卜习银

(华东冶金地质勘查局综合地质大队)



·地质·测量·

当涂县中桥南铁矿地质特征及成矿规律

卜习银

(华东冶金地质勘查局综合地质大队)

中桥南铁矿位于钟姑铁矿田钟姑复式背斜东翼次一级褶皱白象山背斜南段，矿床成因类型为高温气液交代层控矿床，即玢岩铁矿之“白象山式”。在分析区域地质特征、矿区地质特征的基础上，对区内矿化特征、矿床成因以及成矿规律进行了详细分析。通过与白象山背斜处分布的其余3个铁矿床(龙塘湾、白象山、泉水湾铁矿床)进行构造分析，指出了沿白象山背斜存在铁矿远景的找矿方向。通过与勘查发现的白象山外围铁矿、杨庄铁矿、龙山铁矿(深部)和钟九铁矿进行对比分析，揭示了白象山背斜深部的成矿潜力，对于区内进一步开展铁矿找矿工作有一定的参考价值。

白象山背斜地质特征矿化特征矿床成因成矿规律找矿远景

20世纪以来，伴随着新一轮的地质找矿热潮，在长江中下游铁铜成矿带中著名的钟姑铁矿田内相继发现了杨庄、白象山铁矿外围、龙山铁矿深部及外围、龙塘湾、中桥南等大—中型铁矿，累计提交各类铁矿石资源储量近4亿t。随着浅部易识别铁矿床的陆续发现，钟姑铁矿田内铁矿勘查深度和难度不断提高，传统重磁验证找矿的局限性越来越大。因此，加强对已知矿床成矿规律的研究，尤其对往往被忽视的非典型矿床的研究，对于完善成矿理论，进一步取得找矿突破有一定的积极作用。

1　区域地质特征

图1　钟姑地区构造及矿产分布[6]

2　矿区地质特征

2.1地层

中桥南铁矿位于钟姑铁矿田钟姑复式背斜东翼次一级褶皱白象山背斜南段[1]。地表被第四系覆盖，根据钻孔揭露并与区域特征对比(图2)，基岩地层自下而上主要为三叠系中统黄马青组(T2h)，侏罗系下统磨山组(J1m)，白垩系下统姑山组(K1g)、上统浦口组(K2p)。

(1)三叠系中统黄马青组(T2h)。最厚达491.11 m，岩性有灰色细砂岩、紫红色粉砂质页岩，泥质粉砂岩，普遍含钙质砾，局部见虫管状构造。分上、下2段，上段为红色岩段，下段为杂色岩段。红色岩段，上部灰黄、浅紫灰色厚层状粉砂岩，细砂岩夹青灰色粉砂质黏土岩；中部紫红色厚层状粉砂岩、细砂岩夹薄层状含钙质结核之粉砂质页岩，多云母碎片；下部砖红—紫红色厚层状泥岩夹薄层浅紫色粉砂岩、细砂岩和粉砂质页岩，泥岩中普遍含泥灰岩砾(钙质结核)，局部泥砾含量高达40%～60%，形成砾岩夹层。杂色岩段，上部灰紫—深灰色厚层状粉砂岩、细砂岩，夹薄层暗紫红色粉砂质页岩，含少量钙质结核，夹铁质、钙质粉砂岩；下部黄绿—灰绿色薄层状含钙、镁质粉砂岩与粉砂质页岩互层，夹薄—中厚层含白云质泥灰岩。其中，杂色岩段下部为区内成矿有利地层。

(2)侏罗系下统磨山组(J1m)。个别钻孔见厚191.6 m的石英长石砂岩、细砂岩。

图2　中桥南铁矿矿区地质特征[1]

(3)白垩系下统姑山组(K1g)。分布于第四系冲积层之下，厚170～320 m，岩性有(辉石)安山岩、安山质凝灰角砾岩、安山质角砾熔岩、晶屑凝灰岩、凝灰质粉砂岩，局部见砖红色、青灰色凝灰质粉砂岩泥砾岩，含铁矿砾石等。

(4)白垩系下统姑山组(K1g)。位于矿区西南部第四系冲积层之下，主要为砖红色含砾砂岩。

2.2构造

中桥南铁矿位于白象山背斜南段。白象山背斜为矿区的主要控矿和容矿构造，轴向NNW，轴面向E陡倾，西翼地层倾向W，倾角20°～30°；东翼地层倾向E，倾角15°～25°。轴部为黄马青组砂、页岩，翼部为磨山组石英砂岩。受NWW向青山街—和睦山横断层切错，南盘下降。该背斜受岩体侵位的垂向力作用，形成宽缓的背、向斜构造。区内白象山背斜西翼为姑山—中桥南向斜，东翼为中桥东向斜。区内基底断裂发育，控制岩体侵位，形成岩浆构造带，区内主要为白象山构造岩浆带。区内表层断裂较发育，由于受第四系松散物覆盖，断裂构造难以确认，由目前施工的钻孔和地质体的分布情况推断，在东、西矿段之间存在NNW向纵向断裂(F2)，在区域上该组断裂走向与褶皱近于一致，倾向W，倾角较陡。区内近EW向横断裂较发育，由白象山向南也出现阶梯状的横断裂，如青山街—和睦山断裂(F1)、曹港—朱庄断裂(F3)、中桥断裂(F4)、ZK19南断裂(F5)，该组断裂多为成矿后的断裂。区内闪长岩侵入体与黄马青组砂页岩接触形成了舒缓波状侵入构造带，在岩体的凸部及凹部裂隙发育，接触带及内、外两侧控制铁矿的赋存。在侵入活动与构造活动中，常产生捕掳体，伴有铁矿化。

2.3岩浆岩

区内侵入体属燕山晚期产物，主要为闪长(玢)岩，次为辉石闪长岩，侵入于三叠系中统黄马青组、侏罗系下统磨山组及白垩系下统姑山组火山岩层中。在东矿段出露于第四系浮土之下，呈岩株、岩枝状产出，平面形态弯弓状，面积约0.6 km2，该岩体主要侵入围岩为姑山组及磨山组，岩性分布以闪长岩为主，北东部有少量辉石闪长岩和角砾状闪长岩。在西矿段，岩体侵位于黄马青组地层中，岩性主要为细晶闪长岩，北部见有角砾状闪长岩，后期有辉绿岩、石英正长细晶岩脉出露。

2.4围岩蚀变

矿区围岩蚀变自上而下可分为上部浅色蚀变带、中部深色蚀变带和下部浅色蚀变带。浅色蚀变带可作为远矿蚀变，深色蚀变可作为近矿蚀变。

(1)浅色蚀变带(泥化带)。为远矿蚀变，厚50～190 m不等。在火山岩、闪长(玢)岩中发育高岭土化、钠长石化和碳酸盐化，局部出现轻度绿泥石化和硅化，发育强度与矿体厚度有成正相关趋势。与新鲜岩石化学组分相比较，主要带入组分有Na、Ca、Al、H2O，带出组分有Fe、Mg。在砂、页岩中则主要为角岩化，其中含Al矿物变成绢云母、高岭土和少量方解石等浅色矿物，生成显微鳞片状、泥状变晶结构的高岭石岩(泥岩)，其次发育钠长石化、硅化，其带入组分主要为Al、Si和Na，带出组分为Fe、Mg。

(2)深色蚀变带。为近矿围岩蚀变，由矿体外向内可分为阳起石-绢云母亚带和钠长石-绿泥石-绿帘石亚带。阳起石-绢云母亚带厚5～20 m，发育磁铁矿化、透闪石化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化和硅化，见有方解石-石英细网脉。后期蚀变的叠加，使磁铁矿化退变质为假象赤铁矿化，区内东矿段较西矿段发育。绿泥石-绿帘石亚带厚20～50 m，见钠长石化、绿泥石化、绿帘石化，碳酸盐化和硅化，有后期赤铁矿化和菱铁矿化蚀变叠加，区内西矿段较东矿段发育。

3　矿体特征

3.1矿化特征

区内矿床包括2个矿段，即西矿段、东矿段。区内共圈定了铁矿体4个，其中东矿段1个，编号为Ⅰ#；西矿段3个，编号分别为Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#。区内主要矿体为Ⅲ#矿体，占矿床总资源量67%；次要矿体为Ⅰ#矿体，占矿床总资源量22%；其余矿体为Ⅱ#、Ⅳ#矿体，占矿床总资源量11%。

Ⅲ#矿体位于矿床西矿段南部，产于黄马青组硅化、角岩化砂、页岩与闪长(玢)岩接触带附近。矿体呈似层状产出，有分支复合现象，走向NNW，倾向上为中间低两侧高的凹形，西侧倾角10°～15°，东侧约10°。25#～37#线共11个见矿孔(ZK251、ZK272、ZK273、ZK293、ZK1、ZK292、ZK6、ZK312、ZK311、ZK14、ZK19)基本控制了该矿体的分布范围，矿体长700 m，宽200～504 m，厚2.90～46.88 m，平均厚18.46 m，厚度变化系数为78.96%，矿体赋存标高-300～-530 m(图3)。

图3　中桥南铁矿29#勘探线剖面[1]

Ⅰ#矿体位于矿床东矿段，产于黄马青组硅化，角岩化砂、页岩与闪长(玢)岩接触带及闪长(玢)岩捕掳体中。矿体呈似层状、透镜状，有分支复合现象，走向NW，倾向NE，倾角约15°。19#～21#线共7个见矿孔(ZK192、ZK193、ZK3、ZK211、CK1062、ZK212、ZK7)基本控制了该矿体的分布范围，矿体长604 m，宽100～200 m，厚9.28～17.12 m，平均厚11.94 m，厚度变化系数为21.42%，矿体赋存标高-60～-275 m。

Ⅱ#矿体位于矿床西矿段北部，产于黄马青组硅化、角岩化砂、页岩中。矿体呈透镜状、似层状，走向NNE，倾向SEE，倾角约20°。23#～25#线共2个见矿孔(CK1061、CK1058)大致控制了该矿体的分布范围，矿体长300 m，宽150～200 m，共有3层矿，单层视厚2.31～12.23 m，矿体赋存标高-334～-658 m。

Ⅳ#矿体位于矿床西矿段中东部，产于黄马青组硅化，角岩化砂、页岩中，矿体呈透镜状由27#线单工程(钻孔CK1060)见矿，视厚1.65 m，矿体赋存标高-468 m。

3.2矿石特征

中桥南铁矿体中的矿石矿物主要为磁铁矿，次为半假象—假象赤铁矿、赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿，少量黄铁矿、黄铜矿等；脉石矿物主要为石英、钠长石、方解石、绿泥石、透辉石、金云母、石膏、磷灰石等。矿石结构以半自形—自形晶粒结构为主，次为半自形—他形晶结构，少量交代结构(赤铁矿交代磁铁矿)；矿石构造以块状构造为主，次为角砾状构造，少量层纹状构造、浸染状构造。根据矿石构造将矿床划分为块状矿石、角砾状矿石、浸染状矿石和层纹状矿石等4种自然类型，矿石工业类型为需选弱磁性矿石。

4　成矿规律和矿床成因

4.1成矿规律

沿白象山背斜由南至北依次分布有中桥南、龙塘湾、白象山和泉水湾等4个铁矿床，规模见表1。

表1　白象山背斜矿床规模

和睦山—青山街断裂横切白象山背斜，并使其南盘下降(图4)。现发现的4个矿床均受白象山背斜构造控制，主矿体赋矿层位基本一致，矿石平均品位大致相同，因此，该4个矿床的形成具有紧密的相似性。通过将中桥南铁矿与其余3个矿床进行对比分析发现，该矿床的成矿规律为：①铁矿床受背斜控制，并在岩体上侵引起的舒缓波状带由陡变缓处形成铁矿体，矿体沿黄马青组下段富Ca、Mg层段的砂页岩夹白云质泥灰岩下接触带分布；②成矿物质一般来源于中偏基性富碱浅成侵入体，其蚀变主要为钠长石化和绿泥石化等；③围岩蚀变具有分带现象，近矿围岩为深色蚀变带(阳起石化、绢云母化等)，远矿围岩为浅色蚀变带(高岭土化、钠长石化等)。

图4　白象山背斜各矿床分布示意

4.2矿床成因

中桥南铁矿床严格受黄马青组下段杂色岩层底部Ca、Mg层段与闪长岩接触部位控制。由于岩浆热力作用使围岩发生接触变质，随后被含矿气液交代。据该区S同位素和岩石化学分析资料，该矿床铁质为多来源，该类铁质的活化、转移和沉淀均与钠质交代作用密切相关。因此，形成中桥南铁矿的控矿因素为地层、构造、岩浆岩、钠质交代作用等，其矿床成因类型属高温气液交代层控矿床，即玢岩铁矿之“白象山式”[7-11]。

4.3与各矿床对比分析4.3.1与白象山铁矿及外围铁矿对比分析

(1)地质特征。中桥南铁矿位于白象山背斜南段，白象山铁矿及外围铁矿位于白象山背斜中段，其赋矿空间均为背斜构造，该背斜在南段中南桥铁矿处其构造形迹不明显，其构造特征数据多来源于钻孔资料。受和睦山—青山街断裂控制，使南盘下降，随后经火山喷发沉积作用，在中桥南地区形成了大面积姑山组火山岩沉积覆盖层。两矿区岩浆岩均为闪长(玢)岩，该套闪长岩具富碱高钠特征，对陆相火山岩地区铁矿成矿具有明显的专属性，为区内成矿母岩。两矿床均赋存于闪长(玢)岩次火山岩体与黄马青组下段富钙镁层段接触带。围岩蚀变均呈明显的垂直分带现象，近矿围岩发生金云母化等深色蚀变，远矿围岩发生高岭土化等浅色蚀变。两者矿床成因类型一致，同属岩浆期后热液充填交代型，以充填为主，交代次之，称为白象山式铁矿床(Ⅲ-1#矿体)(图5)。

图5　白象山铁矿1#勘探线剖面[2]

(2)矿床特征。白象山铁矿及外围铁矿(泉水湾矿段)共圈定了铁矿体35个，累计查明资源储量约2.2亿t，矿床平均TFe品位约36%，矿石自然类型按矿石构造可划分为浸染状、块状、条带状和角砾状；工业类型主要为需选磁铁矿石，少量为需选赤铁矿石，矿床赋存标高-192～-860 m。中桥南铁矿共圈定了铁矿体4个，累计查明资源储量约0.11亿t，矿床平均品位约36%，矿石自然类型按矿石构造可划分为浸染状、块状、角砾状和条带状；工业类型主要为需选磁铁矿石，矿床赋存标高-60～-648 m。该2个矿床矿石类型及工业品级极为相似，赋存空间大致相同，但矿床规模相差甚大。

4.3.2与杨庄铁矿对比

(1)地质特征。杨庄铁矿位于向阳向斜，为钟姑复式背斜和次一级褶皱云龙背斜之间的向斜。中桥南铁矿位于钟姑复式背斜东翼次一级褶皱白象背斜南部。杨庄铁矿在黄马青组(假)整合于徐家山组(同周冲村组)之上，其主矿体成矿顶板围岩为周冲村组，而目前在整个白象山背斜成矿带内尚未发现周冲村组地层，主矿体顶板围岩均为黄马青组下段，其成矿母岩均为闪长(玢)岩，为钟姑铁矿田岩基的一部分，经历了相同的结晶分异和自变质作用，为铁矿成矿提供了大量的铁成矿元素。围岩蚀变具 “近矿深、远矿浅”钟姑铁矿田典型的围岩垂直蚀变分带特征。两者矿床成因类型具有相似性，同属岩浆期后热液充填交代型，区别在于：中桥南铁矿以充填为主，交代次之，称之为白象山式铁矿床(Ⅲ-1#矿体)；杨庄铁矿以交代为主，充填次之，称之为杨庄式铁矿床(Ⅲ-2#矿床)(图6)。

图6　杨庄铁矿A-A′纵剖面[7]

(2)矿床特征。杨庄铁矿共圈定了铁矿体12个，累计查明资源储量约1.5亿t，矿床平均品位约36%，矿石自然类型按矿石构造可划分为稠密浸染状，角砾状，次块状—块状；工业类型为需选磁铁矿石。矿床赋存标高-457～-1 399 m。中桥南铁矿共圈定了铁矿体4个，累计查明资源储量约0.11亿t，矿床平均品位约36%，矿石自然类型按矿石构造可划分为浸染状、块状、角砾状和条带状；工业类型主要为需选磁铁矿石，矿床赋存标高-60～-648 m。两矿床矿石类型及工业品级极为相似，但赋存空间、标高及规模相差甚远，按理想成矿的垂直分带特征分析，杨庄铁矿应位于中桥南铁矿下部。

4.3.3与龙山铁矿对比

(1)地质特征。龙山铁矿床位于云龙背斜北部，该段称之为和睦山背斜，为钟姑复式背斜西翼次一级褶皱，其构造级别与白象山铁矿同级。龙山铁矿在黄马青组之下分布有周冲村组地层，主矿床顶板由周冲村组代替了中桥南铁矿的黄马青组下段地层。成矿母岩均为中偏基性富碱闪长(玢)岩。其围岩蚀变类型自下而上呈现岩体的自变质、接触交代变质和接触热变质作用，蚀变种类体现了“近矿深、远矿浅”的特征。龙山矿床成因类型属高温气液交代层控矿床，易交代的周冲村组地层显示，其更偏向于杨庄式铁矿床成矿特征(图7)。

图7　龙山铁矿床地质剖面[7]

(2)矿床特征。龙山铁矿床于20世纪90年代勘查发现，资源储量约0.1亿t，矿床平均品位约40%，矿石自然类型按矿石构造可划分为浸染状、块状、角砾状和条带状，工业类型主要为需选磁铁矿石，矿床赋存标高-200～-800 m。中桥南铁矿共圈定了铁矿体4个，累计查明资源储量约0.11亿t，矿床平均品位约36%，矿石自然类型按矿石构造可划分为浸染状、块状、角砾状和条带状，工业类型主要为需选磁铁矿石，矿床赋存标高-60～-648 m。两矿床矿石类型及工业品级较为相似，但成矿地层标高及规模相差较大，与杨庄铁矿相似，龙山铁矿应位于中桥南铁矿下部。

4.3.4与钟九铁矿对比

钟九铁矿位于钟姑复式背斜中段隆起部位，受断裂构造的影响，其轴部产生局部凹陷，沉积了一套白垩系下统姑山组蚀变火山碎屑沉积岩，形成了良好的成矿条件(图8)。钟九铁矿主矿体赋存于姑山组与周村组不整合界面上，矿床成因属火山期后热液矿床。虽然中桥南铁矿区也具有姑山组地层，但经勘查证实，不具备形成火山期后热液矿床的条件。因此，中桥南铁矿与钟九铁矿无本质联系。

5　结　论

(1)中桥南铁矿位于钟姑铁矿田内，其矿床成因类型为高温气液交代层控矿床，以充填为主、交代次之，即玢岩铁矿之“白象山式”。

(2)中桥南铁矿成矿岩体为闪长(玢)岩，为钟姑铁矿田基岩的一部分，具中偏基性富碱特征，为矿区成矿母岩，矿床赋存于闪长(玢)岩与黄马青组接触带。围岩蚀变具近矿金云母化等深色蚀变、远矿高岭土化等浅色蚀变的空间分带。矿石自然类型以

图8　钟九铁矿3#线地质剖面[[5]

浸染状为主，品位中等，TFe平均品位约36%，与钟姑铁矿田其他矿床矿石类型及工业品级基本一致。

(3)白象山背斜虽经和睦山—青山街断裂上下错段，但地层与矿体在走向上均呈现明显的北倾性质。无论是成矿岩体、成矿地质构造还是矿石特征，中桥南铁矿与白象山铁矿及外围铁矿均极为相似，仅矿床规模相差甚大，两者矿床成因完全一致。

(4)中桥南铁矿甚至整个白象山成矿带在黄马青组之下均未发现周冲村组地层，表明钟姑背斜东翼的黄马青组下段充当了西翼周冲村组的有利成矿地层角色，而周冲村组的白云质灰岩及硬石膏层具有较黄马青组下段更活泼的化学性质，更易于交代，形成以交代为主、充填次之的“杨庄式”铁矿。

(5)虽然中桥南铁矿与钟九铁矿在地表均分布了广泛的姑山组地层，但仅在钟九铁矿形成了铁矿床，该铁矿赋存于姑山组与周冲村组不整合界面，受断裂构造作用明显，为火山期后热液矿床，而在中桥南铁矿区断裂活动较弱，未见不整合、地层超覆等强断裂活动现象。因此，中桥南铁矿区不具备形成钟九铁矿的条件，两矿床不具相似对比性。

(6)在白象山背斜深部是否存在周冲村组地层，是否具备形成以交代为主、充填次之的“杨庄式”铁矿成矿潜力，是该区找矿研究亟需解决的问题解决的问题。龙山铁矿岩体深部硬石膏的发现和杨庄铁矿的深埋藏，均间接预示了白象山背斜深部的找矿潜力。

[1]张寿稳，徐文，王万林，等.安徽省当涂县中桥南铁矿详查地质报告[R].合肥：华东冶金地质勘查研究院，2008.

[2]洪东良，王竞秀，侯丹丹，等.安徽省当涂县白象山铁矿外围铁矿普查地质报告[R].马鞍山：华东冶金地质勘查局综合地质 大队，2014.

[3]张寿稳，刘永强，徐文，等.安徽省当涂县龙塘湾铁矿普查地质报告[R].合肥：华东冶金地质勘查研究院，2008.

[4]刘从政.安徽省当涂县白象山铁矿详细勘探地质报告[R].马鞍山：冶金工业部华东地质勘探公司八〇八队，1982.

[5]洪东良，章玉银，汪国际，等.安徽省当涂县钟九铁矿勘探地质报告[R].马鞍山：华东冶金地质勘查局综合地质大队，2010.

[6]刘小胡，马延英，等.安徽省当涂县杨庄铁矿勘探地质报告[R].南京：华东有色地质矿产勘查开发院，2011.

[7]洪东良，侯丹丹，王竞秀.安徽省当涂县龙山铁矿外围(深部)找矿预测研究[J] .地质找矿丛论，2015，30(2)：248-255.

[8]金明.安徽当涂杨庄铁矿床地质地球化学特征及成因研究[J] .地质学刊，2014，38(2)：206-218.

[9]周涛发.长江中下游成矿带地质与矿产研究进展[J].岩石学报，2012，28(10)：3051-3066.

[10]袁峰.宁芜盆地花岗岩类的锆石U-Pb年龄、同位素特征及其意义[J].地质学报，2011，85(5)：821-833.

[11]高道明，洪东良.钟姑矿田铁矿成矿模式与规律及找矿标志[J].金属矿山，2008(7)：84-87.

Geological Characteristics and Metallogenic Regularity of Zhongqiaonan Iron Mine in Dangtu County

Bu Xiyin

(Comprehensive Geological Brigade, Metallurgical Geological Prospecting Bureau)

Zhongnanqiao iron mine is located in southern section of Baixiangshan anticline that is the secondary fold located in the eastern section of Zhonggu duplex anticline of Zhonggu iron ore filed,the deposit genesis is high temperature gas liquid metasomatism stratabound deposit,that is to say,Zhongqnanqiao iron deposit is belongs to the "Baixiangshan type" of porphyrite iron deposit.Based on analyzing the regional geological characteristics and geological characteristics of the mining area,the mineralization characteristics,deposit genesis and metallogenic regularity of Zhognnanqiao iron deposit are discussed in depth.The comparison of the tectonic characteristics of Zhongqiao iron deposit and the three deposits (Longtangwan iron deposit,Baixiangshan iron deposit,Quanshuiwan iron deposit) that are located in the Baixiangshan anticline,the prospecting direction of the the Baixiangshan anticline with iron deposit prospecting prospective is proposed.The comparison analysis of Zhongqiaonan iron deposit of the iron deposits (Baixiangshan peripheral iron deposit,Yangzhuang iron deposit,Longshan iron deposit (deep) and Zhongjiu iron deposit) that has been found,the metallogenic potential of the deep of Baixiangshan anticline is revealed,the study results of the paper have some reference for the further prospecting work of iron deposit in the area.

Baixiangshan anticline, Geological characteristics, Mineralization characteristics, Deposit genesis, Metallogenic regularity, Prospecting prospective

2016-06-06)

卜习银(1986—)，女，助理工程师，243000 安徽省马鞍山市林里路166号。