山东省汶上县杨店矿区铁矿地质特征及矿床成因分析

吴秉禄

（山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 250014）

杨店矿区位于山东省汶上—东平铁矿成矿带上，位于山东省汶上县城北部，行政区划隶属汶上县杨店乡。区域上位于华北板块（Ⅰ）鲁西隆起区（Ⅱ），鲁中隆起（Ⅱa）的东平-肥城断隆（Ⅱa4）之东平凸起（Ⅱ2a4）南部，区域构造格架主要由NNW向展布的韧性变形带及NNW向的断裂构成。

1 矿区地质

1.1 地层

地表广泛分布着第四系临沂组，其下隐伏新太古代泰山岩群山草峪组，地层倾向约240°，倾角一般43°～60°。主要岩性为黑云变粒岩，黑云角闪变粒岩、角闪磁铁石英岩、角闪石英磁铁岩、石英磁铁岩等，矿床即产于其中。

1.2 构造

矿区泰山岩群变质岩系呈单斜产出，未发育褶皱及断裂构造。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩不发育，仅在一钻孔底部见辉长岩脉，呈灰色，辉长结构，块状构造，主要矿物有斜长石和辉石组成。

1.4 地球物理特征

图1 杨店矿区第3勘探线综合剖面图

矿区存在1条明显的NW向的条带状磁异常，最高磁强度达到1050nT。该异常位于矿区的西侧，走向330°,形态近似椭圆，长轴约750m、短轴约110m。异常强度较高，梯度变化明显。从等值线形态来看，异常东北侧ΔT等值线梯度变化较大，推测矿体产状向SW倾斜。通过钻探验证，矿体的形态、产状、规模与物探圈定的异常基本一致，见图1。

2 矿体地质

2.1 矿体特征

本矿床由1个矿体组成，矿体呈层状-似层状产出，产状与地层片理吻合，倾向240°，倾角43°～60°，一般55°。矿体长830m，控制延深340m，走向上由西北向东南呈现由陡变缓的变化趋势，倾向上西北部变化不明显，东南部略显上陡下缓的特征。单工程矿体厚1.36m～15.80m，平均6.21m，厚度变化系数70.89%，厚度变化属中等型。单样品mFe品位15.14%～30.73%，平均20.72%，mFe品位变化系数为19.02%；单样品TFe品位23.68%～38.53%，平均30.35%，TFe品位变化系数为10.99%。mFe与TFe品位变化均属均匀型。

2.2 矿石质量

2.2.1 矿石的结构构造

主要矿石结构为柱粒状变晶结构，次为粒状变晶结构。

主要矿石构造有条纹条带状构造、块状构造等。条纹条带状构造：组成矿石的主要矿石矿物磁铁矿与浅色脉石矿物石英富集形成的条纹条带及暗色脉石矿物普通角闪石等组成的条纹条带彼此相间排列而形成的构造。

2.2.2 矿石的矿物成分

矿石矿物主要是磁铁矿，其次为褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿等。

磁铁矿：自形—半自形晶粒状结构，粒径0.04mm～0.35mm，少量部分粒径小于0.01mm，个别粒径达0.63mm。近地表50m～85m处多发生较强烈的赤铁矿化及褐铁矿化。磁铁矿常集中成1cm～1.5cm宽条带状产出，较小部分不均匀分布于其它矿物之间。

黄铁矿：自形—半自形晶粒状结构，大小一般0.02mm～0.31mm，颗粒较大者达1.6mm。多集中发育于岩石的裂隙中及片理面上，较少黄铁矿呈星点状发育于其它矿物间。

赤铁矿：常见于距地表小于85m的浅氧化带中，自形—半自形粒状结构，大小0.03mm～0.26mm，为磁铁矿的蚀变物，发育于磁铁矿的四周。

褐铁矿：常见于距地表小于85m的氧化带中，多呈细脉状分布于脉石矿物集合体中，为黄铁矿的蚀变物。

矿石的脉石矿物主要为石英及普通角闪石，其次为黑云母、阳起石、绿帘石、方解石、绿泥石等，含少量石榴子石等。含有大颗粒石榴子石的矿石品位一般较低。

2.3 矿石的化学成分

为较详细的了解矿石的化学成分和铁元素的赋存状态，确定矿石的工业类型与自然类型，本次工作共采集矿石铁物相分析样3件。分析结果详见表1。

表1 矿石铁物相分析结果表

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

通过对山草峪组黑云变粒岩碎屑锆石进行SHRIMPU-Pb测年数据为（2572±16）Ma,（2544±6）Ma[1],该地层形成时代为（2750～2540）Ma,因此认为研究区铁矿成矿时代为新太古代。

本矿床的形成经历了四个阶段，即海底基性火山喷发沉积阶段→区域变质作用阶段→中低温热液阶段→表生阶段。第一阶段，在新太古代早期，杨店地区水域中海底火山活动活跃，火山活动将大量的硅铁质带入水中，由于火山喷发造成的水体中EF值和pH值等的不同，在海底形成了对流作用。对流作用使火山中心的酸性水带着硅铁质向海盆四周运移，并在盆地边部的中性水体中沉积，形成一套含铁基性火山岩建造，即本矿床的矿源层；这套沉积建造经第二阶段-区域变质作用，在温度及压力的双重作用下，矿物发生重结晶及片理化作用，生成了定向排列的磁铁矿、石英及普通角闪石等矿物，形成具条带状构造的磁铁矿石；到第三阶段，中低温热液令遭受区域变质的岩石产生碳酸盐化、黄铁矿化等蚀变；第四阶段-表生阶段，生成褐铁矿等表生矿物。

本矿床类型属沉积变质铁矿床之变质铁硅建造铁矿，即鞍山式铁矿。主要依据为：①床赋存于新太古代泰山岩群含铁变质建造中；②矿体形态较简单，呈层状-似层状产出，产状与围岩高度吻合；③矿石的矿物成分较简单，矿石矿物主要为磁铁矿，脉石矿物主要为石英，次为普通角闪石、黑云母、绿泥石等；④磁铁矿石主要为柱粒状变晶及粒状变晶结构，条纹条带状构造。

3.2 找矿标志

新太古代泰山岩群含铁变质建造及带状磁异常是寻找本类矿床的重要标志。

4 结语

矿床赋存于新太古代泰山岩群山草峪组，变质铁硅建造是本矿床的矿源层和含矿层位。后期热液活动对成矿物质的富集有重要作用。矿体的形态严格受围岩控制，产状亦与围岩相同。在矿区范围内，矿体已完全控制，但仍有沿倾向稳定延深的趋势，因此，在本矿区西部具有较好的找矿远景。