寬城建龍礦業(yè)有限公司豆子溝鐵礦礦床成礦地質(zhì)特征

杜海峰

摘 要 本區(qū)礦床屬沉積變質(zhì)鐵礦床，即典型的“鞍山式”變質(zhì)鐵礦床，礦體賦存于遵化巖群灤陽組變質(zhì)巖系地層中，豆子溝鐵礦區(qū)共發(fā)育兩個礦帶，編號為Ⅰ、Ⅱ號礦帶。Ⅰ號礦帶位于礦區(qū)的北部，由Ⅰ—1、Ⅰ—2、Ⅰ—3、Ⅰ—4四條礦體組成；Ⅱ號礦帶位于礦區(qū)的南部，由Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3三條礦體組成。

關(guān)鍵詞 鐵礦 褶皺構(gòu)造 斷裂構(gòu)造 沉積變質(zhì)

中圖分類號：TD913 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1礦區(qū)概況

礦區(qū)位于寬城滿族自治縣縣城184€胺轎唬本？5.60公里，運(yùn)距30.00公里，行政隸屬寬城滿族自治縣碾子峪鎮(zhèn)沙窩店村管轄。承—秦省級公路從礦區(qū)東部15km處通過，其間有縣、鄉(xiāng)簡易公路相連，交通條件方便。

2工作區(qū)地質(zhì)

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺（I2）燕山臺褶帶（Ⅱ22）東段馬蘭峪復(fù)式背斜（Ⅲ72）北翼寬城凹斷束（Ⅳ242）南部。

2.1地層

區(qū)內(nèi)出露地層有太古界遵化群張杖子組（Ar2Z）、灤陽組（Ar3l）、中元古界長城系高于莊組一段（Chg1）和新生界第四系全新統(tǒng)（Q4）地層。敘述如下：

張杖子組（Ar2Z）： 張杖子組變質(zhì)巖系地層分布在礦區(qū)的西北部，F(xiàn)2斷層以北，巖性主要為斜長角閃巖。地層總體走向70€?。?€埃閬蚰希憬？0€??？5€?。?/p>

灤陽組（Ar3l）：灤陽組變質(zhì)巖系地層分布在礦區(qū)的西南部，呈大面積出露，占礦區(qū)總面積的80%以上。地層總體走向70€??？0€？傾向南，局部傾向北，傾角50€?。?€啊0囪倚圓煌上露戲摯煞治鲅倚遠(yuǎn)危址質(zhì)鋈縵攏？

一段（Ar3l1）： 巖性主要為角閃斜長片麻巖?；抑粱液谏?，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要由斜長石（42～62%），普通角閃石（15～20%）組成。局部混合巖化較強(qiáng)。地表多見有高嶺土化及輕微的綠泥石化。局部混合巖化較強(qiáng)處形成鉀長混合質(zhì)黑云角閃斜長片麻巖；局部夾石榴石，形成含石榴石質(zhì)黑云角閃斜長片麻巖。

二段（Ar3l2）：主要巖性為石榴石質(zhì)黑云變粒巖，夾數(shù)層磁鐵石英巖。變粒巖巖性較復(fù)雜，主要有淺色變粒巖、角閃斜長變粒巖、混合質(zhì)變粒巖及石榴輝石變粒巖等。變粒巖中所夾磁鐵石英巖有數(shù)層，多呈似層狀，厚度變化很大，一般為2m～70m，它們均分布在背斜核部，為本區(qū)主要可采鐵礦層。變粒巖礦物成分變化較大，但以含有單斜輝石和鐵鋁榴石為其顯著特征，其中單斜輝石含量一般>5%，在核部變粒巖由上而下，鐵鋁榴石含量增多，普通角閃石含量減少。

高于莊組（Chg1）：分布在區(qū)內(nèi)東部，與遵化群灤陽組變質(zhì)巖為斷層接觸，使太古界變質(zhì)巖系超覆于長城系高于莊組之上。巖性主要為薄層—中厚層燧石條帶含錳結(jié)核白云巖。地層傾向北，傾角41€??？5€?。?/p>

第四系全新統(tǒng)（Q4）：主要有人工堆積物、沖洪積物、殘坡積物，其中人工堆積物主要分布在排碴廠及露天采場周圍，沖洪積物主要分布在溝谷中，殘坡積物主要分布在溝谷旁側(cè)及山間緩坡地帶。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)經(jīng)過多次構(gòu)造活動，形成以褶皺、斷裂為主的復(fù)雜多樣的構(gòu)造格局。通過構(gòu)造分析得知礦區(qū)構(gòu)造活動期主要有兩期：太古代遵化期和中生代活動期。太古代遵化期以褶皺為主，斷裂次之；中生代活動期以斷裂為主。分述如下：

太古代遵化期構(gòu)造：

礦區(qū)太古代遵化期構(gòu)造處在中深構(gòu)造層次，生成豆子溝復(fù)背斜及伴生斷裂、裂隙。復(fù)背斜包括豆子溝背斜和南側(cè)的向斜，背斜是主要的控礦構(gòu)造。

中生代構(gòu)造：

中生代構(gòu)造以斷裂為主，其中F1和F2斷裂規(guī)模較大，在長河交匯處使它們之間的豆子溝斷塊由西向東移動3km，使太古界變質(zhì)巖系超覆在中元古界長城系高于莊地層之上，并構(gòu)成礦區(qū)斷裂骨架。

中生代豆子溝斷塊的移動首先是太古代斷裂（F4、F8、F9、F10）復(fù)活，并使其強(qiáng)度和規(guī)模增大，使其向西延伸出礦區(qū)，并呈收斂狀，在8線西F4和F8之間組成斷裂破碎帶。北西方向斷層主要有F17、F18、F20等，北東方向斷層主要有F3、F4、F8等。且北西向切割北東向斷層，所以北西向斷層生成略晚，它們均帶有扭性。礦區(qū)主要斷裂見表1。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造格局在區(qū)域上由北向南的壓力和由西向東的扭力之合力（即壓扭力），經(jīng)歷較長一段時間作用下形成的。斷裂東密西稀是由于豆子溝斷塊東移，F(xiàn)1斷層面由西向東傾角逐漸增大所造成的。

2.3巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動不發(fā)育，在太古代有基性火山巖噴發(fā)活動，末期有偉晶巖侵入活動，中生代有中基性巖脈侵入。

太古代巖漿活動：

太古代偉晶巖主要呈脈狀沿豆子溝背斜縱張節(jié)理和橫張節(jié)理充填，個別沿太古代斷層局部充填侵入。偉晶巖脈最大寬度小于5m，一般1m，延長不超過百米，產(chǎn)狀與縱、橫節(jié)理產(chǎn)狀一致，傾角較陡一般大于70€??？

偉晶巖在近地表以脈狀充填為主，向深部大約在標(biāo)高360m以下，出現(xiàn)不規(guī)則脈狀混染，充填和交代并舉，并產(chǎn)生偉晶巖化。它們切割和交代圍巖及磁鐵石英巖。由于偉晶巖脈或混染體較小，對礦體輕度影響，對鐵礦石質(zhì)量有一定影響。當(dāng)以脈狀充填于磁鐵石英巖時，使脈旁磁鐵礦粒徑變粗（達(dá)3.5mm），并使脈旁鐵礦石品位升高；當(dāng)以不規(guī)則脈狀混染交代磁鐵石英巖時，使該處的磁鐵礦粒徑變粗（3～5mm），而品位變低，甚至達(dá)不到工業(yè)品位?？傊畟ゾr增大了礦體厚度和品位變化幅度。

中生代巖漿活動：

本區(qū)中生代巖漿活動不發(fā)育，只有少量脈巖活動。在F2和F4斷層中局部見有閃長巖脈侵入，規(guī)模很小，遠(yuǎn)離礦體對鐵礦無影響。

2.4圍巖蝕變

蝕變作用有太古代混合巖化、偉晶巖化和中生代動熱變質(zhì)作用。

太古代混合巖化作用：

礦區(qū)混合巖化較強(qiáng)，但各部位強(qiáng)度不同，在背斜外翼及傾伏端較強(qiáng)；翼部和核部較弱，在核部很不均一，強(qiáng)弱懸殊。蝕變較強(qiáng)時生成混合質(zhì)黑云片麻巖和混合質(zhì)變粒巖，脈體成分可達(dá)40%～50%；蝕變較弱時脈體成分在10%以下，甚至沒有。混合巖化在局部交代磁鐵石英巖，因強(qiáng)度低，對鐵礦體無影響，對鐵礦石品位有影響。endprint

中生代動熱變質(zhì)作用：

動熱變質(zhì)作用實(shí)質(zhì)上是中生代作用于老變質(zhì)巖（包括礦層）上的中低溫?zé)嵋鹤饔茫饕芯G泥石化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。

綠泥石化分布廣泛，在巖石中有少量斜長石和輝石綠簾石化，另沿個別裂隙有綠簾石不規(guī)則脈體，對鐵礦無影響。

赤鐵礦化主要分布在背斜核部，沿裂隙呈細(xì)脈狀，細(xì)脈寬1～5mm不等。在磁鐵石英巖礦床中亦常見赤鐵礦脈；并見有赤鐵礦交代磁鐵礦現(xiàn)象。赤鐵礦使部分鐵礦石品位增加。

碳酸鹽化在礦區(qū)東部比西部強(qiáng)，主要在斷裂構(gòu)造及裂隙中發(fā)育，呈細(xì)脈狀，一般1～5mm不等，它切穿赤鐵礦脈及綠泥石薄脈，在鐵礦石中見有細(xì)脈，對鐵礦石無多大影響。

高嶺土化主要分布在部分?jǐn)嗔阎?，寬度約10cm左右，呈灰白色，主要由長石蝕變形成。它的存在易使巖塊產(chǎn)生滑動。

3礦床特征

本區(qū)礦床屬沉積變質(zhì)鐵礦床，即典型的“鞍山式”變質(zhì)鐵礦床，礦體賦存于遵化巖群灤陽組變質(zhì)巖系地層中，其發(fā)生和發(fā)展的過程如下：

太古代遵化期燕遼沉降帶（或準(zhǔn)地槽）發(fā)育形成的早期階段，沉積了復(fù)理式砂頁巖建造和硅鐵建造，并伴隨有基性火山巖的噴發(fā)，硅鐵質(zhì)巖層成為受變質(zhì)鐵礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。沉降帶晚期回返，受區(qū)域應(yīng)力的作用發(fā)生強(qiáng)烈的變形、變質(zhì)作用，生成“豆子溝復(fù)式背斜 ”，由于背斜核部受力最強(qiáng)，而且極不均勻，致使背斜軸北翼地層倒轉(zhuǎn)，局部發(fā)生“虛脫”，形成一定的空間。在高溫、中高壓下，原巖發(fā)生強(qiáng)烈的變質(zhì)分異作用，硅鐵物質(zhì)相對集中并向開放的部位聚集，因而，形成背斜軸部厚度較大的礦體，向兩翼和深部則相對的變簿。

豆子溝鐵礦區(qū)共發(fā)育兩個礦帶，編號為Ⅰ、Ⅱ號礦帶。Ⅰ號礦帶位于礦區(qū)的北部，由Ⅰ—1、Ⅰ—2、Ⅰ—3、Ⅰ—4四條礦體組成；Ⅱ號礦帶位于礦區(qū)的南部，由Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3三條礦體組成。

根據(jù)歷年工程控制及本次工作情況，現(xiàn)將各礦體特征分述如下：

3.1 I號礦帶

Ⅰ號礦帶劃分Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4四條礦體，平面上呈反“S”形由東向西展布，東部翹起，并向西側(cè)伏。

Ⅰ—1號礦體：分布在Ⅰ礦帶的8線～3線之間，主要由鉆孔CK41、CK16、CK26、ZK2-1、ZK0-4、CK20、CK19、CK15、CK40、ZK1-2、ZK14、CK23和沿脈320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長665m，厚度2.43m～30.00m，平均厚度8.71m，最大延深425m。礦體呈層狀或似層狀產(chǎn)出，東端被F1逆斷層所截，西段在B8線附近與Ⅰ-2礦體合并，于B8線傾伏、尖滅；產(chǎn)狀：總體走向近于50€?。?€埃閬？50€啊？80€埃憬？5€??？0€?。矿体赋存标?？82m至-80m，最小埋深0m，最大埋深453m。品位：TFe20.15%～42.37%，mFe21.74%～38.88%，平均品位：TFe32.95%，mFe31.48%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩(wěn)定。

Ⅰ-2號礦體：位于Ⅰ-1號礦體的北側(cè)、8～B0線之間，主要由鉆孔ZK2、CK3、ZK5、CK9、CK15、CK37、CK28、ZK2-1、ZK0-4、CK14、CK40、CK23、ZK0-4、CK33和沿脈320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長468m，厚度4.72m～64.00m，平均厚度14.88m，最大延深440m。礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，東段地表被逆斷層F27截?cái)啵畈吭贐0線尖滅；西段在B8線附近與Ⅰ—1礦體合并，于8線附近傾伏、尖滅。產(chǎn)狀： 8線～4線走向56€埃閬蚰隙憬墻謚繃ⅲ？～B0線之間走向108€埃閬蚰銜鰨憬？0—90€??？筇甯炒姹旮？68m至-80m，最小埋深0m，最大埋深391m。品位：TFe20.48%～45.34%，mFe16.42%～42.04%，平均品位：TFe32.67%，mFe28.27%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩(wěn)定。

Ⅰ-3號礦體：位于Ⅰ號礦帶的北側(cè)，分布于B4～3線之間，主要由鉆孔CK18、CK27、CK32、CK23、CK30、CK23、CK11、CK28、ZK2-1、CK40和沿脈320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長396m，厚度2.00m～33.18m，平均厚度5.30m，最大延深533m。礦體呈似層狀產(chǎn)出。產(chǎn)狀： 總體走向東西€埃閬蚰希憬？4€??？5€??？筇甯炒姹旮？81m至-74m，最小埋深0m，最大埋深520m。品位：TFe20.14%～39.43%，mFe15.86%～37.74%，平均品位：TFe28.87%，mFe26.18%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩(wěn)定。

Ⅰ-4號礦體：位于Ⅰ號礦帶的東側(cè)， B2～3線之間，主要由鉆孔CK11、CK23、ZK9、CK20、ZK0-4和平硐320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長323m，厚度7.00m～46.87m，平均厚度18.03m，最大延深380m。礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，礦體東端被F1逆斷層截切，呈向南突出的扭曲斷塊。產(chǎn)狀： 總體走向東西€埃閬蚰希憬？0€??？0€?。矿体赋存标?？05m至-80m，最小埋深21m，最大埋深474m。品位：TFe20.60%～45.67%，mFe20.13%～34.89%，平均品位：TFe30.56%，mFe25.39%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩(wěn)定。

3.2 Ⅱ號礦帶

位于礦區(qū)的南部8～3線之間，長600m，由3個礦層組成，編號為Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3，其特征如下：endprint

Ⅱ—1號礦體：位于B4—B1線之間，由鉆孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。礦體長306m，厚度2.10m～4.49m，平均厚度3.42m，最大延深330m。礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀：走向近東西，傾向南，傾角65€啊？5€??？筇甯炒姹旮？04m至118m，最小埋深20m，最大埋深304m。品位：TFe26.44%～29.68%，平均品位：TFe27.25%。沿礦體傾向礦體逐漸變厚、品位較穩(wěn)定。

Ⅱ—2號礦體：位于B4—3線之間，由鉆孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。礦體長363m，厚度2.04m～3.89m，平均厚度3.09m，最大延深296m。礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀：走向近東西，傾向南，傾角60€??？9€??？筇甯炒姹旮？42m至135m，最小埋深0m，最大埋深290m。品位：TFe25.70%～30.85%，平均品位：TFe27.34%。沿礦體走向、傾向礦體厚度、品位較穩(wěn)定。

Ⅱ—3號礦體：位于B8—B1線之間，由鉆孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。礦體長486m，厚度2.05m～6.47m，平均厚度3.20m，最大延深232m。礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀：走向近東西，傾向南，傾角66€?。?€?。矿体赋存标?？09m至200m，最小埋深0m，最大埋深211m。品位：TFe25.60%～36.33%，平均品位：TFe28.20%。沿礦體走向、傾向礦體厚度、品位較穩(wěn)定。

4結(jié)語

通過對本區(qū)鐵礦的成礦構(gòu)造分析，本區(qū)礦床屬沉積變質(zhì)鐵礦床，即典型的“鞍山式”變質(zhì)鐵礦床，其依據(jù)如下：

太古代遵化期燕遼沉降帶（或準(zhǔn)地槽）發(fā)育形成的早期階段，沉積了復(fù)理式砂頁巖建造和硅鐵建造，并伴隨有基性火山巖的噴發(fā)，硅鐵質(zhì)巖層成為受變質(zhì)鐵礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。沉降帶晚期回返，受區(qū)域應(yīng)力的作用發(fā)生強(qiáng)烈的變形、變質(zhì)作用，生成“豆子溝復(fù)式背斜 ”，由于背斜核部受力最強(qiáng)，而且極不均勻，致使背斜軸北翼地層倒轉(zhuǎn)，局部發(fā)生“虛脫”，形成一定的空間。在高溫、中高壓下，原巖發(fā)生強(qiáng)烈的變質(zhì)分異作用，硅鐵物質(zhì)相對集中并向開放的部位聚集，因而，形成背斜軸部厚度較大的礦體，向兩翼和深部則相對的變簿。endprint