河北承德黑山鐵礦床熱液成礦特征

王善輝　耿磊

摘 要：黑山大型釩鈦磁鐵礦礦床產于大廟斜長巖雜巖體中，是承德地區(qū)最重要的“大廟式”巖漿型鐵礦床。筆者在礦區(qū)野外地質觀察過程中發(fā)現(xiàn)，穿插于斜長巖中的鐵磷礦脈、磁鐵礦硫化物礦脈有熱液成礦作用的顯示，表明黑山鐵礦床成因除傳統(tǒng)認為的巖漿期結晶、熔離、礦漿貫入成礦作用外，還有熱液期的成礦作用發(fā)生。

關鍵詞：大廟式鐵礦床；礦質背景；河北承德黑山

一、成礦地質背景

黑山鐵礦床位于河北省承德市高寺臺鎮(zhèn)王營村，地理坐標為東經11705139”～117。5215”，北緯40。09728”～41。10728”。礦區(qū)地處華北地臺北緣燕山臺褶帶與內蒙地軸的交接地帶，區(qū)域上北有豐寧-隆化深斷裂，南有古北口一承德-平泉深斷裂；紅石砬一大廟深斷裂從礦區(qū)南部穿過。

礦區(qū)出露的地層以新太古界單塔子群變質巖系為主，古元古界變質深成巖類、中上元古界以碳酸鹽巖為主的沉積巖、中生界侏羅一白堊系火山及陸相碎屑沉積巖、第四系沖洪積物均有分布。

大廟斜長巖雜巖體位于區(qū)內大廟、馬營至上蒼一帶，是我國唯一的巖體型斜長巖雜巖體。其平面形態(tài)為三角形，東西長約40km，南北寬2～9km，侵位于太古宙單塔子群角閃斜長片麻巖中，因受到中生代侏羅-白堊系火山沉積地層的覆蓋，出露不連續(xù)。大廟斜長巖雜巖體包括85%的斜長巖，11%的蘇長巖和輝長巖，4%的紋長二長巖、石英紋長二長巖、花崗巖，以及少量的橄長巖，相互間呈侵入接觸關系，賦存有豐富的Fe.Ti.P礦床。侵位年齡分別為斜長巖1726±9Ma（Zhangeta1.，2007）、蘇長巖1693±7Ma和紋長二長巖1715士6～1742±17Ma

二、礦床地質特征

黑山大型釩鈦磁鐵礦礦床產于大廟斜長巖雜巖體中，礦化嚴格受基性巖體的控制。礦區(qū)內雜巖體主要由斜長巖和蘇長巖兩類基性巖組成。斜長巖根據(jù)蝕變作用可分為鈉黝簾石化斜長巖、綠泥石化斜長巖、混染斜長巖。鈉黝簾石化斜長巖呈白色，由鈉黝簾石化的斜長石組成，半自形中粗粒等粒鑲嵌結構，塊狀構造，部分發(fā)生硅化而致密堅硬；綠泥石化斜長巖與前者相比，常分布在蘇長巖體和鐵礦體周圍，是鐵礦體的近礦圍巖，以綠泥石為主的暗色礦物多沿斜長巖后期脆性裂隙交代或充填，顯示后期熱液活動的特點；混染斜長巖的主要礦物成分除斜長石外，還有紫蘇輝石、單斜輝石、鈦磁鐵礦、磷灰石等，巖石呈交代殘余結構，斑雜狀、似角礫狀構造，普遍發(fā)生了蝕變作用。蘇長巖體呈不規(guī)則脈狀或透鏡狀，多為互不相連的獨立巖體，以巖體群出現(xiàn)。蘇長巖與斜長巖接觸界面截然，為斜長巖固結后沿斜長巖體的構造裂隙侵入，蘇長巖脈中可見斜長巖的捕虜體。鐵礦體與蘇長巖密切共生，蘇長巖為礦源巖。

黑山鐵礦區(qū)目前有Ⅰ號和Ⅱ號兩個采區(qū)。Ⅰ采區(qū)有①、②號兩個礦體群，分布于地表（約海拔800m）至地下約一300m海拔標高，由近百個礦體（盲礦體）組成，由于受壓扭性構造控制，礦體向西偏南雁行斜列側伏。地表出露礦體有①.1、①-2、②.1及②-2等，盲礦體有①-5及①-6等，大部分為致密塊狀鐵礦石和鐵磷礦石，礦石中TFe>30%。Ⅱ采區(qū)中礦體主要為③、⑥和⑧號礦體群，礦體多呈不規(guī)則脈狀成群出現(xiàn)。與Ⅰ采區(qū)相比，Ⅱ采區(qū)礦石品位略低，磷含量更高。

黑山鐵礦的礦石類型按主要組成礦物的組合形式可分為（1）釩鈦磁鐵礦石：主要由釩鈦磁鐵礦組成，粒狀鑲嵌結構、交代結構、填隙海綿隕鐵結構，塊狀構造、浸染狀構造、斑雜狀構造；（2）鐵磷礦石：主要由釩鈦磁鐵礦和磷灰石組成，

粒狀鑲嵌結構、交代結構、填隙結構、海綿隕鐵結構，塊狀浸染狀構造、塊狀構造；（3）含硫化物鐵礦石：由釩鈦磁鐵礦、磷灰石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、少量黃銅礦等組成，浸染狀結構、海綿隕鐵結構，塊狀構造、浸染狀構造，TFe含量高低不定。脈石礦物主要為綠泥石、斜長石、紫蘇輝石。圍巖可分兩類：一類是斜長巖類，它們多作為貫人式高品位鐵礦石的直接圍巖，礦體與圍巖界限明顯；另一類礦體圍巖是蘇長巖類。礦化蝕變發(fā)育，主要為綠泥石化，并常發(fā)育與綠泥石共生的石英。

三、熱液成礦特征

黑山鐵礦床成礦作用發(fā)生在斜長巖侵位固結后。前人認為成礦作用發(fā)生于巖漿期，或為含礦蘇長巖質巖漿侵位形成具海綿隕鐵結構、浸染狀構造的鐵礦石；或以巖漿活動晚期熔離的礦漿貫人，形成具有塊狀構造的礦石。

筆者研究發(fā)現(xiàn)，黑山Ⅰ、Ⅱ采區(qū)斜長巖中的鐵礦化、鐵磷礦化和含硫化物礦化均為沿斷層或裂隙充填交代成因的熱液型礦化：

（一）鐵礦化：釩鈦磁鐵礦主要呈脈狀分布于斜長巖中的斷裂破碎帶中，界線截然，脈粗細不一，分支多，產狀復雜，斷裂破碎帶中可見磁鐵礦透鏡體。沿斜長巖裂隙交代的鐵礦化與圍巖界線截然，礦脈邊部有淡青色蝕變邊，為斜長石的絹云母化所致，具有熱液成礦的特征。

（二）鐵磷礦化：鐵磷礦化與鐵礦化密切共生，釩鈦磁鐵礦-磷灰石呈脈狀發(fā)育于斜長巖中，為斜長巖固結成巖后沿脆性斷裂裂隙進入，礦脈邊部的斜長巖發(fā)生了蝕變，有綠泥石化、綠簾石化等。礦脈中鐵礦化和鐵磷礦化具有明顯的分帶，一

般中心以釩鈦磁鐵礦為主，礦脈兩側為釩鈦磁鐵礦和磷灰石共生的鐵磷礦化，二者界線較清楚，有人認為該礦脈為礦漿貫入成因，但筆者在該礦脈的磷灰石中只發(fā)現(xiàn)大量流體包裹體，沒有找到熔融包裹體，說明是熱液充填鋤脈。該礦脈也符合熱液階段性礦化的特點：首先是富揮發(fā)分的鐵磷礦化先發(fā)生，然后釩鈦磁鐵礦充填裂隙中心。③含硫化物鐵礦化：斜長巖中可見含硫化物鐵礦脈，硫化物（磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦）均勻分布于釩鈦磁鐵礦中，邊部有綠泥石化邊及綠泥石網脈，該綠泥石也成網脈穿插于斜長巖中，顯示熱液成礦特征。

四、結論

（一）河北承德黑山鐵礦床除發(fā)育巖漿結晶分異、熔離貫人型礦化外，還發(fā)育熱液成因的鐵礦化、鐵磷礦化和含硫化物鐵礦化。

（二）鐵磷礦石的磷灰石中原生包裹體為流體包裹體，其均一溫度雖然變化范圍大，但鹽度高、子礦物種類復雜，組成中富含CO：和CH。等，顯示以巖漿熱液為主。

（三）成礦機理可能與大氣降水對巖漿熱液的稀釋有關，沸騰作用可能不重要。

參考文獻：

[1]趙一鳴.中國主要富鐵礦床類型及地質特征[J].礦床地質，2013，04：686-705.

[2]張連昌，翟明國，萬渝生，郭敬輝，代堰锫，王長樂，劉利.華北克拉通前寒武紀BIF鐵礦研究：進展與問題[J].巖石學報，2012，11：3431-3445.