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河南泌阳马道铁矿矿区地质特征浅析

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【摘 要】马道铁矿位于桐柏山脉与秦岭东段的衔接地带,出露地层为围山城倾伏背斜北东翼、海西期桃园中粒斜长花岗岩体残留顶盖,为下古生界张家大庄岩组中部单斜岩层,构造形态主要为断裂构造。铁矿床与磁异常吻合一致,铁矿体赋存于大理岩与斜长角闪(片)岩形成的矽卡岩中,海西期桃园酸性岩浆岩体侵位形成的矽卡岩化与铁矿的形成关系密切,经分析对比其成矿类型为接触交代的热液型铁矿床。

【关键词】构造;矽卡岩;铁矿;马道

泌阳是豫南地区重要的金属矿产基地,马道铁矿早在1966年原河南19地质队对矿区主要异常区地段进行钻探验证,证实了矿至异常,初步圈定铁矿体,提交了异常查证报告。此后河南省地矿局第三地质调查队等多家单位先后在此开展了地质调查工作,基本查明了地质特征、矿体分布情况并提交了储量。

1 矿区概况

马道铁矿位于桐柏山脉与秦岭东段的衔接地带,大地构造位置位于秦岭造山带东延部位的桐柏―大别造山带。位于围山城倾伏背斜北东翼、海西期桃园中粒斜长花岗岩体残留顶盖的张家大庄岩组内。

2 地层及构造

2.1 地层

矿区地层为下古生界张家大庄岩组中部岩层。主要岩石为斜长角闪(片)岩和石英钠长斑岩组成夹矽卡岩,局部磁铁矿含量较多者,称为磁铁矿化斜长角闪岩。岩层呈倾向北东、北东东向的单斜岩层,倾角一般20~45?。

矿区北部局部斜长角闪岩中磁铁矿含量较多(5~10%),称为磁铁矿化斜长角闪岩(Mtabl)。矿区岩石矽卡岩化普遍,多呈透镜状。根据不同矿物组分大致分为三种矽卡岩:角闪绿帘(绿帘)矽卡岩、角闪绿帘透辉石矽卡岩、透辉石石榴子石矽卡岩。

2.2 构造

矿区为单斜岩层,主要构造形态为断裂构造,为一组走向近南北的断裂构造,多被石英钠长斑岩、矽卡岩所充填,并具强烈矽卡岩化和硅化,因而也是控制矽卡岩和铁矿化的导矿、容矿构造,矿区主要矿体均受此组断裂构造控制,属成矿前的构造。另外在林庄西部和南部还见一组走向北东、平推性质的小断层。

3 岩浆活动及变质作用

矿区主要岩浆活动为海西期岩浆的侵入,即桃园斜长花岗岩体,矿区岩层即为该岩体的残留顶盖。矿区脉岩主要为石英钠长斑岩(λψ),呈脉状与不规则形态,该脉岩往往与矽卡岩、铁矿体共生一起。

矿区主要变质作用为区域变质作用和接触交代蚀变。区域变质作用的变质相为绿帘角闪岩相,使原海相细碧岩、角斑岩、火山碎屑沉积岩变质形成一套角闪岩类岩石;接触交代蚀变是由海西期桃园酸性岩浆岩体侵位形成的矽卡岩化,与铁矿的形成关系密切。矿区围岩蚀变还有钠长石化、碳酸盐化、黄铁矿化等。

4 矿床特征

矿床位于秦岭造山带东段―桐柏―大别山成矿带内、成矿围岩为张家大庄岩组斜长角闪片岩或角闪岩、石英钠长斑岩的绿帘石榴矽卡岩中。

该铁矿床由三个铁矿带共有15个矿体组成,矿体群呈雁行排列,与磁异常吻合一致:北部林庄一带为Ⅰ号矿体,中部郑家沟一带为Ⅱ―Ⅵ号矿体;南部林场一带为Ⅻ―ⅩⅤ号矿体。矿体赋存在石英钠长斑岩、斜长角闪岩(片)岩和矽卡岩内,与石英钠长斑岩界限清楚,与后者二者呈渐变关系。

矿体形态以透镜状为主,其次为豆荚状、不规则状。矿体岩走向和倾向作似楔形尖灭。矿体走向与Z等值线长轴方向一致,为近南北向,倾向南西,倾角40~44°之间。铁矿体均为小矿体,长70~200米不等,水平宽20~125米,单工程见矿厚度一般1.01~6.06米,最厚7.95米。少量铁矿体在地表有出露,大部分为盲矿体,矿体顶部埋深一般0~50米,少数大于50米。

5 矿石质量

矿石矿物成份,主要为磁铁矿、少量的黄铁矿、赤铁矿、呈粒状变晶结构或纤维变晶结构,以浸染状、块状构造为主;脉石矿物主要为普通角闪石,中性斜长石,次为石英、方解石、绿帘石、石榴石,微量磷灰石;硫化物有微量黄铁矿和黄铜矿。

有用组分铁来源于磁铁矿,次为铁锰硅酸盐矿物中的铁,TFe含量20~51.95%,平均为31.00%,mFe含量19~23.58%。有益组份锰光谱半定量为0.20%;有害杂质S含量0.002~3.92 %,平均0.377%(来源于黄铁矿与黄铜矿);P含量0.006~0.106%,平均0.047%;造渣氧化物为脉石矿物,主要为SiO215.50~39.84%平均26.88%,Ae2O32.54~12.07%平均6.57%,CaO 1.70~12.97%平均6.27%,MgO 0.54~3.50%平均2.03%。

矿石TFe/FeO之比为1.54~3.34。以比值小于2.7划分为原生矿(磁铁矿石),比值大于3.5划为氧化矿(赤铁矿石),比值界于2.7~3.5之间为混合矿石,本矿区矿石大部分为原生矿(磁铁矿石),次为混合矿石。

6 矿石类型和品级

本矿区铁矿体赋存于大理岩与斜长角闪(片)岩形成的矽卡岩中,矽卡岩往往是磁铁矿体的富集部位,经与已知铁矿体主要类型对比,其成矿类型为接触交代的热液型铁矿床。

矿石的自然类型按组构划分以块状磁铁矿石为主,次为浸染状磁铁矿石。

矿石的工业类型依据矿石中有益组分铁主要来源于磁铁矿,磁铁矿含量在TFe20~51.95%,矿石的工业类型属需选铁矿石类型。

7 矿体(层)围岩

矿体围岩主要为石英钠长斑岩和斜长角闪岩,磁铁矿化斜长角闪岩及矽卡岩。矿体内部结构简单,形态呈透镜状、脉状,形态完整,矿体中无夹石。矿体矿石结构构造,矿物成分比较单一,矿石品位变化小,有用组分分布均匀。

8 结论

矿区地层为下古生界张家大庄岩组中部岩层,主要岩石为斜长角闪(片)岩和石英钠长斑岩组成夹矽卡岩,局部为磁铁矿化斜长角闪岩。为单斜岩层,主要断裂构造为一组走向近南北的断裂构造,是控制矽卡岩和铁矿化的导矿、容矿构造,矿区主要矿体均受此组断裂构造控制,属成矿前的构造。

矿区主要岩浆活动为海西期岩浆的侵入,接触交代蚀变是由海西期桃园酸性岩浆岩体侵位形成的矽卡岩化,与铁矿的形成关系密切。矿体与磁异常吻合一致,形态以透镜状为主,其次为豆荚状、不规则状,走向为近南北向,倾向南西,倾角40~44°之间。有用组分铁来源于磁铁矿,次为铁锰硅酸盐矿物中的铁。围岩主要为石英钠长斑岩和斜长角闪岩,磁铁矿化斜长角闪岩及矽卡岩。矿区铁矿体赋存于大理岩与斜长角闪(片)岩形成的矽卡岩中,其成矿类型为接触交代的热液型铁矿床。

参考文献:

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[2]孟浩.条山铁矿矿体(层)特征[J].科技创新导报.2011(19).

[3]孟浩.高邑―马谷田一带铁矿地质特征浅析[J].西部探矿工程.2012(1).