韩旺铁矿卧虎山矿段地质特征及成因探讨

    马冰　王雨辰

    

    摘要：山东省沂源县韩旺铁矿为大型变质沉积型铁矿床，卧虎山矿段是韩旺矿区的矿段之一。本文以卧虎山矿段为研究对象，在前人工作的基础上，通过对该区成矿地质背景的分析和矿段地质特征的研究，对其成因方面进行了探讨。

    关键词：韩旺铁矿；卧虎山；地质特征；成因探讨

    1.成矿地质背景

    韩旺铁矿自西北向东南分为5个矿段，分别为西北矿段、卧虎山矿段、上河矿段、王峪矿段和张耿矿段（图1）Ⅲ。韩旺矿区位于华北陆块（Ⅰ）鲁西隆起（Ⅱ）鲁中隆起区（Ⅲ）马牧池—沂源断隆（Ⅳ）马牧池凸起（Ⅴ）的东部边缘、沂沭断裂带之西邻，属于韩旺断裂带范畴。

    1.1地层

    区域内地层主要以新太古界泰山岩群和古生界地层为主。区内地层发育较齐全，自太古代至新生代多有出露。卧虎山矿段地层主要有新太古界泰山岩群变质岩系、古生界寒武系的砂页岩、石灰岩及第四系洪冲积和残坡积物。铁矿即赋存于新太古界泰山岩群雁翎关组顶部片岩系中。

    1.2构造

    本区在区域上位于沂沭断裂带以西，构造以断裂为主，褶皱构造不发育，基底地层和盖层总体为单斜构造，泰山岩群变质岩系基底和古生界盖层呈角度不整合接触。矿区断裂构造以北西走向的韩旺一石桥断裂为主要构造格架，其控制了区内地层、构造、岩浆岩及矿带的分布，并派生一系列小型断裂。矿区内含矿变质岩系和伟晶花岗岩中的节理非常发育，各岩层和矿体中，都有大致垂直和平行于矿层走向的两组节理，而矿区内部分断层可能便由此两条节理发展而成的。

    1.3岩浆岩

    本区区域上岩浆岩较为发育，自新太古代到新近纪均有岩浆活动，主要岩浆岩有：新太古代二长花岗岩、元古代伟晶花岗岩、中生代（燕山晚期）闪长（玢）岩。矿区内的岩浆岩分布极为广泛，主要为伟晶花岗岩和中粒二长花岗岩，其余均为一些中基性脉岩和浅成的侵入体。其中伟晶花岗岩在矿区分布广泛，其与矿体的关系也最为密切。

    2.矿段地质特征

    2.1矿体地质特征

    卧虎山矿段含矿岩系为太古界泰山岩群雁翎关组顶部含铁片岩系，层位较稳定，矿层顶、底板围岩为斜长角闪岩。含铁岩系主要为含铁角闪石英片岩。矿床由一个大矿带组成，矿带由多层分支复合、尖灭再现的矿层组成。矿带呈NW-SE向展布，走向330°左右，倾向NW，倾角平均50。左右。矿体厚度具有上厚下薄特点。矿带rite品位最低19.61%，最高43.02%，平均35.33%，mFe品位最低15.03%，最高34.98%，平均20.23%，RIFe品位变化系数18.96%，品位分布均匀。

    2.2矿石特征

    矿石主要为粒状变晶结构，磁铁矿、角闪石类矿物和石英排列构成明显的条带状、条纹状构造，条带一般宽0.5-8.0mm。矿石中金属矿物以磁铁矿为主，其次是赤铁矿、褐铁矿及铁的氧化物、少量黄铁矿、黄铜矿等。脉石矿物中含铁硅酸盐矿物为铁闪石、普通角闪石、黑云母、绿泥石等，不含铁矿物为石英、次为长石、碳酸盐岩，还有少量的磷灰石、锆石、榍石等。

    2.3矿化与蚀变

    矿化类型为磁铁矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化，其中磁铁矿化、褐铁矿化是区内主要的矿化类型。区内蚀变较发育，主要有绿泥石化、硅化、碳酸盐化、伟晶岩化，绿泥石化是区内主要的蚀变类型。

    3.成因探讨

    雁翎关组地层属滨海相陆源碎屑沉积夹基性火山熔岩及基性火山碎屑沉积的一套岩石组合，矿层本身与围岩均含大量角闪质硅酸盐类，常为角闪片岩和含铁角闪石英片岩，组成一套绿色变质岩系，常呈层状产出，并且岩性逐渐过渡。矿层内部具有鲜明的周期沉积的条纹特征，是火山岩多次间隙喷发和分异的证据。

    矿化带中的粒状矿物定向排列，构造具有明显的条带状构造，并见有塑性变形和混合岩化现象，都是长期区域变质的产物。矿化带中碳酸盐化、硅化、绿泥石化等蚀变作用发育，并常见有磁铁矿充填交代现象，显示了中低温热液活动的特征。前人研究表明矿石稀土和微量元素、铁、硫、硅同位素结果共同指示韩旺铁矿形成于海洋化学沉积环境，成矿物质具有明显的火山热液贡献特征。

    综上所述，该矿床属于中低温沉积变质型铁矿床。其矿石中的主要物质成分应来自基性火山喷发物，通过海水以化学沉积方式沉积分异成原始铁矿层，经后期的区域变质和热液改造作用，在外界物理化学条件改变的情况下，在适当的地质环境中形成磁铁角闪石英片岩。