安徽省当涂县龙山-和睦山地区找矿突破及认识_侯丹丹.pdf

Feb.2023Vol.52.No.1(Sum 298)2023 年 2 月第 52 卷第 1 期(总第 298 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY龙山-和睦山地区位于安徽省当涂县太白镇境内，地处扬子陆块（）-下扬子陆块（-1）-下扬子地块（-1-1）-下扬子前陆盆地（-1-1-1）-沿江隆凹褶断带（-1-1-1-2）中的宁芜火山岩断陷盆地南段的钟姑铁矿田内。本世纪以来，在钟姑铁矿田内，通过“就矿找矿”方式，新增了三座大型铁矿床（当涂县龙山铁矿深部及外围铁矿、当涂县白象山铁矿外围铁矿、杨庄铁矿）。龙山-和睦山地区，在以往地质勘查过程中，通过四次新增资源量，在区内累计查明铁矿石资源量达 1.7 亿 t。文章以查明资源储量台账方式，反映历次勘查进展与找矿突破，并总结各勘查阶段取得的认识，为今后在该区继续实现找矿突破提供参考。1龙山-和睦山地区地质特征龙山-和睦山地区出露地层由老至新依次为：中下三叠统周冲村组（T1-2z），中三叠统黄马青组（T2h），下侏罗统钟山组3（J1z）。其中，周冲村组与区内铁矿成矿关系密切10。龙山-和睦山地区出露侵入岩为闪长岩，为区内铁矿成矿母岩1。龙山-*收稿日期：2022-08-26作者简介：侯丹丹（1989-），男，安徽当涂人，高级工程师，主要从事矿产勘查工作。Feb.2023Vol.52.No.1（Sum 298）2023 年 2 月第 52 卷第 1 期（总第 298 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY安徽省当涂县龙山-和睦山地区找矿突破及认识*侯丹丹（华东冶金地质勘查局综合地质大队，安徽 马鞍山 243000）摘要：当涂县龙山-和睦山地区通过四次阶段性勘查工作，新增铁矿石资源量达 1.7 亿 t，现已证实各阶段主铁矿体已基本连为一体。为何揭露这座大型铁矿床的现有规模，需要四次找矿突破？这期间有勘查资金投入相对紧缺的原因，更主要的还是对矿床地质认识不断深化需要一个过程。文章通过介绍历次勘查进展与找矿突破，总结各勘查阶段取得的认识，为今后在该区继续实现找矿突破提供参考。关键词：找矿；铁矿；找矿认识；勘查阶段中图分类号：TD263文献标识码：A文章编号：1006-0308（2023）01-0006-07Prospecting Breakthrough and Cognition of Longshan-Hemushan Areain Dangtu County,Anhui ProvinceHOU Dan-dan(Integrated Geological Brigade,East-China Metallurgical Bureau of Geological&Exploration,Maanshan,Anhui 243000,China)ABSTRACT：Four times phased survey works were carried out on Longshan-Hemushan area in Dangtu county,the newly addediron ore resources reach to 170 million t,it has been confirmed the main iron ore body in each stage is basically connected as one.Whyfour times prospecting breakthrough needed to reveal the existing scale of the large scale iron deposit?Because of in this period,theinvestment in prospecting is relatively scarce,and more importantly,the knowledge of geology of mineral deposits was increasedconstantly,it is a deepening process.It is introduced several survey progress and prospecting breakthrough,cognitions of each surveystages were summarized,it can supply reference to further prospecting breakthrough in this area.KEY WORDS：ore prospecting;iron ore;prospecting knowledge;survey phase6张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用和睦山地区位于和睦山背斜北倾没端，现褶皱构造行迹不明显；地层总体呈倾向北东的单斜形态。龙山-和睦山地区断裂构造主要为 F 断裂，走向北西，倾向北东，倾角 5060；和睦山铁矿体产于F 断裂及其上盘，F 断裂北东侧磁异常值往北东方向逐渐衰减，与铁矿体埋深增大基本一致；龙山铁矿位于北中部磁异常区，为浅部铁矿体叠加深部铁矿引起的组合磁异常。见图 1。龙山-和睦山地区有四次新增资源量报告，储量报告以矿床命名，依次为：和睦山铁矿、龙山铁矿、龙山深部及外围铁矿、和睦山深部铁矿。各矿床资源量估算范围见图 2。2龙山-和睦山地区各矿床特征2.1和睦山铁矿和睦山铁矿为半隐伏铁矿床，南西段直接出露于地表，经过 19571985 年勘查，于 1985 年提交 安徽省当涂县和睦山铁矿床后观音山后和睦山矿段地质勘探总结报告，获铁矿石 3 025.52万t；2016 年核实为 3 014.66 万 t。和睦山铁矿床产于周冲村组与闪长岩接触带及附近的内、外带中，铁矿体总体呈北西向分布，长 1 300 m，宽（40660）m，平均延深 400 m，最大厚度（视厚度）108.30 m，最小厚度 2 m，平均厚度 23 m。赋存标高（+56-660）m，矿床总体倾向 2050，倾角 2050。见图 3。和睦山铁矿床成因为热液充填叠加改造的接触交代矿床2。矿体分布于 600 nT 圈定的磁异常范下侏罗统钟山组中三叠统黄马青组中下三叠统周冲村组闪长岩铁矿体断层磁异常等值线和睦山采矿权范围龙山铁矿资源量估算范围勘探线图 1龙山-和睦山地区基岩地质及磁异常平面图Fig.1Bedrock geology and magnetic anomaly plan view of Longshan-Hemushan area侯丹丹：安徽省当涂县龙山-和睦山地区找矿突破及认识7Feb.2023Vol.52.No.1(Sum 298)2023 年 2 月第 52 卷第 1 期(总第 298 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY围内，通过北东侧控边孔显示矿体往深部倾向延深规模有限。2.2龙山铁矿龙山铁矿位于和睦山铁矿北侧，1966 年通过钻孔验证磁异常发现铁矿体，经过 19731980 年勘查，于 1994 年提交 安徽省当涂县龙山铁矿床普查地质报告 ，获铁矿石 2 793.74 万 t。龙山铁矿体产于周冲村组层间裂隙，闪长岩与周冲村组的接触带及内带中，呈北东向分布，长1 000 m，倾向延深（200640）m，平均 420 m。主要矿体有 3 条，平均厚度（视厚度）分别为6.64、11.58、11.17 m。赋存标高（-268-750）m。主要矿体总体倾向 155，倾角 1025。见图 4。龙山铁矿为高温气液充填交代（层控）矿床4，矿层薄、层数多。矿体主要分布于 0 nT 以上的正异常区，北部矿体无限外推至负异常区。估算范围外南东、南西正异常区仍具有找矿潜力，但规模有限。龙山铁矿床与和睦山铁矿床形态对比，见图 5。2.3龙山深部及外围铁矿2010 年，安徽省地质勘查基金投资设立“安徽省当涂县龙山铁矿深部及外围铁矿普查”项目，围绕龙山铁矿床，沿走向及倾向进行钻探追索控制，于 2018 年提交 安徽省当涂县龙山铁矿深部及外围铁矿普查报告 ，新增铁矿石 10 811.01 万 t。图 3和睦山铁矿床地质剖面图Fig.3Geological section map of iron deposit in Hemushan中三叠统黄马青组中下三叠统周冲村组闪长岩磁铁矿体图 2龙山-和睦山地区历次资源储量估算范围关系图Fig.2The range relation diagram of all previous resourcereserve estimation of Longshan-Hemushan areaT 纵19B171122000.20.4 km和睦山采矿权范围1994 年龙山铁矿普查估算范围2016 年和睦山铁矿核实估算范围2018 年龙山深部及外围普查估算范围2020 年和睦山深部详查估算范围勘探线8张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用区内磁铁矿体主要赋存于周冲村组层间裂隙，闪长岩与周冲村组接触带及闪长岩体内带三个部位，可分为上中下三层。上层赋存标高（-268-700）m，产于周冲村组间裂隙内，呈薄层状平行排列，倾向南东、走向北东、倾角10 25；中 层 硬 石 膏-磁 铁 矿 段 赋 存 标 高（-415-750）m，产于周冲村组膏岩段及其与闪长岩接触带中，走向北东，倾向主要为北西、部分为南东，倾角 1530，埋 藏 南 西 浅、北东深；下层赋存标高（-455-830）m，产于闪长岩体内带中，走向北东，西部矿体倾向北西、倾角 30左右。见图 6。图 4龙山铁矿床地质剖面图Fig.4Geological section map of iron deposit in Longshan图 5龙山-和睦山地区 17、22、0 线剖面铁矿体形态对比图Fig.5Comparison diagram of morphology of iron ore body in 17,22,0 line profile in Longshan-Hemushan area中三叠统黄马青组中下三叠统周冲村组闪长岩磁铁矿体和睦山采矿权范围和睦山采矿权实体模型侯丹丹：安徽省当涂县龙山-和睦山地区找矿突破及认识9Feb.2023Vol.52.No.1(Sum 298)2023 年 2 月第 52 卷第 1 期(总第 298 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY2.4和睦山深部铁矿2014 年，在龙山深部及外围铁矿基金项目取得找矿成果的基础上，和睦山铁矿矿业权人在中央财政配套资金（老矿山深部及外围找矿项目）补助的情况下，继续投资开展和睦山铁矿深部详查工作，于 2020 年提交 安徽省当涂县和睦山铁矿深部铁矿详查报告 ，新增铁矿石 641.25 万 t。区内磁铁矿体主要赋存于周冲村组与闪长岩接触带及附近的内、外带中，为原和睦山铁矿主矿体沿倾向延深，部分地段为主矿体沿倾向尖灭再现。沿倾向继续延深与龙山深部及外围铁矿主矿体连为一体。见图 7。3新认识3.1矿床成因认识3.1.1以往成因认识以往认为龙山-和睦山地区内铁矿成因为：闪长岩体侵入过程中活化、富集了周冲村组钙质砂页岩、碳酸盐岩中的铁质6，后期的含矿热液再从导矿构造上升，运移至构造裂隙和层间裂隙形成铁矿床。龙山铁矿主矿体主要赋存于周冲村组层间裂隙，受层间裂隙控制，产状较为平缓；和睦山铁矿主矿体主要赋存于周冲村组与闪长岩接触带，受 F 断裂控制，产状较陡。当时认为龙山与和睦山是两个独立的矿床。钟姑铁矿田内铁矿成因具有岩浆岩、地层、构造专属性。根据岩体在地表露头情况，钟姑地区成矿岩体主要划分为和睦山闪长岩体、钟九闪长岩体、白象山闪长岩体等，现已证实这些成矿岩体在深部已连为一体。根据赋矿地层围岩特征，将周冲村组地层及黄马青组下段富含钙、镁质的砂页岩确定为部分铁矿质来源层，现已证实上述岩性由于化学性质活泼，易于交代。根据各矿区铁矿体赋存特征，将导矿及容矿构造进一步划分，以背斜（白象山铁矿）、断裂构造（和睦山铁矿）、不整合面（钟九铁矿）为主。以往矿床研究侧重于矿床的独立性，缺乏对矿床之间的整体性的研究。3.2.2新认识依据 勘查区找矿预测理论与方法 ，闪长岩在矿物结晶过程中产生了铁的成矿流体，流体在运移过程中，遇到成矿地球化学障而沉淀形成铁矿5。这种流体物理化学状态的改变，最易发生在与钙、镁质围岩相接触的时候，在龙山-和睦山地区表现为周冲村组的钙质砂页岩、灰岩、硬石膏岩性层。龙山-和睦山地区矿岩接触带矽卡岩矿物图 6龙山铁矿深部及外围铁矿床地质剖面图Fig.6Geological section map of iron deposit in deep part and surrounding area of Longshan中三叠统黄马青组中下三叠统周冲村组闪长岩磁铁矿体硬石膏矿体硫铁矿体10张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用图 7和睦山深部铁矿床地质剖面图Fig.7Geological section map of iron deposit in deep part of Hemushan中三叠统黄马青组中下三叠统周冲村组闪长岩赤铁矿体磁铁矿体和睦山采矿权范围不发育，交代作用较弱。因此，铁质主要还是来源于岩浆演化的析离。今后在钟姑铁矿田内深部找矿，依然需要围绕岩体顶面开展。岩体顶面的隆凹主要是起减缓流体运移的速度，留住流体，加大了沉淀的时间，这也是矿体一般发生在岩体顶面较平缓位置的原因（杨庄铁矿）。由于天水的直接参与，成矿流体可以迅速沉淀，（近）地表矿体产状可以较陡（和睦山铁矿），深部铁矿体产状一般较为平缓。在龙山-和睦山周边，（5001 500）m 尺度找矿，除了就矿追索外（龙山东部、北部可继续追索）；在符合流体沉淀要素的情况下，选择岩体顶部凹面（地质及可控源解译）进行钻探验证（钟九深部验证），是实现找矿突破的重要途径。3.2物探异常特征认识3.2.1以往认识区内铁矿矿致异常表现为重磁“同源同高”特征，和睦山铁矿勘探过程中，以 600 nT 等值线范围基本圈定了铁矿体外边界线。在龙山铁矿普查过程中，圈定矿体在 0 nT 等值线范围内。反映了矿体随着埋藏深度的增加，磁异常值迅速衰减，但总体还是位于正磁异常区。3.2.2新认识进一步分析龙山深部及外围勘查资料，龙山-和睦山地区铁矿体平面分布范围由地磁正异常区延伸至负异常区，最低达-700 nT；负磁异常成矿，侯丹丹：安徽省当涂县龙山-和睦山地区找矿突破及认识11Feb.2023Vol.52.No.1(Sum 298)2023 年 2 月第 52 卷第 1 期(总第 298 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY图 811 线地质及磁异常综合剖面图Fig.8Composite profile of geology and magnetic anomaly of 11 line中三叠统黄马青组中下三叠统周冲村组闪长岩磁铁矿体磁异常线11 线磁地质剖面11 线磁异常剖面是因为沉积地层被岩体吞噬，矿体呈捕掳体状产于岩体中，铁矿体埋深大于 500 m，矿体产状较为平缓（图 8）。和睦山铁矿 1921 线北东部的无矿天窗，与 400 nT 磁异常等值线梯度变缓对应一致；19B 线 ZK706 孔于（-580-690）m 见铁矿体累计视厚 92.05 m，铁矿体厚大部位形成局部高值异常。4结 语通过介绍龙山-和睦山地区历次勘查进展及找矿成果，总结各勘查阶段取得的认识。1）将以往独立于各矿区而开展的地层、构造、岩浆岩专属性成因认识，按勘查区预测新理论中成矿流体的迁移、富集规律进行了重新论述；2）将地磁异常特征与铁矿体形态进行对比分析，分析了负磁异常区与闪长岩体内捕掳体成矿的关系；3）最后预测了和龙山-和睦山周边“就矿找矿”及深部找矿的验证地段。参考文献：1 张彦文，庞振山，张智宇，等.宁芜南段和睦山铁矿区闪长岩体特征和成因J.矿床地质，2014，33（S1）：333-334.2 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）：84-87.3 李玉发，姜立富，孙乘云，等.安徽省岩石地层M.武汉：中国地质大学出版社，1997.4 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.地质找矿论丛，2015，30（2）：248-2555 叶天竺，吕志成，庞振山，等.勘查区找矿预测理论与方法M.北京：地质出版社，2014.6 郑通科，袁峰，张明明，等.基于 GIS 和证据权重法的钟姑铁矿成矿预测 J.合肥工业大学学报（自然学报），2015，38（6）：851-856.7 洪东良，侯丹丹，王竞秀.钟九铁矿地质特征及成矿规律J.现代矿业，2014，30（11）：119-121.8 邸思维，范裕，张乐骏，等.宁芜盆地白象山铁矿床地质特征及成因分析J.合肥工业大学学报（自然学报），2011，34（1）：123-127.9 朱将波，汪启年，洪东良，等.综合物探技术在钟姑地区三维地质填图和成矿预测中的应用效果J.安徽地质，2016，26（1）：10-16.10 孙明明，杜建国，吴礼彬，等.安徽省沿江地区矿床成矿特征及找矿方向J.华南地质，2020，36（4）：330-34512