河北省興隆縣大柏林鐵礦礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦標志

白松

摘要：河北省興隆縣大柏林鐵礦位于華北地臺北緣，燕山臺褶皺帶，馬蘭峪復背斜，密云臺穹西部，礦床為“鞍山式”鐵礦。鐵礦體賦存于太古界遷西群跑馬場組斜長片麻巖中，含鐵層南北延長大于3km，寬500-2000m，鐵礦體呈層狀、似層狀近南北向，沿鐵礦層斷續(xù)分布。礦體的形態(tài)及產(chǎn)狀嚴格受層位控制。本文總結了大柏林鐵礦成礦地質(zhì)特征及找礦標志，對該地區(qū)地質(zhì)找礦工作有借鑒意義。

關鍵詞：大柏林；磁鐵礦；找礦標志

1區(qū)域地質(zhì)

中國最古老的地質(zhì)單元是華北克拉通，從元古代呂梁運動形成結晶基底后，在中生代之前，就很少有重大的構造事件。自中生代以來，本區(qū)域就進入了陸內(nèi)造山階段，構造巖漿活動頻繁，并且與之相伴形成了金、銀、銅、鉛、鋅、鉬、鐵等金屬礦產(chǎn)成為國內(nèi)重要的金屬成礦帶之一。區(qū)域內(nèi)主要覆蓋地層有太古界遷西群跑馬場組（為本區(qū)主要礦源層，以片麻巖為主，鐵礦體發(fā)育在該層位中）；中元古界長域系、長城系。在區(qū)域上褶皺、斷裂極為發(fā)育。褶皺為馬蘭峪復式背斜的北西傾伏端，在其兩翼及頂部次級褶皺很發(fā)育；斷裂構造具多期性和多方向性，這些褶皺、斷裂的繼承、交錯構成本區(qū)復雜的構造格架。本區(qū)域的巖漿活動以不同強度、不同規(guī)模貫穿于整個地質(zhì)歷史。在時間上， 具有多旋回性；在活動方式上具多樣性， 有深成、淺成、超淺成和噴出相，在巖石類型上，從超基性、基性、中（ 堿） 性、酸性均有分布。

2礦區(qū)地質(zhì)

2.1礦區(qū)地層

2.1.1太古界遷西群跑馬場組：分布在礦區(qū)東部，幾乎占礦區(qū)面積的三分之二。其巖性由斜長角閃片麻巖夾斜長角閃巖、混合片麻巖、黑云變粒巖、角閃黑云變粒巖及混合巖組成，局部見磁鐵角閃巖、磁鐵石英巖夾層。巖層走向總體近南北向，傾向西。本區(qū)的鐵礦體發(fā)育于該組地層。

2.1.2中元古界長城系常州溝組：分布在礦區(qū)西側。巖石主要為含礫粗粒長石石英砂巖。巖層走向總體近南北，傾向由南東或東轉向北西。

2.1.3長城系串嶺溝組：主要分布在礦區(qū)北西側。巖性主要為粉砂質(zhì)、鈣質(zhì)頁巖，含長石粉砂巖夾細粒石英砂巖，局部夾碳酸鹽巖簿層或扁豆體。

2.1.4長城系團山子組：分布在礦區(qū)西部。主要是深灰、灰黃、厚層狀白云巖夾含礫白云巖、簿層狀白云巖、細粒石英砂巖及鈣質(zhì)頁巖。底部為白色厚層含長石石英砂巖。

2.1.5長城系大紅峪組：分布在礦區(qū)西部，巖石由白色、灰白色厚層或塊狀石英巖狀砂巖、長石石英砂巖、含鐵質(zhì)結核砂巖組成。

2.2礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育，主要為閃長巖脈、閃長玢巖脈及花崗閃長巖脈。侵入方向以多為北東向或北北西向，少量呈近東西向，脈長50m-600m，寬一般為1-5m。

2.3礦區(qū)構造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育，計有大小斷裂32條。可分為近南北向、近東西向、北東向及北西向等四組，其中近南北向斷裂為礦區(qū)的主要斷裂。

2.3.1.近南北向斷裂：近南北發(fā)育的斷裂構造規(guī)模最大。與礦化關系最密切的是大柏林-雨霖溝近南北向斷裂帶（F4），位于礦區(qū)西部，貫穿礦區(qū)?？傮w上呈“S”型。傾向（北）東。斷裂下盤下降，上盤上升，屬切割很深的逆沖斷裂。

2.3.2.近東西向斷裂：在近東西向斷裂中，以F30規(guī)模最大，為張性斷裂。

北東向及北西向斷裂規(guī)模小，可見北東向及東西向斷裂切割近南北向斷裂現(xiàn)象，為后期斷裂。

3礦區(qū)物探異常特征

磁場特征

地面高精度磁法測量顯示，本區(qū)明顯可分為三個不同的磁場區(qū)（圖1）：礦區(qū)西部為低負值異常場區(qū)，△Z值大多在0～-200nT之間，負值南部出現(xiàn)少量低正異常；礦區(qū)東北部，為帶狀強異常場區(qū)，△Z值大多在100～3000nT之間變化，最大值為3994nT，在高值異常一側常伴隨負值異常； 本區(qū)東南部為弱跳躍場區(qū)，△Z值大多在0～400nT之間變化，東南端出現(xiàn)負異常。

磁場的三個分區(qū)與地層巖石對比，正好反應了礦區(qū)三個不同地質(zhì)體的磁性特征：礦區(qū)西部低負值異常場區(qū)，是中元古界長域系未變質(zhì)的一套碳酸鹽巖、砂巖、頁巖，巖石中很少或無鐵鎂礦物及磁鐵礦；礦區(qū)東北部帶狀強異常場區(qū)，是太古界遷西群跑馬場組一套含角閃石、及磁鐵礦層的變質(zhì)巖系，區(qū)內(nèi)14條鐵礦體有13條賦存在其中；東南部弱跳躍場區(qū)是太古界遷西群跑馬場組一套變質(zhì)巖系，與北部變質(zhì)巖系比較，巖石混合巖化較強，鐵鎂礦物及磁鐵礦少為特征。

大柏林銀多金屬礦區(qū)磁場特征圖（圖1）

○4號礦體：在本條礦體上布設了三條剖面，在地表礦體出路部位均有很高的磁異常出現(xiàn)，最高值可達3500nT。磁異常曲線呈現(xiàn)西緩、東陡趨勢，反映了下部鐵礦體西傾現(xiàn)象與○4號礦體的特征和所測異常曲線反映的地質(zhì)體情況非常吻合。

○5號礦體：在本條礦體上布設了兩條剖面，其中一條剖面所測異常曲線比較平緩，兩個剖面的峰值點都在500nT上下變化。

○10號礦體：在本條礦體五條剖面， 所測異常曲線反映的地質(zhì)體情況與地表已知○10號礦體特征基本一致。

○13號礦體：該礦體上布設了兩條剖面。剖面所測異常曲線很好的反映了礦體出處的位置及走向。

4礦體特征

本區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)鐵礦體16條，其中④⑤⑩⒀四條鐵礦體為主要礦體。礦體長200m-1050m不等，厚度1—12m。礦體均呈近南北向展布，一般西傾，傾角50°—70°，產(chǎn)狀與遷西群跑馬場組變質(zhì)巖系產(chǎn)狀一致。礦體圍巖以斜長角閃片麻巖為主，次為混合片麻巖，礦體為磁鐵石英巖及磁鐵角閃巖。四條礦體估算總資源量為351萬噸。

④號鐵礦體：位于4線和18線之間，礦體呈扁豆狀，為兩條平行的礦體，水平厚度8m，地表控制長度374m。

⑤號鐵礦體：⑤號鐵礦體：礦體呈脈狀產(chǎn)出。平均寬度3.33m，控制長度435m。

⑩號鐵礦體：位于4線和1線之間，礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，總體產(chǎn)狀280°∠55°，長約500m。

⒀-1號鐵礦體：位于43線和27線之間，礦體呈扁豆狀。水平厚度3.44m，控制長度104.65m。

5礦床成因

礦區(qū)鐵礦和國內(nèi)乃至世界早前寒武紀含鐵建造一樣，都是以條帶狀硅鐵建造為特征。結合本礦區(qū)鐵礦特點，礦床成因可推斷為：太古代沉積了一套含基性、超基性的火山碎屑巖，在區(qū)域變質(zhì)作用下，變質(zhì)熱液進一步將地層內(nèi)硅質(zhì)、鐵質(zhì)重結晶，在有利成礦部位富集成條帶狀鐵礦層。在后期的巖漿侵入過程中，受巖漿熱液作用富集成礦。

根據(jù)本區(qū)鐵礦如下特征：1.鐵礦層嚴格受太古界遷西群跑馬場組中的石英-閃石組成的條帶狀變質(zhì)層位控制。2.鐵礦呈層狀、似層狀，產(chǎn)狀與圍巖一致。3.礦石礦物成分簡單，以磁鐵礦為主。4.鐵礦中無明顯的熱液蝕變。因此，認為本礦區(qū)鐵礦是典型的沉積變質(zhì)成因，屬于優(yōu)地槽相，中級變質(zhì)帶中的鞍山式鐵礦。

6找礦標志

6.1地質(zhì)標志

（1） 層位標志：鐵礦均賦存在太古界遷西群跑馬場組變質(zhì)巖系中，因此該組地層發(fā)育區(qū)是鐵礦的區(qū)域找礦標志。

（2）巖性及巖性組合標志：斜長角閃片麻巖，特別是角閃磁鐵石英巖的出現(xiàn)可以作為鐵礦的直接的找礦標志。

6.2地球物理標志

（1）區(qū)域航磁異常連續(xù)、定向分布，是鐵礦選擇找礦靶區(qū)的主要依據(jù)。

（2）地面高精度磁測異常值連續(xù)，并大于1000nT的部位，是鐵礦體的重要找礦標志。

參考文獻：

[ 1 ] 王佳志、李富昌， 張啟圻等河北省興隆縣大柏林多金屬礦詳查報告

[ R ]遼寧省有色地質(zhì)局108隊.2011.12endprint