廬樅式鐵礦床成礦模式

安徽省廬樅陸相火山巖區(qū)位于長江中下游鐵銅成礦帶中部的廬樅鐵銅成礦區(qū)，為晚侏羅世—早白堊世陸相火山噴發(fā)、堆積地區(qū)，斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，巖漿活動比較頻繁，形成火山巖、次火山巖、侵入巖交替出現(xiàn)的格局。礦產(chǎn)資源比較豐富，礦產(chǎn)資源種類繁多，以鐵、硫鐵礦、磷、明礬、石膏為主，銅、金、鉛鋅、重晶石、螢石次之。鐵礦是廬樅地區(qū)優(yōu)勢礦種之一，也是馬鞍山鋼鐵公司重要的原材料基地之一。廬樅式鐵礦是對產(chǎn)于安徽廬樅陸相火山巖盆地中、與中生代陸相火山活動有關(guān)的一系列鐵礦床的研究總結(jié)，是除寧蕪式鐵礦外的又一陸相火山巖型鐵礦床式，是本次潛力評價工作的最新研究成果。一、區(qū)域礦產(chǎn)類型、礦床類型廬樅地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，在廬樅火山構(gòu)造洼地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有大量的Cu、Fe、S、Pb、Zn等礦床（點），在其火山構(gòu)造洼地外圍亦見有眾多的礦床（點）。鐵礦床、點的形成基本與巖漿作用有關(guān)，可分為四大類型，即(1)火山噴氣沉積型（盤石嶺鐵礦）；(2)潛火山氣成熱液型（羅河、大鮑莊、泥河鐵礦）；(3)層控－熱液疊加改造型（龍橋－馬鞭山鐵礦）；(4)中低溫熱液充填交代型（馬口鐵礦）。其中以潛火山氣液型和層控－熱液疊加改造型兩類為主，火山噴氣沉積型鐵礦、中低溫熱液充填交代型鐵礦規(guī)模較小，工業(yè)意義不大。二、鐵礦床（點）在時間上的產(chǎn)出與演化規(guī)律廬樅地區(qū)不同類型的鐵礦床形成于地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展演化的不同階段，其在時間上的產(chǎn)出與演化特征是：（1）中三疊世東馬鞍山期形成赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦礦胚層，為黃屯式硫鐵礦、龍橋式鐵礦和城山式鐵礦等沉積－熱液疊加改造型礦床的雛形，也將為基底隆起帶之上其他鐵、硫礦床的形成提供部分物質(zhì)來源。（2）早白堊世早期磚橋旋回火山噴發(fā)的較早期，與破火山口湖有關(guān)，形成了盤石嶺式火山噴發(fā)熱泉沉積型赤鐵礦－硫鐵礦床，為小嶺硫鐵銅礦和羅河鐵礦的形成奠定了部分物質(zhì)基礎(chǔ)。（3）早白堊世晚期即磚橋旋回末期，與特殊的富鐵輝石粗安巖漿及大規(guī)模的熱液活動有關(guān)，在廬樅盆地北部環(huán)狀斷裂（即晚侏羅世環(huán)狀火山活動中心）及其附近，形成了羅河、何家小嶺、何家大嶺、楊山以及泥河等玢巖鐵礦，以及這些礦床中的熱液型黃鐵礦、黃銅礦礦物等。（4）早白堊世雙廟期與雙廟旋回火山活動有關(guān)，在二長巖－正長巖－石英正長巖等沿環(huán)狀斷裂的侵入活動過程中，沿巖體與圍巖接觸帶形成了層控－熱液疊改型龍橋、馬鞭山鐵礦等。圖5－20 謝爾塔拉鐵鋅礦礦床成礦模式圖三、鐵礦床的空間分布特征及礦化的分帶性廬樅盆地內(nèi)主要類型鐵礦床在空間上具有明顯的帶狀分布。該區(qū)有3條重要的礦帶，一是缺口－羅河NE向鐵帶；二是廬樅盆地北部邊緣清水塘－黃屯近鐵銅鉛鋅帶；三是黃屯－樅陽NE向鐵帶。上述3個礦帶與區(qū)內(nèi)3條航磁異常帶相吻合。廬樅地區(qū)金屬礦產(chǎn)還具有明顯的環(huán)狀分布規(guī)律，盆地內(nèi)主要以鐵、硫、銅等礦產(chǎn)為主（羅河、大鮑莊鐵礦），礦體主要產(chǎn)于火山巖與次火山巖中。盆地邊部主要以鐵、硫與銅、鉛鋅銀多金屬礦并重為主（龍橋、馬鞭山鐵礦，岳山鉛鋅礦及井邊、大刨山銅礦等），礦體主要產(chǎn)于火山巖與基底沉積巖的接觸帶附近。四、鐵礦床成礦亞系列及區(qū)域成礦模式（一）鐵礦床成礦亞系列廬樅地區(qū)鐵礦可以劃分成3個成礦亞系列：一是廬樅盆地內(nèi)與燕山期中基性火山－潛火山（橄欖玄粗巖系）作用有關(guān)的以Fe、S（Cu）為主的“玢巖型”鐵礦成礦亞系列；二是與燕山期殼?；旌显粗行裕兴嵝曰鹕剑秩牖顒佑嘘P(guān)的Fe、Cu、S、Pb、Zn等層控－熱液疊改型成礦亞系列；三是與燕山期殼?；旌显粗兴嵝詭r漿侵入活動有關(guān)的Fe、Cu、S等高中溫熱液充填型成礦亞系列。1.與燕山期中基性火山－潛火山（橄欖玄粗巖系）作用有關(guān)的以Fe、S（Cu）為主的“玢巖型”鐵礦成礦亞系列鐵礦床主要賦存于輝石閃長玢巖（次火山巖體）內(nèi)外接觸帶中，從巖體向外，具有玢巖型－潛火山氣液型－火山熱液型－火山－沉積熱液型－層控熱液疊改型（玢巖成礦模式），主要代表性礦床有羅河鐵礦床、泥河鐵礦床、何家大嶺鐵礦床、盤石嶺鐵礦床。（1）羅河式鐵礦鐵礦位于下埠山－義津橋基底褶皺隆起帶上、大鮑莊破火山口內(nèi)的中基性潛火山巖體頂部洼陷及其與磚橋組火山巖接觸帶附近，潛火山巖內(nèi)部主要是貧磁鐵礦體，接觸帶上主要是比較富的磁鐵礦體，在富鐵礦體外部一般是硫鐵礦體。礦體的形態(tài)呈似層狀、層狀，礦石具有潛火山氣液交代、改造的特征。圍巖蝕變特征比較明顯，具有典型的蝕變分帶特征：上部是淺色蝕變帶，中部是深色蝕變帶，下部是堿質(zhì)蝕變帶，其中深色蝕變帶是近礦蝕變帶。該類型的鐵礦產(chǎn)成礦物質(zhì)既有地幔深部巖漿攜帶的鐵質(zhì)來源，又活化、遷移了中三疊統(tǒng)周沖村組膏溶角礫巖中的鐵質(zhì)、硫及其石膏等來源，該類礦床還伴生有少量的銅礦化。（2）泥河式鐵礦泥河鐵礦位于羅河鐵礦的東北大約2.5 km，是在開展霍家院子地區(qū)1/1萬高精度地面磁測發(fā)現(xiàn)的。磁異常明顯地分為南東（SE）高、北西（NW）低兩個區(qū)域，正異常中心有環(huán)型特征，以北東對角線為界，界線分明，對應(yīng)伴生，正負幅差達850 nT。在此基礎(chǔ)上實施鉆探驗證，首鉆（ZK0501孔）在地磁化極異常的中心地帶布置，施工深度1096.80 m，自675.78 m至1065.13 m，見到不同視厚度的磁鐵礦體11層，累計視厚度250.93 m，平均品位TFe40.02％、mFe35.57％，其中TFe ＞50％的礦體厚度有79.75 m，TFe56.28％，mFe52.68％。711.61～921.35 m礦體相對集中，品位高，夾層?。?92.76～675.78 m為黃鐵礦層，厚度83.02 m，平均品位S10.3％。礦體埋深在678～1100 m間，控制傾向長度140～215 m，礦體厚度變化在70.36～250.93 m之間，已有鉆孔控制礦體平均厚139.10 m，伴有硫鐵礦、石膏礦，礦石TFe品位多在20％以上，局部出現(xiàn)TFe品位在55％以上的富礦。在距ZK0501 960 m處的ZK0401也見另一磁鐵礦體和共生的石膏礦。礦體頂板為黃鐵礦化含硬石膏蝕變閃長玢巖，顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，不等粒他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)，斑雜狀構(gòu)造，具強烈絹云母化、碳酸巖化及鉀化，由絹云母、硬石膏、方解石、鉀長石、磷灰石和黃鐵礦等組成。礦石特征：富礦石呈鐵黑色、黑綠色，塊狀或稠密浸染狀構(gòu)造，他形晶結(jié)構(gòu)，交代蠕蟲狀結(jié)構(gòu)，金屬礦物為磁鐵礦、黃鐵礦，非金屬礦物為硬石膏、方解石、鉀長石、石英、綠泥石、金云母、磷灰石等；貧礦石呈淺灰綠色夾黑綠色、黑色，花斑狀、脈狀構(gòu)造，他形晶結(jié)構(gòu)，他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)等，金屬礦物為磁鐵礦、黃鐵礦，非金屬礦物為硬石膏、方解石、鉀長石、石英、綠泥石、絹云母＋綠高嶺石、白云母＋金云母、磷灰石等。根據(jù)現(xiàn)有見礦工程初步對該區(qū)鐵、硫資源量估算：磁鐵礦資源量在10000～14089.78萬噸之間、硫鐵礦3810.58～5364.28萬噸，二者均達到大型規(guī)模，另伴有硬石膏礦也具有一定規(guī)模。（3）大鮑莊式鐵硫礦該礦位于羅河鐵礦的東南大約1.5 km處，礦床產(chǎn)出情況與羅河鐵礦相似，鐵礦體產(chǎn)出部位有3種類型。一種與羅河鐵礦相似，礦體產(chǎn)于次火山巖輝石閃長玢巖上部或內(nèi)接觸帶，礦石以浸染狀磁鐵礦、假像赤鐵礦為主，呈似層狀或者透鏡狀產(chǎn)出，明顯受蝕變帶控制，構(gòu)成貧鐵礦石；另一種產(chǎn)于次火山巖輝石閃長玢巖的外接觸帶，主要為鐵礦體和硫鐵礦體，鐵礦體呈透鏡狀，礦石類型以塊狀假像赤鐵礦礦石為主，次為菱鐵礦－赤鐵礦，黃鐵礦－菱鐵礦－赤鐵礦礦石；第三種產(chǎn)于凝灰?guī)r中的沉積噴氣礦體（礦化體），礦體形態(tài)呈層狀、似層狀，礦石呈角礫狀、礫狀及碧玉質(zhì)赤鐵礦礦石。（4）何家大嶺（鐘山）式鐵礦礦床位于廬樅火山巖盆地的北緣，該礦區(qū)出露下白堊統(tǒng)磚橋組下段的安山－粗安巖、凝灰?guī)r－角礫凝灰?guī)r等火山巖，同時還見安山玢巖、粗安斑巖等超淺成－淺成火山侵入體，它們與鐵礦化關(guān)系比較密切。該礦床鐵礦體又分為上下兩部分，上部鐵礦體賦存于安山－粗安巖及凝灰?guī)r－角礫凝灰?guī)r中，呈向西延伸的楔狀扁平體，厚度大約150～200 m；下部鐵礦體主要賦存于粗安斑巖穹窿體頂部的隱爆角礫巖體中。它們是兩個不同成礦時期的產(chǎn)物，前者與早期侵入的安山玢巖超淺成侵入體有關(guān)，后者與晚期侵入的粗安斑巖有關(guān)。早期鐵礦化可分為早階段高溫熱液陽起石－磁鐵礦礦化、晚階段中溫熱液赤鐵礦－鏡鐵礦礦化，晚期鐵礦化主要為磁鐵礦－次透輝石礦化。圍巖蝕變特征基本與羅河鐵礦一致，也分為上部淺色蝕變帶、中部深色蝕變帶及下部堿質(zhì)蝕變帶3帶。（5）盤石嶺式鐵礦盤石嶺鐵礦位于廬江縣黃屯西，鐘山鐵礦的北部。該礦床位于廬樅火山巖盆地北部邊緣，區(qū)內(nèi)分布著300余米的磚橋組的火山巖系，并且次火山巖較為發(fā)育，以粗安斑巖為主。據(jù)安徽省地礦局327地質(zhì)隊資料，盤石嶺鐵礦體主要是碧玉赤鐵礦層，局部見有黃鐵礦呈星點狀或者條帶狀分布其中，礦體厚50～70 m，局部地段頂板的層凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖或者角礫凝灰?guī)r還見有一些呈似層狀的貧礦層。礦石為櫻紅色、致密塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、層紋狀構(gòu)造，由隱晶結(jié)構(gòu)的碧玉和赤鐵礦組成，為成分單一的硅鐵建造，礦石中還有少量鏡鐵礦、黃鐵礦，脈石為火山碎屑、石英碎屑及極少量的次生石英巖。礦石成分以貧鐵富硅為特點，SiO2含量高達30％～40％，TFe平均含量30％～40％，僅在主礦層局部地段TFe含量50％。圍巖蝕變主要有絹云母化、硅化、明礬石化、高嶺土化及較弱的重晶石化、石膏、黃鐵礦化、磁鐵礦化、鏡鐵礦化、黃銅礦化等。2.與燕山期殼?；旌显粗行裕兴嵝曰鹕剑秩牖顒佑嘘P(guān)的Fe、Cu、S、Pb、Zn等層控－熱液疊改型成礦亞系列鐵礦體位于盆地基底面附近，為與火山侵入巖體有關(guān)的熱液型礦床，如中三疊統(tǒng)碳酸鹽巖、膏溶角礫巖等層位中層控－熱液疊改型鐵礦床（龍橋－馬鞭山鐵礦）、硫鐵礦床（黃屯硫鐵礦）。龍橋式鐵礦龍橋－馬鞭山鐵礦床位于下埠山－義津橋基底褶皺隆起帶和火山穹窿北部邊緣，出露地層主要是中三疊統(tǒng)周沖村組、侏羅系羅嶺組以及早白堊統(tǒng)磚橋組等，主要含礦、賦礦層位是周沖村組膏溶角礫巖、泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及其含鐵錳質(zhì)建造等。該鐵礦是深部隱伏礦體，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，鐵礦體的附近有正長巖等巖漿侵入活動，圍巖蝕變特征明顯，主要有矽卡巖化、大理巖化以及硅化絹云母化、堿性長石化等。周沖村組膏（鹽）層中富含Ca2＋、Mg2＋、Na＋等活潑性離子和揮發(fā)組分，深部巖漿在上升侵位過程中易與膏（鹽）層發(fā)生同熔混染作用，從而形成富Ca2＋、Mg2＋、Na＋和揮發(fā)組分的巖漿氣液，有利于交代成礦，同時膏（鹽）層、鐵錳質(zhì)建造本身也是一個構(gòu)造薄弱帶，有利于巖漿的侵位，為含礦巖漿氣液的運移提供了通道及其賦礦空間，巖漿熱液進一步疊加改造鐵錳質(zhì)富集成礦。3.與燕山期殼?；旌显粗兴嵝詭r漿侵入活動有關(guān)的Fe、Cu、S等高中溫熱液充填型成礦亞系列鐵礦體位于火山巖盆地內(nèi)外的正長巖體的內(nèi)外接觸帶及其正長巖體內(nèi)等，主要受斷裂、裂隙構(gòu)造控制，為高中溫熱液充填型鐵礦床，主要代表性礦床是馬口鐵礦、羅嶺鐵礦等，礦體規(guī)模較小，礦化零星。馬口式鐵礦該類鐵礦主要以小型礦床及礦點、礦化點的形式分布于廬樅火山巖盆地內(nèi)外。鐵礦體主要分布于正長巖中（特別是巖枝、巖株）及其巖體侵入而形成的隆起構(gòu)造中，有3種產(chǎn)出狀態(tài)：正長巖頂部及其外接觸帶中（中下侏羅統(tǒng)象山群砂巖、磚橋組安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r）、正長巖體內(nèi)及其正長巖巖體內(nèi)的捕虜體。鐵礦體成群分布，受斷裂、裂隙構(gòu)造控制，一般呈脈狀、透鏡狀、似層狀產(chǎn)出，部分呈團塊狀、囊狀產(chǎn)出，礦石組合為磁鐵礦－磷灰石－陽起石，圍巖蝕變主要有陽起石化、磷灰石化、綠泥石化、黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化等，局部有黃銅礦化、鉛鋅礦化等。（二）鐵礦區(qū)域成礦模式廬樅火山巖盆地是構(gòu)造－巖漿－地熱體系最為活躍和集中的場所，從地表→近地表→火山根部→深部，直到基底，不同深度可以出現(xiàn)不同礦床的定位類型和礦床成因類型；不同的構(gòu)造環(huán)境、不同的巖石系列、巖漿源區(qū)，以及不同的基底可形成不同的礦床類型，構(gòu)成了獨特的火山巖盆地成礦亞系列。廬樅地區(qū)鐵礦床具有“四層、四帶、四隆”的特征：1.“四層”結(jié)構(gòu)特征第一層是鐵礦體位于盆地基底面附近，形成與火山侵入巖體有關(guān)的熱液型礦床，如中三疊統(tǒng)碳酸鹽巖、膏溶角礫巖等層位中層控－熱液疊改型鐵礦床（龍橋－馬鞭山鐵礦）、硫鐵礦床（黃屯硫鐵礦）；第二層是產(chǎn)于盆地基底中、上三疊統(tǒng)及中、下侏羅統(tǒng)碎屑巖中的熱液銅礦（金牛山礦點）、鉛鋅銀礦（水口沖礦點）、層控－熱液疊改型鐵礦（黃公山、城山礦點）；第三層是產(chǎn)于巖體或次火山巖內(nèi)的礦床，如浸染型磁鐵礦（楊山）、玢巖鐵礦（羅河、泥河、大鮑莊部分礦體），產(chǎn)于粗安斑巖及角礫巖中的假象赤鐵－磁鐵礦（大嶺）；第四層是產(chǎn)于火山巖中的礦床，如噴氣沉積鐵硫礦床（盤石嶺）、火山噴氣沉積－熱液疊改型硫鐵礦及銅礦（何家小嶺），產(chǎn)于火山角礫巖中的網(wǎng)脈狀銅礦（大倪莊）。2.四帶主要指潛火山巖巖體接觸帶、接觸內(nèi)帶、接觸外帶及圍巖蝕變帶這4個位置，以羅河鐵礦為主要代表，潛火山巖接觸內(nèi)帶有浸染狀、細脈狀磁鐵礦體等，接觸帶上主要是致密塊狀磁鐵礦體，接觸外帶主要是致密塊狀磁鐵礦、硫鐵礦體等（龍橋鐵礦位于正長巖體的外接觸帶）。玢巖型鐵礦具有比較明顯的蝕變分帶特征：上部是淺色蝕變帶、中部是深色蝕變帶、深部是堿質(zhì)蝕變帶。龍橋式鐵礦蝕變分帶特征與羅河式鐵礦有一定的差異，主要不同是近礦蝕變是矽卡巖化、大理巖化。3.四隆主要指基底褶皺隆起帶、巖侵型穹窿、火山穹窿、基底斷隆帶。無為的下埠山－樅陽義津橋基底褶皺隆起帶控制了該區(qū)主要玢巖型鐵礦、龍橋式鐵礦的分布，在其帶上集中有廬樅大中型鐵（硫鐵礦）礦床，如羅河、泥河、牛山、陽山以及龍橋、馬鞭山鐵礦床、黃屯硫鐵礦床的分布，是該區(qū)鐵、硫鐵礦產(chǎn)集中產(chǎn)出地段之一；何家大嶺、何家小嶺等礦床位于樅陽－黃屯基底斷隆帶上；玢巖型鐵礦之一產(chǎn)出于巖侵型穹窿、火山隆起之上。各種隆起構(gòu)造是鐵礦床產(chǎn)出的有利部位之一。綜上所述，可以建立廬樅地區(qū)區(qū)域成礦模式圖（圖5－21），區(qū)域成礦地質(zhì)演化可分為3個階段。（1）礦胚層沉積期中三疊世時該區(qū)為拉張環(huán)境，沉積了膏溶角礫巖、白云質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖等沉積建造，含有紫紅色鐵質(zhì)、鈣質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖及角礫狀碳酸鹽巖，形成周沖村組上段赤鐵礦、菱鐵礦層作為龍橋鐵礦的原始礦胚層。（2）火山－潛火山氣成熱液期圖5－21 廬樅地區(qū)火山巖型鐵礦區(qū)域成礦模式圖晚侏羅世—早白堊世，受區(qū)域構(gòu)造的影響，橄欖玄粗巖巖漿在長江中下游地區(qū)發(fā)生噴發(fā)－侵入活動，來源于地幔深處的含鐵、硫、銅等成礦物質(zhì)的橄欖玄粗巖漿，同化混染、活化、淬取了早期沉積的鐵、硫等成礦物質(zhì)，在火山噴發(fā)時帶出了部分鐵等成礦物質(zhì)，在適當部位富集成礦（盤石嶺式）；在潛火山成巖階段的末期，含礦氣液在潛火山巖頂部及其接觸帶附近等部位富集成礦（羅河式、大鮑莊式）；早期侵入的安山玢巖超淺成侵入體及晚期侵入的粗安斑巖形成有關(guān)的隱爆角礫巖型鐵礦（何家大嶺）。（3）熱液疊加改造期含礦火山、巖漿期后熱液等在前期礦胚層、斷裂構(gòu)造等有利部位沉淀、疊加改造，進一步富集成礦（龍橋式）；在火山巖及其正長巖體的斷裂、裂隙發(fā)育部位富集成礦（馬口式）。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。