凹山玢岩型铁矿床

1、矿床学凹山玢岩型铁矿床班级：姓名：学号：凹山玢岩型铁矿床1. 区域地质简介凹山玢岩型铁矿床产于淮阳山字型构造与新华夏构造复合处的中生代陆相断陷盆地（宁芜盆地）中。2. 矿区地质概括 矿床为一大型铁矿床，是玢岩型铁矿床的重要代表之一。（见图1） 2.1地层区内出露地层主要是上侏罗白垩系大王山组玄武粗安质火山岩，包括熔岩、层凝灰岩和层凝灰角砾岩，总厚400m。岩层倾斜平缓，裂隙发育，蚀变强烈。2.2构造1.断裂裂隙构造：主要有NNW、NEE、NNE几组。属于区域NNE向深断裂的次级构造，曾多次活动。凹山岩瘤产出在断裂交叉部位。岩体形成之后，断裂又多次活动，在岩瘤上形成复杂的断裂系统。2.边缘冷缩裂

2、隙：产在闪长玢岩边部，主要由密集的层节理及斜节理组成。成群出现，大致平行。3.顶部塌陷角砾岩体。4.隐蔽爆发角砾岩体：在塌陷角砾岩之下，为一不规则的囊状体。角砾主要是蚀变的辉长闪长玢岩，多呈棱角状，大小不等，无分选性，彼此间有明显的位移。胶结物为磁铁矿、磷灰石、阳起石。与塌陷角砾岩呈过渡和重叠关系。 2.3岩浆岩含矿岩体是辉长闪长玢岩，产于大王山组中，出露面积7.5km2。形状呈不规则多边形（图6-5）。新鲜辉石闪长玢岩为暗灰色，斑状结构。斑晶是拉长石和中长石（含量3040%），透辉石（510%）。基质为细粒斜长石、辉石。副矿物有磷灰石、磁铁矿、榍石和锆英石等。磁铁矿呈微粒均匀浸染分布在基质中

3、，含量一般在35%，致使岩石呈灰黑色。岩体蚀变强烈，大部分已钠长石化、阳起石化、绿帘石化。蚀变辉长闪长玢岩中铁质，大部分被带出，岩石变成灰白色。据岩石全岩分析，辉长闪长玢岩和大王山组粗安岩的化学成分相似，V、Ti、P含量较高。3. 矿床地质特征3.1矿体特征主矿体产在辉长闪长玢岩顶部，形态较复杂，在地表略成NE-SW方向延长的纺锤状，剖面上为略向北倾斜和延伸的凸镜状。上部为富矿，下部为贫矿。 矿石中主要金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿及少量的黄铁矿、黄铜矿。非金属矿物有阳起石（透辉石）、磷灰石、钠长石、绿泥石、绿帘石、石英等。主要的矿石建造有磷灰石-阳起石（透辉石）-磁铁矿，其次

4、为钠长石-磷灰石-磁铁矿，即所谓凹山式三矿物组合矿石。矿石中以含V、P、Ga高为特征，Ti稍高。矿石结构有自形、半自形、他形粒状结构、交代结构和伟晶结构等。矿石构造主要有块状构造、角砾状构造、网脉状构造、浸染状构造。（见图2） 矿体围岩蚀变大体可分为三个矿化蚀变阶段:第一阶段，浅色钠长石化、方柱石化，有时有少量阳起石、绿帘石和磁铁矿化。这期矿化蚀变可能与岩浆结晶晚期的富含碱质的残浆活动有关。第二阶段，深色阳起石（透辉石）-钠长石-磷灰石-磁铁矿化（形成主要铁矿体），有时有绿帘石和碳酸盐。此阶段钠长石化既普遍又强烈，经常叠加在早期钠长石化带之上、明显表现出气成热液矿化的特征。 

5、;第三阶段为浅色蚀变，表现为泥化、硅化、硬石膏化、明矾石化、碳酸盐化。有些地段有强烈的黄铁矿化（常伴随绿泥石化）。在浅色蚀变带下部和磁铁矿体的上部，经常有黄铁矿体产出。 在空间上，蚀变的垂直分带明显，从上向下是：上部浅色蚀变带：泥化、硅化、明矾石化和黄铁矿化。中部深色蚀变带：阳起石化、钠长石化、磷灰石化和磁铁矿化。为主要矿化带。下部浅色蚀变带：钠长石化、方柱石化、硬石膏化。 图2  玢岩铁矿构造-矿化模式图1.凝灰岩；2.安山岩、粗安岩；3.细粒闪长玢岩脉；4.辉石闪长玢岩；5.黄铁矿体；6.镜铁矿脉；7.磁铁矿脉；8.赤铁矿体；9.伟晶状矿石； 10.块状矿石；11.矽卡

6、岩型矿石；12.浸染矿石3.2矿石特征实习课上可见六块凹山玢岩型矿床的岩石标本，矿石标本分别为：黄铁矿化绿泥石化闪长玢岩，硬石膏磁铁矿矿石，赤铁矿磁铁矿矿石，蚀变闪长玢岩，块状磁铁矿矿石，阳起石磁铁矿矿石。实验室矿石手标本描述：（1） 、黄铁矿化绿泥石化闪长玢岩（MAX1）整体呈灰色，斑状结构，块状构造，斑晶为角闪石和斜长石，但由于蚀变强烈，只能在局部看到角闪石斑晶，斜长石看不到斑晶；黑云母、斜长石发生绿泥石化，黄铁矿成细小颗粒均匀分布在矿石中。表面被氧化为褐红色。主要成分为黄铁矿20%，斜长石40%，角闪石30%，绿泥石8%和少量黑云母2%。黄铁矿，浅黄铜色，明亮的金属光泽，硬度为6，条痕呈

7、绿黑色。铁的目估品位为（0.2×30.34）%=6.07%。斜长石，灰白色，半透明，玻璃光泽，硬度为67，两组解理。角闪石，绿黑色，玻璃光泽，硬度6-7。绿泥石，深绿色，玻璃光泽，硬度6-7。（2） 、硬石膏磁铁矿矿石（LH1）整体呈黑色，交代结构，块状构造，有一条围岩脉体横穿过矿石可能为闪长玢岩，脉体周围有褐红色赤铁矿。主要成分为磁铁矿65%，硬石膏10%，黄铁矿13%，石英7%和赤铁矿5%。磁铁矿，铁黑色，条痕黑，半金属光泽，不透明，无解理，断口不平坦，硬度56，具强磁性。铁的目估品位为（0.65×72.56）%=47.16%。硬石膏，白色，玻璃光泽，具三组相互垂直的解

8、理，硬度34。黄铁矿，浅黄铜色，明亮的金属光泽，硬度为6。赤铁矿，红褐色，金属光泽。硬度56。（3） 、赤铁矿磁铁矿矿石（MS1）整体呈深灰褐色，半自形他形粒状结构，块状构造。有磁性。主要成分为磁铁矿60%，赤铁矿20%，石英5%，少量黄铁矿2%和绿帘石3%。磁铁矿，铁黑色，条痕黑，半金属光泽，不透明，无解理，断口不平坦，硬度56，具强磁性。铁的目估品位为（0.6×72.56）%=43.54%。赤铁矿，红褐色，金属光泽。硬度56。铁的目估品位为（0.2×70）%=14.00%。绿帘石，浅黄绿色，玻璃光泽，一组完全解理，硬度为67。（4） 、蚀变闪长玢岩（WS1）整体呈灰绿色

9、，斑状结构，块状构造，斑晶为角闪石和斜长石，蚀变强烈，角闪石发生绿帘石化。主要成分为角闪石25%，斜长石50%，绿帘石20%，还有少量赤铁矿5%。角闪石，绿黑色，玻璃光泽，硬度6-7。绿帘石，浅黄绿色，玻璃光泽，一组完全解理，硬度为67。斜长石，白色，半透明，玻璃光泽，硬度为67，两组解理。赤铁矿，红褐色，金属光泽。硬度56。（5） 、块状磁铁矿矿石（WS3）整体呈黑色，他形粒状结构，块状构造，主要成分为磁铁矿75%，斜长石13%，和少量绿帘石10%和赤铁矿2%。磁铁矿，铁黑色，条痕黑，半金属光泽，不透明，无解理，断口不平坦，硬度56，具强磁性。铁的目估品位为（0.75×72.56）

10、%=54.42%。斜长石，白色，半透明，玻璃光泽，硬度为67，两组解理。绿帘石，浅黄绿色，玻璃光泽，一组完全解理，硬度为67。赤铁矿，红褐色，金属光泽。硬度56。（6） 、阳起石磁铁矿矿石（WS4）整体呈灰绿色，半自形粒状结构，块状构造。主要成分为阳起石30%，磁铁矿55%和绿帘石5%。阳起石，浅绿色，具玻璃光泽，透明至不透明，具有丝一样的光泽，硬度为56。磁铁矿，铁黑色，条痕黑，半金属光泽，不透明，无解理，断口不平坦，硬度56，具强磁性。铁的目估品位为（0.55×72.56）%=39.91%。绿帘石，浅黄绿色，玻璃光泽，一组完全解理，硬度为67。3.3成矿期、成矿阶段矿床有四个磁铁

11、矿成矿阶段，磷灰石均紧密伴随磁铁矿发育，或多或少的存在于各类矿石中 ，这也应证了磷的存在玢岩型铁矿床形成演化过程中具有的重要意义。前述研究表明，凹山铁矿床中磁铁矿的形成受到岩浆作用的影响，成矿物质主要源于岩浆演化后期形成富铁流体。尽管在对凹山铁矿床的野外地质调查工作中并未发现典型的矿浆型矿床的矿石特征( 气孔状、骨架状、流动状构造等)，而更多的发育高温气液充填的特征( 角砾状、伟晶状矿石构造等)，但这与成矿过程中磁铁矿受岩浆作用影响而形成的论断并不矛盾。凹山铁矿床并未在岩浆演化后期快速成矿，而是随着富铁流体演化在外源流体逐步加入的阶段成矿，成矿物质主要来自岩浆演化晚期形成的富铁流体而非晚期热液

12、淋滤已固结的辉石闪长玢岩。目前的研究无法排除晚期热液交代作用为矿床中铁的供给，但可以肯定这种地质作用并不是凹山铁矿床形成中铁的主要供给机制。此外，铁矿床矿石中Pb 同位素，磷灰石 C、Sr 同位素的特征亦表明成矿作用受控于岩浆演化的影响。4.成矿浅析4.1成矿机制玢岩型铁矿床作为一组与次火山岩-热液作用有关矿床的组合，其以特征鲜明的成矿类型区别于长江中下游多金属成矿带中的其他矿化类型( 斑岩型矿床，矽卡岩型矿等)。目前，包括凹山铁矿床在内的这一类矿床的成矿物质来源及段超等: 宁芜矿集区凹山铁矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿作用的制约成因机制仍存在争议，主要有两种观点: 一种观点认为玢岩铁矿

13、的铁质主要来源于岩浆的分异， 铁的氧化物从硅酸盐熔体中直接演化形成矿浆充填围岩成矿，或由岩浆分异、演化后期的富含铁质的高温气液交代充填围岩成矿;另一种观点认为铁质来源于已固结岩石，流体与岩石相互作用，在岩石广泛发育钠长石化的同时使流体富集被交代出的铁质，在有利部位沉淀成矿。陈毓川等和毛景文等研究认为玢岩型铁矿床的形成同时存在有两种成矿途径: 一种是通过液态不混溶作用形成铁矿浆( 或富铁流体)，在辉石闪长玢岩岩体凝固晚期和期后，于上隆接触带由凝固冷缩而出现裂隙带中贯入，以矿浆方式成矿; 另一种是岩浆在上移过程同化三叠纪周冲村组膏岩层，岩浆中的Na、S、Cl、P和Ca等组分急剧增加，导致岩浆固结熔点大幅度下降，对铁等金属元素的搬运能力增强，交