山东省莱芜市朱家地区铁矿地质特征

山东省莱芜市朱家地区铁矿地质特征

刘彦奎

山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 250100

摘要：朱家铁矿属于属于火山沉积变质矿床，受断裂构造控制。该文在研究区域成矿地质特征的基础上，对铁矿与构造、岩浆岩、地层的关系以及矿床(体)的形态、产状、规模、蚀变等特征的认识和研究，总结出了该类型铁矿的成矿地质条件、矿床成因等。

关键词：铁矿；地质特征；朱家地区

1.地质背景

本区大地构造位置为华北地台(Ⅰ)、胶辽台隆(Ⅱ)、胶东地盾(Ⅲ)、胶北隆起(Ⅳ)的西侧，西靠沂沭断裂带。

区内地层出露为新太古界胶东岩群齐山岩组一段、二段，林家寨岩组一段、二段及下元古界粉子山群小宋组三段，祝家夼组一、二段，张格庄组一、二、三段及第四系，区内地层走向主要为NEE向，与区域构造线方向一致，倾角较陡，一般为60°～80°，局部受NW向断裂影响变为NWW向，倾角变缓，在22～55°之间。地层分布规律自南向北依次为太古界胶东群齐山组、林家寨组、下元古界组粉子山群小宋组、祝家夼组及张格庄组。祝家夼组为本区铁矿的赋矿层位。

区内构造以断裂构造为主，主要有NE及NW向两组，NW向切割NE向断裂。NE向断裂对该区成矿有明显的控制作用。

区内岩浆岩主要为片麻状细粒二长花岗岩、弱片麻状中细粒奥长花岗岩、片麻状英云闪长岩。片麻状细粒二长花岗岩受控于NE向断裂构造，弱片麻状中细粒奥长花岗岩、片麻状英云闪长岩分布于区内的南部。另有斜长角闪岩、石英岩以脉状零星出露。

2.矿区地质

2.1 地层

矿区内地层比较简单，主要有新太古代胶东岩群林家寨岩组和古元古代粉子山群，现自下而上分述如下：

（1）新太古代胶东岩群林家寨组三段(ArjL3)

岩石组合以黑云变粒岩为主，夹少量斜长角闪岩及角闪黑云变粒岩。该段岩石片麻理清楚，混合岩化较强，长英质脉体较多，其原岩特征多以中酸性火山碎屑沉积为主，夹有中基性火山碎屑沉积。

（2）古元古界粉子山群

①小宋组三段()

该段主要为黑云变粒岩夹斜长角闪岩、片岩、片麻岩、浅粒岩，顶部为一层延伸较稳定的金云透闪大理岩。其原岩特征为一套砂岩、粉砂岩夹基性火山碎屑岩、泥灰岩沉积，反映其沉积环境以滨海相陆源碎屑沉积为主，夹基性火山碎屑沉积。

②祝家夼组()

祝家夼组可分为二段：一段为黑云变粒岩、透闪变粒岩互层；二段为大理岩夹浅粒岩、变粒岩及薄层片岩。该组岩石其原岩特征为一套泥质粉砂岩、基性火山碎屑岩夹泥灰岩、高铝泥岩沉积，反映了滨海相陆源碎屑沉积夹基性火山碎屑沉积。

③张格庄组()

张格庄组在矿区出露二段，一段其岩石组合为厚层状的白云大理岩偶夹方解大理岩。其岩性单一，多构成脊陇状丘陵，岩石表面龟裂纹发育。

二段岩石组合以透闪岩、黑云变粒岩、黑云片岩为主夹白云大理岩，含高铝矿物矽线石、蓝晶石、石榴石、十字石。

张格庄组其原岩特征为一套白云岩、富镁泥岩夹粉砂岩、高铝泥岩沉积，其沉积环境早期为浅海相，晚期为有障壁海岸的泻湖相沉积。

（3）第四系(Q)

区内主要出露临沂组，以土黄色、土灰色含细砾砂质粘土为主，其中砾石成分为石英长石。

2.2 构造

矿区内构造以断裂为主，主要有北东及北西向断裂两组。

北东向断裂带是在古早期韧性剪切带的基础上演化和发展的，基本上保持了原韧性剪切带的产状和空间形态，以岩石的碎裂岩化为基本特征，对韧性剪切带起破坏作用。

北西向断裂带：是区内较晚的一期断裂构造，它横切元古代以前的地层，侵入体及韧性剪切带倾角在90°左右，宽度小，长度不等，断面平直，以地质体左形或右形错开为特征，岩石表现为碎裂岩化，仍显示原岩岩性痕迹。

2.3 岩浆岩

该区岩浆岩主要为片麻状二长花岗岩，其分布特征严格受北东向断裂控制，岩石呈土黄色—灰黄色，花岗变晶结构，片麻状构造。其中，石英呈它形粒状，波状消光明显；斜长石呈它形板状，见肖钠卡氏双晶，An为22-27，属偏基性斜长石；钾长石呈它形粒状，交代作用明显，以微纹正长石为主；黑云母呈黄褐色—褐色—棕色；石榴石主要为钙铝榴石，含量变化大，可以从几颗至5%不等。

2.4 变质作用

根据该区变质岩石的岩石特征、矿物特征及指示，变质作用温压条件的矿物共生组和特征，将区内变质岩系划分为两期，现分述如下：

（1）第一期高角闪岩相

仅分布于胶东岩群出露区，原岩多中基性火山岩及中酸性火山岩，其矿物组合较简单，为斜长石+角闪石+石英+黑云母，根据区域上的原有资料将其划归中压相系高角闪岩相，是区内的第一次变质作用，对胶东岩群影响甚广。

（2）第二期低角闪岩相

是区内的粉子山群遭受的第一期变质作用，影响广泛，古泥质岩石中普遍出现矽线石、蓝晶石、十字石、石榴石等特征变质矿物，在基性岩石中出现斜长石+普通角闪石组合，在碳酸盐中出现方解石+透辉石+金云母+透闪石的组合，因此属低角闪岩相十字石、蓝晶石带，据测试样品及边界反应估算，温度为410～200℃，压力＞0.3GPa。

3.矿床地质

3.1 矿体地质特征

矿体赋存于下元古界粉子山群祝家夼组斜长角闪岩中，呈透镜状产出，由于第四系覆盖较厚，未见露头。钻孔揭露发现3层矿体，矿体走向70°左右，倾向SE，倾角较陡约80°。矿体埋深35.20～233.00m。

矿体明显受区域NE向断裂控制，与区域构造线方向一致。矿体形态较规整，局部有膨缩现象。

3.2 矿石特征

矿石呈灰黑色，风化后呈褐色。以半自形粒状结构为主，次为他形粒状结构，粒度0.05～0.5mm，一般0.1～0.2mm；条纹—条带状、致密块状及浸染状构造。

（1）矿石的物质组成

矿石中的矿石矿物以磁铁矿为主，次为赤铁矿、黄铁矿等。磁铁矿集合体在长石和角闪石间呈条纹带状分布，可见少量叶片状赤铁矿交代磁铁矿。脉石矿物主要为角闪石、斜长石、石英等。次要矿物有黑云母。石英呈粒状、压扁拉长状。

（2）矿石结构、构造

矿石呈灰黑色，风化后呈褐色。以半自形粒状结构为主，次为他形粒状结构，粒度0.05～0.5mm，一般0.1～0.2mm；条纹—条带状、致密块状及浸染状构造。

3.3 矿石类型

本矿区的矿石自然类型为岩浆熔离型及变质型磁铁矿床，并分为块状与浸染状两种基本类型。

（1）块状磁铁矿矿石

为矿体主要类型。矿石呈黝黑—绿黑色细粒结构、块状构造，矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等，其中以磁铁矿为主。金属硫化物在矿体顶底板及局部地段含量较多。脉石矿物以矿体围岩不同而有变化；当矿体赋存在蚀变斜长角闪岩中时，矿石中的脉石矿物有角闪石、次闪石、黑云母、斜长石等。

（2）浸染状磁铁矿矿石

分布于矿体边缘。矿层变薄或包含夹石，品位贫化部位。矿石呈黑—黑绿色，因含脉石成分多而颜色变浅，细粒结构、交代残余结构，不同程度的浸染状构造。矿物成分与块状磁铁矿矿石基本一致，唯其金属矿物磁铁矿含量偏低，而脉石成分相对增高。

矿石的工业类型属需选磁铁矿石类型。

4.矿床成因浅析

矿区含铁地层属于古元古代粉子山岩群变质岩系，根据其沉积环境、岩性、矿石矿物组合及研究成果等资料分析，本区含矿建造与火山岩存在着直接的联系。矿石中的铁物质来自于基性火山喷发物。通过海水浸出，以化学沉积方式沉积分异形成原始含铁矿源层，后又经区域变质和热液作用的改造，铁元素进一步富集成矿。因此，矿床成因为火山沉积变质矿床。

5.结论

（１）朱家铁矿属于火山沉积变质矿床，祝家夼组为本区铁矿的赋矿层位。

（２）区内构造以断裂构造为主，主要有NE及NW向两组，NW向切割NE向断裂。NE向断裂对该区成矿有明显的控制作用。

参考文献

[1]李洪奎，郝兴中．鲁西地区铁矿成矿规律研究［M］．北 京：地质出版社，2016：156－173

[2]李厚民，王登红，李立兴，等．中国铁矿成矿规律及重 点矿集区资源潜力分析［Ｊ］．中 国 地 质，2012，39（3）：559－580．