湖北大冶铁矿地质特征及其控矿因素分析报告

湖北大冶铁矿地质特征及其控矿因素分析
目录
一、区域地质概况2
二、矿区地质特征2 1．矿体特征 2 2．矿石物质成分及结构构造 2
三、控矿因素分析3
1.岩浆岩与矿化的关系 3
2.接触带构造对矿化的控制 3
3.接触热动力变质构造及不同方向褶皱构造与接触带交接关系对矿化的控矿作用 3
4.岩浆岩冷凝裂隙与矿化的关系 4
5.成矿前及成矿时的断裂构造对矿化的控制 4
四、结论4
五、参考资料4
一、区域地质概况
大冶铁矿区位于淮阳山字型构造前弧西侧与新华夏构造体系的复合地带。

地处中下扬子陆块的西段北与桐柏-大别造山带相接，南与九岭-幕阜隆起带毗邻，处于岳阳-九江前陆褶冲带的东端前缘部位。

本区北东以襄广断裂与桐柏-大别造山带相隔；西以鄂城-嘉鱼断裂与宝康-武汉前陆褶冲带及宜昌-武昌过渡褶皱带分割；南以坑口-排市断裂，构成一个三角形构造岩浆岩。

矿床产出的具体部位在铁山侵入体南缘中段接触带上。

该地区经历了三个构造演化阶段，分别是前震旦纪基底的形成，主要有变质的花岗岩英云闪长岩，白云母石英片岩，与沉积盖层不整合解除关系。

沉积盖层主要为白云岩和硅质岩，最后大量的岩浆活动和矿化为特征。

区内的构造变形主要由印支-燕山期构造运动所形成。

印支期形成一系列褶皱束和叠瓦式的逆冲滑覆构造带，主要表现为北西西至东西向的弧形褶皱及走向逆冲断裂，上覆以滑片；燕山期形成北北东向的隆坳带，叠加褶皱、断裂，并辅以箕式盆地。

在三角形区内，印支与燕山期构造直交叠加，又被铁山-四棵、毛铺-两剑桥断裂分割成三个梯形块体，形成铁山-黄金山、殷祖-筠山、大幕-枫林三个逆冲滑覆构造带。

包括鄂城、铁山、金山店、灵乡、殷祖、阳新等主要侵入体和众多的岩体群。

侵入岩出露面积达612平方千米，伴生铜、铁、金等多金属矿床。

二、矿区地质特征
矿区范围内出露的主要地层为三叠系下统大冶群灰岩、白云岩建造，均已变质成大理岩。

本区经历了复杂的构造变动，不同方向、不同规模、不同时期的构造形迹普遍发育，尤其是褶皱变形和褶皱叠加作用明显，断裂具有多期活动的特征。

矿床范围内出露的岩浆岩有四种，属铁山侵入体南缘中段部分，据野外穿插关系和间接证据，并参考同位素年龄数值确定它们的形成顺序自早而晚为：中细粒含石英闪长岩、黑云母透辉石闪长岩、正长闪长岩和斑状含岩英闪长岩。

前者属燕山早期，后三者属燕山中期产物。

矿床自西而东由铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山、尖山六大矿体组成，都赋存在下三叠统大冶群大理岩与闪长岩接触带内，沿接触带断续延长达4300米。

矿体产状与接触面产状相吻合，建向NWW矿体形态在不同地段有较大差异，有似层状、透镜状、囊状等。

矿床范围内多数地段矿体与围岩呈截然接触，仅在黑云母透辉石闪长岩分布地段矿体与围岩有渐变浸染矿石带存在。

大冶铁山铁(铜)矿床由6大矿体组成，自西向东依次为铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山和尖山矿体，总长4300m，其中尖林山矿体为盲矿体。

1．矿体特征
矿体总体呈似层状，产于正接触带中，走向NWW向。

其形态在不同地段差异较大，可呈脉状、透镜状、囊状等。

沿走向长度在360～872m之问，最大斜深550m，最小20m，一般100～400m。

最大厚度180m，最小10m，一般30～80m 。

2．矿石物质成分及结构构造
矿石中矿物成分复杂，仅原生矿物已达40余种。

矿石构造有块状、孔洞一晶簇状、角砾状、花斑状、条带状、浸染状等。

矿石结构以细粒他形结构、交代残余结构、网状结构为主，其次有骸晶结构、假象结构、乳滴状结构、自形晶粒结构等。

本矿床产铁为主，铜为辅，伴生有多种有益组分，有害杂质含量较低。

铁品位最高可达70％，最低20％，一般50％～60％，平均53％。

铜品位最高12％，最低0.1％，一般0.2％～1％，平均0.58％。

可回收利用的有益伴生组分有Co、Au、Ag及Mn、V、Ti、Cr等。

有害杂质除S外，As、P、Zn等含量较低。

铜矿化在大部分地段与铁矿体一致，但在铁矿体靠近大理岩一侧或在其深部尖灭部位较富集，而在闪长岩接触带附近较贫，局部地段铜矿化浸染于矿体两侧围岩中。

三、控矿因素分析
1.岩浆岩与矿化的关系
沿含矿接触带分布有中细粒含石英闪长岩、黑云母透辉石闪长岩、正长闪长岩等三种岩浆岩。

其在地下深部分布的情况是：中细粒含石英闪长岩主要分布于-200米～一400米标高以上；黑云母透辉石闪长岩多出现于一200米～一400米标高以下，而在龙洞、铁门坎，尖山东端等地段则在地表已经出露；正长闪长岩则仅于铁门坎地段-400米标高以下见到。

沿含矿接触带上的三种岩浆岩都与矿体有直接接触关系，但它们与矿体接触机率差异很大，中细粒含石英闪长岩与矿体接触面积比为73.86%；黑云母透辉石闪长岩与矿体接触面积比为26.13%；而正长闪长岩与矿体接触面积比则不到0.01%。

产于中细粒含石英闪长岩与大理岩正接触带及其两侧的矿体规模、厚度一般都较大，矿体形态多为似层状、透镜状。

矿石类型以致密块状矿石为主，其次为花斑状、角砾状（主要是磁铁矿胶结闪长岩角砾）、多孔状一气管状矿石、条纹状矿石等，矿体与围岩（大理岩，岩浆岩）的界线一般都清晰截然。

围岩蚀变（矽卡岩化）一般都较弱，矽卡岩矿物成分简单，基本上都是透辉石和金云母。

矿石质量较好，品位较富。

2.接触带构造对矿化的控制
铁山矿区的大小矿体基本上均分布在闪长岩与大理岩的接触面上，接触面具明显起伏不平的特点。

正是接触面这一凹凸不平的产状、形态特点与矿体的分布以及矿体形态产状有着密切的关系。

接触面产状自东而西，自上而下变化较大，东段接触面大致在-200米标高以上总体向北倾，往下转为总体向南倾；中段接触面在O -100米标高以上总体向北倾，往下则总体向南倾；西端接触面又变为大约-200米标高以上总体向北倾往下转向南倾，反映出上部岩体呈超覆状态，只是在矿区中段岩体超覆的部位较高，两端较低，接触面总体上构成一拱形狭长凹槽。

沿接触面走向（大体在拱形凹槽范围内）分布有六个规模较大、形态各异、深浅不一的向岩体内凹进的凹斗。

几个主要矿体基本上都分布在这些凹斗部位上，且多数矿体厚度最大的地段和凹斗的中心部位基本吻合。

接触面的产状对矿体的产状有一定的影响，主要矿体产状的变化常与接触面产状的变化桐一致。

因此，说明接触带构造对矿体的分布、矿体的产状和矿化强度起了重要的控制作用。

3.接触热动力变质构造及不同方向褶皱构造与接触带交接关系对矿化的控矿作用
由于岩浆岩侵位时的热力和侵入动力对围岩的作用，使得紧靠接触带部位原来已形成的褶皱发生弯曲、倒转形成卷曲背斜和向斜北翼地层不同程度的倒转，而这些弯曲倒转地层的曲面反过来又影响接触面的形态、产状特征。

比较典型的如从尖山西段往西到尖林山一带接触带的走向几乎与N W W轴向的狮子山一象鼻山卷曲背斜走向一致，其中尖山西段到狮子山卷。

曲背斜的卷曲度小，因而与之吻合的接触面上的凹斗比较宽缓；象鼻山到尖林山一带卷曲背斜卷曲轴部弯曲度大，接触面也深深凹入岩体一侧，形成了扁而狭长的凹斗。

龙洞、铁门坎地段的富厚矿体则分布在NWW走向的龙洞向斜北翼地层发生倒转而接触面形成凹斗的部位。

在尖山东段则是NWW走向的接触带与近南北走向的尖山背斜近直交，可能由于黑云母透辉石闪长岩侵位时有大量岩枝沿尖山背斜轴部纵张裂隙和层间破碎贯入大理岩中，形成大量大理岩捕虏体或残留体，从而造成该地段较复杂的接触面。

岩体中的大理岩捕虏体和残留体受强烈矽卡岩化且被成矿物质交代形成许多大小不等形状复杂的囊状矿体。

从上述事实我
们认为接触热动力变质构造以及岩体接触面与围岩中不同方向褶皱构造的接触面形态产
4.岩浆岩冷凝裂隙与矿化的关系
在中细粒含石英闪长岩与大理岩接触带的内侧，沿岩体边缘发育一组因岩体冷凝收缩而成的角砾岩带，该角砾岩带从尖山西段经狮子山到象鼻山一带断续分布。

龙洞和铁门坎地区也局部见到。

此带宽约5～20米，其产状随接触带产状而变化。

如尖山、狮子山地段接触面产状较陡，该角砾岩带产状也陡；象鼻山地段接触面产状缓时角砾岩带的产状也较缓。

它不似因构造应力形成的具有一定方向性的角砾岩带。

角砾成分单一，都是中细粒含石英闪长岩的角砾。

角砾形状以板条或砖块状为主，棱角分明，大小不一。

靠内侧角砾之间的可拼性较好，且密集，往外角砾则变得稀疏零乱，角砾被贯入的致密块状磁铁矿所胶结，铁山矿区有相当一部分角砾状矿石的分布是受这种构造所控制。

因此认为岩体边缘冷凝收缩形成的裂隙破碎带是铁山矿区一种有利的容矿空问，特别是当它受后期构造应力作用进一步张开后，对含矿流体的流通和成矿物质的充填更为有利。

5.成矿前及成矿时的断裂构造对矿化的控制
铁山矿区各区段矿体的形态产状及某些矿化特点差异性较大，除与前所述各构造因素的影响有关外，成矿前和成矿时的断裂构造也起了重要作用。

铁山岩体南缘含矿接触带本身就是受新华夏系近东西向压应力改造的N W W向断裂带控制。

但沿含矿接触带自东向西矿体形态产状变化较大，这表明矿体并不是受统一的张性改造的压扭性断裂带控制。

其成矿作用是在接触面和已有断裂和裂隙的张开作用下发生的。

这种张开作用和岩体的冷凝收缩以及新华夏系NW—SE向构造应力的双重作用有关。

此外还有派生及其它类型的断裂裂隙构造的交汇叠加，为成矿物质的上升和贯入开辟了通道和空间。

如铁门坎区段，叠加在接触带上的NWW 向张性断裂（倾向北）及其派生的N W向断裂（倾向南）控制了该区矿体的形态和产状，平面上矿体呈“X”形，剖面上呈“V”字形。

四、结论
综上所述，中细粒含石英闪长岩和黑云母透辉石闪长岩与不同期次的磁铁矿化在空间上、时间上以及成因上都有着密切的关系。

两种岩浆岩分别对不同时期的矿化、矿体的分布，矿体规模、不同类型和不同品级矿石的分布以及矿化特点和蚀变特点、成矿方式都有重要的控制作用。

铁山矿区构造对矿体的分布、矿体的规模、形态、产状及其变化以至不同矿石类型的空间分布都有非常重要的控制作用。

而且控制铁山矿床形成的构造因素是多方面的，是一些不同形式的构造对矿床起综合控制作用，也是不同时期的构造叠加的结果。

当然在矿区不同地
段某些构造形式或某一时期的构造可能起主导作用。

五、参考资料
孙华山，何某春，杨振.矿床学实习指导书。

武汉：中国地质大学出版社.2009
熊鹏飞，石准立等.地球科学-武汉地质学院学报No.4，1984.湖北大冶铁矿矿床控矿地质条件的分析.武汉.1984
姚培慧主编.中国铁矿志.冶金工业出版社.1993。