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湖北大冶铁山铁（铜）矿床实习报告班级：021131姓名：刚果河边草泥马学号：3838438指导教师：吕新彪杨振一、区域地质简介长江中下游成矿带位于扬子地台东北缘，北邻大别造山带，南接华夏地块（图1—1）。长江中下游地区经历了长期的构造演化历史。扬子板块在晋宁期造山运动中和华夏地块发生拼合，形成统一的华南陆块；接着又与三叠纪华北板块发生碰撞拼合，形成秦岭—大别—苏鲁造山带(Lietal.,1993)。然后经历了晚中生代火山—侵入活动爆发阶段，受特提斯构造域、古太平洋构造域和深部壳幔作用等过程共同作用，发生大规模的岩浆活动并形成与之相关的热液矿床(常印佛和吴言昌,1991；翟裕生,1992；周涛发等,2008)。鄂东南成矿区位于长江中下游成矿带最西端，该成矿带由西向东依次有鄂东南、九瑞、安庆、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇七个成矿区，组成扬子板块和中国东部一个重要成矿带（图1）。成矿带内的成矿作用均与晚中生代的岩浆活动有关，在各成矿区具有相似的特征。长江中下游成矿带大致沿长江沿岸分布，区域上几条深大断裂（郯庐断裂、常州—阳新断裂、襄樊—广济断裂）大致控制了成矿带的范围。在成矿带内部大致沿长江流域存在一隐伏断裂（前人称为长江中下游裂陷或凹陷）(常印佛和吴言昌,1991；翟裕生,1992)，它在长江中下游地区中生代成岩成矿过程中可能起了重要作用(PanandDong,1999；Zhaietal.,1996)。鄂东南矿集区位于长江中下游成矿带最西端，大地构造位置属于扬子板块东北缘，北临大别造山带。鄂东南地区矿产资源丰富，以铁、铜矿为主，共生或伴生有钨、铅、钼、锌、金、银、等。这些矿床都与区内晚中生代侵入岩关系密切，由南向北有鄂城、铁山、金山店、灵乡、阳新、殷祖六大杂岩体，另外还有以花岗闪长斑岩和花岗斑岩为主的30多个小岩体，如铜山口、丰山、阮家湾等。最新的成岩成矿年代学数据显示，鄂东南地区成矿作用始于晚侏罗世约157Ma，在早白垩世140—130Ma达到高潮，成矿作用持续时间长达25Ma（157—132Ma）。鄂东南成矿区内寒武系至第四系地层广泛出露（缺失中、下泥盆统和上侏罗统），古生界和中生界下三叠统主要分布于成矿区中部广大地区；中生界中—上三叠统、侏罗系和下白垩统主要分布于黄石—大冶—灵乡一线以西、梁子湖以东地区；新生界地层分布于长江沿岸和梁子湖、大冶湖、阳新湖盆地及其附近地区(余元昌等,1985)。古生界地层主要为浅海相碳酸盐岩、砂页岩、砂岩等。中生界地层分布最广，其中三叠系地层是区域内生矿床的主要成矿围岩。图2鄂东南矿集区地质及矿产简图(据Huetal.,2014)鄂东南地区经历了漫长的构造演化历史。晋宁运动形成了本区的结晶基底，此后又相继经历了印支期、燕山期及喜马拉雅期等多次构造运动。区域上的褶皱和断裂构造多为印支运动和燕山运动的产物，主要有北西—北西西和北东—北北东向两组，如阳新岩体。近南北向、北东向和北西向构造往往叠加于北西西向构造之上，从而构成了区内复杂的构造图案。印支运动奠定了区内盖层的构造格架，燕山运动的叠加则造就了一些特殊的控岩控矿构造(舒全安等,1992)。与这两次运动相比，其他时期的构造运动规模和强度都较小，不足以构成独立的构造体系。鄂东南地区矿产资源丰富，以铁、铜矿为主，共生或伴生有钨、铅、钼、锌、金、银、钴、镍、镓、锗、铟、铼、硒、碲、铀、硫、石膏等。从整个成矿区域来看，各类矿产在空间上存在一定的分带性，由北西向南东方向，矿带分布依次为铁矿带→铁铜矿带→铜矿带→铜钼矿带→钨铜钼矿带(舒全安等,1992)。大部分矿床含有伴生元素，有些可以达到回收利用的水平。按照伴生元素的组合类型可以分为以下几类：铁矿床（Co—Ni—Ga）、铁—铜（金）矿床、铜金矿床（Co—Ni—Ga+Au—Ag+Te—Bi—Se+PGE）、铜钼矿床（Te—Bi—Se+PGE）以及钨铜钼矿床（Se—Te—Bi+W）这五类。此外，不同矿带的伴生元素也有明显的元素分带，可分为亲铁元素带、亲铁亲铜元素带、亲铜元素带和钨钼元素带。主要的含矿侵入体多为富碱高钾的中酸性岩，主要有花岗闪长岩、石英闪长岩和石英正长闪长岩，多为复式岩体，矿床产在复式大岩体中侵位的小岩株与硅铝质围岩或碳酸盐岩的接触带上，如阳新铜山口铜钼矿床和铜绿山铁铜金矿床(舒全安等,1992)。该区也是我国为数不多的富铁成矿区，许多矿床的矿石品位都可以达到平炉铁矿的水平（60wt.%Fe）。二、矿区地质概况铁山铁铜矿床位于鄂东南铁矿亚带的北段，是其重要和典型的矿床之一。空间上位于铁山燕山早中期岩体南缘中段闪长岩类与下三叠统大理岩的断裂复合接触带上。（一）、地层区内出露地层主要为上二叠统大隆组和龙潭组以及下三叠统大冶群。其中龙潭组主要出露在矿区最南部边的松山煤田等地为由深灰色厚层具层纹构造、含燧石结核灰岩组成的长兴段，以及由煤系地层组成的炭山湾段，二者为整合或假整合接触，厚度为15—20m和10—20m。但在八卦山该组地层为含燧石结核的结晶灰岩及大理岩。大隆组（P2d）以黑色薄层、致密、性脆而节理发育的硅质岩或硅质页岩为主，夹有粘土质或炭质页岩，厚15m，与下伏龙潭组为整合或假整合接触。下三叠统大冶群（T1dy）是区内分布最广的地层，与其下伏的大隆组地层成假整合接触。它与成矿关系密切，可分为七段（表2—1）。最常见的深部矿体近矿围岩是大冶群第五段的厚层大理岩和白云质大理岩，次为大冶群第四段的中厚层—厚层大理岩。另外还有第四系沉积物出露，主要以坡积残积物及冲积物为主，主要分布于山间盆地及河谷地带。矿区地层主要特征及矿体与各地层接触的机率见表2—1。表1铁山矿区地层岩性表地层代号亚段厚度分布岩性描述和矿体的接触面积大冶群第七段T1dy7厚度＞10米仅在铁门坎后山小山包上出露灰黑色花斑状大理岩0第六段T1dy6第五亚段厚度＞140米仅在铁门坎后山出露中薄层白色细粒大理岩71.86%第四亚段龙洞到铁门坎以及尖林山等地段黄褐色、浅黄色白云大理岩第三亚段分布于尖林山及象鼻山一带黑白相间粗粒大理岩及浅褐色大理岩，含硅质物第二亚段发育于象鼻山及铁门坎一带浅玫瑰色中薄层大理岩第一亚段分布于各矿体接触带部位浅棕色到灰褐色有角岩团块大理岩第五段T1dy5厚约95米东露天采场、象鼻山、麻雀垴、铁门坎后山一带白色薄层细齿状缝合线大理岩（图板I—1）夹薄层黑白色条带大理岩3.92%第四段T1dy4第二亚段厚约60米分布于东露天采场狮子山到尖山地段及棺材山灰白色、灰黑色薄层―中厚层含矽卡质条带团块大理岩，矽卡质团块呈稀疏状顺层分布（图版I—3）17.30%第一亚段灰白、灰黑色相间的薄层（局部中厚层）大理岩，底部为含黑色矽质条带薄层大理岩第三段T1dy3厚约100米地表出露于麻雀垴及尖山接触带上浅褐色、浅绿色条带及条纹状石榴石、灰绿色石榴石透辉石大理岩（在尖山顶端接触带）6.92%第二段T1dy2厚约40米地表出露于麻雀垴及尖山顶部50cm厚叶状大理岩，中部薄层角岩条带状大理岩和灰白色中厚层大理岩互层，底部灰色薄层角岩化大理岩0.00%第一段T1dy1厚约80米分布于棺材山、陈来臣一带灰黄色、黄褐色泥质页岩夹灰黄色泥质灰岩透镜体，下部页岩夹少量黑色页岩0.00%（二）、构造NWW向接触断裂复合构造带:矿体沿叠加在NWW向正接触带的断裂破碎带和岩体接触破碎角砾岩带产出，走向和延深方向上均呈尖灭再现特征。控矿特征具如下特征：方向性：接触带呈阶梯状，矿体沿接触带NWW向地段分布，在接触带NEE向地段尖灭或无矿。继承性：断裂叠加接触带构造继承性活动（张性改造），造成矿液活动的多次叠加,从而形成厚大矿体、铁铜金钴多金属矿体和富矿体。有利的成矿部位：接触带构造在走向上的NWW向(290°—310°)地段；接触带伸向岩体的凹部，叠加有张性断裂构造，其成矿期应力场为拉张应力场，是成矿的有利部位。多台阶成矿：在龙洞—象鼻山地段,矿体赋存在标高上大致有3个富集部位（称为3个台阶）。第一台阶,矿体赋存于+160——160m标高,矿体沿走向连续性好,规模巨大；第二台阶,矿体赋存于—250——430m标高,矿体规模较小；第三台阶,矿体赋存于—600——850m标高。第一台阶受象鼻山倒转向斜的控制，该向斜呈紧密状态，在尖林山—象鼻山地段保留较完整，在其他地段其舌状体前缘被岩体所吞噬，因而呈开阔状；第二台阶受龙洞—狮子山倒转背斜局部次级褶皱和接触热动力变质作用的控制，规模较小；第三台阶成矿受龙门山倒转向斜的控制，向斜呈开阔状态，因深度大，受接触热动力变质作用影响大，因而接触带形态也较复杂。本区经历了复杂的构造变动，经过了多次构造的叠加与改造，接触热动力构造十分发育。印支期形成的北西西向构造形迹奠定了本区基础构造格架，燕山运动以来与侵入体热动力变质有关的褶皱构造（包括燕山早期岩体侵入接触断裂带及热接触动力变形带构造）及燕山晚期岩体侵入动力变形构造。现将矿区构造形迹特征简述如下：图3图4铁山铁铜矿床地质略图（据石准立等，1981略有简化）1.第四系；三叠系下统大冶群:2.花斑状构造大理岩；3.大理岩夹白云质大理岩；4.大理岩夹角岩；5.含石香肠构造大理岩；6.含石榴石、透辉石大理岩；7.大理岩夹角岩条带；8.页岩夹泥灰岩；9.上二叠统硅质岩、角岩；10.斑状含石英闪长岩；11.正长闪长岩；12.辉石闪长岩；13.中细粒含石英闪长岩；14.闪长玢岩；15.煌斑岩；16.花岗斑岩；17.矽卡岩；18.矿体；19.断层。一、印支期北西西向构造印支期形成的北西西向构造形迹奠定了矿区基础构造格架，属高级别构造，其发生于古生代、定型于印支期末。由一系列呈北西西向展布的褶皱、断裂构成，区域上控制了鄂东南程潮铁矿、铁山、金山店、阳新等岩体以及相关的铁铜矿带的空间展布。在铁山矿区内，区域性的北西西向构造控制了岩体接触带以及工业矿体的空间展布特征，使其总体上也呈北西西向产出。具有区域性控岩、控（矿）带的作用。北西西向构造出现于铁山岩体南部，其由一系列北西西向的线状褶皱和压性断裂组成。褶皱形态多以紧密线状为主，断裂通常具有多期活动特点，早期具压性，中期具张性、晚期压扭性。为印支运动变形阶段形成的矿区范围内第一世代褶皱（S1）、断裂构造，是矿区主体构造形迹。二、燕山早期岩体热接触动力变形带及侵入接触断裂带构造出现于矿区铁山岩体南部接触带附近，为燕山早期岩体侵入过程中，使接触带、围岩地层发生热动力变形，形成了矿区第二世代褶皱（S2）、断裂构造，是矿区主要叠加构造之一由于铁山岩体侵入接触断裂带及热接触动力变质带的变形特征及活动历史比较复杂，原来的印支期构造主要特征被岩体吞没，破坏，接触带（面）空间被铁铜矿体充填并位于该构造带上。它不是一个简单的构造带，而是一种岩体侵入接触动力变形构造带和区域北西西断裂复合的独特类型，其主体构造方向仍然为北西西向，现分述如下：（1）岩体侵入热动力变质构造带接触热动力变质构造带是指燕山早期岩体（包括细斑石英闪长岩5Q、透辉石闪长岩5BD、正长闪长岩235、粗斑含石英闪长岩5）侵入时，距岩体接触带一定范围内，与大理岩化伴随而出现的一套与区域变质岩构造面貌颇为相似的局部构造变形，它是在岩体的热力和侵入动力复合作用下而形成的热动力变质构造。主要分布大冶铁矿F3断裂以北，岩体侵入接触带以南一带，宽约1300m左右。据石准立（1982）等人研究，在铁山矿区接触热动力变质构造有以下几个特征：⑴构造变形特征自接触带向外有递变性。接触热动力变质构造主要表现为一系列固态塑性流变褶皱构造形迹，它仅发育于围绕岩体接触带约一公里范围内的地区，随着大理岩化程度减弱而逐渐变成为正常的区域构造。其接触热动力流变方向，根据热变质流动指向构造判断，具有由北向南流动的特点。⑵塑性到半粘性流变构造发育，其变形强度愈近岩体愈大，大理岩中褶叠层的出现和褶皱的复杂性、不协调性以及各种类型香肠的发育是这种塑性和半粘性流变的最明显的标志。在距离接触带200～400m范围内，由于强烈的塑性到半粘性流变，大理岩强烈褶皱而形成褶叠层。在尖山、狮子山矿段甚为发育。它们是