崔家溝鐵礦地質特征及找礦潛力分析

徐 波，楊紹鴿

(中煤地質集團有限公司，北京 100040)

崔家溝鐵礦區(qū)處于淶源-武安成礦帶淶易礦床集中區(qū)內[1]，該區(qū)域斷裂構造發(fā)育，巖漿活動強烈，具備有利成礦地質條件，找礦前景廣闊，是河北省重要的多金屬成礦區(qū)之一。該區(qū)域主要成礦期為太古代-古元古代和中生代，礦床常賦存在巖體的內外接觸帶、拆離滑脫帶和斷裂裂隙中。成礦條件有利的礦種有鐵、銅、鉬、鉛、鋅、金、銀、金紅石等[2]。區(qū)內當前已發(fā)現有多處各類礦(床)點，成礦類型以矽卡巖型和斑巖型為主，石英脈型、沉積變質型亦有少量分布。于城-支家莊一帶是區(qū)內矽卡巖型鐵礦成礦有利部位之一，崔家溝地區(qū)即在其東北部。

本文以崔家溝地區(qū)工作階段性成果資料為依據，闡述矽卡巖型鐵礦的地質特征、地球物理特征和礦體特征，研究分析其主要控礦因素，并評價其找礦潛力，為下一步工作找礦思路和找礦方向奠定基礎。

1 地質特征

1.1 區(qū)域地質背景

礦區(qū)位于燕山臺褶帶Ⅱ級大地構造單元西南部、軍都山巖漿巖帶Ⅲ級大地構造單元西部、大河南抬斜斷塊Ⅳ級大地構造單元南部，烏龍溝-上黃旗深斷裂東側。

其基底是一套太古界阜平群和五臺群中-深程度變質巖系。蓋層則主要由中元古界長城系、薊縣系、青白口系及古生界寒武系、奧陶系的碳酸鹽巖建造及碎屑巖建造，中生界侏羅系陸相火山碎屑巖建造和新生界古近系、第四系沉積建造組成。

斷裂構造較發(fā)育，主要為北北東向的烏龍溝-上黃旗深斷裂。司格莊巖體在沿斷裂構造侵位上升過程中，造成了其上覆地層的向東拆離滑脫，形成了一系列NE向和NNE向斷裂，走向25°～40°，南東傾向。這些斷裂構造活動強度大、延續(xù)時間長，性質復雜，在區(qū)域上起控礦、容礦作用。

巖漿活動頻繁，以燕山期為主，巖體主要有淶源(王安鎮(zhèn)、司各莊)雜巖體，呈巖基狀產出。區(qū)域內的銅、鉬、金、銀及多金屬礦床均與其有關。

區(qū)域上變質作用強烈，主要為區(qū)域變質作用和接觸交代變質作用。動力變質作用較少見，僅發(fā)生于構造破碎帶內。

1.2 礦區(qū)地質特征

1.2.1 地層

礦區(qū)出露地層較單一，除第四系外，區(qū)內出露地層主要有以基底形式出露的太古界阜平群南營組(Arfn)黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖，和以蓋層形式出露的薊縣系霧迷山組(Jxw)白云巖(圖1)。南營組傾向南南東向，在95°～100°之間，傾角較陡，在50°～70°之間；霧迷山組總體傾向北西向，在290°～320°之間，傾角較緩，在30°～40°之間。

圖1 礦區(qū)地質圖Figure 1 Geological map of ore district

1.2.2 構造

區(qū)內構造以斷裂構造為主，褶皺構造不發(fā)育。見有F1、F2兩條斷層。F1正斷層總體呈南東傾向，傾角50°～65°，圍巖蝕變較強。F2斷層為F1斷裂次級構造，其圍巖蝕變較強。

接觸帶構造是區(qū)內重要構造之一。薊縣系霧迷山組白云巖與周邊黑云母花崗巖體接觸帶呈北東向展布，局部呈捕擄體。接觸面整體呈北西傾，傾角60°～70°。

1.2.3 巖漿巖

燕山期多次巖漿活動在礦區(qū)內形成的分帶分相明顯的司格莊中深成侵入雜巖體。整個巖體具有渾圓的外形，各次侵入活動作環(huán)狀展布，主要由黑云母花崗巖和花崗閃長巖組成。另見有大量脈巖。其中閃長玢巖脈形成期次較晚，穿插、切割花崗巖脈、正長斑巖脈、黑云母花崗巖，褐鐵礦化蝕變較強。

1.2.4 變質作用

區(qū)內變質作用強烈，主要為區(qū)域變質作用和接觸交代變質作用，動力變質作用較少見。在區(qū)域變質作用下，形成一套太古界的中高壓高角閃巖相變質巖。

在白云巖與黑云母花崗接觸部位接觸交代作用強烈，矽卡巖化明顯，主要為大理巖化、蛇紋石化、透輝石化。鐵礦體均賦存于該矽卡巖中。

1.3 礦區(qū)地球物理特征

區(qū)內磁鐵礦的磁性最強，閃長玢巖、片麻巖磁性次之，三者均呈強磁性表現；花崗巖、花崗閃長巖磁性相對較弱，與磁場關系無密切聯系；白云巖呈無磁性表現。磁鐵礦與其他巖石之間磁性差異明顯，其磁化率均值為93 519.10-6×4π(SI)；剩余磁化強度均值為255 207×10-3A/m。

礦區(qū)整體以正磁場為主；局部出現劇烈變化的正負磁磁場區(qū)。測區(qū)磁異常正負配對，強度較高，對應磁性體具有較強磁性。共圈定磁異常6處，其中M1、M2、M4、M5、M6異常均已證明為礦致異常；M3異常位于Fe1號礦體南段外延線上，呈北東-南西向橢圓狀展布，兩側見近似對稱伴生負磁異常，推測其由隱伏的磁鐵礦體引起。

2 礦體特征

2.1 含礦層位

含礦矽卡巖帶呈北東向展布，形態(tài)呈不規(guī)則長條狀，長約920m，寬17～90m，傾向280°～300°，傾角65°～80°，主要為蛇紋石(透輝石)矽卡巖。鐵礦體均賦存于該矽卡巖或接觸帶部位。

2.2 礦體

共發(fā)現三個磁鐵礦體，其礦體特征如下：

Fe1號礦體：位于礦區(qū)的西北部。呈脈狀賦存于矽卡巖帶中，受F1斷層所控制。礦體長約140m，厚度2.80～3.50m，平均厚2.81m，礦體厚度較穩(wěn)定?？刂菩鄙?11m，產狀為100°∠64°～68°。TFe品位33.72%～46.49%、平均品位42.05%，mFe品位28.90%～44.19%，平均品位38.61%。

Fe2號礦體：位于Fe1號礦體西部。呈脈狀賦存于矽卡巖帶中，受F2斷層所控制。礦體長約80m，厚度1.88m，產狀為75°∠60°。TFe品位34.97%～48.45%、平均品位41.06%，mFe品位31.07%～45.17%、平均品位37.45%。

Fe3號礦體：位于礦區(qū)的西南部。整體呈似層狀賦存于矽卡巖帶中。礦體長約500m，厚度1.20～6.80m。傾向290°～310°，傾角70°～78°。該礦體尚未進行系統(tǒng)采樣，僅在民采老硐內取樣分析，TFe品位35.02%～43.96%，mFe品位30.70%～40.37%。

2.3 礦石

2.3.1 礦石類型

本礦床屬矽卡巖型鐵礦床。礦石呈灰-灰黑色，地表氧化帶深度不足1m，礦體以原生礦為主。礦石中主要有用礦物為磁鐵礦，礦石自然類型為磁鐵礦，工業(yè)類型為需選鐵礦石。

2.3.2 結構構造

礦石主要有顯微它形粒狀變晶結構、微粒-細粒自形-半自形細粒變晶結構、交代結構，條帶-條紋狀、浸染狀、塊狀或致密塊狀構造。

2.3.3 礦石礦物成分

金屬礦物主要為磁鐵礦、其次為赤鐵礦，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物主要為石英、透輝石、透閃石、陽起石等，其次為方解石、綠簾石、黝簾石等。磁鐵礦為主要有用礦物。

2.3.4 礦石化學成分

礦石中主要有用組分為Fe。伴生有Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Mo等。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變強烈，以大理巖化、蛇紋石化、透輝石化為主，及少量的透閃石化。

3 礦床類型及控礦因素分析

3.1 礦床類型

根據含礦層位特征、礦體特征及礦石特征，結合地質、地球物理等情況，本礦區(qū)礦床類型為矽卡巖型磁鐵礦。

3.2 控礦因素分析

3.2.1 地層

南營組片麻巖和霧迷山組白云巖是區(qū)內出露的主要地層，這些地層受燕山期黑云花崗巖侵位，形成規(guī)模不同、形狀各異的接觸帶。霧迷山組白云巖受接觸交代作用，在接觸帶上發(fā)生形成一套蛇紋石(透輝石)矽卡巖。該矽卡巖帶受地層層位所控制，是磁鐵礦體的主要賦存部位，起儲礦、容礦作用。

3.2.2 巖漿巖

區(qū)內發(fā)育大面積的黑云花崗巖和花崗閃長巖。本區(qū)未對其開展巖石地球化學等工作，參照鄰近的支家莊鐵礦巖漿巖特征[3-4]和于城鐵礦巖漿巖特征[5]，黑云花崗巖以磁鐵礦含量高為特征，因此研究分析認為黑云花崗巖為成礦母巖。黑云花崗巖和白云巖在區(qū)內具有明顯的成礦專屬性。

3.2.3 構造

燕山期巖漿巖對地層的侵位作用，形成較為規(guī)則的賦礦矽卡巖化接觸帶和少量捕擄體。接觸帶構造對礦體的就位、產狀、形狀以及富集部位等特征具有重要的控制作用，它既可起到成礦元素運移搬遷的通道作用，又可充當成礦元素沉淀富集的合適場所。另外捕擄體的構造裂隙十分發(fā)育，有利于成礦元素富集，是重要的控礦因素之一。

4 找礦潛力分析

已發(fā)現的礦體，特別是南部Fe3礦體形狀較為規(guī)則(以似層狀為主)，規(guī)模較大，顯示區(qū)內尋找矽卡巖型鐵礦的較大找礦潛力。隨著深部勘查工作的開展，有望進一步擴大礦區(qū)的資源量。

崔家溝鐵礦是典型的矽卡巖型礦床。成礦母巖性質的黑云花崗巖規(guī)模大，為成礦作用提供了豐富的成礦物質來源；與白云巖接觸交代形成廣泛分布的矽卡巖接觸帶，為礦床的形成提供了優(yōu)越的容礦層位；同時發(fā)育的接觸帶構造和捕擄體的構造裂隙為成礦作用提供了重要的運移通道和容礦場所?？傮w而言，礦區(qū)具有良好的成礦地質條件，在區(qū)內尋找矽卡巖型鐵礦的前景較大。