李玉华
摘 要：小高家地区位于金岭铁矿区北部，出露地层主要为月门沟群、石盒子群、白青山群等，区内断裂和褶皱构造发育，断裂以北北东向断层为主，褶皱主要为金岭短轴背斜，区内金岭岩体大面积出露，为一中基性多阶段形成的杂岩体，在其与灰岩接触带上赋存铁矿体，区内圈定1个铁矿体，其成因类型为与中-基性侵入岩有关的接触交代型铁矿床。
关键词：铁矿;地质特征;找矿标志;小高家
中图分类号：P618.31 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）06-0061-02
铁是钢铁工业的基本原料，广泛应用于国民经济的各个部门和人们日常生活的各个方面。我国铁资源储量居世界第4位，然而铁矿石品位普遍较低，且较多铁矿开采难度高，难以满足经济社会发展的需要，铁资源长期依赖进口。随着我国经济的不断高速发展，其需求量不断增加，加强铁矿勘查开发十分迫切。山东铁矿分布广泛，在全省多数地市均有分布，但多数矿床主要集中在鲁西地区的泰安、莱芜、临沂、淄博等地[1]。其中与中-基性侵入岩有关的接触交代型铁矿床，是山东省一种主要的富铁矿类型，主要分布在莱芜、济南、金岭三个地区，对其勘查和研究的程度较高[2][3]，主要形成于中生代燕山晚期闪长岩类岩石与奥陶纪马家沟群厚层灰岩的接触带上，该区即位于金岭铁地区。本文旨在通过对工作中取得资料的综合研究，探讨成矿规律及找矿标志，以指导找矿工作。
1 地质背景
该区大地构造位置位于华北板块、鲁西隆起区、鲁中隆起、鲁山-邹平断裂、邹平-周村凹陷。区域出露地层主要有新太古代泰山岩群、古生代九龙群、马家沟群、月门沟群、石盒子群、白垩纪青山群、第四系等。区域基底构造以紧密线型构造为主，褶皱发育，北西向展布，断裂也较发育，但常被覆盖而构造形迹不明显;盖层构造以断裂为主，褶皱次之，主要发育有北东-北北东向、南北向、北西向三组断裂。区域岩浆岩发育，主要为中生代燕山晚期沂南序列闪长岩类岩体。区域铁矿资源丰富，其他尚有煤、硬质粘土、铝土矿、石灰石等。
2 地质特征
2.1 地层
矿区地层呈环带状分布，主要出露石炭-二叠纪月门沟群、二叠纪石盒子群、白垩纪青山群、第四系等，分述如下：（1）月门沟群：发育本溪组、太原组、山西组。本溪组：下部为紫红色、黄绿色及灰色铁质粘土岩、铝土页岩，夹“G”层铝土矿;中部为薄层砂岩与粘土页岩互层，夹薄层灰岩;上部为徐家庄灰岩，是小高家铁矿体的控矿围岩之一。太原组：下部以灰色泥岩、砂质泥岩为主;中部以浅灰色中粒长石石英砂岩及灰色砂质页岩为主，夹薄层灰岩及煤层;上部以灰色泥质粉砂岩及深灰色沙质泥岩为主，夹薄层灰岩及煤层。山西组：是一套以灰绿色-深灰色为主的陆相砂页岩，自上而下由粗变细，沉积韵律明显。（2）石盒子群：区内发育万山庄组、奎山组、孝妇河组，为一套陆相杂色砂页岩。（3）青山群：为一套中性火山碎屑岩、熔岩，多被第四系覆盖。（4）第四系在区内分布广泛，主要为洪积、冲积、坡积层，以亚砂土、亚粘土为主，夹有砂砾石层。
2.2 构造
区内断裂和褶皱构造发育，分述如下：（1）断裂。区内断裂构造以北北东向断层为主，其中规模较大的玉皇山断层位于矿区中部，沿北北东方向延伸20km，穿过金岭岩体。断层面西倾，倾角75°，局部直立甚至东倾。垂直落差较小，一般50m左右，而水平断距300～400m，属压扭性断层。（2）褶皱。金岭短轴背斜：位于矿区中部，轴向45°，背斜核部为金岭岩体所占据，两翼依次为石炭系及二叠系砂页岩。接触带附近岩层产状较陡，倾角一般30°～50°，向外侧逐渐变缓，倾角一般20°～30°。金岭短轴背斜与金岭岩体的形态产状、分布范围一致，背斜为岩体侵入创造了空间条件，而岩浆侵入又促进了背斜的最后形成，两者是铁矿床形成的重要成矿条件。小高家铁矿即位于金岭短轴背斜的北东倾没端。湖田向斜：与金岭短轴背斜是一对同生褶曲，轴向互相平行，背斜的东南翼即为向斜的西北翼，核部为二叠系地层，翼部为石炭系，两翼倾角一般20°～30°，东翼较缓。
2.3 岩浆岩
区内出露的侵入岩体主要是金岭岩体，位于矿区中部，平面形态为椭圆形，北东方向展布，长17km，中心最大宽度7km，面积约70km2。据钻孔及物探推算岩体中心最大厚度约2000m，向边缘逐渐变薄，呈不规则的岩盖产出。其形成时代为燕山晚期，岩体内有从基底带上来的斜长片麻岩、角闪片麻岩、花岗片麻岩的捕虏体，且Cr、Ni、Co等元素含量较高，可以认为岩浆源来自上地幔。
岩体的岩性比较复杂，是一个中偏基性-中性-中偏碱性的杂岩体，为多个阶段侵入的产物。杂岩体可分四个阶段形成：第一个阶段辉长岩，第二个阶段黑云母闪长岩与角闪闪长岩，第三阶段闪长岩类，包括边缘相的闪长玢岩及蚀变闪长岩，第四阶段脉岩类，包括石英正长岩、伟晶岩、煌斑岩、辉绿岩等，多呈脉状产出，穿插于围岩、岩体及矿体之中。
2.4 接触交代变质作用
由于岩浆侵入，沿接触带发生了强烈的接触交代热变质作用，形成了一个宽大的蚀变带。按照空间关系及蚀变作用特点，蚀变可分为三带。
（1）内蚀变带。其范围限于岩体边部至接触带附近，蚀变作用由接触带向岩体内部逐渐减弱，无明显的界限。该带宽度不一，一般几十米至几百米。主要特征是钾、钠化强烈，致使原岩改变颜色，是成矿中重要交代过程，也是铁质来源的主要途径。（2）接触变质蚀变带。此带是岩体与围岩的接触带，蚀变十分强烈，形成大量的硅卡岩矿物，并形成磁铁矿体，二者是同一交代过程中的不同产物。硅卡岩矿物主要有透辉石、绿帘石、石榴子石、透闪石、纳长石、阳起石、金云母等。该蚀变带一般在构造有利的地段比较发育，范围广而厚度大。在接触带弯曲而与假整合面复合的部位，蚀变带厚度一般为200～300m，矿体厚度也明显变大。（3）外蚀变带。在接触蚀变带的外侧，宽200～300m，其特征是围岩岩石发生热变质或自变质作用，矿物重结晶而形成变质岩，如碳酸盐岩变为大理岩或结晶灰岩，页岩则变为角岩或角页岩，砂岩变为石英岩或变余砂岩。另外，围岩蚀变还有碳酸盐化、硅化及绢云母化、黄铁矿化等，蚀变程度均较轻，与矿体无明显空间关系及成因关系。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
区内圈定1个铁矿体，编号为Ⅰ号。矿体控制长度391m，宽度340m，平均铅垂厚度23.04m。矿体赋存在侵入体与围岩的接触带上，形态产状随着接触带的变化而变化，矿体总体走向344°，倾向北东，倾角5°～15°。矿体总体呈透镜状，南部矿体较大，往北矿体形态逐渐变小，整体空间形态向北西方向侧伏，侧伏角15°～20°，总体上矿体属缓倾斜近水状态的矿体。矿体埋藏深度较大，顶板埋深在440.01～500.50m之间，顶、底板标高稳定。
3.2 矿石特征
矿石矿物主要为磁铁矿，其次有少量的黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿，极少量的硫镍钴矿、赤铁矿、假象赤铁矿等。脉石矿物主要有透辉石、方解石、蛇纹石，其次有橄榄石、透闪石、石榴子石、石英、长石、金云母、绿帘石及少量的阳起石、方柱石、黑云母、萤石、榍石、符山石等。
矿石结构主要为自形-半自形晶粒状结构，磁铁矿粒度0.08～6.80mm，其中0.03～1.50mm的粒级占90%，还见有少数板状结构，常见有压碎结构、环带结构、交代残余结构及包含结构。矿石构造以块状为主，浸染状次之。块状矿石品位较高，全铁一般在50%左右;浸染状构造矿石，含较多的硅卡岩矿物，矿石品位较低，主要分布在矿体边缘。
矿石中有益组分主要为铁，品位13.74～59.89%，平均品位51.36%。其他有益组分均达不到伴生要求，有害组分主要为磷，含量较低，不影响矿石质量。
矿石类型单一，为磁铁矿石，磁性铁占为94.4%。原生矿石硫含量较低，属低硫磁铁矿。
3.3 围岩蚀变
矿体的顶板围岩主要是硅卡岩，少数是角岩，底板围岩主要大理岩，少数是硅卡岩。硅卡岩以透辉石硅卡岩为主，也见透闪石硅卡岩、绿泥石硅卡岩及石榴子石硅卡岩，与矿体的界线比较明显，肉眼可以区分。大理岩为灰岩热变质重结晶的结果，具强烈的硅卡岩化及不同程度的矿化。
4 矿床成因及找矿标志
4.1 矿床成因
综合区内的地质成矿条件，小高家铁矿与王旺庄矿床[4]类似，矿体赋存于闪长岩类岩体与碳酸盐岩接触带，接触交代、热液蚀变十分普遍强烈，结合矿化特征、矿物组合及围岩蚀变特点，认为本矿床为与中-基性侵入岩有关的接触交代型铁矿床。
4.2 找矿标志
依据该区控矿因素、矿化类型，结合区域和矿区地质特征，总结找矿标志为：（1）岩浆岩：从区域找矿的角度讲，燕山晚期闪长岩类岩体是该类矿床的成矿母岩。从局部找矿方面考虑，应特别注意岩体产状的变化部位，如接触带的转折处、岩体分枝部位以及岩体形态复杂化的地段，往往是找矿的有望部位。（2）围岩：碳酸盐岩是成矿的有利围岩，特别是中厚层纯灰岩，是主要赋矿围岩。（3）接触带：燕山晚期闪长岩类岩体与灰岩的接触带，是找矿的直接标志。特别接触带与其他构造复合的部位，有可能找到较大的工业矿体。（4）蚀变：矿化与蚀变是密切相关的。硅卡岩带及钾钠化带都是找矿的直接标志。厚度大、蚀变强烈的蚀变带，往往是成矿的有利地段。（5）物探磁异常：此类矿床具有很强的磁性，能引起较高的磁异常，加强对磁异常的分析研究，正确的判断区别磁铁矿异常与岩体异常，是寻找隐伏盲矿体的有效方法。
参考文献：
[1]吕昶，李洪喜，曾广湘.山东铁矿床[M]∥孔庆友，等.山东矿床.济南：山东科学技术出版社，2002：291-350.
[2]宗信德，贾东亮，刘超，等.山东莱芜接触交代——热液铁矿矿体形态研究[J].山东国土资源，2010，26（11）：13-18.
[3]徐西雷，权福华，魏文俊，等.金岭铁矿区成矿规律研究[J].矿业快报，2001（24）：9-11.
[4]方邵平，赵映普.山东淄博金岭铁矿区王旺庄矿床地质特征及控矿因素简析[J].能源研究与管理，2017（01）：57-61.
