山东淄博金岭铁矿王旺庄矿床成因研究

孙靖林帅熊郭国涛

中国冶金地质总局山东正元地质勘查院山东250101

摘要：王旺庄铁矿床为山东一个隐伏的含铁量极高的矽卡岩型铁矿床。该铁矿床位置独特，位于金岭闪长岩侵入到奥陶系并和碳酸盐岩相接触后的接触带。其形成过程是在燕山时期的时候，岩石运动频繁，岩聚岩在流动时携带着很多铁质侵入了奥陶系纯灰岩中，与其接触并发生了交互，交互作用发生后使铁形成了大量的铁矿。本文对铁矿床的成因以及控矿的因素进行了探究。

关键词：铁矿床金岭岩体矽卡岩地质特征成矿规律

引言：

关于矿床有很多种类型，而在本文中的矿床是矽卡岩型。它是当中酸性的侵入体和碳酸盐类岩石发生接触后，在其接触带以及其附近与富含矿气的水热液进行交代作用而形成典型的由矽卡岩矿物组成的矿床。山东金岭铁矿是重要的生产基地，该铁矿富含大量的铁矿资源，它开采了3条主矿体并且其成矿环境复杂。本文结合周围的地质情况，进一步的讨论了矿床的因素，对成矿演化规律进行了总结，为后续的研究工作提供借鉴。

一、王旺庄铁矿的研究现状

1.1区域地质背景

王旺庄铁矿位于山东淄博金岭矿床的东北部，北部为齐河到广饶深大断裂地带，南部为湖田向斜。它的地势为从南西向北东依次递减，为背斜构造。在其中心部位被金岭的闪长岩所侵占，两侧的地层从老到新排列为中奥陶统石灰岩、石灰炭系砂页岩、二叠系砂页岩。根据研究的资料表明，在矿床区域范围内出现过磁异常。裸露在地表是太古界泰山群，它位于断块凸起的山区，经过长时间的变质作用，先形成了变质岩体系，其次，经过混合作用，又形成了混合岩。在矿床内露出地面最大的是奥陶系，它位于矿床的东南。奥陶系的上统缺少，中下统的厚度较大。其海相生物化石种类多。石岩系主要分布在中部的向斜两侧地带，由煤碎屑沉积而成。侏罗系分布在区域中部向斜的轴部，由碎屑沉积而成，与下层地层相结合。白垩纪主要分布在矿床的西部，主要成分为火山岩、安山岩，玄武岩等。区域构造主要为太古界基底构造和古生界中生界盖层构造。

1.2矿床地质特征

王旺庄铁矿床在金岭背斜东北部的西北一带，裸露在地表的是奥陶系、石炭系、二叠系和第四系。其中，除了第四系之外，其余都是因为金岭岩体入侵到其中而发生了受热质变，使石灰岩变质为大理岩，粘土质岩变质成角岩等。

二、王旺庄铁矿体特征

2.1矿体产状

王旺庄铁矿床的主矿体主要有3个，编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体，此外，还分布有十余个零星矿体。

Ⅰ号矿体的长1169米，厚度8～167米。所占的储量较大，为总储量的30%。在矿床中排列第二。空间上位于2号矿体的下方，二者之间具有共同性，排列方式是平行。在侵入体和围岩接触带，矿体的产状不是一成不变的，它会随着接触带而改变。比如在平面上是倒钩的形状。沿着接触带分布的地方，矿体为透镜或扁豆的形状。矿体总体走向北东，倾向北西。

Ⅱ号矿体长1100米，厚度14～126米。是矿床中最大的，约占总储量的60%。产出形态以层状为主，部分为透镜状，矿体两端具有分枝复合现象。矿体产状较稳定，走向北东，倾向于北。

Ⅲ号矿体规模相对较小，它受层位控制严格，呈似层状。其走向为东北，总体倾向于西北，有倾角，但倾角较小。在局部有起伏现象。

零星矿体形状为透镜或者扁豆状。在东部的框体较为平缓，而西部起伏较大。它主要分布在主矿体的下部和旁边。

2.2矿体矿石

矿床产出矿石为磁铁矿，它是高硫富矿。含量和品位都较高，颜色为黑色，呈颗粒状或紧密块状，主要分布在Ⅱ、Ⅲ号矿体中。浸染状的矿石分布在零星矿体中，它含有较多的矽卡岩，品位较低。

2.3围岩蚀变

王旺庄矿床因为长时间多次的岩浆侵入活动，使一些地层出现蚀变、热变质、自变质，因而形成了一个厚大的蚀变带。根据其特点和所在的部位分成内蚀变带、接触变质变蚀带、外蚀变带三类。

内蚀变带是由岩体发生蚀变作用而形成的。其范围较小，厚度不统一。特征为钾化较强。

接触蚀变带是岩体与围岩相接触的地带，蚀变较为强烈。蚀变后形成大量的矽卡岩矿物，工业矿体主要赋存于此蚀变带中。但该蚀变带厚度不太稳定。

外蚀变带对于接触蚀变带的上方，其特征为残余的灰岩，在深度为中等时受高温高压的影响，形成结晶灰岩和大理岩。砂岩受到变质作用变质为石英岩，页岩变质为角页岩。

三、王旺庄铁矿床的成因

3.1形成条件

经研究，该矿床形成条件有一下几个方面。

一是温度。铁矿床对温度的要求较高。矽卡岩矿床形成的范围较广，它一般在900℃到200℃之间。根据相关实验资料的计算认为，矽卡岩矿物形成温度在800℃到300℃之间。金属矿物的形成温度在500℃到200℃之间。金属氧化物，比如磁铁矿的形成温度一般在600℃到350°之间。更精准一点，一般在500℃到400℃之间。金属硫化物，比如磁黄铁矿，方黄铁矿，黄铜矿等一般温度在450℃到100℃之间，主要温度是300°左右。

二是压力。压力秉承着一个“中等深度，少数浅成”规则。碳酸盐岩方解石可以分解成氧化钙和二氧化碳。氧化钙和石英或者长石能够发生反应，从而形成矽卡岩矿物，同时还能析出二氧化碳。

此外，形成条件还受埋藏深度的影响。如果埋藏深度太浅，二氧化碳就容易散失。如果温度相对较低，就不容易形成矽卡岩矿物。如果埋藏深度太深，就会受压力过大导致矿物分解困难，使化学反应难以进行。因此，中等深度是形成矽卡岩及矿床最适宜的深度。

3.2岩浆岩

中酸性的岩浆岩，尤其是钙碱性系列的岩浆岩，有利于形成矿。钙碱性系列的岩浆岩包括花岗岩、斜长闪长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩。碱性系列包括碱性正长岩、花岗正长岩、石英二长岩、二长岩。钾，钠含量较高（总量大概为7%到9%）的中酸性岩浆岩对成矿有利。不同类型的中酸性岩浆岩能够形成不同类型的矿床。与花岗岩有关的主要是钨、锡、钼矿床。与花岗岩类和花岗闪长岩类有关的为铅、锌矿床。与闪长岩类有关的主要为铁矿床。

3.3岩体形状，大小及产状

有利于成矿的岩浆岩，大多为中小型的岩株、岩钟等。出露面积较小，一般小于50平方千米，大部分在2到10平方千米之间。另外，侵位于中深到浅成环境的岩体利于成矿。

3.4围岩条件

碳酸盐岩或者含有碳酸盐矿物的岩石，一般都含有钙质火山岩凝灰岩。火山岩系中含有一系列的碳酸盐岩夹层，对成矿有利。薄层的碳酸盐岩比厚层碳酸盐岩更利于成矿。

结束语：

山东金岭铁矿王旺庄矿床为重要的矽卡岩铁矿，属于接触交代矽卡岩类型的磁铁矿床，它的成因主要是接触交代，同时还受到层控的影响。在燕山时期侵入岩体和灰岩的接触带已经成为寻找矿的标志，根据它可以方便的找到矿床。此外，矿化与围岩蚀变密切相关。除此之外，矽卡岩带和钾化带都是找矿的主要标志。

参考文献：

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