张金玉安徽省庐江县泥河铁矿矿床地质特征课程设计.docx

1、张金玉安徽省庐江县泥河铁矿矿床地质特征课程设计安徽省庐江县泥河铁矿矿床地质特征课程设计姓名：张金玉学号：201仃6121专业：区域地质调查及矿产普查指导老师：陈时亮时间：12/12/1812/12/20一:概述 3二：庐枞地区的自然地理环境 3三:庐纵盆地的地质概况 6四：区域地质背景 8五:矿床地质特征 95.1地层5.2构造5.3侵入5.4矿体特征六:矿床成因分析 146.1控矿成因分析6.2成因探讨七：矿床的成矿期及成矿阶段划分 仃八:结论 18九:个人总结及体会 19:概述本文根据安徽庐枞盆地的区域地质概况、矿床地质特 征、矿床成因分析研究了泥河铁矿床控矿地质条件及成因。泥河铁矿位于长

2、江中下游成矿带内庐纵盆地的西北部， 矿床中铁、硫储量均达到大型矿床规模。硬石膏储量达到中 型规模，是长江中下游成矿带内近年来重大找矿突破之一。 其发现具有重要的理论意义和勘探价值； 利用钻探对磁异常进行验证而发现，泥河铁矿是一个由大型铁矿、 大型硫铁矿、中型硬石膏矿组成的复合型铁矿。庐纵盆地位于长江中下游断陷带内，地处扬子板块北缘，是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属矿区，庐纵盆 地西北部勘探新发现的大型泥河铁硫硬石膏矿床，矿床中硬 石膏在不同蚀变-矿化阶段均广泛发育具有鲜明的成矿特色， 是玢岩型铁矿床成矿流体经历了从中高温中等盐度流体向 中低温低盐度流体的演化过程。 在此基础上初步分析了矿床

3、成矿流体系统的演化过程和成矿机理，建立了泥河铁矿的成 矿模式。二：庐枞地区的自然地理环境庐江位于安徽省中部，属巢湖市管辖，地处沿江开发开放经济区，北接合肥，东临五大淡水湖之一巢湖，南近 黄 金水道”长江。县域面积2348平方公里，2006年末户籍人口 120万人。庐江属北亚热带季风性气候区，气候温和湿润， 四季分明，光照充足，雨量充沛。境内多为丘陵地貌，其中 森林面积37789公顷，耕地面积 92230公顷。庐江县矿藏种类多，储量大，品位高，是省内为数不多 的多矿种资源集中区。现已探明的有3 3种矿产资源，其中能源型矿产3种，金属矿产7种，非金属矿产2 2种，水汽矿产1种。铁、铜、硫铁、明矶石

4、、咼岭土等矿产品质优量 大，且多分布在庐南的罗河、龙桥、矶山、泥河、白湖等 5个镇，资源相对集中。全县四大经济板块之一的庐南重化工 业基地，规划面积 693平方公里，到 十一五”末，可实现地 区生产总值30亿元，规划末期实现工业总产值 334亿元，年利税达62.34亿元。目前，庐南地区 6大重点矿山建设都 已启动。龙桥铁矿一期年 100万吨采选已建成投产；罗河铁 矿年300万吨采选建设进展迅速； 马鞭山铁矿年100万吨采选、小岭硫铁矿年 50万吨采选、大包庄矿年 60万吨硫铁矿 和40万吨年铁矿采选工程已完成部分前期工作，即将开工 建设；沙溪铜矿年200万吨采选项目也即将启动； 硫基化工、金属

5、冶炼、特种建材三大产业园形成集聚发展之势。枞阳县地处安徽省西南部的长江北岸 ，西依古城安庆、南望铜都铜陵，便捷的交通条件形成了独特的区位优势。位于安 徽省西南部的长江北岸，地处北纬 31。3831。01、东经117。05-1仃。43。总面积为 1808、1平方公里。西以白兔湖、菜子湖与桐城市共水，西南一隅与安庆市毗邻；北与无为、庐江县接壤；东南与铜陵、贵池市隔江相望。势西北高，东南低，北部为低山区，西北部为低丘漫岗， 中部是犬牙交错的丘陵岗冲，东南部属沿江洲圩，境内河流 纵横，水系发达，通江湖泊有白荡湖、陈瑶湖、菜子湖等。气侯：属亚热带季风气候区，四季变化明显。气候温和，雨 量充沛。年均气温

6、16、5。c，年均降水量1326、5毫米-三：庐纵盆地的地质概况庐枞盆地位于安徽省庐江县（庐）和枞阳县（枞）之间， 为4组深大断裂控制（图1），盆地基底东浅西深，属于继 承式的中生代陆相盆地（任启江等， 1991 ）,火山岩出露面积约800 km 2。出露的沉积地层主要为中侏罗统罗岭组（J 2 1）陆相碎屑沉积岩，与橄榄安粗岩系火山岩呈不整合接触。 火山岩由老至新分为龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组， 4组火山岩在空间上大致呈同心环状分布，自盆地边缘至盆 地中心依次出露龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组，各组 之间均为喷发不整合接触，构成4个旋回。各旋回的火山活 动均由爆发相开始，此后溢流相逐渐

7、增多，最后以火山沉积 相结束，喷发方式由裂隙中心式向典型的中心式喷发演化（图1 ）。庐枞盆地内部有34个侵入岩岩体分布，这些岩体 按岩性可主要分为二长岩体、正长岩体和A型花岗岩体。庐 枞盆地内产出一系列铁、硫、铜、铅锌、明矶石、金、铀矿 床，大中型铁矿床包括罗河矿床，龙桥矿床，泥河矿床和大 岭铁矿床，庐枞盆地详细地质特征参见周涛发等阳i內飙it膛她质才产略用(閒涛堆璋朗KOFl. j Gtcldfy and hiinEral t弋ftXirCH in th LirZortff B&UadrOU Zh(Xi Tsold L 1 2010)111(1 rKfi7lEfcjSAffltEttl Si

8、tUtrficMtri ui 賞庫口一cr 鱼四：区域地质背景庐枞中生代火山盆地位于长江中下游断陷带内 （地处扬子板块的北缘，郯庐断裂带的南段（图 1），是长江中下游成矿带中最重要的中生代火山岩盆地和矿集区之一。盆地边界 为4组深大断裂控制，盆地基底东浅西深，属于继承式的中 生代陆相盆地，火山岩出露面积约 800km2。出露的沉积地层主要为中侏罗统罗岭组（J2L ）陆相碎屑沉积岩，与火山岩系 呈不整合接触。火山岩由老至新分为龙门院组、砖桥组、双 庙组和浮山组，组火山岩在空间上大致呈同心环状分布，自 盆地边缘至盆地中心依次出露龙门院组、砖桥组、双庙组和 浮山组，各组之间均为喷发不整合接触，构成

9、4个旋回。各旋回的火山活动均由爆发相开始，此后溢流相逐渐增多，最 后以火山沉积相结束，喷发方式由裂隙 -中心式向典型的中心式喷发演化。火山岩类由熔岩、碎屑熔岩、火山碎屑岩及 次火山岩组成，火山碎屑岩的总量高于熔岩类。其中，龙门 院组主要分布在盆地边缘，以角闪粗安岩为特征岩性标志； 砖桥组主要分布在庐枞火山岩盆地中部，以辉石粗安岩为特 征岩性标志，构成了庐枞盆地火山岩的主体部分；双庙组主 要分布在庐枞盆地中部和南部，以粗面玄武岩为特征岩性标 志；浮山组仅在庐枞盆地中部零星分布，出露面积较小，以 粗面质火山岩为主（图 1 ）。庐枞盆地内部有34个侵入岩体分布，侵入岩体的形成与区 域火山活动有着极为

10、密切的关系 （图1），这些岩体按岩性可主要分为3种。一种为二长岩体，主要分布在盆地的北部， 出露面积较大岩体有巴家滩岩体、龙桥岩体和罗岭岩体等； 第二种为正长岩体，出露面积较大的岩体有土地山岩体、凤 凰山岩体等；第三种为A型花岗岩，出露面积较大的岩体有 城山岩体；花山岩体、黄梅尖岩体等。庐纵盆地内产出一系列铁、硫、铜、铅、锌、明矶石、金、矿床，大中型铁矿床包括罗河矿床、龙桥矿床、泥河矿床和大岭铁矿床。五：矿床地质特征泥河铁矿床位于庐枞火山岩盆地的北西边缘，处于罗河-黄屯北东向成矿带上， 南西距罗河铁矿床 3km,北东距龙桥铁矿床13km （图1）。5.1地层矿区内地层由主要为下白垩统砖桥组（

11、Kiz ）和双庙组（Kis）火山岩，杨湾组（Kiy）砂岩及第四系（Q）。砖桥组分为上下两个岩性段，砖桥组下段（ Kizi）主要为火山碎屑岩和沉火山碎屑岩，夹薄层粗安岩。岩性主要为 含角砾凝灰岩、沉角砾凝灰岩、沉火山碎屑（角砾）岩和凝 灰质粉砂岩等，通常遭受强烈蚀变作用，大部分岩石难以恢 复原岩。总厚度大于 562.75m。砖桥组上段（Kz）以熔岩为 主,夹少量火山碎屑岩，岩性主要为黑云母粗安岩、辉石粗 安岩、凝灰岩和凝灰质粉砂岩，常发育不同程度的硅化、黄 铁矿化和硬石膏化。总厚度大于 2i2.52m。双庙组分为上下两个岩性段，双庙组下段（ Kisi）均为火山碎屑岩及沉火山碎屑岩，呈喷发不整合覆

12、盖在砖桥组层 位之上，总厚度 33.66202.39m。双庙组上段（KiS2）以熔岩 为主，夹少量火山碎屑岩。 岩性主要为粗安岩、 辉石粗安岩、辉石安山岩和凝灰质粉砂岩等，总厚度 106.60339.75m。杨湾组主要岩性为红色砂砾岩，在矿区内较薄，厚度约 1118.88m，与下伏双庙组火山岩地层呈沉积不整合接触。5.2构造矿区构造较为简单，主要为火山岩地层的单斜构造和成 矿期后的浅层断裂。矿区火山岩地层产状平缓，深部地层产 状略有起伏，总体倾向北西，走向30150?倾角一般10 1 20?火山岩地层整体未形成明显的褶皱，主体为向北西倾 的单斜构造，层面较为平直，局部略有起伏，可能受火山活 动

13、时原始地形及后期辉石闪长玢岩侵位影响（图 2 ）o矿区规模较大的断裂有 6条，主要为北东向、近南北向和北西向。断裂均为浅层断裂，切割一般不深，断层断距也 较小，少数深度达到砖桥组上段，断裂活动使得矿区浅部火 山岩地层发生错断和位移。断裂均未切割矿体，为成矿前断 裂，发育于白垩系双庙旋回之后（图 2 ）。5.3侵入岩矿区侵入岩主要为辉石闪长玢岩和脉岩。 辉石闪长玢岩为矿床主要成矿母岩及赋矿围岩，矿区内辉石闪长玢岩常受 强烈蚀变及矿化作用的改造而变得较难以识别， 矿区外围和 深部可见较新鲜的辉石闪长玢岩。脉岩主要有正长斑岩、粗 安斑岩、安山玢岩、正长细晶岩和辉绿玢岩等，脉岩多为成 矿期后形成，穿切

14、火山岩地层和矿体（图 2）辉石闪长玢岩呈灰绿色，斑状结构为主，深部为斑状 -不等粒状结构，基质为细粒结构，块状构造。斑晶为斜长石、 辉石（次透辉石-普通辉石），偶见角闪石。斜长石斑晶呈自 形和半自形板条状（粒径1.02.0mm,少量斜长石斑晶局部 带碱性长石化环边，粒径可达3.05.0mm辉石斑晶为短柱 状，粒径1.03.0mm为主。斑晶含量约占 20%-40% 基质由 细小的斜长石和辉石组成。 副矿物有榍石、磷灰石、磁铁矿。岩石内暗色矿物主要为辉石，含量为 5%-30%等。円2老旷虑I乱卅胃:制血图i舟安说?球时r .2010哄 Vir i挺河h珠丨规地吟別I帝矗Fig.3 No, I gM

15、ibfticd MWtiofj Ifliile o( Nihe iepcaili-iiM 輸1-廊謀41坦辖一凰莎如上畏応一取庙咀下圧冉-仗時1上叭召一穂釈rremFU评百射自B-ffi5rli-iEKlirPio-f r*fi-ttrff1：-S6rtt1s-tienrffHi：4-rtra5.4矿体特征本矿床是由磁铁矿体、硫铁矿体、硬石膏矿体组成的多 矿种共生隐伏矿体，在走向上，矿体西南部以磁铁矿为主， 中部以硬石膏为主，北东部以硫铁矿为主；在垂直上部为硬 石膏、硫铁矿，下部为磁铁矿。磁铁矿总体呈厚大的透镜状或似层状，产于辉石闪长玢 岩穹窿上部，总体形态受辉石闪长玢岩穹窿控制，磁铁矿主 要

16、矿体一个，即一号矿体（如上图）矿体总体走向呈北东向 展布，主体产状较平缓，边部产状多变， I号矿体长度最大为12仃m，平均741m，宽度最大 816m，平均445m，矿体 平均厚86m，矿体主体部分赋存标高 -642-1000m。Iibltl dnderbllc! wd 飘晌曲 rf p) rile Io Nkf d0tItrisuriMituHriHimiftrorr/I0h L 0m.AHmtr齬血K52EMIIHcor0, ONI $numfiltHSHnit111411mtndfiHU灯能默mm1KiiiiiOOblOA IM揺UH05J2踊甜枫确世愀jmiakbit J Chiira

17、kristla ajnI takeratlN M腐”血爪 in Mht ipnisl&、amssmitiiriiIKrtKrt1 、汹吋nrjriEORfi*0,5-2Ml： StftSlttiUS* #3nt)0,01-41*.tiiirniltr礁删Ji424Mtttll0.2-2#Ibt艸利鋼方的胖fir六：矿床成因分析6.1控矿因素分析辉石闪长玢岩穹状构造是矿区最重要的控矿构造。辉石 闪长玢岩体侵位于砖桥组下段（ Kizi）火山岩地层中，在侵入体顶面形成穹状隆起，矿区南西部的呈钟状隆起，在矿区 北东部呈宽缓隆起， 两隆起连接的长轴方向与矿体走向近于 一致。磁铁矿体主要分布在辉石闪长玢岩

18、岩侵穹隆的顶部和 上部，少量脉状磁铁矿体分布在围岩中，赋矿的有利构造部 位为辉石闪长玢岩体的穹状隆起部位，磁铁矿体的形态变化 特征与辉石闪长玢岩穹状隆起及变化特征相一致，反应出岩 体侵入构造对矿体的控制作用。I号铁矿体均分布于钟状隆起部位， VI号硫铁矿体分布于宽缓穹隆部位。从赋矿深度看，铁、硫矿体主要赋存于岩 体顶界面附近，说明主要铁、硫矿体受岩体上侵形成的放射 状、羽状裂隙控制。火山岩地层的层位对矿化的控制作用。泥河铁矿主体赋 存在侵位于砖桥组下段以火山碎屑岩为主的层位中， 其顶板往往是凝灰岩和凝灰质粉砂岩等岩层，这类岩石粒度细、孔 隙少，对热能的屏蔽作用相对较好，使蚀变和矿化作用处于 封

19、闭的环境中（黄清涛等，1989 ）。泥河铁矿是以热液交代为主，继而叠加矿液充填的矿床。脉状磁铁矿穿插于浸染状磁铁矿矿石中， 界线清晰截然，先后关系十分明显，成矿流体跟辉石闪长玢岩次火山体关系 密切，磁铁矿体在空间上受其控制，在时间上是火山活动的 延续（宁芜研究项目编写小组， 1978 ）。基底断裂和火山机构控制了岩浆和成矿带的分布，庐枞火山岩盆地铁成矿带呈北东向，可能与罗河 -缺口断裂有一定的关系。6.2成因探讨关于泥河铁矿的成因，目前研究工作尚在进行中，但通 过与宁芜地区铁矿床的对比，初步认为属同一成因类型，即 玢岩型铁矿床。以下从成矿地质背景、赋矿围岩及控矿构造、 蚀变分带及矿化特征几个方

20、面进行对比分析析。1） 成矿地质背景：庐枞火山岩盆地和宁芜火山岩盆地均为晚侏罗世-早白垩世形成，呈北东 50 ?方向展布，两者均位 于下杨子沿江火山岩带上， 具有一定的成因联系。 四个火山喷发旋回基本可以对应， 其直接基底同为早中侏罗世的 一套碎屑岩建造。与铁矿有直接成因联系的也均为次火山体-辉石闪长玢岩。2） 蚀变分带：泥河铁矿自上而下分为浅色蚀变带 -叠加蚀变带-深色蚀变带，宁芜地区为浅色蚀变带 -深色蚀变带-浅 色蚀变带。其上部的浅色带蚀变特征和矿物组合基本相同，都为硅铝质蚀变；泥河铁矿的深色带分为两个亚带，即上部的膏辉岩化带和下部的碱性长石化带， 对应于宁芜地区的深色带（铁、镁、钙质蚀

21、变带）和下部的浅色带（碱 质带）。也可能是叠加蚀变的程度不同，造成宁芜地区的 深色蚀变带与泥河铁矿有些差异，但还是可以见到透辉石 -硬石膏-硅灰石等矿物组合。3）矿化特征：泥河铁矿主体即I号铁矿体，其矿化特征与陶 村式铁矿较为相似，磁铁矿呈浸染状分布于蚀变辉石闪长 玢岩中，叠加的后期脉状和不规则团块状磁铁矿以及 9线ZK0901等孔所见的角砾状磁铁矿，也与陶村式矿床顶 部的矿化特征相似。综上所述，泥河铁矿的成矿地质条件、 控矿因素、矿 体特征、矿床成因等均与宁芜铁矿基本一致， 主要是由次火山岩体分异所产生的含矿气成高温热液在辉石闪长玢 岩侵位形成的穹隆构造及其附近进行交代和充填作用形 成工业矿

22、体，相当于宁芜玢岩铁矿中的“陶村式” ，其成因类型为玢岩型铁、硫矿床。七：矿床的成矿期及成矿阶段划分根据矿床的地质特征、矿石的结构构造、矿物形态、穿插关系和矿物生成顺序等特征， 本次工作将矿床的成矿作用划分一个成矿期和五个成矿阶段，即辉石（石榴石） -硬石膏-磁铁矿阶段、黄铁矿-硬石膏-磁铁矿阶段、绿泥石-绿帘石-碳酸盐阶段、高岭石-硬石膏-石英-黄铁矿阶段和重晶石 -方解石-硬石膏阶段，矿床内主要矿物组分的生成顺序如表1所示。辉石（石榴石）-硬石膏-磁铁矿阶段主要形成辉石、 石榴石、磁铁矿、硬石膏和磷灰石等矿物，是铁矿化主要主 要阶段；黄铁矿-硬石膏-磁铁矿阶段形成黄铁矿，硬石膏和 磁铁矿，

23、是铁矿化和硫铁矿化的次要成矿阶段；绿泥石 -绿帘石-碳酸盐阶段主要形成绿泥石、绿帘石、菱铁矿和赤铁 矿等矿物，对早期形成的磁铁矿体进行了改造；高岭石 -硬石膏-石英-黄铁矿阶段主要生成硬石膏、黄铁矿、石英和高岭石等矿物，是硬石膏和黄铁顒必仃-方最I 脸河虻硃抽捷-虻化R1次税L M I ruvzt I i-.hi 卫a I ki n ./ N i -:L赫经十I ft巴底桂矿：氏，1lK (Cp.却市f . Fp： 黛聲忙HDM tV 石 UP 為垃h “ie *”应却 (MITCSpi(M*.b 鼻 4 i Oy I矿的主要成矿阶段八：结论1） 矿区内火山熔岩主要为砖桥组和双庙组火山岩， 侵

24、入岩主要为辉石闪长玢岩。矿床的形成与辉石闪长玢岩关系密切，铁矿体形态受闪长玢岩穹窿控制。2） 矿床内近矿围岩自下而上可分为深色蚀变带、 叠加蚀变带和浅色蚀变带。深色蚀变带按蚀变矿物组合可进一步划分 为膏辉岩化蚀变亚带和碱性长石化蚀变亚带。 浅色蚀变带按蚀变矿物组合可进一步划分为水云母-高岭石化蚀变亚 带硅化蚀变亚带和硬石膏化蚀变亚带。3） 本矿床的形成可以划分为两个成矿期， 分别为热液期和表生期。热液期划分为四个成矿阶段， 分别为磁铁矿黄铁矿 化阶段、石英碳酸盐黄铁矿化阶段、石英黄铁矿化阶段、 脉状碳酸盐硫酸盐阶段。4） 矿床中不同类型磁铁矿的化学成分特征相似， 均为属于火山岩型磁铁矿，矿床中

25、不同蚀变组合带及深度产出的辉石 在化学成分上有一定的差异，总体上属于次透辉石端员。5） 泥河铁矿的成矿地质条件、 控矿因素、矿体特征和矿床成因等均与宁芜盆地陶村式铁矿基本一致， 是由次火山岩体分异所产生的含矿气成高温热液在辉石闪长玢岩侵位形 成的穹隆构造及其附近进行交代和充填作用形成矿体， 其成因类型类似于宁芜盆地陶村式铁矿床的玢岩型铁矿床。九:个人总结及体会通过对“安徽省庐江县泥河铁矿矿床地质特征”的课程 设计，使我感受深刻，让我从中学到了很多以前不知道的知 识。了解了许多地理知识，让我知道了庐江、枞阳、官庄、 岳西这些地区，让我从这些地区中学到了很多知识。更让我 从中了解到了庐纵盆地，这个

26、神圣的地方。经常听人说“靠 山吃山、靠海吃海”，今天地质工作者们（陈时亮老师等） 在这里找矿，让该地区也“靠矿吃矿” ，渐渐富裕起来，在这里要感谢这里地质工作者们的辛勤劳动，你们辛苦了。虽然我没有亲身经历这次探矿过程， 但是通过这课程设计，使我对我院的“以现身地质事业为荣、 以找矿立功为荣、 以艰苦奋斗为荣”的三光荣精神更是进一步的了解，体会到 了地质工作者（陈老师等）的辛苦，更让我从中得到了：要 想成为一名地质工作者，并不是需要非常厚实的地质学基础 就可以的，更是需要有丰富的实践能力， 必须要会能够吃苦、 不怕累的精神，更要完善我院的三光荣精神， 这样才能成功。通过这几天的努力我完成了这次课程设计， 让我从中学到了很多、了解了很多、懂得了很多，在这里我要非常感谢 我的指导老师陈时亮老师，真诚的说一句“老师您辛苦了！2012年12月20日