安徽省庐江县小包庄铁矿床的控矿因素及找矿意义

■娄清　高昌生　吴文龙　何德锋　张矿

（安徽省地质矿产勘查局327地质队　安徽　合肥　230011）

安徽省庐江县小包庄铁矿床的控矿因素及找矿意义

■娄清高昌生吴文龙何德锋张矿

（安徽省地质矿产勘查局327地质队安徽合肥230011）

安徽省庐江县小包庄铁矿床是地质找矿"358"目标战略行动期间由安徽省地质矿产勘查局327地质队发现的又一大型铁矿床。该矿床位于庐枞盆地的中西部，形成于燕山中晚期，深部铁矿床产于粗安岩、膏灰岩与闪长玢岩体接触带附近，属高温气液交代型铁矿床。本文通过总结矿床地质特征，分析成矿条件，为寻找同类型矿床提供了参考依据。

小包庄铁矿床地质特征控矿因素找矿意义

0　引言

庐江县小包庄铁矿床位于庐江县城南约30公里处，行政区划隶属罗河镇。《安徽省庐江县小包庄地区铁矿普查》项目是安徽省地质勘查基金重点项目，也是庐枞铁铜矿整装勘查区内的重大项目，由安徽省地质矿产勘查局327地质队承担，历时五年（2008年-2013年），投入了大量的勘查工作，取得了庐枞地区深部找矿的重大突破，获得了一处大型玢岩型铁矿床，揭示了庐枞火山岩盆地的深部（第二找矿空间）具有较好的找矿潜力，对完善和丰富庐枞地区的铁矿床的成因和成矿模式具有重要指导意义。

1　区域地质概况

庐江县小包庄铁矿位于庐枞火山岩盆地的中西部边缘，该火山岩盆地位于长江中下游深断陷带内，处于扬子板块北缘，西邻郯-庐断裂带，靠近扬子与华北板块的拼合带。庐枞火山岩盆地的西界为北东向的罗河-裴岗-练潭断裂（郯庐断裂的东界断层），北界为北西西向的陈坡胡-黄姑闸-芜湖断裂，东界为南北向的襄安-大通断裂，南界为北东东向沿江大断裂，边界断裂勾画出庐枞火山岩盆地的总体轮廓，是一个经燕山运动发育起来的陆相断陷式火山岩盆地。该地区是长江中下游铁、铜、铅、锌、硫、明矾石等矿产的的重要矿集区。

区域地层主要为基地和盖层两种岩系，基底岩系以中生界海相沉积为主，包括古生界-下中生界的志留系-三叠系中下统的海相碳酸盐岩建造，夹海陆交互相砂页岩建造，三叠系中上统-侏罗系中下统的陆相含煤砂页岩、砂砾岩及砂岩建造。盖层为一套火山岩系，庐枞盆地内燕山期岩浆活动强烈而频繁，大规模的岩浆活动发生在晚侏罗世-早白垩世，形成一套安粗岩系列的火成岩，构成庐枞火山岩盆地主体。火山岩盖层岩系自下而上划分为四个组，分别为龙门院组、砖桥组、双庙组及浮山组，各组之间有明显的喷发间断，为一套包括粗安玄武岩-玄武粗安岩-粗面岩的富碱橄榄安粗岩系，以富碱和高钾为其特征。

区域构造特点：褶皱不发育，断裂极为发育。受郯庐断裂带的控制，区域构造线总体呈北东～北北东向，其次发育近东西向、南北向及北西向三组，这四组断裂控制了火山岩盆地的形成与演化及成矿作用。

岩浆活动共分为四大旋回，从老到新分别为龙门院旋回、砖桥旋回、双庙旋回、浮山旋回。各旋回均有火山喷发和相应的岩浆侵入活动。侵入岩多呈条带状沿基底断裂构造及火山机构分布。形成的类型有侵入岩、次火山岩及脉岩。强烈的岩浆活动为区内成矿提供了热动力条件及大量成矿物质来源，与本区成矿有着密切的成因联系。

2　矿区地质特征

2.1地层

小包庄铁矿区地表出露的地层有砖桥组、双庙组、浮山组、杨湾组和全新统松散堆积层。砖桥组下段在地表没有出露，其岩性主要为玄武粗安岩类，与侵入岩接触带附近为本矿床的赋矿层位。砖桥组上段为火山熔岩夹少量火山碎屑岩。双庙组下段主要为火山碎屑岩，上段为粗安岩，其呈喷发不整合覆盖在砖桥组之上。浮山组出露于矿区西南及南侧羊山-龙城山一带，下部为火山熔岩，上部为粗面质火山碎屑岩。杨湾组红层主要分布于矿区的西北缘，由砖红色、紫红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩组成，呈角度不整合覆盖于火山岩之上。

矿区地表没有出露盆地的基底地层，但在矿区西部小胡庄一带多个钻孔的深部中均见有铜头尖组、东马鞍山组沉积岩，岩性主要为粉砂岩、角岩、角砾状白云质灰岩、白云岩及具纹层状、条带状硬石膏层及膏溶角砾岩层。

图1　庐江县小包庄铁矿区地质图

2.2构造

区内褶皱不发育，地表岩层产状平缓，向深部，地层产状微有起伏变化，总体构成一个走向北东（20°-40°），向西北倾斜（倾角10°-15°）的单斜构造。矿区紧靠郯庐断裂带东侧，断裂构造发育，主要有北东、北北东、北西、北北西、南北、北东东六组。这些断裂具多次活动和反复改造现象，延伸不大，多发生在成矿以后。大部分断裂消失于砖桥组下部凝灰岩之上，少数大型断裂切割矿体。

2.3岩浆岩

矿区岩浆活动集中发生在燕山期，岩浆活动具有强烈和多期次的特点。火山岩主要为砖桥组和双庙组的火山熔岩类及火山碎屑岩。侵入岩主要为闪长玢岩、正长岩，其次为细晶正长岩、正长岩、辉绿岩及安山玢岩等脉岩。

2.4围岩蚀变

围岩蚀变主要是以气成高、中温热液蚀变作用为主，具有规模大、期次多、作用强、垂向分带的特征。根据元素组合和矿物成分可分为上下两个部分：上部为浅色蚀变带以高岭石、次生石英岩、水云母、硬石膏化等蚀变岩为主。下部为深色蚀变带，以钠长石、膏辉岩化、辉石化和磁铁矿化为主。中间为叠加蚀变带，即浅色蚀变作用改造深色蚀变岩石的蚀变带。深色蚀变带为铁矿体的赋存部位，铁矿体分为交代浸染状和充填脉状两种类型，浸染状磁铁矿主要产在膏辉岩中，脉状、网脉状磁铁矿体系裂隙充填而成，主要充填在辉石钠长石岩中。

2.5地球物理特征

小包庄(罗河)铁矿在重、磁、可控源均存在明显的异常。

磁异常ΔT强度达2300nT。上部铁矿（罗河铁矿）引起1800nT左右异常，下部铁矿（小包庄铁矿）体可在地表可引起400nT左右磁异常，具低缓特征，深部异常ΔT=100nT～400nT异常区可作为下部深部勘查钻探工程布设依据。

重力异常表现为北东梯度上叠加局部重力高，剩余异常为0.5×10-5m/S2。

重磁组合特征为：重、磁异常同高、同现、同源。重、磁异常这一特征具有极其重要的找矿意义。

3　矿床地质特征

3.1矿体地质特征

本矿床是一隐伏的大型高硫含钒、磷磁铁矿矿床。由小胡庄矿段和小包庄矿段组成。其中小胡庄矿段分为两个矿带，即深部厚层具细粒结构的磁铁矿（化）体为Ⅰ矿带，上部具粗粒结构的磁铁矿（化）体为Ⅱ矿带。Ⅰ号矿带的赋矿围岩为辉石粗安岩、含黑云母辉石粗安岩，闪长玢岩是本矿床的成矿母岩，闪长玢岩侵位于砖桥组下段粗安岩地层中，接触面穹窿状。Ⅱ矿带磁铁矿体具粗粒结构，呈透镜状、似层状赋存于砖桥组火山岩中。小包庄矿段的磁铁矿体为独立的，具细粒结构，呈透镜状赋存于隐爆角砾岩筒中。（图2）

全矿床共计有126个铁矿体。矿体形态总体呈北东走向，倾向北西，倾角多为5°-25°。

图2　庐江县小包庄铁矿床Ⅲ线地质剖面图

Ⅰ矿带目前工程控制东西长841.3米，南北宽952.7米～1258.6米。埋深在1582.26～1918.53米，总体呈一“背形”构造形态，往南、北倾伏。赋存部位是岩体与火山岩接触带的闪长玢岩体顶部，赋矿围岩为闪长玢岩体。

Ⅱ矿带水平投影呈近南北向长条状，长轴长1700.78米,宽690.16米。埋深在895.46～1647.25米。矿带是由近平行分布的层状矿体组成的群脉带。赋矿围岩是火山熔岩，有部分矿体位于岩体内。

小包庄矿段铁矿体呈似层状、平缓透镜体状产出，矿体走向近南北，微向西倾，矿体埋深在519～1032米处。赋矿围岩是火山熔岩。

3.2矿石质量特征

矿石中的矿物成分较复杂，主要有用矿物为磁铁矿，次要的有赤铁矿（假象赤铁矿）、黄铁矿、黄铜矿、菱铁矿等，褐铁矿、镜铁矿、金红石、方铅矿为少量或微量。脉石矿物主要有硅酸盐类的斜长石、钾长石、黑云母、辉石、透辉石、绿帘石、绿泥石、钠长石及硬石膏、磷灰石、方解石等，次要有石英、金云母、榍石、绢云母、白云石等，角闪石、高岭石、阳起石、石膏等为少量及微量。

磁铁矿是铁矿床中最主要的矿石矿物，铁黑色，强磁性，半金属光泽至金属光泽，无解理，不透明，显微镜下反射色为灰色微带棕色，均质性。

矿石主要有用化学成分为全铁和磁性铁，共伴生的有磷、钒、钛等，此外铜、铅、锌也有单矿物形式出现，但含量极少。

矿石的结构主要有自形～半自形晶粒状结构、它形晶粒状结构、交代假象结构、乳滴状结构等。

矿石以块状、浸染状构造为主，次要有脉状（网脉状）构造和角砾状构造。

矿石的自然类型划分主要为磁铁矿石，次为赤磁铁矿石和磁赤铁矿石及赤铁矿石和菱铁矿石。

矿石的工业类型为需选铁矿石。

4　控矿因素

庐江县小包庄铁矿床控矿因素主要与地层、构造、岩浆岩、围岩蚀变有密切联系。

4.1地层

富含铁质的砖桥组辉石粗安岩、含黑云母辉石粗安岩东马鞍组的一套灰岩、赤(菱)铁矿层、铁钙质泥质粉砂岩、石膏的沉积岩地层为成矿提供了物质来源。

4.2构造的控制

北东向缺口～罗河断裂带与北西向罗河～将军庙构造带这两组基底构造复合控制着区内火山活动、岩浆侵入及成矿作用。在构造薄弱部位，伴随着砖桥旋回火山喷发-岩浆侵入作用，闪长玢岩上侵并形成罗河铁矿岩侵型穹窿构造。

脉状、层状磁铁矿体明显受火山穹隆构造控制，由于岩体上侵造成上覆火山岩层拱起变形，在火山岩层中形成放射状裂隙系统，同时伴随水平方向岩层滑移、崩塌，形成层间破碎带；而在近岩体部位，由于岩体冷凝收缩及局部应力交替作用下形成网脉状裂隙系统。含矿热液沿这些裂隙上升运移和渗透，发生充填交代作用，形成一套似层状分布含矿角砾岩带。在局部岩体突出部位，含矿气液沿这些裂隙快速上升，温度与压力迅速降低，围岩发生气、液隐爆作用而形成小型隐爆角砾岩筒。这种沿岩体接触带形成的角砾岩系统不仅为气液的运移提供了通道，同时为矿质沉淀提供了良好的储矿空间。该构造是小包庄、罗河铁矿的主要控矿构造，小包庄目前已控制矿体部位相当于该构造体系西南缘，其中心可能在2线东北方向。

在铁矿体的上部发育有一层次火山岩粗安斑岩，由于粗安斑岩结构致密，裂隙和空隙均不发育，当岩浆热液在上升运移过程中不易与之发生蚀变和交代作用，使得岩浆所产生的岩浆热液被阻隔在粗安斑岩之下，因此，粗安斑岩在成矿作用过程中起到了屏蔽层的作用。

4.3岩浆岩

矿床深部的闪长玢岩为磁铁矿化提供了热液来源和部分物质来源。

5　矿床成因

小包庄铁矿处在中生代断陷式陆相火山岩盆地中，在深部岩浆作用下，同化混染并萃取了盆地基底东马鞍组膏盐层中铁、硬石膏，改变了岩浆的成分，造成铁质熔离、运移，在砖桥旋回强烈喷发后的相对宁静阶段，岩体上侵并形成岩侵型穹窿或隐爆角砾岩体（带），造就了良好的运移通道和封闭储矿空间，大量矿物质在一定的温、压梯度下相继沉淀而成矿。因此，小包庄铁矿床是砖桥旋回火山-侵入活动的产物，其成矿母岩是闪长玢岩，控矿构造是岩侵型穹窿构造，赋矿围闪长玢岩及层状火山熔岩，产出部位是岩体接触带内、外两侧及隐爆角砾带中，属高温气液交代型铁矿床。

6　找矿标志及找矿方向

6.1找矿标志

（1）中生代断陷式陆相火山岩盆地是寻找小包庄铁矿的前提。

（2）中偏基性的浅成相闪长岩类岩体是寻找铁矿的岩石标志。

（3）早期基底构造复合部位是岩体侵入的重要标志，岩侵型穹窿或隐爆角砾岩体（带）是主要控矿构造。

（4）围岩蚀变是找矿的直接标志，深色蚀变带内的矿物组合是近矿围岩蚀变标志，浅色蚀变带是远矿蚀变标志。

（5）综合物探异常是找铁矿的重要标志，重、磁同源是寻找该类铁矿的主要标志。对于庐枞地区由于矿体一般埋藏较深，低、缓重、磁异常应引起足够重视。

6.2找矿方向

（1）小包庄铁矿2线东北部的罗河铁矿深部及26线的南侧。

（2）罗河铁矿床与大鲍庄硫铁矿床之间及大鲍庄硫铁矿床深部。

（3）龙桥铁矿床南部，大、小岭铁、硫铁矿深部。

（4）泥河铁矿的北东部。

[1]安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽省庐江县小包庄铁矿床普查报告 [R]，2013

[2]安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽省庐江罗河铁矿详细地质勘探报告 [R]，1980

[3]何德峰、高昌生、张矿、王延明，安徽省庐江县小包庄铁矿床围岩蚀变分带特征安徽庐江龙桥铁矿 [J]，安徽地质，2014

[4]吴礼彬、陈芳、柳丙全、杜建国、徐卫、杨道堃，安徽省庐江县罗河式铁矿床地质特征与成矿模式 [J]，合肥工业大学学报（自然科学版），2011

TF521[文献码]B

1000-405X（2016）-9-39-3