江苏凹山玢岩型铁矿床地质特征及成矿背景

江苏凹山玢岩型铁矿床地质特征及成矿H匕旦背景摘要：文章通过对江苏凹山玢岩型铁矿床成矿地质背景矿体特征的论述，阐明了凹山铁矿床的成矿类型，矿化带及矿体特征。通过分析该地区区域成矿背景、矿体特征分析了矿体与构造之间的关系，矿体成分，区域岩浆岩特征，玢岩铁矿早期矿化特征。综合分析认为凹山铁矿床为高温热液型铁矿床，玢岩铁矿早期矿化伴随强烈的钠柱石化、钠长石化，并以透辉石（阳起石）—磷灰石—磁铁矿三矿物组合出现，显示了铁的富集与钠、氯及磷等矿化剂有关。关键词：宁芜地区；玢岩；区域地质背景；控矿构造和断裂构造0前言宁芜矿区位于长江中下游宁芜火山岩盆地的中段。该盆地是一个在黄马青组及象山群基础上发育起来的继承式断陷型火山岩盆地。矿区构造可分为控矿构造和断裂构造两大类。控矿构造构造又包括原生裂隙构造和隐爆岩筒断裂构造主要有北东向Fl和北北西向F2两大断裂。区内节理裂隙相当发育，多为陡倾角，并以成矿前裂隙为主，属于张性平移型裂隙。凹山铁矿床为高温热液型铁矿床，它位于其林山一黄梅山断裂火山喷发带的中段，出露的地层以大王山组粗面岩、粗面质凝灰角砾岩、凝灰岩为主。个别钻孔可看到龙王组的安山岩。侵入体主要是辉石闪长玢岩，局部可见到花岗闪长岩主矿体为囊状，由不规则的块状富矿和围绕其周围的浸染状贫矿组成。[1]区域地质背景区域地质背景本区大地构造位置处于华北地块与扬子地块结合处，属扬子板块的边缘地带宁芜火山岩盆地即为扬子板块俯冲于花呗板块之下。导致地壳浅层引张拉伸而形成的火山断陷盆地。［2］。凹山和东山铁矿床位于长江中下游宁芜火山岩盆地的中段。该盆地是一个在黄马青组及向山群举基础上发育起来的继承式断陷型火山岩盆地。盆地内密集地分布着矿浆、晚期岩浆到高温气液交代、伟晶高温气液交代充填、高温接触交代、中低温热液及火山喷发沉积等多种成因类型的铁矿床。这些类型的铁矿床成因上均与盆地中的中生代火山-潜火山岩密切相关。［3］区域地层区域出露地层可分为火山基岩构造层及火山岩地层。基层构造层由中、上三叠统、中~下侏罗统地层组成，其中三叠系黄马青组下部的钙质砂、泥岩及周冲村组的膏盐层为本区域“玢岩”铁矿主要类型“白象山式”铁矿的控矿地层，在其与“玢岩”接触带常形成富、大铁矿体；中、新生代火山岩地层为上侏罗统~白垩系火山碎屑岩。区域岩浆岩火山岩系覆盖面积达千余平方公里，由老到新依次为白垩系的龙土山组、大土山组、姑山组和娘娘山组。其中以龙土山组（约20%）和大土山组（约75%）为主而姑山组和娘娘山组火山岩约占5%。其岩性主要由中基性火山岩组成，大多属于橄榄玄粗岩系，少量属于高钾钙碱性岩系。次火山岩：主要由安山质—碱性岩类组成，外貌与火山岩相似，又可称为火山一侵入岩，与相应旋回的火山岩系一起构成火山杂岩。次火山岩主要侵入于火山岩系中，少数侵入于前火山岩系地层中（尤以盆地南段钟姑山地区和北段其、凤地区为多），大多呈岩墙、岩床、岩枝、岩瘤、岩株及不规则体产出，其分布主要受深部隐伏断裂的控制，其次则受火山岩的原生环状、放射状等断裂控制。本区的侵入岩主要由辉长岩和花岗岩类岩石组成。花岗岩类岩石主要产十中段，大致北起施山，南达青山、四合山，西到宁芜铁路一线，东到南山围屏山一带，出露零星，大多呈小岩体产出。矿区地质特征矿区构造本区褶皱以矿区中部大黄山为中心，向南经丁山至鹅山为一小型背斜（俗称丁山背斜），向北经向山至南山为一小型向斜（简称向山向斜。）[4]矿区地层区内出露的地层主要是上侏罗—白垩系大王组玄武岩玄武粗安质火山岩，包括熔岩、层凝灰岩和层凝灰角砾岩总厚400米。岩层倾斜平缓，裂隙发育，蚀变强烈。（详见图5）矿区岩浆岩本区的侵入岩包括超浅成相的次火山岩类和区域性侵入的辉长岩和花岗岩类次火山岩属于富钠质中基性一中性岩，以辉长闪长玢岩为代表，大部含矿辉长闪长纷岩体呈岩株状，有的为岩枝、岩钟和岩瘤。岩体与围岩大都是侵入接触，接触面外倾，少数是陡立或向内倾。（见图4）新鲜的辉长闪长纷岩为暗灰色斑状结构。斑晶是拉、中长石（含量30-40%），次透辉石（（5-10%，石基为细粒的斜长石和辉石。副矿物有磷灰石、磁铁矿、榍石等。磁铁矿呈微粒均匀浸染状分布在石基中，含量一般为3-5%，岩体后期蚀变强，大部分辉长闪长纷岩已经强烈钠长石化、阳起石化和绿帘石化，明显是磁铁矿大部被析出，致使岩石褪色成灰白色，形成各种类型的交代钠长石岩。此外，矿区还见有角闪闪长玢岩，浅色闪长玢岩和钠长斑岩。还有与岩体有关的后期脉岩，如石英钠长斑岩、黑云母粗安玢岩、角闪石粗安岩。

■、川F7'Us[ZZI-墜.DTiUr?~l?Ef1571% O10目刊图3凹山铁矿矿区地质图1凝灰岩；2安山岩、粗安岩；3闪长玢岩带；4辉长闪长玢岩；5富铁矿矿石；6中、贫铁矿石；7磁铁矿矿脉；8断裂；9岩层产状；10片理化带；5褐铁矿脉；15D^5ZOOR图15D^5ZOOR图4凹山铁矿剖面图1—第四纪坡积物；2—凝灰岩；3—安山岩；4—辉长闪长玢岩；5—角砾岩化地段；6—黄铁矿；7—富铁矿矿石段；8—中品味铁矿石；9—贫铁矿矿石；10—富铁矿石；11—含磁铁矿阳起石（辉石）—钠长石岩；12—含辉石钠长石岩；13—蚀变岩界线；矿床地质特征及成矿背景3.1矿体凹山铁矿床为高温热液型铁矿床，它位于其林山一黄梅山断裂火山喷发带的中段，出露的地层以大王山组粗面岩、粗面质凝灰角砾岩、凝灰岩为主。个别钻孔可看到龙王组的安山岩。侵入体主要是辉石闪长玢岩，局部可见到花岗闪长岩。主矿体为囊状，由不规则的块状富矿和围绕其周围的浸染状贫矿组成，其走向为NE45。向NW倾斜，上盘倾角较缓，平均45。，下盘倾角陡立，平均65。，局部达90。,矿体长轴820m，短轴520m。围岩矿体围岩蚀变强烈，按形成顺序大体被分为3期:第一期为浅色钠长石和方柱石化，伴有少量阳起石、绿帘石和磁铁矿化，第二期为深色的阳起石（透辉石）一钠长石一磷灰石一磁铁矿化，伴有少量的绿帘石化和碳酸盐化；第三期为浅色的泥化、硅化、硬石膏化、明矾石化、碳酸盐化和黄铁矿化。围岩蚀变形成明显的垂向分带。从上而下是：上部浅色蚀变带，中部深色蚀变带为主要矿化带；下部浅色蚀变带：钠长石化、方柱石化、硬石膏化。（在以上蚀变中，以钠长石化与铁矿底板围岩中比顶板围岩中更普遍，更强烈，岩石强烈钠化后，铁几乎全部被带出。铁矿规模与钠长石强度呈正比）矿石矿石有四大自然类型，以含闪长粉岩角砾浸染状磁铁矿矿石为主，矿体北侧有闪长玢岩浸染状磁铁矿，东侧为粘土化闪长玢岩浸染状磁铁矿，西南侧为磷灰石阳起石型磁铁矿。矿石中主要金属矿物主要为磁铁矿、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。主要的矿石构造有磷灰石—阳起石(透辉石)—磁铁矿，其次为钠长石—磷灰石—磁铁矿，即所谓凹山式三矿物组合矿石。矿石中以含VP、Ga高为特征，Ti稍高。成矿背景宁芜矿区位于长江中下游宁芜火山岩盆地的中段。是长江中下游重要的中生代陆相火山岩盆地之一，以发育著名的“玢岩铁矿”为其重要特征。分析玢岩铁矿早期矿化伴随强烈的钠柱石化、钠长石化，并以透辉石(阳起石)—磷灰石—磁铁矿三矿物组合出现，显示了铁的富集与钠、氯及磷等矿化剂有关。铁可能以Na(FeCl)、Na[Fe(PO)]等形式迁移富集在岩体的顶部和边部。钠长石对围岩中36343的铁可以起活化、迁移、富集作用，在岩体冷却过程中，由结晶分异及气体缓慢渗滤交代作用形成陶林式矿体。由于钠长石化的结果，促使后期铁矿大量析出，随着气成作用的迅速加强，气液温度骤然升高，隐蔽爆破等作用使岩体及附近围岩产生角砾岩化带及裂隙带，高温气液迅速冲入岩体上部甚至围岩裂隙中，充填在角砾岩带及裂隙带中，形成凹山式矿体。RiaSr^tf?r—H:1RiaSr^tf?r—H:1Rfrrr^7yu^5/.洋川L兄译山itoxudr~ra*b-\\|£f^r， 4国El回回四E回回回富厂姐AitillJlJ-.R*£111*丈山耳吉LiftJLS图5凹山铁矿地质图参考文献：中国矿王丛林《凹