大冶实习—doc

鄂东南大冶铁矿实习报告

学院：资源学院 姓名：xxx 班级：xxxx

指导老师：xxxxxxx 学号：xxxxxxxxxxx

鄂东南大冶铁矿实习报告

一、区域地质背景

大冶铁矿是鄂东南地区一个典型的矽卡岩型铁矿床，大冶铁矿由六大矿体组成，自动向西依次为尖山、狮子山、象鼻山、尖林山、龙洞、铁门坎。其中尖林山为隐伏矿体，且六大矿体为等距分布。矿床产出的大地构造位置；湖北大冶铁矿位于鄂东南地区，地处中下扬子陆块的西段北与桐柏-大别造山带相接，南与九岭-幕阜隆起带毗邻，处于岳阳-九江前陆褶冲带的东端前缘部位。本区北东以襄广断裂与桐柏-大别造山带相隔；西以鄂城-嘉鱼断裂与宝康-武汉前陆褶冲带及宜昌-武昌过渡褶皱带分割；南以坑口-排市断裂，构成一个三角形构造岩浆岩。大冶铁矿区位于淮阳山字型构造前弧西侧与新华夏构造体系(以梁子湖北北东向断裂带和大磨山一鄂城隆起带为主体)的复合地带。大致与传统构造区划的下扬子褶皱带西部大冶复式向斜构造部位相当。矿床产出的具体部位在铁山侵入体南缘中段接触带上。矿区范围内出露的主要地层为三叠系下统大冶群灰岩、白云岩建造，均已变质成大理岩。本区经历了复杂的构造变动，不同方向、不同规模、不同时期的构造形迹普遍发育。尤其是褶皱变形和褶皱叠加作用明显，断裂具有多期活动性的特征。印支运动期形成的NWW向构造形迹奠定了本区基础格架(如铁山背斜及其次一级的背、向斜构造、墨色林一石马山断裂、棺材山南侧断裂、铁山接触带断裂复合带等)。燕山运动期以来的NNE向构造(如尖山背斜、麻雀恼背斜等)和接触热动力变质构造(如狮子山一象鼻山卷曲背斜等)迭置于早期构造之上，它们彼此复合交织，构成矿区一幅复杂而有规律的应变图象。(图1)

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图1 鄂东南地区区域地质略图（据杨明银等，1995）

1.重力异常推断中间岩浆房；2.闪长岩；3.花岗岩；4.火山岩；5.磁法差值法推断岩浆上升通道；6.Ⅰ级断裂；7.推断Ⅰ级断裂；8.Ⅱ级断裂；Ⅳ1.铁山－黄金山逆冲滑覆构造带；Ⅳ2.殷祖－筠山逆冲滑覆构造带；Ⅳ3.大幕－枫林逆冲滑覆构造带

矿床范围内出露的岩浆岩有四种岩浆岩，属铁山侵入体南缘中段部分，根据野外穿插关系和间接证据、适当参考同位素年龄数值确定上述四种岩浆岩形成顺序自早而晚为:中细粒含石英闪长岩、黑云母透辉石闪长岩、正长闪长岩和斑状含石英闪长岩。前者属燕山早期，后三者属燕山中期产物。此外还有少数晚期岩脉如云斜煌斑岩、闪长扮岩等。

鄂东南地区岩浆活动在燕山期达到顶峰，既有岩浆侵入，又有火山喷发，并显示多期次活动的特点。岩体多为复式岩体，岩体出露面积相差很大，多呈椭圆形、圆形、纺锤状、长条状、不规则状。

二、矿区地质特征

实习的大冶铁矿矿段为尖山矿段（图2）和象鼻山-狮子山矿段。

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图2 尖山矿段天坑

1.地层

矿区内出露的地层以大冶群的大理岩为主，呈灰白色。其中在尖山矿段，为灰色中薄层状泥质条带大理岩，破碎程度较高；在象鼻山-狮子山矿段，为灰色中厚层状大理岩，晶形程度较尖山矿段更好。

2.构造

区内的构造变形主要由印支－燕山期构造运动所形成，印支期形成一系列褶 皱束和叠瓦式的逆冲滑覆构造带，主要表现为北西西至东西向的弧形褶皱及走向逆冲断裂，上覆以滑片；燕山期形成北北东向的隆坳带，叠加褶皱、断裂，并辅以箕式盆地（见下图）。褶皱构造有NWW向秀山向斜、铁山背斜；近SN向尖山背斜、麻雀脑背斜。重要的断裂构造亦有NWW向及近SN向两组。前者以棺

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材山压扭性断裂带及F25断层为代表；后者以尖山压扭性断层为代表。可见石香肠构造（图3）。褶皱主要为一系列的NWW大型褶皱和其伴随的大量的揉皱（图4）

图3 石香肠构造 图4 NWW大型褶皱和揉皱 断裂为以F9断裂为代表的一系列近似平行的断裂带，特征为由于该断裂带生长植被较多，且植物生长近似带状分布，表明该地土壤较多，风化相对强烈，可推断其为断裂带。其中，由于F9东两条断裂带有采矿工程的布设，说明其有矿，与成矿有关；F9断裂则与成矿无关，可判断断裂形成于不同的期次。

3. 岩浆岩

岩体分为三种岩石，分别为淡红色的酸性花岗闪长岩；中酸性石英闪长岩，暗色矿物相对较少，色率较低；中性闪长岩，色率较高。矿区范围内已查明岩体有4次侵入活动，自老而新依次为中细粒含石英闪长岩、正长闪长岩、中粒黑云母透辉石闪长岩和斑状中粒-中粗粒含石英闪长岩。

4.围岩蚀变

矿床的围岩蚀变类型较多，主要有以下几点：

（1）钾钠化：围岩钾钠化蚀变后变为红色，可能与Fe元素的混入有关，多成条带状产出，发现较多。

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（2）磁铁矿化：围岩中有不同形态的磁铁矿产出。

（3）褐铁矿化：褐铁矿呈浸染-稠密浸染状或斑点状产出。（图5）

图5 褐铁矿化 图6 绿泥石化 图7 矽卡岩化 （4）绿泥石化：接触带围岩中常见的蚀变现象，绿泥石呈墨绿色。绿泥石化强烈的部位破碎带也较发育，与绿泥石解理面易滑动有关。（图6）

（5）矽卡岩化：矿区最重要的蚀变现象，可见石榴石透辉石矽卡岩和云母透辉石矽卡岩。石榴石多呈暗黑色，并可见少量的阳起石、绿帘石、方解石等。（图7）

三、矿体特征

矿体主要分布于标高在0-100米的范围内，产于岩体与围岩的接触带，矿体大致呈NW走向，在尖山矿段东部逐渐变为NS走向，倾向于围岩。矿体形状变化较大，由南东到北西逐渐变窄。矿体受接触面形态、断裂、接触热动力变质构造等复合构造控制，其形态在不同地段差异较大。在尖山矿段和狮子山矿段，矿体大致呈NW走向，在尖山矿段东部逐渐变为NS走向，倾向于围岩。矿体呈似层状产于接触带中，在接触面较规则的岩体凹部，和卷曲的背斜的转折端部位，矿体厚度大，多呈透镜状产出；在倾斜的接触带部位，受断裂控制明显，矿体延伸长，呈脉状产出。矿体与围岩的接触界线既有截然也有渐变的。

四、矿石特征

矿石矿物成分复杂，主要有磁铁矿、菱铁矿、黄铜矿等。磁铁矿呈块状、脉

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状、浸染状、角砾状、层状产出，收到多期侵位与改造，层状矿体是由于热液交代矿床形成。菱铁矿呈块状或脉状产出，风化面为砖红色，新鲜面为白色，可见于大理岩的捕虏体中，为热液交代作用成因。黄铜矿以脉状、浸染状产出，可分为多个期次。

B005-菱铁矿表面为砖红色，新鲜面为黄白色，晶体粒状结构，致密块状构造，硬度小，矿石矿物为菱铁矿，脉石矿物为方解石

B006硫化物矿石，浸染状构造，矿石矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等。硫化物呈浸染状分布，铜黄色，含量约60%；磁铁矿黑色块状，含量约10%；脉石矿物有绿泥石、方解石等，绿泥石灰白色块状，含量约20%；方解石呈脉状穿插于岩石中，白色，脉壁和中心矿物颜色与晶形差别大，可能两期形成，局部菱铁矿化，含量约10%；

B007：含磁铁矿金云母，主要含金云母、磁铁矿等。金云母绿黑色，片状构造含量约70%，磁铁矿为黑色块状，含量约30%；

B008：含石英脉菱铁矿脉磁铁矿，矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、菱铁矿等；磁铁矿黑色块状，含量约60%，黄铁矿、黄铜矿呈浸染状分布于磁铁矿

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中，含量约5%；菱铁矿砖红色脉状，穿插于磁铁矿中，含量约20%；脉石矿物主要有石英等，石英烟灰色，玻璃光泽，脉状穿插于磁铁矿中，含量15%；

B009：磁铁矿，矿石矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、菱铁矿等，磁铁矿

黑色块状，含量约80%，黄铁矿、黄铜矿呈脉状和浸染状，含量约10%，菱铁矿呈砖红色脉状穿插于磁铁矿中，含量约5%，脉石矿物为石英，白色，呈脉状穿插于磁铁矿含量约5%；

B010：含硫化物磁铁矿金云母，矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等，磁铁矿块状，黑色，含量约30%，黄铁矿、黄铜矿呈浸染状分布，含量约10%；脉石矿物有方解石、金云母等，方解石淡紫色硬度小于5，脉状，金云母绿黑色，块状构造含量约60%。

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矿石名称：矽卡岩型磁铁矿矿石 矿石矿物：磁铁矿，绿泥石，黄铁矿 脉石矿物：方解石，云母

描述：灰绿色，黑色，杂色。变晶结构，块状构造。绿泥石含量约30%，黄铁矿含量40%，云母小于5%，黄铁矿小于5%。磁铁矿少部分晶形发育完整，大部分面状分布与矿石表面，呈铁黑色，有金属光泽，云母较少，但可以肉眼观察，黑色片状，分布集中。方解石晶形发育良好，主要出现在岩石缝隙中数量极少

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岩石名称：金属硫化物与磁铁矿共生矿石 主要矿物：磁铁矿，黄铁矿，黄铜矿 脉石矿物：石英，方解石，长石

描述：残余结构，浸染状构造。磁铁矿为主要矿物约60%，黑色块状，部分可见磁铁矿锖色；黄铜矿黄铁矿混合分布，呈浸染状，含量约30%，晶形发育良好。石英呈脉状穿插在矿石中。部分可见交代之前的个别矿物晶面。 五、 成矿期和成矿阶段

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对于矽卡岩型矿床，其成矿分析有较多的观点。报告中依据已学的“两期五阶段说”观点，根据实习中对大冶矽卡岩型铁矿床的综合观察，尤其是对矿石中矿物的穿插关系进行分析得：

（1）矽卡岩阶段：围岩发生蚀变，主要矿物有石榴石、绿泥石、绿帘石、透辉石等。

（2）磁铁矿化阶段 （3）硫化物和金云母阶段 （4）菱铁矿化阶段

（5）石英脉阶段（多期次石英脉）

六、控矿地质条件分析 1.岩浆岩

主要为中酸性岩浆岩，其岩性属钙碱性系列的石英闪长岩—黑云母透辉石闪长岩，形成时代为燕山期。燕山期早期，由于岩浆的侵入提供了大量的热源和各种挥发组分及部分有益元素，一方面，产生了物质交换，改变了岩浆的成分和性质，另一方面，使围岩中的铁矿元素产生活化，进行不同程度的迁移和置换，在适宜的地方富集和沉淀形成矿体。其在地下深部分布的情况是：中细粒含石英闪长岩主要分布在200米—400米标高以上；黑云母透辉石闪长岩多出现于200米—400米标高以下，而在龙洞、铁门坎、尖山东端等地段则在地表已经出露；正长闪长岩则仅于铁门坎地段400米标高以下见到。铁山矿区主要存在两期磁铁矿化。第一期是以矿浆贯入成矿方式形成的，是铁山矿床的主要矿化产物，其分布范围完全受早期的中细粒含石英闪长岩的控制。第二期是以热液交代充填方式形

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成的，其空间分布范围基本上是受本区较晚侵位的黑云母透辉石闪长岩侵位较高的部位，如尖山、龙洞等地段。以上说明两种不同的岩浆岩明显地控制了不同其次的磁铁矿化。

2.构造条件

主要有矽卡岩化、钠化、钾化、碳酸盐化、绿泥石化和蒙脱石化等。前三种蚀变与矿化关系密切，且在黑云母透辉石分布地段发育较强烈，围岩蚀变呈分带性（表2-1）。

1.围岩层理，层间破碎带及构造裂隙。 2.褶皱构造主要表现为容矿构造。

3.捕掳体边部断续分布，有时整个捕掳体都被交代，形成相当规模的矿床。 4导矿断层构造：尖林山东露天采场北端F9断裂带上下盘岩石均产生强烈的矽卡岩化，其中有磁铁矿矿体；F13断裂蚀变岩中有黄铜矿体。

3.围岩条件

主要有矽卡岩化、钠化、钾化、碳酸盐化、绿泥石化和蒙脱石化等。前三种蚀变与矿化关系密切，且在黑云母透辉石分布地段发育较强烈，围岩蚀变呈分带性。

七、成因分析

矿床主要形成在燕山期中酸性杂岩体与三盛系大冶群碳酸盐岩接触带上或其附近，为气化一热液交代作用所形成。与矽卡兴有密切的生成联系。此观点提出的主要依据是:

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(1)矿体产在中酸性侵入体与中、下三叠统碳酸盐岩接触带上或其附近，接触带构造控矿明显。

(2)矿床具有典型的矽卡岩矿物组合。矿床规模与矽卡岩化发育强度和广度呈正比。

(3)矿石中可见到明显的交代成矿现象。

(4)矿床不仅与地层岩性有关，而且受一定层位控布

同时石准立等（1981）还提出主要矿体系矿浆成因。该观点认为大冶铁山铁矿主要是由来自上地慢的，富含挥发分的矿浆贯入而成。矿浆观点的主要依据是:(1)主矿体与围岩的界线清楚而截然，无浸染状矿石带。接触面常呈梯坎状，为矿浆追踪几组裂阶和层而贯入而成。有的矿体呈脉状穿插于闪长岩体中。大理岩中的矿体到围岩蚀变很弱。(2)有多孔状矿石。(3)有以磁铁矿为胶结物的角砾状矿石。角砾主要为闪长岩，呈板条状或棱角状。板条状角砾有时排列规则、有时素乱，有密有稀，可见矿浆流动现象。（4）根据矿物包裹体研究，磁铁矿的形成温度较一般矽卡岩铁矿较高，除470-300℃这一组温度外，尚有700-550℃一组温度，为矿浆成矿的佐证之一。

参考文献

1、 孙华山，何谋春，杨振，等. 2009 《矿床学实习指导书》. 武汉：中国 地质大学出版社；

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