年间称“大冶铁矿,百年开采亦不能尽”。在辛亥革命后经过16位地质学家的调查研究得出大冶铁矿的成因类型为矽卡岩型,同时还估算了其储量。在1951年期间,我国组织的勘察队进行了地质勘探工作,直至1953年时发现了尖林山矿体,并确认铁山是一个规模巨大的接触式高温热液充填交代矿床。在1989~1990年,有效的发现了尖林山矿体,证实了尖林山矿体与象鼻山矿体相互连接,并且此次的地质勘探取得了显著地地质效果。随着矿业的发展,铁山已从50年代一个贫穷落后的铁山镇发展成为黄石市的一个重要城镇[2]。在近十余年来,国外在矿区地质与勘探方面取得了较大的成就,虽然国内在这矿区勘探这一方面起步较晚,基础较差,但在同期内也有大幅度的提高。总之,要加强对矿区地质特征的基础研究,如矿物学、岩石学、地层学、古生物学等具有基础性意义的学科,提高对各种地质体、地质现象及其形成演化的认识。同时,要充分吸收和利用其他科学技术的新成果,包括社会科学的研究成果,从而为科学的发展和发展作出应有的贡献。1.3实习区交通位置实习区位于湖北省黄石市铁山区的大冶铁矿,其经纬度为东经114°54′43″,北纬30°13′10″,它东边与汀祖镇(东方山)接壤,西边以烟雨白雉山为界限。大冶铁矿的东部距离黄石市中心25km,南部距离大冶市15km,北部通向鄂州,它处于黄石市、大冶市和鄂州市三个市的结合的地方。大冶铁矿矿区为小丘陵结构的盆地地形,海拔大概为487m,其气候为长江中游亚热带气候,春夏秋冬四季分明。从三国吴黄五年(公元226)开采到现在已经有1700多年[3],所以大冶铁矿的开采的历史是十分久远的,文化底蕴也十足。当地的交通也十分便利,黄石市与长江相连通,所以水路交通也非常便利,其矿区更是被武九铁路和106国道贯穿。(见图1.1)图1.1铁山区交通位置1.4实习区自然经济地理概况大冶铁矿矿区属于低山丘陵结构的盆地,矿区最高的山峰为四峰山,其海拔高度为487m,大冶铁矿矿部所处的区域内海拔标准高度介于40~60m之间。从气候特点来讲,矿区所处的位置属于典型的亚热带气候,春夏秋冬四个季节十分分明,春季较温暖;夏天炎热,气温很高;秋季较干燥,气温略微适宜;冬天寒冷,气温很低,每年的平均气温大概在17℃左右,最高气温和最低气温分别为40℃和-11℃。实习地区大冶铁矿的雨季也比较长,梅雨季节大多集中在夏季,每年平均降雨量大概在1400mm,日降雨量最大为249m。大冶铁矿自开采至今,它的经营模式共有5种,先后经历了不同的进行模式,具体为管办模式、官督商办经营模式、商办模式、公私合营模式和国有经营模式[4]。其矿山中的矿石大多都是铜铁共生矿物,且矿山一共有六个大矿体组成,其储量可想而知也是十分丰富的。1.5实习完成的工作量收集各方面有关大冶铁矿的资料,然后在此基础之上,去完成野外实习踏勘路线,并在野外采集数据,采集标本和照片等等,最后在回到室内整理资料,具体的工作量及工作成果如表1.1所示。表1.1完成工作量工作项目单位完成工作量实习路线条10岩石标本个23照片张15参与完成地质图件幅62区域地质特征大冶铁矿的北边与桐柏大别造山带相连,南边九岭-幕阜凸起处相连。它位于扬子板块的西段,岳阳-九江前陆褶皱冲断带的东部。大冶铁矿北东部位,以襄广断裂带和桐柏大别山造山带分隔,矿区的西部则被不同的断裂带支解,矿区的南部则以坑口-排市断裂为界限。大冶铁矿所处的位置地质环境相对较为复杂,地质特征表现出了多元化的特征和特点。(见图2.1)图2.1鄂东南地区区域地质略图2.1地层大冶铁矿区域地层从老至新分布如下:2.1.1寒武系实习地区的寒武系仅出露下统覃家庙组和上统三游洞组,主要东西分布于漳山南部和皇姑山脉,多为背斜的核部。2.1.2奥陶系该系地层分布在大冶阳新石玉村和章山地区,与寒武系地层形成背斜核部。奥陶系上统为临湘组,中统为大田坝组,下统则分为牯牛覃组、大湾组、红花园组、分乡组和南津关组五组。2.1.3志留系该地层主要分布在大冶灵乡以南一带,在其背斜核部也有出露,分布较广泛,其上统缺失。该系地层主要是由浅海相碎屑岩组成。2.1.4泥盆系该系地层发育不完整,缺失中、下统地层,只出露上统五通组,五通组厚度约为5~100m,其上部为粉砂质粘土岩和细砂岩,下部为砂砾岩和石英砂岩。2.1.5石炭系石炭系地层相对较稳定,该系地层只出露上统船山组合中统黄龙组。上统船山组的岩层厚度约为5~37m,中统黄龙组的岩层厚度约为30~140m。2.1.6二叠系该系地层为含煤地层,由下至上分为下统栖霞组和上统龙潭组。下统栖霞组厚度约为100~200m,上部为厚层灰岩,中部为含硅质条带灰岩和硅质页岩,下部为炭质页岩夹薄层煤。上统龙潭组厚度约为20~60m,可划分为3个岩性段。上段是由为保安段的薄层硅质岩和泥页岩组成,中段是由下姚段的厚层含燧石条带灰岩组成,中段由炭山湾段的砂质页岩、粘土页岩及薄层煤组成。2.1.7三叠系三叠系是发育得较好的,按岩性特征可将其分为六段,其中与矿体关系比较密切的是第三段、第四段和第五段[5]。第一段:大多是由含钙质板岩、砂泥质板岩以及由黄泥质灰岩所组成,厚度约为40m。主要分布于尖山和棺材山逆断层的南边。第二段:主要是由条带状角岩和大理岩构成,其厚度大概为40m,也是分布在尖山和棺材山逆断层的南边。第三段:大多是由黑褐色角岩细角岩和条带状大理岩组成,厚度大概为100m,分布位置与第一段和第二段的一样。第四段:分为上部和下部,上部主要是条带状角岩细角岩或大理岩,厚度十分薄。下部则为厚层状大理岩,厚度大概为60m。主要分布在尖山一带。第五段:主要是由白云质大理岩和条带状大理岩构成,厚度较厚,大概为230~290m。这一段在尖山棺材山逆断层的北边分布。第六段:主要是由结晶灰岩组成,厚度在10m以上。主要在大冶铁矿的西边分布。2.1.8侏罗系该系地层分布于大冶的向斜内,也是一个含煤地层,该系地层为中统自流井组,厚度大约在494m以上,上段由长石石英砂岩和泥质粉砂岩组成,下段由含砾石英岩和中细粒长石石英砂岩夹泥质页岩组成。2.1.9白垩系该系地层主要分布在灵乡到保安一带,总厚度在2370m以上,岩性为紫红色砾岩、砂岩。2.2构造大冶铁矿的北部与桐柏大别造山带相连,南部与九岭-幕阜凸起的地方相接。它处于扬子板块的西段,处于岳阳-九江前陆褶皱冲断带的东边前缘的地方。此地区北东部位以襄广断裂带和桐柏大别山造山带分隔,西部以鄂城嘉鱼断裂带和宝康,武汉前陆褶皱冲断带跟宜昌-武昌过渡褶皱带支解,南边以坑口,排市断裂为界限,形成一个三角形的构造岩浆岩区。它处于铁山岩体闪长岩与大理岩的接触断裂的组合带上[6]。实习区在印支构造期演变成北西西向的构造,主要的褶皱构造包含狮子山倒转背斜褶皱和龙门山倒转向斜褶皱,然后它上面又有累加的燕山构造期所形成一些构造。2.3岩浆岩实习地区位于长江中下游地带的西段,受该地带燕山期构造的影响,岩浆活动形成的岩浆岩是组成该地带的重要部分。2.4.1主要岩体实习地区的主要岩体是由六个大侵入体和三十多个小侵入体构成,六个大侵入体有阳新、殷组、灵乡、金山店、铁山和鄂城六大岩体[7]。较典型的小侵入体有阮家湾、铜山口、铜绿山及丰山洞等小岩体。单个岩体的出露面积变化十分大,从几十平方千米到几百千米不等,而小岩体的出露面积则在5km2以下。(见图2.2)图2.2鄂东南地区岩浆岩分布2.4.2岩浆活动期次相关资料中将大冶铁山矿区岩浆活动氛围燕山期早期和晚期两个不同的时期。在早起的运动中包括两个部分的阶段。在第一阶段中,通过岩浆岩活动形成了山、阳新、灵乡和殷祖等岩体,闪长岩类岩石是其主要的组成成分。在第二阶段的岩浆岩入侵活动中,通过岩浆岩的运动和活动形成了铜绿山、铜山口、丰山洞和龙角山等相关的岩体,这些岩体的主要组成成分包括花岗闪长岩岩类岩石组成。在燕山期晚期的岩浆岩活动中,岩浆岩活动主要集中分布在盆地地区,通过晚期的岩浆岩活动形成了鄂城和金山店岩体,同时在后期的活动中也形成了王豹山[8]。将晚期的活动可以划分为不同的两个阶段,即金山店和王豹山两个岩体,第二个阶段形成的是鄂城岩体。2.5地震资料从历史资料记载中可以得出,该区域在历史上曾多次发生地震,具体来讲武汉和汉阳等地区在1970年曾发生了5级的地震;武昌地区在1605年曾经发生了4.7级的地震他,同年在武昌和汉阳等地区发生了5级地震;武昌和汉口地区在1897年曾发生了5级地震;武汉等区域在1930年发生了4级的地震;麻城黄土岗曾在1932年发生6级地震,此次地震的发生导致武汉地区出现而来房屋倒塌以及人员伤亡的情况;江西九江在2005年发生了5.7级地震,武汉有明显震感。(见图2.3)图2.3大冶地震带分布图3矿区地质特征大冶铁矿矿区的地质特征是在不断的积累和复杂的构造运动中所形成的,该区域内的地质特征中最为明显的是褶皱的叠加变形作用,且矿区的断裂含有多期的活动特征。大冶铁矿矿区内的主要出露地层是二叠系下统白云岩建造和大冶群灰岩[9],但经过接触变质后羿,岩性都已变质成大理岩。矿区矿床内出露了细粒含石英、黑云母透辉石、正长和斑状含石英四种岩浆岩,都属于铁山侵入体南缘中部,中细粒含石英闪长岩形成与燕山构造期早期,其他三种则为燕山构造期的中期产物。3.1矿区地层矿区内主要出露的是三叠系下统大冶群,其次是二叠系上统的大隆组和龙潭组及第四系的人工堆积层和冲洪积层。3.1.1第四系人工堆积层第四系人工堆积层主要是由选矿尾砂及由于采矿时废弃的残渣所组成,主要分布在露采坑低洼地区附近[10]。3.1.2第四系冲洪积层第四系冲洪积层的厚度大约在10m左右,主要是有冲积物与洪积物组成,该地层具有双层结构,上部分由亚砂土和亚粘土组成,厚度在10m左右;下部分由砂砾石组成,其厚度大概在5m左右。3.1.3三叠系下统大冶群三叠系下统大冶群按照岩性可分为六段。(1)第一段厚度大概在80m左右,主要分布在八卦山一带。其上部岩性由泥灰岩和钙质、泥质页岩组成,中部岩性由泥质、钙质页岩组成,下部岩性由中厚层泥灰岩组成。该地层与大隆组为平行不整合接触关系,在接触变质后,岩性变为大理岩、钙质角岩和角页岩。(2)第二段厚度大概在40m左右,主要分布麻雀脑和长乐山等地带。上部岩性为中厚层灰岩和薄层泥质灰岩互层,该部位的顶部有一个明显的分层标志——竹叶状灰岩。下部岩性为中厚层灰岩和薄层碳质泥灰岩互层,在变质后,岩性变为条带状角砾岩和大理岩。(3)第三段厚度大概为100m,主要分布在麻雀脑和棺材山等地,该地层主要是由泥质灰岩和泥灰岩组成,按照该地层的岩性及构造特点可分为三个亚段:①第一亚段:主要分布在麻雀脑,其厚度大概在30m左右,是由泥质灰岩和条带状灰岩互层组成,变质后,岩性变成以香肠状大理岩为主;②第二亚段:主要分布在麻雀脑地带,其厚度大概在40m左右,是由钙质、泥质灰岩和泥质灰岩组成,变质后,岩性变成以条带状大理岩为主。③第三亚段:主要分布在尖山及麻雀脑一带,其厚度约为30m,是由泥质条带的泥质灰岩组成,变质后,岩性变成以薄层透辉石和拓榴石条带状大理岩为主。(4)第四段厚度约为60m,主要分布在狮子山及尖山一带,根据其岩性特点可将其分为两个亚段:①第一亚段厚度约为20m,分布在尖山地带,主要是由板状泥质条带灰岩组成,该段里发育有小褶皱,在经过变质后,岩性变成以条带状细角岩和香肠状大理岩为主。②第二亚段厚度约为40m,主要分布在狮子山和尖山一带,是由中厚层灰岩组成,该段顶部有时可见硅藻,在经过变质后,岩性变成以白色厚层大理岩和层状大理岩为主。(5)第五段厚度大约在270m左右,主要分布在尖山-铁门坎矿段,按照其岩性及岩层结构特点可划分为六个亚段:①第一亚段厚度约为4m,主要是由瘤状灰岩和泥质灰岩胶结而成,该段也是第四段与第五段的明显分层标志。在经过变质后,岩性变成以大理岩为主,瘤状大理岩少见。②第二亚段厚度约为110m,主要是以厚层块状灰岩为主,层间缝合线发育较好。在变质后,岩性变成以大理岩为主,且该段顶部可见少量黑色大理岩。③第三亚段厚度大概20m,主要是由薄层条带状泥质灰岩构成。在经过接触变质后,岩性变为以条带状大理岩为主。④第四亚段的厚度大概为60m,其上部主要是由厚层砂屑灰岩和薄层灰岩构成,中部为白云质灰岩,下部主要是由薄层及中厚层泥质条带灰岩构成。在经过接触变质后,岩性上部变成以粗晶大理岩为主,其中里面夹杂有白云质大理岩透镜体。⑤第五亚段的厚度大约为20m左右,主要是由钙泥质条带状灰岩组成,其次是白云质灰岩。在经过接触变质后,岩性变为以白云质大理岩和白云石大理岩为主。⑥第六亚段的厚度大概为40m左右,主要是由泥质砂岩和厚层条带状灰岩组成。在经过接触变质后,岩性变为以厚层状大理岩为主。(6)第六段的厚度大约为140m左右,其主要分布在矿区内的太平山一带,是矿区内岩层厚度出露最大的一段。根据其岩性特点和组合特征可将该段划分为四个亚段:①第一亚段厚度大概在20m左右,仅分布在铁门坎后山南段,岩性以厚层花斑状砾屑灰岩为主。在经过变质后,岩性变为花斑状砾屑结晶灰岩为主。②第二亚段的厚度大概为20m,主要分布在坪山地带,岩性主要以厚层状砾屑灰岩为主,无接触变质。③第三亚段的厚大概在60m左右,分布在坪山一带,岩性主要是以厚层白云岩为主,其次为泥质白云岩和泥质条带状灰岩。④第四亚段的厚度大概在40m左右,该亚段上部以泥质、白云质灰岩为主,中部以厚层灰岩为主,下部以砾屑灰岩为主。3.1.4二叠系上统大隆组二叠系上统大隆组的厚度大概在15m左右,主要分布在八卦山和上邹村一带,该组地层与龙潭组呈整合接触,岩性主要是以硅质页岩和粘土页岩为主。3.1.5二叠系上统龙潭组二叠系上统龙潭组分为炭山湾段和下姚段。(1)炭山湾段段:该段厚度大概在18m左右,仅分布在八卦山,其岩性主要为钙、泥质粉砂岩,且含煤层。(2)下姚段:该段厚度大概在15m左右,其岩性主要为厚层状含燧石灰岩。该段与炭山湾段为假整合接触。3.2矿区构造矿区的构造格架大致上是由一系列的背斜、向斜和断裂组成,其形成时期为印支期。从燕山期开始,岩体侵入后,通过热变质和动力变质作用,在原有的构造上又叠加形成了NNE向的构造和喜马拉雅断裂。(见图3.1)图3.1铁山地区地质构造图3.2.1NWW向构造这种构造主要由不同等级的NWW的各种褶皱、压扭性冲断层等构成,其主要分布于是淮阳山字形前弧西翼,其倾角大概在10~15°,这个构造是矿区里关键的一个构造,最后经过累加最终形成了NWW向的构造。它的主要构造行迹主要有龙洞狮子山背斜、老铁山背斜和棺材山断裂。(1)褶皱:①龙洞狮子山背斜:分布在矿区靠近铁山岩体的中部,褶皱走向呈NWW向分布,两翼倾角在23~65°甚至直立。该背斜的核部地层为大冶群第五段第二亚段的大理岩,背斜在东西向的延长长度大约为4200m。②老铁山背斜:该背斜的南翼倾向为SSW,倾角大约为40°,北翼倾向为NNE向,倾角大概为60°。核部地层与龙洞狮子山背斜一样为大冶群第五段第二亚段的大理岩,总体走向为NWW向,从东至西长度约为3550m。(2)断裂:棺材山断裂主要分布在墨色林-石马山-带,其走向为NWW向,倾向为SSW向,倾角大概为75°左右,断裂长度达5500m。在该断裂带上有明显的成串的构造透镜体,该断裂是多期活动断裂。3.2.2喜马拉雅构造运动期的NW向构造带它的形成主要是有一系列的NW向压扭性断裂所构成的,其次还伴随着一些NNW和NE向的扭裂带。F9断裂和象鼻山-狮子山断裂(F25)在矿区内相对来说是比较典型的。(1)F9断裂:F9断裂的倾向为SW向,倾角大约为70°,走向大概在290°左右,长度在500m以上,该断裂面属于压扭性断裂。(2)F25断裂:该断裂分布在象鼻山-狮子山一带,其倾向为SW向,倾角约为75°,走向为NW向,总长度约为2000m[11]。3.2.3NNE向构造NNE向的构造是大冶铁矿矿区较关键的一个构造行迹之一,它是构成新华夏构造体系的一部分。它的构造行迹主要是NNE向的褶皱、逆冲断层、压扭性断裂的一些伴生的构造行迹所组成,最后慢慢累加,NWW向的构造也被改造。其主要的构造行迹有尖山背斜、F13压扭性断裂和狮子山北边的断裂带(F77)等。(1)褶皱:尖山背斜主要分布在尖山偏南一带,其东翼倾向约为110°,倾角约为80°,西翼倾向约为270°,倾角约为75°,总体走向呈NNE向,总长度约为500m。该背斜核部地层为大冶群第三段。(2)断裂:①F13断裂带:分布在尖山背斜的东翼,该断裂带走向为NE向,倾向为NW向,倾角约为60°,总长度约为1000m。该断裂面可见部分大小不一的透镜体,并伴有片理化带。②F77断裂带:主要分布在狮子山的南侧,该断层倾向约为300°,倾角大概在55°左右,断裂带总长度约为200m。3.3矿区岩浆岩矿区内出露有四种不同类型的岩浆岩,这些不同类型的岩浆岩均属于铁山侵入体南缘中部,根据野外提供的数据以及前人提供的资料,然后在参考同位素年龄数值,最终可以判断它们形成的顺序主要表现为从老到新:(1)中细粒石英闪长岩:岩石呈灰色,中-细粒半自形粒状结构,风化节理面上的结构表现为似斑状,斑晶由斜长石和角闪石的所组成。副矿物的组成成分相对较为复杂,包含了锆石、榍石、磁铁矿等相应的成分。西起铁门坎东至尖山,岩带的分布呈NWW向,宽为200~300m,其南边是直接与大理岩或者矿体接触,主要分布在标高400m以上。。(2)黑云母透辉石闪长岩:这一岩石主要出露在狮子山到熊家境等范围内,其分布表现为EW向带,同时其分布结构中存在分支插入到中细粒中。主要矿物成分包含钾长石、透辉石、斜长石和黑云母等相关的成分。而副矿物的组成成分中主要包含的成分为锆石、磷灰石、榍石和磁铁矿。从结构特点来讲,岩石结构表现为半自形到他形不等粒状结构或柱状结构,岩石呈暗灰色。(3)正长闪长岩:岩石呈灰色、肉红色,矿物成分中包含斜长石、角闪石、钾长石、石英、黑云母和辉石等相关的组成成分,而副矿物与其他类型的岩相同。主要分布在铁山一带,是铁山岩体的主体岩石。(4)斑状含石英闪长岩:主要分布在铜鼓地和走马坪一带,与矿体无直接接触关系。岩石的颜色为主要表现为呈浅灰色,同时颜色中表现为略带肉红色。其结构主要表现为中粒似斑状结构,矿物成分及副矿物成分的组成与其他的类似。4矿体地质特征实习地区矿床主要是由铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山、尖山六大不同的矿体组成,其分别由西向东分布。在这些矿体中,尖林山矿体为盲矿体,总长为4300m。矿体的产状和接触面之间表现为产状契合,但是矿体的不同部位在NWW向存在一定的差异[12]。(见图4.1)图4.1大冶铁矿矿区矿体分布图4.1矿体特征矿体总体走向为NWW向,呈现的是似层状的形态,存在于正接触带中。这六大矿体所呈现出的形态其实也是有差异的,因为分布的部位不同,其形态也不完全相同,它们可呈透镜状、脉状和囊状等。其走向长度也是在360~872m之间,最大的厚度是180m,最小是10m,通常在30~80m之间,其最大的斜深为550m,最小为20m,通常在100~400m之间。(见图4.2)图4.2大冶铁矿矿体构造分布图4.2矿石物质成分该矿区中的矿石里的矿物成分十分丰富,其中原生矿物就已经达到了40多种[13]。而矿石的构造种类也是十分繁杂,它有块状、条带状、角砾状、浸染状和孔洞-晶簇状等。矿石的主要结构表现出了多元化的特点,具体来讲其表现为网状、他形粒装和交代残余等结构,同时也存在其他的结构,如乳滴状结构、假象结构等相应的结构。铁山矿区矿床主要是以生产铁为主,铜的生产量比较少,其中所存在的有益成分含量要远远大于有害成分的比例。其中铁成分的比例最高可以达到70%,其通常是在50%~60%之间,平均为53%。铜的品味最高是12%,最低为0.1%,其通常是在0.2%~1%之间,平均为0.58%。矿区中,能够回收再利用的有益伴生组分有Co、Mn、Ag、Au、V、Ti和Cr等,其中有害物质的组分除S外,其他成分相对较低。4.3成矿期和成矿阶段在1982年时期,石准立等前辈提出铁山矿床的形成主要是通过两期的铁铜矿化的不断的叠加和累加所形成的[14]。在第一期的形成中,可以将成矿的阶段划分为三个不同阶段,即磁铁矿、赤铁矿-菱铁矿及硫化物;在第二期的形成中,主要包含四个不同的阶段,这四个阶段分别为干矽卡岩、湿矽卡岩-磁铁矿、石英-硫化物及碳酸盐,而这四个阶段主要是与辉石闪长岩有关。4.3.1第一期矿化及阶段一、矽卡岩(微弱)-磁铁矿阶段在这一阶段的矿物成分相对来讲较为单一,主要包含磁铁矿和透辉石,但是也存在一定量的金云母。在这一阶段中,自行-半自形粒状结构等一些结构在开始广泛的发育。在矽卡岩(微弱)-磁铁矿阶段,矿石构成的矿体与围岩有着十分清晰的分界线,石榴石、金云母和透辉石等开始出现微弱的矽卡岩矿化现象[15],且沿着矿体边缘呈线状分布,宽度大约位10cm到1m左右。(见图4.3)图4.3磁铁矿二、赤铁矿-菱铁矿阶段该阶段的赤铁矿与菱铁矿紧密共生,此外,在这一阶段中,铁白云石和方解石比较常见,石英偶尔能见。矿石多呈条带状、晶洞状和花斑状构造,交代结构十分发育。(见图4.4)图4.4菱铁矿三、硫化物阶段该阶段的硫化物主要是黄铁矿,黄铜矿大多都呈斑点状分布在磁铁矿中,其含量较少,其分布特征主要表现为定向排列。矿石的构造特征主要表现为块状和花斑状。在这一阶段中可以表现出了交代骸晶结构和交代残余结构的发育,在这一阶段硫化物的主要特征表现为细脉状,这些硫化物主要存在于菱铁矿阶段。(见图4.5)图4.5花斑状磁铁矿4.3.2第二期矿化及阶段一、干矽卡岩阶段在干矽卡岩阶段,矿物成分主要包含透辉石、石榴石、钠长石和方柱石等,从分布的状态和分布的特征来讲主要表现出的特征为沿接触带表现为带状。接触面的形态对于干矽卡岩阶段的产物产生直接的影响。在该阶段中,矽卡岩主要在内带发育较多。在岩体一侧矽卡岩主要的分布特点和特征表现为囊状和网脉状,大理岩一侧矽卡岩的构造特征主要表现为条带状的分布特点。二、湿矽卡岩-磁铁矿阶段该阶段的磁铁矿大量发育,并且存在含水矽卡岩矿物,而这两点也是该阶段的主要表现特征。该阶段主要是由磁铁矿、金云母、透辉石、磷灰石、阳起石、透闪石、绿帘石和钠长石等矿物构成,其中可能还存在菱铁矿、硬膏石和黄铁矿等矿物,矿石多呈条带状、浸染状和块状结构,有事还可见脉状结构。三、石英-硫化物阶段该阶段形成了乙烯类的矿石,成分相对较为复杂,这些不同的矿物组合主要的分布特征表现为细脉状和块状叠加。矿物成分中具有很高的黄铜矿,其主要的特征表现为不定向的排列状态。四、碳酸盐阶段在这一阶段中,铁白云石、方解石和菱铁矿等是最为主要的成分,矿石结构主要表现为脉状或网脉状胶结,在这一阶段,脉晶洞构造发育十分明显。4.4围岩蚀变大冶铁矿矿区的岩体经过了一定程度的热蚀变作用和接触交代作用后,形成的蚀变有钠长石化、矽卡岩化、钾长石化、硅化、绿泥石化、金云母化和碳酸盐化等类型,且矿体与围岩的分界线十分明显,一般没有蚀变或者只有几毫米的蚀变,其分界线为波状或者折线状。主要的蚀变类型如图表4.6。图4.6围岩蚀变结束语本文通过对湖北省大冶铁矿矿区的实地勘察和基础地质材料的分析,对大冶铁矿矿区进行了进一步的研究,得出以下结论:一、结论(1)大冶铁矿矿区地层主要由寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系组成。主要的构造是在印支期形成的北西西向构造和燕山期后所形成的的构造,其主要的褶皱构造包含狮子山倒转背斜褶皱和龙门山倒转向斜褶皱。岩体由阳新、殷组、灵乡、金山店、铁山和鄂城六个大侵入体及三十多个小侵入体构成。(2)大冶铁矿矿区内出露的地层主要有三叠系下统大冶群和二叠系上统的大隆组、龙潭组。矿区内的构造主要分为NWW向构造、喜马拉雅构造运动期的NW向构造带和NNE向构造带,这些构造是在印支期后的岩浆岩多次侵入后,经过热变质和动力变质作用所形成的。矿区内出露有中细粒含石英闪长岩、黑云母透辉石石英闪长岩、正长闪长岩和斑状含石英闪长岩四种类型。(3)矿区内的矿体主要有铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山和尖山六大矿体。矿体总体走向为NWW向,呈似层状。矿石的构造种类有块状、条带状、角砾状、浸染状和孔洞-晶簇状等。铁山矿床的形成主要是通过两期的铁铜矿化的不断的叠加和累加所形成的,在第一期的形成中,可以将成矿的阶段划分为三个不同阶段,即磁铁矿、赤铁矿-菱铁矿及硫化物;在第二期的形成中,主要包含四个不同的阶段,这四个阶段分别为干矽卡岩、湿矽卡岩-磁铁矿、石英-硫化物及碳酸盐,而这四个阶段主要是与辉石闪长岩有关。矿体主要产于中酸性侵入体和碳酸盐岩接触带上,且矿体与围岩的分界线十分明显。二、本论文的不足(1)本论文还缺少对于矿床地质特征的分析。(2)对矿区内的构造研究还不够深入。致谢光阴似箭,日月如梭,大学生活即将即将结束,四年的大学生活让我受益匪浅。经历了几个月的实习,毕业论文最终完稿,回首这段时间来,收集、整理、实习、编写、修改直到最终完成,在这一段过程中,我得到了许多的关怀和帮忙,此刻,我要像他们表达我最诚挚的谢意。首先我要着重感谢我的老师们,感谢杨明玲老师、尚海静老师和王传雷教授,其中我要特别感谢王传雷教授在我论文编写直至最终完稿的这一段时间里,对我不厌其烦的悉心指导,解答我的许多疑惑并给予我很多支持及鼓励。其次我要感谢我的室友及同学,在这段时间里我们互相鼓励,互相

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