安徽省庐江县泥河铁硫矿床地质特征及成因初步分析

泥河铁硫矿床位于长江中下游成矿带内庐枞盆地的西北部,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。泥河矿区内主要地层为砖桥组和双庙组安山质火山熔岩和碎屑岩,侵入岩体主要为辉石闪长玢岩。磁铁矿体呈厚大的透镜状分布于闪长玢岩穹窿顶部,硫铁矿体和硬石膏矿体主要呈透镜状、似层状产于砖桥组地层中。矿床中金属矿物主要为磁铁矿和黄铁矿,非金属矿物主要为硬石膏、辉石和石英。矿石以磁铁矿-硬石膏-辉石组合为特征。矿石的结构构造主要为浸染状构造,块状构造,自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、交代假象结构和筛状结构等。矿区围岩蚀变强烈,自下往上划可分为深色蚀变带、叠加蚀变带和浅色蚀变带,主要蚀变类型包括硬石膏-辉石岩化,黄铁矿化、硅化和泥化等。泥河矿床的形成经历了热液期和四个成矿阶段,即磁铁矿-黄铁矿阶段、石英-碳酸盐-黄铁矿阶段、石英-黄铁矿阶段和脉状碳酸盐硫酸盐阶段。通过对矿床地质特征的分析以及与宁芜盆地典型玢岩型铁矿床对比研究,本文认为泥河铁矿床的形成与辉石闪长玢岩关系密切,属于"陶村式"玢岩型铁矿床。

安徽庐枞盆地泥河铁矿床与膏盐层的成因联系及矿床成矿模式

安徽庐枞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成矿区和玢岩型铁矿的集中产地。庐枞盆地西北部勘探发现了大型泥河铁矿床,其硫铁矿和硬石膏矿床也达到了中大型规模,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。深部勘探揭示庐枞盆地深部存在含石膏沉积地层(膏盐层),但目前膏盐层与成矿作用关系尚未引起研究重视。本文总结和分析了泥河铁矿床的地质地球化学特征,着重分析了膏盐层与铁矿床形成的关系,并在阐明成矿流体系统演化过程和成矿机理的基础上,提出泥河矿床的形成与三叠系膏盐层有着重要的成因关系,膏盐层是泥河铁矿床形成的重要地质条件之一。铁矿床及蚀变围岩中的大量硬石膏主要来自膏盐层;膏盐层为铁的成矿作用提供了大部分硫和矿化剂元素。在此基础上,建立了泥河铁矿床的两期成矿模式,即中晚三叠世含膏盐地层的沉积作用期(预备成矿期)和早白垩世的岩浆热液成矿期。

宁芜盆地凹山铁矿床辉长闪长玢岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

宁芜盆地是长江中下游多金属成矿带的重要矿集区之一,是玢岩型铁矿成矿模式建模的基地。玢岩型铁矿床成矿时代的约束对区域成岩成矿作用及成矿动力学背景研究具有重要的意义。凹山铁矿床是宁芜盆地玢岩型铁矿床的典型代表之一,本文选择矿区发育的两种与成矿作用关系密切的岩浆岩为研究对象,进行锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学研究,获得赋矿辉长闪长玢岩成岩年龄为131.7±0.7Ma,后期穿切矿体的花岗闪长斑岩成岩年龄为126.1±0.5Ma。凹山铁矿床成矿年龄在131.7~126.1Ma之间,属于早白垩纪。成矿作用伴随盆地早期岩浆作用而形成,受区域岩石圈伸展和减薄作用的制约。

多种电磁测深技术在深部控矿构造探测中的应用研究——以泥河铁矿为例

长江中下游成矿带是我国东部重要的铁、铜多金属矿产资源基地,使用现代地球物理探测技术对该成矿带典型矿床深部结构进行探测,对认识深部矿床成因、总结找矿方法和深部找矿的实践具有重要意义。本文选取位于长江中下游成矿带庐枞矿集区内的泥河玢岩铁矿为实验区,开展了音频大地电磁(AMT)、可控源音频大地电磁(CSAMT)和瞬变电磁(TEM)等电磁法探测实验;通过对AMT、CSAMT和TEM数据的处理和反演,发现3者相同测线反演结果反映的控矿地质体电性特征基本一致,但细节上存在一定差异。综合3种电磁测深反演结果,电性特征刻画了砖桥组火山岩地层分布,分辨出闪长玢岩体的隆起部位和基本形态,揭示了矿体的赋存位置。认为在合理的数据采集、处理和反演条件下,电磁测深能有效地区分复杂地质构造条件下次火山岩与围岩的电性差异,找到控矿构造界面,从而推断出矿体的位置。

西藏日土地区弗野玢岩铁矿的地质特征及找矿意义

以西藏1∶25万羌多幅区域地质调查成果为基础,论述了日土县弗野铁矿的地质特征,并对其成因、找矿意义等进行了初步讨论。弗野岩体是一个以闪长玢岩为主的杂岩体,主要岩性为辉石石英闪长玢岩、花岗闪长玢岩、石英闪长玢岩。成矿围岩主要为大理岩。控矿因素主要有地层、构造、岩浆岩。铁矿成因属玢岩型。该铁矿主要产于岩体与围岩的外接触带及大理岩中,矿体呈脉状、透镜状。该铁矿的发现为在班公湖-怒江结合带两侧寻找富铁矿提供了新的线索。

安徽南部庐枞盆地罗河-泥河铁矿田含矿辉石粗安玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

安徽庐枞火山岩盆地中的罗河-泥河铁矿田产有与燕山期岩浆活动有关的大型铁矿床,是长江中下游玢岩型铁矿的一个重要组成部分。对矿田的含矿岩体进行了薄片鉴定和化学分析,结果表明该类岩浆岩为超浅成的中偏基性辉石粗安玢岩。运用锆石LA-ICP-MSU-Pb定年方法进行年龄测定,测得的206Pb/238U平均年龄分别为133.3Ma±0.6Ma(LJ23)、133.2Ma±1.1Ma(LJ37)、132.8Ma±2.6Ma(NHK1-2),3个年龄在误差范围内基本一致,表明矿田内辉石粗安玢岩的形成年龄约为133Ma。这一时间正好位于区内龙门院-砖桥和双庙-浮山两大火山喷发旋回的间歇期,为砖桥火山喷发旋回后期潜火山作用的产物。结合基础地质、矿床地质分析和含矿岩体、磁铁矿单矿物化学分析结果,推测矿田的成矿时间为133～131Ma。表明成岩成矿作用与发生于中国东部140Ma左右的构造体制大转折和130Ma左右的大规模岩石圈拆沉两大地质事件相吻合。

宁芜地区梅山铁矿床矿物的电子探针分析和稀土元素地球化学特征

梅山铁矿床位于长江中下游成矿带宁芜盆地北段,矿体赋存于辉长闪长玢岩和下白垩统大王山组辉石安山岩的接触带。研究表明,梅山铁矿的石榴石以钙铁榴石为主,为钙铁-钙铝榴石系列,与传统意义矽卡岩矿床的石榴石组成相似;磁铁矿和赤铁矿具有斑岩铜矿和Kiruna型矿床的双重特征;赤铁矿和菱铁矿显示热液交代成因特征,但赤铁矿至少有2个成矿世代。成矿母岩辉长闪长玢岩、磁铁矿及磷灰石具有相似的稀土配分模式,暗示三者具有同源性。辉长闪长玢岩无Eu异常,代表了高氧逸度下岩浆的分离结晶作用;磁铁矿和磷灰石均具有中度负Eu异常,可能是在辉长闪长玢岩发生钠长石化的过程中,Eu以Eu2+形式在钠长石内富集,造成流体Eu亏损,后来生成的磷灰石和磁铁矿继承了流体的Eu含量特征,辉长闪长玢岩的钠长石化导致富Fe2+硅酸盐矿物淋滤铁元素进入流体,为矿床提供了铁物质。

一个中生代的拉分盆地——宁芜盆地的形成及演化

宁芜盆地是中国东部郯庐断裂系中沿方山—南陵左行剪切断裂发育的中生代拉分盆地,形成于晚侏罗世,消亡于晚白垩世。根据宁芜盆地的构造变动、沉积建造、火山及岩浆活动和成矿作用等特点,文中提出了宁芜拉分盆地的生成及演化模式,并将宁芜拉分盆地的发展分为:(1)萌芽期——盆地核;(2)年轻期——“S”型盆地;(3)成熟期——菱形盆地和(4)消亡期——最终发展四个演化阶段。宁芜拉分盆地以具有强烈的火山活动为特征,特别是“S”形盆地末期,由于碱性的中基性次火山岩的侵入,形成了宁芜地区重要的玢岩铁矿。宁芜拉分盆地的构造应力场随着盆地的发展而不断变化,总的变化趋势是盆地内的拉张区逐渐扩大,在最终发展阶段这种拉张作用已遍及整个盆地。数值模拟的结果表明,NNE—NE向的拉张应力比NWW—NW向的挤压应力大数倍,宁芜拉分盆地正是在这种强大的拉张应力作用下得以形成及发展的。

宁芜玢岩铁矿磷灰石的稀土元素特征

文章分析了宁芜玢岩铁矿 4种产状磷灰石的稀土元素组成 ,并与Kiruna型铁矿和斜长岩、苏长岩及钛铁霞辉岩中磷灰石的稀土元素组成进行了对比。结果表明产地和母岩不同的矿床中 ,它们的磷灰石稀土元素分布型式一致 ,以轻稀土富集和Eu负异常明显为特征 ,属陆相岩浆成因。前 3种产状磷灰石的ΣREE变化于 30 31.48×10 -6～ 12 0 80× 10 -6,第 4种产状磷灰石的ΣREE仅为 195 8× 10 -6,反映岩浆演化到热液的晚期阶段成矿溶液稀土元素含量较低。尽管辉长闪长玢岩与磷灰石的稀土元素分布型式一致 ,但辉长闪长玢岩无Eu异常或有弱Eu正异常 ,代表它们的地幔源区低氧逸度的还原环境 ,或反映氧逸度较高情况下的分离结晶作用。不混溶作用形成的矿浆在冷凝过程中 ,Eu2 + 优先被透辉石捕获 。

基于证据权模型的宁芜盆地中段玢岩铁矿资源预测

基于证据权模型,对宁芜盆地中段玢岩铁矿进行矿产资源评价。首先,结合研究区的成矿地质背景,提取地层、岩体、构造、物探异常等四大类证据因子。然后,分析各证据因子与铁矿点之间的空间关系,认为大王山旋回火山岩与次火山岩与玢岩铁矿的关系最为密切,是寻找玢岩铁矿的岩石标志,深成侵入体则与铁矿空间上无明显关系,构造、物探异常在空间上与玢岩铁矿也有较大关联。根据计算结果,选取与玢岩铁矿密切相关的大王山旋回火山岩地层、闪长玢岩岩体、各方向(EW,NW,NE)构造缓冲区、航磁异常和布格重力异常七类证据图层。最后,采用证据权模型进行成矿后验概率计算,结合成矿地质背景及物探异常,圈定5个成矿预测区,它们在区域上具明显的NE向展布特征,并且普遍分布与成矿密切相关的闪长玢岩岩体,同时位于航磁高值以及NW向和NE向构造发育密集处。

安徽庐枞盆地泥河玢岩型铁矿床地质-原生晕地球化学找矿模型

开展长江中下游地区玢岩型铁矿床轴向原生晕地球化学分析及建模,可弥补地球物理勘探结果的多解性及探测精度的局限性,对定位和评价深部盲矿体具有至关重要的作用。文章在以往研究的基础上,开展庐枞盆地泥河玢岩型铁矿床钻孔原生晕的研究工作,采用多元统计分析方法,查明了主要成矿指示元素在不同地质体中的富集和亏损,确定了磁铁矿、硫铁矿和硬石膏矿体的矿中、近矿及远矿指示元素组合,结合矿床成因模型,建立了泥河玢岩型铁矿床地质-原生晕地球化学找矿模型,通过罗河和小包庄玢岩型铁矿床的佐证,认为该模型可以应用于长江中下游成矿带玢岩型铁矿床的勘探工作中。

内蒙古赤峰市阿根他拉钠长斑岩型铁矿矿床地质特征与成因探讨

内蒙古赤峰市阿根他拉铁矿是一个可以小规模开采的铁矿与钠长石矿。铁矿所赋存的岩体为原生钠长斑岩,其可能由深部的花岗闪长岩岩浆演化而来。铁矿化可分为两个阶段,第一阶段为黑云母/绿泥石—石英—磁铁矿阶段,为本区主要的铁矿化阶段,形成网脉状—浸染状的磁铁矿矿石。该阶段成矿岩体为斑岩、网脉状矿化、伴生矿化组合与斑岩型矿床可类比及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于斑岩型矿床中,表明该阶段具有类似于斑岩型矿床的特征。第二阶段为绿帘石—磁铁矿/赤铁矿阶段,形成可达工业品位的团块状磁铁矿/赤铁矿矿石。该阶段类似于矽卡岩型铁矿的团块状矿石,及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于矽卡岩型铁铜矿床中,表明该阶段具有类似于矽卡岩型铁矿床的特征。将如上与钠长斑岩有关,前期表现为类似斑岩型矿床特征,后期表现为类似矽卡岩型铁矿床特征的铁矿,称为钠长斑岩型铁矿。这类铁矿应注重与绿帘石伴生的团块状铁矿的寻找。对比研究表明,钠长斑岩型铁矿明显有别于长江中下游的玢岩铁矿。

宁芜北部地区竹园山式铁矿及其找矿前景

竹园山式铁矿是宁芜地区玢岩铁矿"三部八式"中的重要类型,是典型的层状叠加改造型磁铁矿床。竹园山—老坟山一带开展的找矿勘查结果表明,区域上大王山组下段出露地段有一串较好的重力、磁法异常带沿北北东向分布,并在竹园山—老坟山一带集中分布有明显的深部异常。深部验证表明,竹园山、老坟山地区的矿体总体延深稳定,倾向最大延深达550 m,属层位稳定的低品位磁铁矿石,有较大的资源潜力。宁芜北部地区藤子山、渣塘、老坟山、和尚砚、莺子山、竹园山、老母岘至尹山一线具有较大的资源潜力,值得进一步开展该类型矿床的深部勘查。

安徽当涂杨庄铁矿床地质地球化学特征与成因研究

杨庄铁矿床位于宁芜中生代火山岩盆地西南段的钟姑山矿田内,属于宁芜地区玢岩型铁矿中次火山岩体与前火山岩系沉积岩接触带中的铁矿床。该矿床的主矿体呈层状、似层状、透镜状,产于闪长玢岩岩体与徐家山组接触带部位以及闪长(玢)岩岩体内部。矿石矿物主要为磁铁矿、假象赤铁矿,脉石矿物主要为辉石、角闪石、长石、绿泥石、石膏、绢云母等。通过对该矿床地质地球化学特征和控矿因素的研究,认为杨庄铁矿床成矿物质主要来源于岩浆,属于玢岩型热液充填-交代型铁矿床。

安徽宁芜盆地杨庄玢岩型铁矿地质特征及找矿方向

安徽省杨庄铁矿是近年来在钟姑山矿田新发现的又一大型铁矿床,位于宁芜盆地南段钟姑山复背斜的次级褶皱向阳向斜构造的北转折端,矿体主要赋存于徐家山组与闪长(玢)岩的内外接触带、三叠系徐家山组地层中及闪长(玢)岩内部,整体走向NW,倾向SW,局部倾向SE,倾角变化较大,总体呈似层状、层状、透镜状产出,局部具分支复合、膨大收缩,尖灭再现等特征,矿石以磁铁矿为主,次为(假象)赤铁矿矿石,矿石结构以他形-半自形微细粒结构为主,矿石构造以浸染状-稠密浸染状构造为主,矿床成因应属气化-热液交代为主的充填-接触交代型铁矿床,明显有别于已有的凤凰山(白象山)式、姑山式铁矿床,应为新亚式"杨庄式玢岩铁矿"。该新亚式的提出,丰富了"玢岩铁矿"模式。

安徽省马鞍山市象塘铁矿地质特征及成因

马鞍山市象塘铁矿地处宁芜中生代火山岩盆地南段的南山铁矿东南边部,位于马鞍山市120°方向16km,距马鞍山市向山镇约8 km。结合矿区地质工作成果,详细分析了矿床地质特征、成因。研究表明:①象塘铁矿为典型的玢岩高-中温气液交代型铁矿床,属玢岩铁矿系列中的"陶村式"铁矿床,区内共发现铁矿体17条,主要赋存于辉石闪长玢岩体中;②矿石矿物主要为磁铁矿,次为假象赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿等,少量镜铁矿、菱铁矿,矿石自然类型多为闪长玢岩浸染状磁铁矿石。在上述分析的基础上,进一步研究认为:①大王山旋回的辉石闪长(玢)岩为寻找玢岩铁矿的岩石标志;②断裂构造交叉部位、角砾构造体以及层带状冷缩裂隙带为寻找类"陶村式"铁矿的重要构造标志;③玢岩铁矿具有非常强烈的围岩蚀变及明显的蚀变分带,也为有利的找矿标志;④特征性的矿物脉体或团块是寻找深部及旁侧玢岩铁矿的重要线索;⑤磁异常、重力异常为寻找区内铁矿床的有利间接标志。

长江中下游成矿带玢岩铁矿研究新进展及对矿床成因的启示

长江中下游成矿带的宁芜和庐枞火山岩盆地中发育了大量与早白垩世(约130 Ma)陆相火山-侵入岩有关的玢岩铁矿。这类矿床的特征为具有磁铁矿-磷灰石-阳起石(透辉石)矿物组合,在国际上一般被称为铁氧化物-磷灰石型(Iron O xide-Apatite,IOA)或基鲁纳型(Kiruna-type)矿床。玢岩铁矿的概念自20世纪70年代提出以来,其成因就一直存在争议,主要有矿浆、岩浆热液及矿浆-热液过渡的观点。近年来的高精度年代学揭示出宁芜和庐枞盆地内玢岩铁矿在约130 Ma集中爆发成矿。矿物学、岩石学及地球化学的综合研究表明成矿物质主要来源于次火山岩体,且成矿早期流体具有高温(550~780℃)和超高盐度(可达90%NaCleq)的特点。这些特点与成矿岩体及周围火山岩在成矿早阶段发育大规模钠质蚀变相吻合;但同时S-Sr等同位素和流体包裹体成分分析表明在铁成矿过程中还有外来壳源(如膏盐层物质)流体的加入。一些研究工作还表明玢岩铁矿与夕卡岩型铁矿具有相似的热液蚀变演化过程,暗示两者或许存在某些成因联系,很可能是相似流体与不同性质围岩及在不同温度下水岩交代产物。这些新的证据为探讨玢岩铁矿的成矿作用过程和成因机制提供了新的制约,也带来了新问题。本文从成岩成矿年代学、成矿物质来源、成矿早期流体性质、玢岩铁矿与夕卡岩铁矿及其外围新发现的金铜矿化的成因联系等角度,对近年来长江中下游成矿带玢岩铁矿研究的主要新进展进行初步总结。当前IOA型矿床的成因研究成为国际上矿床学研究的一个热点,除了长期争论的矿浆成因和岩浆热液成因,最近提出多个了岩浆-热液复合成矿模型,如岩浆磁铁矿-气泡悬浮模型及富水铁熔体的上升、脱气和侵位成因模型。将IOA型矿床成因争论的焦点逐渐聚焦在岩浆到岩浆后(岩浆热液)阶段,铁质究竟是以含铁岩浆热液、铁矿浆(Fe-O或P-Ca-Fe-O),还是岩浆磁铁矿微晶或其他未知的形式来富集成矿的,还有待进一步研究,文章对以上的新模型进行简要介绍和评述,并与长江中下游的矿床进行对比。

宁芜南部成矿模式及对深部找矿的思考

通过对长江中下游Fe-Cu-Au多金属重要成矿带的宁芜、大冶铁矿成矿模式和成矿地质背景的分析,按照成矿系列中缺位预测的原则,认为在宁芜盆地南段的岩体存在双层结构,与上层岩体有关的矿床为典型的"玢岩铁矿";深部下层岩体具有"大冶式"铁矿相似的成矿地质环境;在此基础上,提出了在宁芜玢岩铁矿下部有大冶式铁矿存在的认识,并构建了宁芜盆地南段"丰"字型成矿模式。认为采用"模式"类比、立体填图、综合物探方法进行综合探测将具有较好的找矿效果。

宁芜北段东带高台地区铁铜多金属矿床找矿前景

江苏南京高台地区位于宁芜北段东带,地表及深部铁和铜金属矿化强烈,钻孔揭露黄铜矿(化)体2处,分别赋存于象山群和黄马青组砂岩的石英脉中,Cu品位分别为1.11%和0.64%,围岩蚀变强烈,且受地层和断裂控制明显,下伏岩体为辉石闪长玢岩。常量、微量元素及稀土元素地球化学特征表明,该区高Al、Fe,富集K、Rb、Th、U等不相容元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素。稀土元素球粒陨石标准化分布型式图和微量元素原始地幔标准化蛛网图表明,高台地区与区域上的成矿岩体具有相似的地球化学特征,显示该地区具有较大的成矿潜力。综上,高台地区具玢岩铁矿及中低温热液石英脉型铜矿的找矿前景。

宁芜盆地凹山铁矿含矿玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

凹山铁矿是宁芜火山盆地内重要的玢岩矿床之一。为进一步厘定该矿床的成矿年龄,分析其成矿动力学背景,本文对凹山铁矿含矿辉石闪长玢岩和磁铁矿样品进行了详细的稀土元素地球化学分析,并对辉石闪长玢岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定。测年结果显示凹山铁矿成矿母岩的形成时代为127.6±4.4Ma,属早白垩世,该年龄可代表凹山铁矿床的成矿年龄。成矿岩浆源自于地幔或下地壳玄武岩;盆地岩石圈减薄诱发地幔成矿物质进入地壳,成矿时代对应岩石圈减薄的高峰期。