罗河-小包庄铁矿床的地质调查成果

在详细野外调研及室内岩矿鉴定分析的基础上，开展了罗河-小包庄铁矿典型矿床研究，查明了罗河-小包庄铁矿床的矿化地质特征、蚀变特征，厘定了成矿期次，探讨了成矿作用过程，建立了矿床成因学模式。

罗河-小包庄铁矿床位于庐枞中生代火山岩盆地西北缘，受控于北东向缺口-罗河基底断裂-隆起带。空间上，小包庄铁矿床与罗河铁矿床呈叠覆产出。罗河铁矿床是一个伴生硫铁矿、硬石膏矿、黄铜矿等多种矿体的大型高硫高磷含钒钛的磁铁矿矿床，矿体总体形态呈似层状、平缓透镜状，埋藏在-846～-382m标高内。矿体主要赋存于早白垩世砖桥组粗安岩内，矿石主要为网脉状矿石，表现为热液充填成因的特征。

小包庄铁矿为一隐伏的大型高硫含钒、磷磁铁矿矿床，矿体总体呈透镜状-似层状分布。矿体分布在闪长玢岩穹隆顶部与砖桥组的内接触带上，空间上位于罗河矿体下方800～1 000m处。矿石主要为浸染状矿石，亦有少量网脉状矿石，表现出热液交代成因的特征。

罗河铁矿床和小包庄铁矿床矿石具有基本一致的矿物组合特征，主要的矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等，次要矿石矿物包括磁黄铁矿、菱铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。脉石矿物主要包括硬石膏、透辉石、磷灰石、绿帘石、榍石、方柱石、钠长石，次要脉石矿物有金云母、石英、重晶石、方解石等。

罗河-小包庄铁矿区围岩蚀变类型具有统一性，主要蚀变类型包括钠化、硬石膏化、透辉石化、黄铁矿化、次生石英岩化、黏土岩化、碳酸盐化等。围岩蚀变在水平方向具成层性，在垂向上具分带性。按蚀变矿物组合特征和蚀变带形成的先后顺序，自下而上可分为深色蚀变带、浅色蚀变带和叠加蚀变带。深色蚀变是小包庄铁矿与罗河铁矿的近矿蚀变，主要发育在-500m向下的范围，从罗河铁矿主矿体顶部延伸至闪长玢岩岩体内部，钻孔并未控制深色蚀变的底界。深色蚀变带内主要的蚀变类型包括碱性长石化蚀变（以钠化为主）、透辉石化、硬石膏化、磁铁矿化等，局部有浸染状榍石、磷灰石及金云母产出。浅色蚀变带分布范围较广，从罗河矿体底部至双庙组与砖桥组的接触界面均有发育，但主要集中在罗河铁矿硬石膏矿体至双庙组底部。由下至上大致可划分为硬石膏-黄铁矿化带、次生石英岩化-黄铁矿化带、黏土岩化带。叠加蚀变带处于硬石膏化带底部至深色蚀变带的顶部，是深色蚀变带受到后期退变质、水解作用所形成变质带。其中包括深色蚀变带中透辉石经热液活动的影响发生退蚀变而形成绿帘石、绿泥石等矿物；深色蚀变带中糖粒状、粗晶紫色硬石膏转变为微晶灰白色硬石膏；磁铁矿转变为赤铁矿、菱铁矿，并伴随有高岭石、石英、碳酸盐矿物、黄铁矿的形成。叠加蚀变带总体矿物成分、结构较为复杂。(www.xing528.com)

罗河-小包庄铁矿的成矿作用可划分为4个阶段，即：①碱性长石阶段；②磁铁矿-透辉石-硬石膏±磷灰石±金云母±榍石（膏辉岩）阶段；③绿帘石（±绿泥石）-碳酸盐矿物-菱铁矿-赤铁矿阶段；④硬石膏-黄铁矿-石英（次生石英）-碳酸盐矿物-黏土矿物阶段。其中磁铁矿-透辉石-硬石膏±磷灰石±金云母±榍石（膏辉岩）阶段可进一步划分为浸染状膏辉岩亚阶段和脉状膏辉岩亚阶段。

本次工作在野外钻孔详细观察和编录的基础上，采集较为新鲜的岩石样品，对双庙组粗安岩、砖桥组辉石粗安岩及闪长玢岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试工作。测试结果显示，双庙组粗安岩、砖桥组辉石粗安岩及闪长玢岩的形成时代分别为128.6±2.4Ma（MSWD=0.57，N=10，2σ）、132.1±2.2Ma（MSWD=0.36，N=12，2σ）及133.4±2.6Ma（MSWD=0.63，N=10，2σ）。

项目组挑选了罗河铁矿脉状矿石与小包庄铁矿浸染状矿石中与磁铁矿共生的金云母，开展了40Ar-39Ar同位素年龄测试。结果显示，罗河铁矿床形成时代为133.72±0.90Ma，小包庄铁矿的形成时代为130.32±0.78Ma，两个矿床的成矿时代基本一致。罗河-小包庄铁矿的成矿时间与盆地内玢岩型铁矿的成矿时间一致，主要集中在133～130Ma。

综合分析，小包庄铁矿与罗河铁矿是同一矿化事件在不同部位的产出，矿床的形成与砖桥旋回末期闪长玢岩深部侵位作用有关。砖桥旋回末期，闪长质熔浆沿断裂快速上侵至砖桥组火山岩地层中，岩浆在固结过程中产生的热液交代萃取闪长玢岩与砖桥组中的成矿物质，形成浸染状矿石（小包庄铁矿）；随着成矿作用的进行，由于闪长玢岩岩体的侵位及岩穹顶部气液隐爆作用，闪长玢岩岩体上部的砖桥组形成放射状与层状的裂隙，含矿热液受到温度降低、压力释放等一定物理化学条件的影响，在构造裂隙中充填成矿，形成脉状-网脉状矿石（罗河铁矿）。