鲁西北超深覆盖区富铁矿成矿地质体三维模型.pdf
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1、鲁西北;超深覆盖区;富铁矿;三维模型山东省鲁中隆起区西北部是我国矽卡岩型铁矿的重要产矿基地,集中产于济南、莱芜、淄博和德州等地区(李洪奎和郝兴中,2016);其中德州地区矽卡岩型铁矿是近年以来山东省地质调查院等地勘单位在该市齐河禹城超深覆盖区下开展富铁矿勘查工作中取得的重大找矿突破,通过系统周密的勘查工作,综合运用各类勘查技术手段,陆续发现李屯、大张、郭店多处大中型富铁矿床(郝兴中等,2020),同时在薛官屯和万庄地区发现了重要找矿线索。研究区地处黄河下游平原区,发育了巨厚新生界地层,该覆盖层埋深达 533900 m,属典型的超深覆盖区铁矿勘查工作,这也成为制约该区铁矿勘查研究关键性因素之一。
2、本文旨在通过研究该区铁矿特征、控矿要素、成矿规律等,综合近年来勘查成果,探讨其成矿地质体深部三维形态特征,为今后该区铁矿找矿预测研究提供依据。1成矿地质背景研究区大地构造位置属华北板块()、鲁西隆起区()、鲁中隆起()、泰山济南断隆()、齐河潜凸起()上。该区发育有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、新近系、第四系等。区内主要发育有燕山晚期中基性侵入岩体,分布于李屯、潘店、大张、薛官屯和万庄等地。区内构造主要表现为潜凹陷与潜凸起相间分布,断裂构造发育(褶皱构造次之),其展布方向多呈 NENNE 向、NWNNW向。区内发育有李屯、潘店、大张、薛官屯、万庄等多个次级磁异常,重力异常亦较为显著。2铁矿床
3、特征研究区内发育有寒武纪奥陶纪海相地层,石炭系二叠系海陆交互相及陆相地层和新生界弱固结程度沉积地层。燕山晚期岩浆活动剧烈,侵入岩体以中基性岩床、岩株和岩脉等形式产出,其岩性以闪长类岩石为主,在其深部还发育有新太古代花岗岩。区内构造较为发育,以张性断裂和短轴背斜等形式产出。勘查工作显示李屯、潘店、大张等地区均发育富铁矿体(图 1)。研究区铁矿赋存类型多样,可分为接触带赋存式、断裂充填式、层间充填式、裂隙贯入式、捕虏体构造式、断裂充填式等类型(郝兴中等,2021,表 1),其中接触带赋存式、层间充填式形成的铁矿体规模较大,其他赋存形式的铁矿体规模较小,各类型铁矿体以接触带及构造裂隙系统相互联系。图
4、 1研究区地质构造简图1潜凹陷;2潜凸起;3推测断裂;4隐伏闪长岩体推断范围;5短轴背斜推测位置;6铁矿床位置地质论评 2023 年 69 卷增刊 1525表表 1研究区铁矿床矿体特征一览表研究区铁矿床矿体特征一览表矿区名称大张铁矿郭店铁矿李屯铁矿赋存标高(m)-716.38-796.85-1417.94-1515.47-1123.50-1259.33平均品位(%)TFe:54.02;mFe:50.86TFe:51.82;mFe:47.20TFe:56.75;mFe:51.70厚度(m)16.1340.2672.73矿体产状层状、似层状、透镜状似层状、透镜状、脉状、囊状厚层状、似层状、透镜状、
5、脉状、囊状矿体主要赋存形式接触带赋存式、层间充填式、捕虏体构造式接触带赋存式、层间充填式接触带赋存式、层间充填式图 2研究区内主要类型铁矿石照片a致密块状磁铁矿石;b黄铁矿化磁铁矿石;c矽卡岩化磁铁矿石;d碳酸盐化磁铁矿石(Mt磁铁矿;Py黄铁矿;Sk矽卡岩、Cal方解石)研究区铁矿石类型较多;大致可分为灰黑色致密块状磁铁矿石、灰黑色黄铁矿化磁铁矿石、深棕灰色矽卡岩化磁铁矿石、深灰色碳酸盐化磁铁矿石等多个类型及其混合产出形式(图 2)。矿石中金属矿物以磁铁矿为主,含少量黄铁矿、黄铜矿等,脉石矿物以透辉石、斜长石、方解石、绿泥石等为主。矿体发育处矽卡岩化、钠长石化、透辉石化、黄铁矿化、蛇纹石化等
6、现象发育。3控矿要素特征研究区内铁矿控矿要素可分为地层、侵入岩和构造(郝兴中,2020)。通过系统研究表明在地层控矿方面主要为奥陶纪碳酸盐岩地层及石炭纪二叠纪碎屑岩地层,其奥陶纪层间滑脱带、石炭纪和奥陶纪地层间不整合面及石炭纪二叠纪层间滑脱带是铁矿成矿有利地段;早白垩时侵入岩体是该区铁矿的成矿地质体,其控矿方面体现为铁矿体时空分布受控于闪长岩体形态规模,在岩体内部亦可成矿;构造控矿方面主要为区域断裂控岩控矿作用显著,奥陶纪地层/闪长岩体接触带及其构造系统内多富集成矿,该区矽卡岩型铁矿赋矿空间具有多样性,矿体赋矿空间的差异性决定了该赋矿地段铁矿体规模的大小。4成矿规律探讨根据勘查区找矿预测理论,
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