汶上地区矿床地质特征及成矿模式分析

白 涛

（中钢集团山东富全矿业有限公司，山东 济宁 272500）

在整个鲁西地区，最为重要的一个成矿带就是汶上铁矿区，该矿区的地理位置是自东平县陈家庄到汶上县大屯镇。在该矿区内有着比较广泛的金属矿床分布。因为该矿区处在华北板块上，特殊的地层条件、构造条件、岩浆岩条件等都是该矿区铁矿床形成的主要因素。所以，在对汶上地区矿床进行研究的过程中，我们应加强其地质特征以及成矿模式的研究。这样才可以明确具体的矿床情况，保障开采效果。

1 汶上地区铁矿床的典型地质特征分析

（1）彭集铁矿床。该矿床处在汶上铁矿成矿带中部，在该研究区域内属于最大的一个铁矿床。其矿体大多为透镜状、似层状以及层状，主要产自泰山岩群山草峪内的铁建造岩系，其总体为NW走向，大约在340°～345°之间，SW倾向，其倾角在60°～70°之间，控制深度最大可以达到-616m。在该矿床中，围定的矿体总数为41个，产状主要是似层状以及层状，和地层具有一致的片理。该矿体沿着走向以及倾向呈现出舒缓的波状，有分支和复合特征[1]。表1是该矿床的主要参数。

表1 彭集铁矿床主要参数

（2）张家毛坦金属矿床。该矿床处在汶上铁矿带的西部，是一个中型的金属矿床，在隐伏新太古代泰山岩群山草峪组内赋存。在该矿床中，围定的矿体总数是14个，产状主要是似层状以及层状，和地层具有一致的片理。该矿床的主要走向为NW走向，倾向为SE倾向，倾角为45°～60°之间。在该矿区内，主要的矿石是磁铁矿，同时也含有少量的黄铁矿、褐铁矿和赤铁矿等；其主要的脉石矿物为普通的形式的角闪石以及石英；主要的矿石结构是柱粒状变晶状，且呈现出块状以及条纹带状等的构造形式。以下是该矿床的主要参数。

表2 张家毛坦矿床主要参数

（3）张宝庄金属矿床。该矿床处在汶上锑矿带的东南部，是一个大型的金属矿床，概矿区内的第四系分布广泛，主要下伏地层是新太古代泰山岩群雁翎关组、古近纪官庄群朱家沟组以及山草峪组。在该矿床中，铁矿体总数是25个，其中规模最大的是II号矿体，该矿体中的矿石资源是整个张宝庄铁矿床资源总量的89.65%。在该矿体中，主要的产状是层状以及似层状，走向大约342°，倾向为SW倾向，倾角在45°～62°之间，深度越大倾角越缓，最小倾角仅仅为27°[2]。在该矿床中，磁铁矿是其主要成分，同时也含有少量的磁黄铁矿和黄铁矿等；其主要的脉石矿物有普通铁闪石、角闪石和石英。在该矿床内，矿石围岩主要包括黑云变粒岩、含磁铁的条状闪石英岩和条带状的闪石英岩等。每一种围岩都具有比较强烈的蚀变性，主要包括绿泥石化、绿帘石化、电气石化、蛇纹石化、透闪石化、碳酸盐化以及硅化等的蚀变。以下是该矿床的主要参数：

表3 张宝庄矿床主要参数

（4）李官集金属矿床。该铁矿床位于汶上地区矿带的西南部，属于一个中型矿床，在该矿床中，矿体总数为13个，规模最大的是I号矿体，其产状为层状以及似层状，断层错开，分为南北两段，矿体走向为152°，SW倾向，倾角大约75°，沿着倾向向东成弯曲延伸趋势，倾角大约为90°。以下是该矿体的主要参数。

表4 李官集铁矿床主要参数

2 汶上地区矿床成矿规律分析

（1）控矿地层分析。因为汶上矿床在泰山岩群山草峪组内赋存，该矿层的层位有着专属性特征，属于沉积编制型的矿床类型。在矿层遭到了断裂之后，便很容易出现错断现象。

（2）成矿物质的主要来源分析。在对各个铁矿床中的围岩及其矿石内的稀土元素、微量元素、硅酸盐元素等主要元素进行分析，并结合源岩恢复分析发现，在本次所研究的汶上地区铁矿床中，磁铁矿的主要来源是海底火山喷发，在地壳深部以及上地幔热液入侵的过程中，其中所携带的大量铁质和硅质成分随之喷出，这些物质在沉积之后便形成了厚度不同、明暗相间的铁质层以及硅质层，而它们的韵律层便是海底火山喷发周期的体现[3]。

（3）含铁建造分析。在本次所研究的汶上区域内，其铁矿带主要属于一套条带状的石英磁铁矿建造形式。在这个铁矿建造中，主要的岩石组合形式包括黑云变粒岩夹杂斜长角闪岩和黑云变粒岩。

（4）成矿时代分析。在通过SHRIMP U-Pb进行山草峪组黑云变粒岩屑的测年分析过程中，或得到的测年数据是2572Ma±16Ma和2544Ma±6Ma，由此可判断出，该地层的形成年代大约在2750Ma～2540Ma之间。通过对上述测年数据以及含矿层位等的综合分析可判断，在本次所研究的汶上区域内，铁矿床的成矿时间在新太古代。

（5）矿化阶段分析。通过各方面的综合分析，可以将本次所研究的汶上区域铁矿床中的矿化阶段按照五个来进行划分：第一阶段是沉积阶段；第二阶段是绿帘岩相到角闪岩相的变质阶段；第三阶段是皱褶变形阶段；第四阶段是韧性剪切以及热渡蚀变阶段；第五阶段是抬升氧化阶段。

（6）成矿空间分析。在本次所研究的汶上区域铁矿带中，含铁建造的褶皱形态为同斜复背斜形态，也就是在铁矿带内的含铁建造在NW走向同斜复背斜核部和两翼赋存，在该区域内属于最重要的荣矿构造以及控矿构造。在本次所研究的区域内，条带状石英磁铁矿层和含铁建造之间呈现出同行的褶皱形状，矿体可以按照两条明显的矿带进行划分。通过矿带平面图可以看出，该铁矿带内主要分布两条矿带，这两条矿带成带状分布，且接近平行。通过剖面图可以看出，该铁矿体的产出呈现出了SW倾向的同斜背斜状态。

（7）矿体特征分析。通过矿体特征分析可知，在本次所研究的汶上区域内，铁矿带总体呈现出的是NW走向和SW倾向，属于舒缓弧形的，其南翼走向属于NW走线，北翼走向属于NWW偏转。在该矿体中，南翼倾角在45°～60°之间，南北翼呈现出逐渐变陡的趋势，其倾角在60°～70°之间，最陡的位置是其核部的李官集矿床，其倾角在61°～89°之间[4]。该矿体主要的产出状是似层状以及层状，其厚度在1.0m～42.72m之间，平均厚度是6.06m；矿石中的mFe品位在20%～25%之间。背斜构造核部矿体多为富集矿体，有着较大的厚度和较高的品位；与核部原理的矿体规模将逐渐变小，且有着更薄的厚度和更低的品位。在该成矿带的总方向上，从北向南并没有出现品位的显著变化，其主要的岩性是磁铁角闪石英岩、磁铁石英角闪岩以及角闪石英岩等，构造主要呈条纹条带状发育。

3 汶上地区矿床成矿模式分析

在鲁西地区，分布最为广泛的铁矿床为沉积变质型，而最大的金属矿床为汶上区域。基于此，我们可以对其成矿时代、含铁建造、岩石组合以及赋矿层位等进行分析。通过上述的分析可知，在汶上区域内，铁矿的主要成矿模式为东汶式，该铁矿主要分布在汶上到东平这一带区域内，其北侧延伸到了东阿，分布总面积大约是360平方公里，矿体在NW走向和SW倾向赋存，其构造形式为同斜复式背斜形式，核部是泰山岩群雁翎关组上部，两翼是有铁矿床赋存的泰山岩群山草峪组底部。

4 结语

综上所述，在对汶上区域金属矿床的进行分析过程中，我们需要结合其具体的地质特征，对其控矿地层、成矿物质主要来源、含铁建造、成矿时代、矿化阶段、成矿空间以及矿体特征等进行全面分析。通过这样的方式，才可以进一步明确其成矿模式，为后续的矿床研究和铁矿开采提供足够科学的研究依据，以此来有效促进汶上地区矿床的深入研究与发展，并进一步提升其开采效率和开采质量，满足当今时代社会对于金属矿产品的实际应用需求，促进矿山开采行业和工业领域的发展，并实现社会经济的进一步提升。