安徽池州燕窝铁矿成矿地质条件及矿床成因类型分析

郑 磊

(安徽省地质矿产勘查局324地质队，安徽 池州 247100)

0 引言

燕窝铁矿区位于贵池背向斜带铜山背斜之坦里吴背斜的西端，矿区所在的凰山地区为该背斜的南翼[1]。为查明区内铁矿资源及铁矿成矿地质条件、矿床成因类型，对探矿权范围内原凰山铁矿Ⅰ号矿体西部深部铁矿体开展详查工作。基本查明了区内地层、构造、岩浆岩等地质特征；查明了含矿层位、控矿因素等矿床地质特征；查明了矿体的空间分布、形态、产状、矿石质量及矿层内部结构特征。同时明确燕窝铁矿体与原凰山铁矿Ⅰ号褐铁矿体的关系，并且明确了矿床成因类型，为后续矿山勘探、矿山总体设计规划提供了参考依据。

1 地质概况

研究区大地构造单元隶属于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带安庆凹断褶束[2]，区内地质发展历史悠久，地质构造复杂。

1.1 地层

研究区区域地层属扬子地层区下扬子地层分区贵池地层小区，有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系，为一套以浅海相为主的准地台沉积，泥盆系及其以下为碎屑岩类，石炭系、二叠系、三叠系以碳酸盐岩为主[3]。矿区出露地层自志留系上统茅山组至二叠系下统孤峰组及第四系(图1)。

图1 燕窝铁矿区地质图

1.2 构造

1.2.1 褶皱

燕窝铁矿区位于贵池背向斜带铜山背斜之坦里吴背斜的西端。坦里吴背斜总体呈北东向延伸向南凸出之弧形，长约4.5 km，轴面总体南倾，枢纽在本矿区段转为北西向，并略向西倾伏。核部地层为志留系中统坟头组(S2f)、上统茅山组(S3m)，两翼地层为泥盆系上统五通组(D3w)和石炭、二叠系。燕窝铁矿区所在的凰山地区为该背斜的南翼，地层产状总体向南西倾，倾角缓—中等。该背斜近核部常有燕山早期中酸性岩浆岩小型岩体侵位(如小河王、凰山等处)。

1.2.2 断裂

东西向基底深大断裂——铜山—安子山断裂通过研究区，形成铜山—安子山岩浆岩成矿带。矿区主要断层有F1、F6。F1发育于坦里吴背斜南翼西段的五通组与石炭系、二叠系界面之间，在燕窝矿区自西北而东南展布，为成矿前断层，长度大于1.6 km。断层走向为90°～145°，倾向南—南西，近地表倾角80°～90°，断层带宽度15～100 m，地表为泥盆系与二叠系直接接触，钻孔中揭示为泥盆系与石炭系接触，石炭纪地层发育不完整，厚度明显变薄。石英闪长玢岩侵位于断层带内，接触带有铁帽分布，围岩(如栖霞灰岩)大理岩化，挤压流动明显，具多期活动性，断层性质属旋扭性逆断层，F1为本区主要导矿、控矿、储矿断层；F6分布于矿区中部，走向近南北，长度约1 000 m，倾向西，倾角65°，造成地层及铁帽矿体沿走向不连续，断层性质为平移断层，平面错距50 m左右。

1.3 岩浆岩

研究区内最大岩体为小河王岩体，属铜山超单元小河王单元的组成部分，为燕山早期第二次侵入体，受控于区域性的五通组与石炭系、二叠系层间断层，总出露面积3.0 km2，本区仅出露其西部一隅。其岩性为石英闪长岩，灰白、微带肉红色，半自形粒状结构、块状构造，主要由长石、石英、黑云母、角闪石组成，副矿物有磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石等。岩石地表风化强烈，呈土状。

1.4 变质作用

研究区内主要有热接触变质作用、后期热液蚀变作用及动力变质作用。热变质作用主要有大理岩化和石英岩化；后期热液蚀变作用主要有高岭石化、硅化、黄铁矿化、赤铁矿化、褐铁矿化等；动力变质作用主要发育与断裂作用有关的角砾岩化带。

2 矿体矿石特征

2.1 矿体形态、产状和规模

原凰山铁矿Ⅰ号矿体受F1断层破碎带控制，赋存在泥盆系上统五通组顶部与石炭—二叠系界面之上。矿体形态为层状—似层状，露头平面形态为一沿走向断续延伸的长条带状，长约1 278 m，最大展布平面宽度560 m。走向335°左右，倾向南→南西。近地表自西向东、向南矿体倾角由缓而陡，向深部矿体倾角急剧变缓且趋于稳定，界内新增Ⅰ内号矿体展布面积10 455 m2，矿体呈似层状，矿体埋深78.19～139.29 m，赋存标高-29～-74.5 m。矿体走向近东西向，倾向南，矿体倾角15°～27°，矿体走向长190 m(包括外推部分)；最大斜深宽度98 m，最小斜深宽度50 m，平均71.33 m；见矿真厚度2.23～15.65 m，平均见矿真厚度7.40 m，厚度变化系数81.4%，厚度变化属中等。以ZK1103～ZK1202一线矿体(硫矿化体)往南趋于变薄(表1)。

表1 工程见矿真厚度、品位一览表

2.2 矿石类型与矿物成分

研究区矿石自然类型为铁帽形。铁帽矿石为隐晶～微晶结构，蜂窝状、多孔松散状、土状、致密块状、角砾状及胶状构造。成因类型属风化淋滤型。ZK1202孔所见之矿体，上部为铁帽，下部则为致密块状及粉末状黄铁矿。揭示出矿体倾斜延伸渐变以黄铁矿为主。铁矿矿石的工业类型为需选贫铁矿石，因品位较低，可作水泥配料。与凰山Ⅰ号矿体相比，Ⅰ内号矿体TFe品位降低，有害组分S偏高，其余Cu、Pb、Zn等波动不大，说明本块段处于赋存于深部特征。

与凰山Ⅰ号矿体一样，组成Ⅰ内号矿体的矿石矿物成分，金属矿物主要有赤铁矿、水赤铁矿、水针铁矿、原生硫化物黄铁矿等，脉石矿物主要有石英、方解石、高岭石等。

3 成矿地质条件及矿床成因类型分析

3.1 构造条件

矿床的形成主要受F1断裂破碎带的控制，它控制了本地区原生硫铁(化)矿体的形成，F1断裂破碎带是区域性的，可沟通深部岩浆热(液)源，所以F1断裂既是运矿通道，又提供储矿空间。

3.2 岩浆岩条件

小河王岩体距本区东部仅1 km，以往工作表明小河王岩体是成矿岩体，区域性的F1断裂破碎带是其上侵通道，岩浆期后大量含矿热液通过F1断裂及其次生破碎带进入有利成矿部位充填、蚀变交代形成工业矿体。小河王岩体是凰山矿区硫铁矿体和磁铁矿体形成的岩浆岩条件。含矿热液由本区东南往西北通过F1断裂贯入，所以从高桥湖矿区往燕窝矿区有明显的矿化分带现象：磁铁矿体(距岩浆源近)—磁硫共生矿体—硫铁矿体(距岩浆源远)。

3.3 风化淋积条件

温暖湿润的气候条件、有利于大气降水入渗及加强地下水活动的F1断裂破碎带均是本矿区原生硫铁矿体得以风化淋积的有利条件，其次沿F1断裂破碎带侵入，作为矿层底板的脉岩作为隔水层也是有利的风化淋积条件之一[4]。

3.4 矿床成因类型

在以往地表坑探工程中，常见铁帽的黄铁矿包裹体，经分析含铜、铅锌少量，矿区深部已有几个钻孔揭示有块状黄铁矿体存在，表明矿区铁帽矿体成因类型是热液充填—风化淋积成因铁帽矿体[4]。

4 结论

(1)燕窝铁矿体实为原凰山Ⅰ号铁矿体西侧边部矿体，铁矿体产于石炭、二叠系与五通组的F1断层层间破碎带内，受F1断层严格控制。

(2)该矿床成因类型是热液充填—风化淋积成因铁帽矿床。