安徽省霍邱火山沉积变质型铁矿成矿特征及成矿作用分析

■李莉娜

（安徽省地质矿产勘查局313地质队　安徽　六安　237000）

安徽省霍邱火山沉积变质型铁矿成矿特征及成矿作用分析

■李莉娜

（安徽省地质矿产勘查局313地质队安徽六安237000）

安徽霍邱铁矿是一个大型（世界上条带状铁建造banded iron forma-tions，简称BIF）BIF铁矿田，矿体均赋存于一套晚太古代中高级变质作用的含铁建造,累计探明储量12×108t。近几年吴集、李楼等大型矿床的勘探、开采为本矿田的含矿建造构造型式研究提供了条件。

霍邱火山沉积变质型成矿特征成矿作用

根据BIFs与火山活动之间的关系，将其分为Algoma型和Superior型。Algoma远离火山活动中心，火山物质含量较少或不见火山物质。前寒武纪BIFs是世界上最重要的铁矿资源类型，广泛分布于太古代-早元古代，是地球早期特有的化学沉积建造类型，具有鲜明的硅铁韵律层，记录了地球早期大气和海洋化学成分、氧化还原状态，以及地质演化过程。

1　区域地质背景

霍邱铁矿属于隐伏的前寒纪变质铁矿床，呈南北向分布于颍上陶坝至霍邱重新集一带。经地质工作证实为一储量大、物质组分简单，其S、P含量低的大型铁矿田，铁矿田由大不等的数十个铁矿床组成，新太古代霍邱群为主要含铁建造，根据岩石组合可分为两个建造系列，三个岩石地层组（花园组、吴集组、周集组）。其原岩建造相当于一个中基性火山-沉积旋回。吴集组为霍邱铁矿区下部含矿岩系赋存层位，全岩87Sr/86Sr＝0.7020，Rb-Sr同位素年龄为2976Ma（安徽省地矿局，1997）。按岩石组合分上下两段，下段为黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩间夹斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩夹斜长角闪岩，遭受混合岩化。上段：下部为角闪黑云斜长变粒岩、斜长角闪岩，间夹石榴黑云斜长片麻岩及角闪石英磁铁矿带，上部为十字蓝晶石榴黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩，该段岩性不稳定，矿层断续分布，常夹透镜状白云石大理岩。

周集组为霍邱铁矿区上部含矿岩系赋存层位，87Sr/86Sr＝0.7084，Rb-Sr2740Ma（安徽省地矿局，1997）；周集组根据岩石组合分上下两段：下段：混合岩化黑云斜长变粒岩、条痕状混合岩、十字蓝晶黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩及闪石类石英磁铁矿层，上段为金云透闪白云石大理岩、石英磁铁矿镜铁矿层、闪石类石英磁铁矿层夹二云石英片岩。

花园组岩石组合主要为黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、少量黑云斜长变粒岩。强烈混合岩化形成微斜变斑-似眼球状混合岩，岩石较稳定，未见底，厚度大于990m，原岩类型分别为安山质（或英安质）凝灰岩，玄武岩及其凝灰岩、凝灰质砂岩。

区内出露较大的岩体为草楼岩体、吴集岩体和重新集岩体，主要岩性为混合花岗岩。区内已知断裂60条，地表出露28条，其余均隐伏于第四系之下，按其走向分为NW、NNE—NEE、EW及SN向四组。北西向断层系是区内最发育的一组，分布较广，走向2800～3400，主要为平移断层和逆断层，少数为正断层，规模大小不一，长度多数在3～15km，区内南部为逆断层，北部平移断层较多，断层面倾向南西，少数倾向NE，倾角较陡，直至直立。NNE-NEE向断层仅次于北西向断层，较为发育，分布于基底和盖层中，断层性质以正断层为主，长度一般小于2km，除长山地区，均为隐伏断层。

2　构造型式分析

区内由于全被第四系覆盖，对构造的研究只有通过岩芯观察分析及对比，基本认为新太古代含铁岩系的褶皱叠加改造作用强烈，呈现复杂干扰样式，但仍可识别出早晚两个世代的褶皱变形，即早期近南北向同心闭合褶皱和晚期近东西向平缓开阔褶皱。

近南北向褶皱包括花园倒转背斜，周集倒转向斜和代店倒转背斜，褶皱轴线相互平行排列，其方位总体呈南北向呈向西凸出的弧形带，其中周集倒转向斜为含铁岩系的主体构造，控制着矿田的主要矿床，除李老庄矿床外，其余大中型矿床均分布在该向斜的两翼。

近东西向褶皱不很发育，多呈平缓开阔褶皱，规模小一般为中小型，主要包括李老庄向斜和范桥向斜。从现有的地质资料分析，矿区内构造型式如下：即早期可能存在NW向，向南倒覆，向SE倾伏的大型平卧褶皱，又被稍晚的近SN向、并向N倾伏的紧密同斜褶皱所叠加，在上述两期褶皱叠加的基础上，又被晚期NNE向和近EW向较平缓开阔褶皱叠加，致使区内霍邱群含铁岩系及铁矿层，在不同区段出现不同的褶皱型式和不同方向的延伸情况。如在陶坝、范桥两矿区，存在早期两次褶皱的非共轴叠加型式，在吴集、重新集、张庄矿区，可能相当于早期两次褶皱叠加的翼部，而使铁矿层呈现以单斜或同斜产出的简单褶皱型式。在李老庄、范桥铁矿区，可能处于早期近平卧褶皱的转折端部位，致使铁矿呈现多层或单层产出。

3　成矿作用分析

霍邱铁矿的形成作用可以归纳如下：①多阶段多物源形成条件（主要为火山作用也有陆源及海解作用），并有微生物的氧化-还原作用沉淀成矿；②由于溶液的碱性不同，原始沉积的Fe(OH)3胶体可有两钟转变方式。即α-Fe2O3（普通赤铁矿），γ-Fe2O3（磁赤铁矿）。因在成矿过程中氧化还原电位介于弱氧化-弱还原的环境中，α-Fe2O3可被氧化而结晶成细粒赤铁矿，而γ-Fe2O3可被还原为细粒磁铁矿（杜贞保，杨晓勇，1994）；③由于蚌埠运动（27×108左右）使晚太古代霍邱群火山-沉积地层发生中高温-中压区域变质作用，在BIF铁矿形成过程中具有重要作用，最近，中国地质科学院地质研究所万渝生等在研究区域年代学上，给出霍邱群的老变质岩的年龄不小于26×108年（Wan等，2010），和皖北蚌埠运动时间相对应。我们认为该变质作用事件，使得原始沉积的赤铁矿磁铁矿（燧石条带等）细小颗粒重结晶，生成赤铁矿和磁铁矿层位往往伴随着条带状的石英岩或石英片岩等。

4　找矿意义

霍邱铁矿田除周集主体向斜为控矿构造外，其东侧为宽缓向斜构造群，其西侧临水集一带为另一个南北向向斜构造储矿带。根据上述构造推测，在周集主体向斜东侧宽缓向斜构造群中的冀台子、老台子、八家楼、小周楼-南庄等磁异常部位，地表虽被中新生代地层覆盖，但深部可能处于早期两次褶皱的叠加复合部位，在一定深度可能隐伏有“霍邱铁矿”。因此存在深部找矿的前景。

[1]杜贞保，杨晓勇，安徽霍邱沉积变质铁矿的成矿作用研究.大地构造与成科学，1994,(18).

[2]任启江，等.安徽庐枞中生代火山构造洼地及其成矿作用 [M].北京：地质出版社, 1991.

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-9-7-1