张保庄铁矿床地质特征

张保庄铁矿床是2007年招远市昌林实业有限公司委托山东省第四地质矿产勘查院探明的一大型铁矿床，由25个矿体组成，(332+333)类资源量16335.5万t，为大型铁矿床。

一、矿床地质特征

张保庄铁矿床位于汶上-东平铁矿带东南部，其走向大致呈340°～345°，局部弯曲变形。

张保庄矿床地层特征与张家毛坦矿床基本一致，第四系广泛分布，下伏地层主要为新太古界泰山岩群雁翎关组、山草峪组和古近系官庄群朱家沟组。矿床即产于山草峪组内。

图4-10张保庄铁矿床0号勘探线剖面图

矿床内褶皱构造、断裂构造及节　理较发育。褶皱处于结晶基底区域单斜构造的背景下，也显示小规模的向形、背形特征，4号勘探线至0号勘探线间Ⅱ号矿体延伸发生弯曲，由北向南走向呈342°→325°→344°→354°→315°变化。矿体在倾向上具有分支、复合现象，在复合部位，矿体变厚(图4-10)。另外岩石中普遍发育规模不等的揉皱，显示塑性变形特征。该构造是在北东向的挤压机制下形成的。

矿床内发育黄庄-前水河断裂及郭仓断裂束的一部分。断裂规模较大，贯穿整个矿区，宽度为8～10m，走向在280°～285°之间，北东倾向，产状较陡。该断裂形成较早，被北西向断裂截切、错断，发育有北北西向的次级断裂。断裂南西盘磁异常峰值较北东盘高，且形态较北东盘规整，南西盘无盖层分布，北东盘发育寒武系，该断裂为北东倾向的张性正断层。

矿区南部属郭仓断裂束的一部分(F1、F2)。该断裂影响新太古界泰山岩群及古近系官庄群分布，对矿区南部矿体影响尤为明显，造成矿体出露不规则，表现为磁异常形态不规则。断裂走向与结晶基底片理一致，北西向穿过矿区西南部，走向330°～340°，倾向南西，倾角70°～80°，以张性右行正断层为主。该类断层形成较晚，截切、错动黄庄-前水河断裂，导致该断裂在矿区呈北西西向展布，而在北侧邻区则呈北西走向。

矿区岩浆岩不发育，主要为燕山期岩脉裂隙充填，产状、规模不一，一般对矿体破坏不大。岩性主要有石英正长(花岗)斑岩、闪长岩、闪长玢岩、脉石英及伟晶岩等，另发育少量规模很小的碳酸盐、黄铁矿等岩脉。

石英正长(正长花岗)斑岩脉规模较小，宽度均不超过5m，延伸不远，以北西走向为主，倾角较陡。闪长岩脉规模小，宽度不超过1m，多自然尖灭，产状不一，以顺片理发育者居多。闪长玢岩脉宽度介于0.3～2.8m之间，延伸不远，走向不规则，与岩芯轴夹角多较小。伟晶岩脉，规模不一，脉宽介于0.3～5m之间，多斜切层理侵入，延伸不远即尖灭。石英脉，规模多较小，脉宽多在10cm以下，个别为0.3～1m，产状不一，顺层理或斜切层理均有，且界面多弯曲。

二、矿体特征

矿床由25个铁矿体组成，自下而上编号为Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ2-2、Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3、Ⅳ4、Ⅳ5、Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅵ1、Ⅵ2、Ⅵ3、Ⅶ1、Ⅶ2、Ⅷ1、Ⅷ2、Ⅷ3、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ，其中以Ⅱ号矿体规模最大(图4-10)，为矿区的主矿体。

矿体多呈层状、似层状、透镜状产于泰山岩群山草峪组含铁建造岩系中，各矿体大致近平行分布，产状与围岩一致，沿走向、倾向矿体均呈舒缓波状，且具分支、复合现象。各矿体特征见表4-7，主要矿体特征具体描述如下。

1.Ⅱ号矿体

该矿体呈似层状、层状，走向延伸1866m，沿倾向延伸达1302m。矿体走向大致在342°左右，4号勘探线以南构造影响明显。矿体弯曲变形，向南东尖灭，倾向南西，倾角介于27°～62°之间，局部在40°左右，向深部延伸矿体趋缓，倾角最小为27°。矿体沿走向、倾向具分支、复合现象，最多形成了9条分支。矿体向下有继续延深趋势，向南侧尖灭，向北被黄庄-前水河断裂错断，北盘矿体位于邻区。

矿体中发育较多节　理及规模较小的岩脉，局部发育揉皱构造，但对矿体影响较小。

矿体位置与其地表磁异常强度、分布相吻合。矿体单样mFe最高品位为34.90%，最低品位为0.11%(剔不掉样品)，平均品位为21.01%，品位变化系数为24.54%;TFe最高品位为38.39%，最低品位为1.93%(剔不掉样品)，平均品位为30.01%，品位变化系数为16.95%。矿体最大厚度为40.08m，最小厚度为0.65m(矿体尖灭点)，平均真厚度为22.83m，厚度变化系数为42.44%。该矿体属有用组分分布均匀、厚度稳定、形态简单、构造较简单的大型矿体。

2.Ⅲ1号矿体

该矿体呈似层状，矿体长约950m，斜深700m，矿体走向330°～356°，倾向南西，倾角为45°～68°，局部为37°～42°。矿体沿走向、倾向具分支、复合现象，最多有4个分支，无断裂构造、岩脉破坏，与其地表磁异常强度、分布相吻合。

矿体单样mFe最高品位为29.22%，最低品位为0.44%(剔不掉样品)，平均品位为20.87%，品位变化系数为27.36%;单样TFe最高品位为35.51%，最低品位为5.00%(剔不掉样品)，平均品位为29.79%，品位变化系数为22.69%。矿体最大厚度为13.34m，最小厚度为2.81m，平均真厚度为6.04m，厚度变化系数为52.94%。该矿体属有用组分分布均匀、形态中等、厚度稳定、构造简单的中型矿体。

3.Ⅷ3号矿体

该矿体呈似层状，走向延伸700m，斜向延深455m，走向337°，倾向南西，倾角为35°～48°，无断裂、岩脉等破坏。矿体与其地表磁异常强度、分布基本相吻合，且矿体最多有5个分支。矿体单样mFe最高品位为34.63%，最低品位为15.13%，平均品位为23.84%，品位变化系数为26.97%;单样TFe最高品位为40.21%，最低品位为23.20%，平均品位为31.97%，品位变化系数为20.37%。矿体最大厚度为13.53m，最小厚度为0.87m(矿体尖灭点)，平均真厚度为4.71m，厚度变化系数为87.65%。该矿体属有用组分分布均匀、厚度较稳定、形态中等、构造简单的中型矿体。

三、矿石质量

1.矿石物质成分及结构构造

1)结构构造

铁矿石主要由磁铁矿、石英、普通角闪石及铁闪石等矿物组成，彼此相间排列，形成明显的条纹条带状构造，条纹宽度一般为1～4mm，有时大于5mm。根据磁铁矿条纹的形状及分布特征又可分为平行条纹状构造、不平行条纹状构造及皱纹状构造。

2)矿石矿物成分

金属矿物主要为磁铁矿，次为黄铁矿、磁黄铁矿及少量黄铜矿等，上部氧化带常见褐铁矿、赤铁矿。

脉石矿物主要为石英、普通角闪石、铁闪石，次为透闪石—阳起石、黑云母、石榴石、透辉石、斜长石、绿泥石、绿帘石以及电气石、磷灰石、金红石、褐帘石、榍石、方解石等。

矿石常具纤状-粒状变晶结构和粒状变晶结构，组成矿物颗粒细小。其中磁铁矿多聚集成条纹条带状集合体与脉石矿物相间分布，形成条纹条带状构造。

(1)磁铁矿。含量为35%～45%，反光下呈灰白色微带棕色，他形—半自形晶粒状，与脉石矿物镶嵌分布，多形成条纹条带状集合体，粒径一般为0.03～0.30mm，在上部氧化带局部被赤铁矿交代呈残留体状。

(2)黄铁矿。含量为5%，反光下呈浅黄色，局部聚集分布，呈细脉浸染状构造。呈他形—半自形粒状分布于磁铁矿及脉石矿物粒间，其形成时代晚于磁铁矿。

(3)磁黄铁矿。含量为2%～3%，反光下呈浅黄色微带棕色，局部聚集分布呈细脉浸染状构造。呈他形粒状分布于磁铁矿及脉石矿物粒间，其形成时代晚于磁铁矿。

(4)黄铜矿。较少见，反光下呈铜黄色，呈他形粒状分布于黄铁矿、磁黄铁矿粒间。

(5)赤铁矿。含量为5%，反光下呈灰白色，呈针状或叶片状分布于磁铁矿中，为交代磁铁矿而成，局部呈磁铁矿假象。

(6)褐铁矿。局部可见，呈粉末状或交代假象，沿裂隙分布。

(7)石英。含量多在45%～55%之间，粒径一般在0.17～0.68mm之间。

(8)铁闪石。铁闪石等的粒径一般在0.14～0.56mm之间，偶达1mm以上。

2.矿石化学成分、有益有害组分

矿石有益组分mFe品位为0.11%(剔不掉的夹石)～34.90%，平均品位为21.22%;TFe品位为1.93%(剔不掉的夹石)～40.21%，平均品位为30.13%。从品位变化规律来看，自下而上和随矿体增厚，品位有逐渐增高之趋势，而沿走向其品位变化不明显，整体矿化较均匀。

岩矿石的化学成分见表4-8、表4-9。数据显示，矿石中主要有害杂质SiO2含量较高，在43.00%～56.04%之间，平均为47.63%;S含量的高低与黄铁矿的多少有关，最大值为0.38%，最小值为0.01%，平均含量为0.18%;P含量较低且变化不大，一般为0.100%～0.380%，平均含量为0.15%。

矿石中微量元素含量较低(表4-9)：Cu(2.3～228.0)×10-6、Pb(3.9～15.5)×10-6、Zn(39.0～143.0)×10-6、Sn(0.5～11.9)×10-6、As(0.10～5.10)×10-6。

经前人在邻区矿体及与岩脉接触带附近取样分析可知，除个别样品中Au含量在0.1×10-6左右外，其余均在0.05×10-6以下。根据矿区的矿石类型、矿床成因及赋矿层位等与邻区一致，分析得出结论：区内矿石中Au的含量达不到综合利用要求。

四、矿石类型

1.矿石自然类型

矿石全铁与氧化铁的比值(TFe/FeO)一般在1.01～2.39之间，为原生磁铁矿石。有部分样品比值(TFe/FeO)在3.24～14.55之间，属氧化矿石。结合岩矿芯观察，矿区氧化带底界一般在90～100m范围内，矿体主体均赋存于氧化带之下，矿体中氧化矿石所占份额很少。

按组成矿石的主要铁矿物划分，矿区矿石分为磁铁矿石、赤铁磁铁矿石。

按矿石中主要脉石矿物的种类划分，矿区矿石均为石英型铁矿石。

按结构构造划分，矿区矿石主要为条带条纹状矿石，其中在矿化发育地段以致密块状矿石为主，另有少量碎裂状矿石。

2.矿石工业类型

矿体中mFe平均品位为21.07%，TFe平均品位为30.05%。根据矿体mFe/TFe的比值绝大多数小于85%的特点，确定矿石属于需选弱磁性铁矿石。

按造渣组分(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)之比值来划分(一般为0.04～0.14)，平均为0.08，可见矿区内矿石均为酸性矿石。

五、矿体围岩与夹石

1.矿体顶、底板及其分布

矿体围岩岩性较简单，主要为条带条纹状含磁铁(石榴)角闪石英岩，条带条纹状磁铁角闪石英岩及黑云变粒岩和各种片岩等。围岩在走向、倾向上，其矿物成分及化学成分均有变化，表现为一种岩性尖灭而代之另一种岩性，与原始沉积相变及矿化强弱有关。主要矿体围岩特征如下。

Ⅱ号矿体顶、底板围岩均为条带条纹状磁铁角闪石英岩、含磁铁角闪石英岩、黑云变粒岩、角闪黑云变粒岩。在局部地段稍有变化，如在4号勘探线ZK45深部底板围岩为花岗伟晶岩脉，在8号勘探线底板普遍出现含石榴石黑云变粒岩。大部分近矿围岩为含磁铁角闪石英岩和含磁铁斜长角闪岩，顶板近矿围岩mFe品位为0.06%～14.45%，TFe品位为3.42%～19.77%。局部地段TFe品位较高，如4号勘探线ZK42、ZK43顶板近矿围岩TFe品位为29.72%、20.70%;8号勘探线ZK85、ZK89顶板近矿围岩TFe品位为22.58%、29.04%;底板近矿围岩mFe品位为0.24%～14.87%，TFe品位为1.95%～19.62%。局部地段TFe品位较高，如0号勘探线ZK01底板近矿围岩TFe品位为21.22%;1号勘探线ZK13底板近矿围岩TFe品位为24.78%;2号勘探线ZK21底板近矿围岩TFe品位为20.55%;3号勘探线ZK31底板近矿围岩TFe品位为21.15%;4号勘探线ZK43、ZK4、ZK46底板近矿围岩TFe品位分别为22.55%、22.83%、27.46%;5号勘探线ZK52底板近矿围岩TFe品位为21.92%;6号勘探线底板近矿围岩TFe品位普遍较高，TFe品位为20.10%～23.60%;7号勘探线ZK73底板近矿围岩TFe品位为21.75%;8号勘探线底板近矿围岩TFe品位普遍较高，TFe品位为20.73%～23.42%。上述部位TFe品位较高者，mFe品位达不到边界品位。由此来看，Ⅱ号矿体底板近矿围岩TFe品位较高。

Ⅲ1号矿体顶、底板围岩与Ⅱ号矿体相同，顶板近矿围岩mFe品位为0.10%～2.37%，TFe品位为3.91%～16.27%;底板近矿围岩mFe品位为0.17%～11.87%，TFe品位为4.08%～16.22%。局部地段TFe品位较高，如1号勘探线ZK12底板近矿围岩TFe品位为23.80%，2号勘探线ZK21、ZK22底板近矿围岩TFe品位可达24.29%和26.15%。上述部位mFe品位达不到边界品位。

Ⅷ3号矿体顶、底板围岩也与Ⅱ号矿体相同，顶板近矿围岩mFe品位为7.40%～9.10%，TFe品位为17.73%～20.69%;底板近矿围岩mFe品位为0.63%～14.66%，TFe品位为2.51%～6.25%。局部地段TFe品位较高，如8号勘探线ZK88底板近矿围岩TFe品位为23.83%(mFe品位达不到边界品位)。

2.夹石(层)及其分布

矿体内的夹石主要为条带状含磁铁石榴角闪石英岩、透闪片岩、黑云变粒岩及闪长岩、伟晶岩等。根据对主要矿体夹石(层)的统计，Ⅱ号矿体内夹石分叉合并现象较多。由于其与矿体的界线是依靠分析结果来划分的，圈定出较多夹石，因而导致次要矿体厚度变化较大且具分叉和尖灭现象。矿区矿体夹石(层)产状与矿体一致，对矿体的连续性和矿石质量影响不大。各主要矿体夹石(层)特征叙述如下。

Ⅱ号矿体在0号勘探线有2层夹石，向上均具复合现象，在下部(ZK02)将矿体分为3个分支，厚度为2～5m，mFe品位为3.56%～14.17%，TFe品位为10.12%～26.53%;在1号勘探线有2层夹石，厚度均为2m，mFe品位为0.06%～14.66%，TFe品位为3.37%～25.13%，第1层夹石连续，第2层夹石向下复合，在上部(ZK11)2层夹石将矿体分为3个分支，在下部(ZK12)1层夹石将矿体分为2个分支;在2号勘探线有4层夹石，厚度为1～5m，最厚8m(ZK5)，均具复合尖灭再现现象，在ZK23第3层夹石内见到闪长岩脉，在上部(ZK5)1层夹石将矿体分为2个分支，在下部(ZK25)4层夹石将矿体分为5个分支，mFe品位为0.08%～14.94%，TFe品位为4.89%～29.16%;在3号勘探线有4层夹石，厚度为1～7m，上、下均连续，矿体分为5个分支，mFe品位为0.77%～12.91%，TFe品位为1.93%～24.71%;在4号勘探线有6层夹石，厚度为1～8m，最厚15m(ZK4)，不连续，均具复合尖灭再现现象，在ZK4第2层夹石内见到花岗斑岩(脉)，在上部(ZK3)3层夹石将矿体分为4个分支，在下部(ZK46)2层夹石将矿体分为3个分支，mFe品位为0.08%～14.98%，TFe品位为1.95%～29.25%;在5号勘探线有5层夹石，厚度为1～5m，上、下均连续，将矿体分为6个分支，mFe品位为0.28%～14.80%，TFe品位为3.98%～28.20%;在6号勘探线有8层夹石，厚度为1～8m，除6～8层夹石连续外，其他夹石(层)不连续，均具复合尖灭再现现象，在下部ZK65第2层夹石内见到花岗斑岩(脉)，在上部(ZK1)5层夹石将矿体分为6个分支，在下部(ZK68)6层夹石将矿体分为7个分支，mFe品位为0.21%～14.73%，TFe品位为3.91%～28.76%;在7号勘探线有2层夹石，厚度为1～7m，上、下均连续，将矿体分为3个分支，mFe品位为0.14%～14.66%，TFe品位为4.33%～28.76%;在8号勘探线有6层夹石，厚度为1～6m，最厚9～11m，第5～6层夹石连续，其他夹石(层)不连续，均具复合尖灭再现现象，在下部ZK65第2层夹石内见到花岗斑岩(脉)，在上部(ZK82)5层夹石将矿体分为6个分支，在下部(ZK810)6层夹石将矿体分为7个分支，mFe品位为0.11%～14.87%，TFe品位为4.75%～35.32%。

Ⅲ1号矿体在3号勘探线有2层夹石，厚度为1～2m，mFe品位为0.50%～1.66%，TFe品位为4.47%～11.14%;在2号勘探线有3层夹石，厚度为1～5m，最厚7m，mFe品位为1.31%～11.00%，TFe品位为6.21%～19.66%，在上部(ZK5)3层夹石向上将矿体分为4个分支，向下复合，在下部(ZK23)3层夹石具复合现象;在1号勘探线有2层夹石，厚度为1～3m，mFe品位为0.07%～10.33%，TFe品位为6.14%～20.59%，在上部(ZK11)2层夹石向上将矿体分为3个分支，向下复合。

Ⅷ3号矿体在8号勘探线有2～4层夹石，厚度为1～2m，最厚7m，mFe品位为0.41%～14.51%，TFe品位为4.24%～25.57%;上部(ZK88)4层夹石将矿体分为5个分支，下部(ZK88)2层夹石将矿体分为3个分支。

六、围岩蚀变

矿床经过后期岩浆活动和不同程度的动力变质作用的改造，各种围岩蚀变较强烈，有绿帘石化、绿泥石化、蛇纹石化、电气石化、透闪石化、硅化和碳酸盐化等。

常见蚀变有硅化，表现为石英矿物成分增多，岩石矿物粒度细，部分石英矿物析出富集，形成石英细脉，沿岩、矿石层理分布。绿泥石化多见于沿矿石层理发育的裂隙面和碎裂岩顶、底板上，为动力变质的产物。碳酸盐化在岩、矿石中普遍发育，主要表现形式为沿岩、矿石裂隙细脉状不规则分布。