山东省莱芜市张家洼铁矿成矿规律研究

谭延斌

【摘 要】本次研究依托山东正元地质资源勘查有限责任公司承担的山东省莱芜市张家洼矿区深部及外围铁矿普查项目成果，该项目荣获中国地质学会2016年度十大地质找矿成果奖，通过普查工作，在矿区深部新增（333）铁矿石资源量1.065亿吨，提交一处大型接触—交代成因铁矿床，为矿山可持续发展提供了接替资源。

【关键词】张家洼铁矿；找矿模型；成矿规律

普查区位于莱芜市区北约8km，东距莱芜火车东站约10km，距G205国道约5km，交通便利。中心地理坐标：东经117°36′30″，北纬36°15′00″。

一、项目概况

张家洼矿区位于泰莱凹陷东北部，是典型的矽卡岩型矿床。本次勘查工作投入钻探27955.60米/26孔及相应测试、研究工作。

二、矿区地质特征

（一）地层

矿区地层主要有奥陶纪马家沟群、石炭纪月门沟群本溪组、石炭—二叠纪月门沟群太原组、二叠纪月门沟群山西组、二叠纪石盒子群、白垩—古近纪官庄群常路组和第四系。马家沟群为白云质灰岩、石灰岩、薄层泥质白云质灰岩，与成矿关系密切，厚度300m左右。

（二）构造

张家洼矿区内构造较发育，断裂有冶庄山头断裂、F1断层、双泉官庄—小洛庄断裂和王家楼断裂。褶皱构造为矿山弧形背斜，背斜的核部为闪长岩体，背斜轴向北段为北北西，中部转为北东。东翼为Ⅰ矿床，西翼为Ⅱ矿床，北部倾没端为Ⅲ矿床。

（三）岩浆岩

矿区内岩浆岩为燕山期沂南序列东明生单元中细粒辉石闪长岩（矿山岩体）的北延部分，主要岩性为辉石闪长岩、正长闪长岩、似斑状闪长岩等。

（四）围岩蚀变

接触变质及热变质作用：主要表现为大理岩化、角岩化。接触交代变质作用：接触交代变质形成各类矽卡岩。在接触带处矽卡岩化作用明显，绿泥石矽卡岩、透辉石矽卡岩、蛇纹石岩岩发育。

（五）地球物理特征

根据矿体与围岩的物性差异，有一定强度磁异常、低电阻率异常、重力异常是最具有找矿意义的物探异常。

（六）矿体地质特征

本次工作圈定15个铁矿体，Ⅱ2、Ⅱ3为主矿体。Ⅱ2矿体走向17°，傾向NW，倾角20°～40°，走向长1200m，倾向延深最大900m，平均厚度15.61m；Ⅱ3矿体走向控制长1280米，倾向延伸1060米，赋存标高-520～-1030米，平均厚度16.98米，矿体TFe平均品位46.68%，mFe平均品位40.68%。

三、主要勘查成果

通过本次工作，新增（333）铁矿石资源量1.065亿吨，累计查明（333）铁矿石资源储量1.265亿吨。新增伴生铜矿石量0.5920亿吨，伴生铜金属量8.446万吨，铜平均品位0.14%。新增伴生钴矿石量0.316亿吨，伴生钴金属量0.631万吨，钴平均品位0.02%。

四、认识与总结

（1）奥陶系马家沟群灰岩与燕山晚期闪长岩之间“双交代渗滤作用”形成富铁矿。

（2）总结形成了接触带、层间构造、不整合面“四位一体”的找矿模型（见右图）。根据找矿模型，对矿床不同部位的矿体重新认识，指导整体勘查，扩大了矿体规模（见图）。

（3）根据地面磁异常特征，结合井中三分量磁测成果，合理推断矿体位置，有效指导钻探工程布置，合理确定终孔深度。

（4）矿床的找矿标志主要有地面的低缓磁异常、成矿构造、成矿有利的地层、围岩条件。

该矿床的矿体在地表反映为低缓磁异常（300～600nT），可以采用高精度地面磁法进行扫面，再进行1：2000的高精度磁法剖面测量，在有利的部位布设钻孔进行验证，其效果良好。低缓磁异常也可作为找矿标志。

成矿构造主要为接触带构造，尤其是当其由陡变缓或岩体凹陷处以及与灰岩岩层的次级小背斜相复合时有利于成矿；矿床的成矿母岩为偏基性的闪长岩侵入体，成矿的主要围岩为奥陶系中统马家沟组灰岩，含泥质较少的灰岩有利于交代成矿；与成矿关系密切的围岩蚀变主要有矽卡岩化、蛇纹石化、绿泥石化、金云母化以及闪长岩体边缘的钾长石化等，也是较好的找矿标志。

通过本次普查，利用国内矽卡岩型铁矿找矿理论，研究矿区成矿地质条件，不断总结成矿规律，追索深部矿体，取得了好的找矿效果，对整个莱芜地区铁矿找矿工作具有借鉴意义。

【参考文献】

[1]宗信德，李卫等 《山东莱芜接触交代-热液铁矿多因素成矿及特征》，《地质与资源》，2011

[2]郝兴中 《鲁西地区铁矿成矿规律与预测研究》 《中国地质大学（北京）》，2014endprint