黄亮山
(安徽省地质矿产勘查局313地质队,安徽 六安 237000)
区域地质特征:本区地层区划属华北地层区,淮河地层分区。变质地层单元属华北新太古~古元古变质地区,晋冀豫皖太古变质地带,登封~霍邱区,出露地层主要有新太古界霍邱群花园组、新太古界吴集组、新太古界周集组;古元古界凤阳群;新元古界青白口系八公山群、震旦系徐淮群;寒武系猴家山组、寒武系土坝组;侏罗系上统毛坦厂组、侏罗系上统黑石渡组;白垩系下统新庄组;第四系。侵入岩主要为有重新集、吴集和草楼三个混合花岗岩体。岩性可分为酸性、中性、基性以及碱性岩类。喷出岩主要见玄武安山岩、火山碎屑岩[1]。本区地处华北地台南部,位于豫~淮台褶带东段之淮南复向斜以南,六安断裂以北,合肥拗陷和潢川拗陷之间。地质发展历史经历了太古代末河淮陆核形成及发展,古元古代早期陆核和活动带进一步分异,形成太古代坡块并为继续发育的下元古代拗槽活动带所围绕。古元古代末拗槽活动带收缩、回返,晚期地层发生褶皱和区域性变质作用,从而形成稳定的地台基底。
(1)霍邱群周集组。在本矿区发育不全,根据岩石组合和韵律界线,划分为五个岩性段,从下而上为:霍邱群周集组一岩段:主要岩石组合为十字石、蓝晶石、榴石黑云斜长片麻岩、含角闪黑云斜长变粒岩、底部0m~150m条带状混合岩。霍邱群周集组二岩段:主要岩石组合为镜铁磁铁矿层,夹云母石英片岩。霍邱群周集组三岩段:主要岩石组合为含磁铁矿黑云母白云石大理岩,夹3层~4层薄层铁矿体及少量斜长石英云母片岩、斜长角闪岩等。霍邱群周集组四岩段:主要岩石组合为阳起石英磁铁矿层,含少量镜铁矿。夹阳起片岩及阳起透辉岩、铁闪片岩、闪石云母方解白云石大理岩薄层。霍邱群周集组五岩段:主要岩石组合为含透闪石金云白云石大理岩,石英白云石大理岩,夹阳起片岩薄层及条带。
(2)青白口系。主要分布在矿区东南部,呈角度不整合覆盖于古元古界变质岩系之上。曹店组:岩性为含铁石英砂岩和石英岩,紫红色,细~中粒砂状结构,致密块状构造。其成份主要为石英,斜长石15%~20%,少量白云母,赤铁矿和电气石。胶结物主要为氧化铁和粘土矿物,少量碳酸盐。刘老碑组:分布于矿区南部。由北向南,由东向西厚度逐渐增大。主要岩性有青灰、土黄、紫红色薄层~中厚层泥质灰岩。
(3)第四系。矿区内广泛分布,主要为粘土、粉土质粘土、粉砂土,底部普遍发育一层泥灰岩及砾石层,厚度不等,大部分在20m左右,部分为黏土黏结,呈半松散状态,富含承压水。
矿区内岩浆岩比较发育,岩性为混合花岗岩及混合花岗伟晶岩。该岩体呈近南北向出露于矿床的东侧,出露长度约3000m,宽度500m,从南西向北东方向倾入上升,倾向南西~西,倾角70°~80°。岩体与变质岩层接触面显高低起伏,最大高低起伏之差约80m。另外时代为侏罗-白垩世的基性岩脉亦较发育,岩性为辉绿岩、辉绿玢岩、煌斑岩[2]。
本矿床赋存于霍邱群周集组,周集倒转向斜构造的倒转翼。表现为一单斜构造。含矿岩层总体走向北西20°~30°,倾向南东,研究区曾经受多期构造变形,形成较复杂的扭折构造形态。矿床内经受多期构造变动,增加了对构造认识的难度。就其混合花岗岩类的频繁贯入,产状各异,表明矿床内的断裂构造是比较复杂的。
重新集铁矿床可分为二个含矿带。分别编号为:上部Ⅰ矿带,由Ⅰ1、Ⅰ2两个矿体组成,经分析Ⅰ2号矿体为主矿体。Ⅰ2矿体在走向上稳定纵贯全矿床,南至16线,北至47线尖灭,最大真厚度出现在1线、0线和39线,分别为55.16m~64.01m。
在31、23、15线范围内变薄,7线矿体出露古地表,真厚度28.0m,倾角80°,深部最大真厚度30m,分布在标高-30m处;5线矿体出露古地表,倾角75°真厚度2.5m,深部最大真厚度7.5m,分布在标高-300m处;3线矿体出露古地表,倾角70°真厚度8.50m,向深部变薄呈尖灭再现,1线矿体出露古地表,倾角75°在-30m处被逆掩断层切割。断层面下部矿体真厚度42.0m,深部最大真厚度60.0m,分布在标高-350m处;0线矿体出露古地表,倾角35°在-70m处被逆掩断层切割。断层面下部矿体分支呈两层,真厚度分别为20.0m和9.50m,深部最大真厚度45.0m,分布在标高-150m处;2线矿体出露古地表,真厚度12m,倾角35°,深部最大真厚度26.0m,分布在标高-130m;4线矿体出露古地表,真厚度8.0m,倾角65°,向深部尖灭;8线矿体出露古地表,在-185m处被逆掩断层切割。断层下部矿体真厚度12.0m,倾角75°,深部最大真厚度24.0m,分布在标高-300m;由此可见Ⅰ2号矿体最大厚度分布在1线~0线范围内,出现膨胀,其次分布在7线~5线、4线~8线之间,总体呈膨胀、在3线、2线收缩。深部最大厚度分布在标高-30m~-300m之间,变化较大。厚度变化系数为:98.45。
重新集铁矿分布于新太古界霍邱群变质岩系的中上部。自上而下,呈碎屑岩~粘土质岩~硅铁质岩~碳酸盐岩沉积建造,明显的呈带状分布,主要矿体的构造形态基本一致。岩性有含杂质的白云石大理岩、含云母和阳起石、透辉石石英片岩、磁铁镜铁石英片岩,黑云斜长片麻岩。矿层位于富镁碳酸盐岩的中上部和中下部,片岩多为矿层的直接顶底板围岩及夹石,部分为大理岩,一般均呈似层状顺片理接触。矿体呈层状~似层状,受后期构造和岩浆岩的影响,形态变化较大,在7线~8线之间较为突出。沿走向矿层分布较稳定,延伸较长。按闪石、铁矿物和石英比的变化关系,矿石的构造呈细条纹—条带状交替出现。矿石类型有闪石类石英磁铁矿石、石英磁铁境铁矿石、石英镜铁矿石。矿石中主要成份硅铁质含量比较均匀,矿石的矿物成份比较简单,以石英和镜铁矿、磁铁矿为主,局部分布闪石类、云母类、辉石类等。据化学全分析及光谱分析结果表明钛、钒、铝、锰等特征元素含量低,与沉积变质铁矿平均值一致。从含矿岩系的底板、围岩及夹石到顶板岩石的含铁递变关系,反映了岩石相变与铁组分含量变化的一致性。推测其含矿原始建造的形成环境相当于海进序列地槽型浅海相的深海湾沉积。但从铁矿与斜长角闪岩之间密切的关系来看,矿物质来源及富集与基性火山岩可能有一定的联系。由于原溶液中酸碱的变化和动荡的环境,而形成磁铁矿和镜铁矿并存的现状。但其分布是有一定规律的。中上部为磁性矿体,如Ⅰ矿带闪石型石英磁铁矿石,还有含磁铁矿大理岩;中下部的弱磁性铁矿体,如Ⅱ矿带石英磁铁镜铁矿石和石英镜铁矿石,在这类矿石中局部具明显的热液交代作用,磁铁矿被赤铁矿、镜铁矿交代,呈他形粒状、片状、板状等特点。