河北省昌黎縣坎上金屬銅礦結(jié)構(gòu)特征研究

宮貫乾

（華北地質(zhì)勘查局第四地質(zhì)大隊，河北 秦皇島 066000）

礦區(qū)位于河北省灤縣、昌黎兩縣交界處，北距京山線灤縣東站8km、盧龍縣石門站4km，位于坎上村西4km處。行政隸屬于昌黎縣朱各莊鎮(zhèn)坎上村及孫莊村兩個村管轄。筆者通過對野外資料歸納總結(jié)，系統(tǒng)分析了該礦床礦體特征、地球化學(xué)、地球物理、礦床成因等特征，為開發(fā)利用坎上鐵礦資源提供了有力的技術(shù)支撐[1]。

圖 1 交通位置圖

1 自然地理及交通位置

該地區(qū)位于燕山南麓，丘陵與山前的坡地相交，在灤河高洪泛區(qū)之上，屬于灤河洪泛平原的一級階地。在礦區(qū)以西，灤河以西和礦區(qū)以北，有一些殘留的丘陵。采礦區(qū)的浮雕是平坦的，高度約為20m。

該地區(qū)屬于南部溫帶季風(fēng)的半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，有四個不同的季節(jié)。春天非常干燥多沙，夏天多東南風(fēng)多雨，冬天多西北風(fēng)，氣候主要為冷且干燥[2]。根據(jù)峽氣象臺近20年的氣象資料統(tǒng)計，年降水量為153.0mm～817.9mm，平均555.8mm，雨量集中于6月份～8月份。最大一次降水量達308.7mm，（1984年7月連續(xù)降水7天）。

2 地質(zhì)概況

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)無基巖出露，全部被第四系所覆蓋。僅在礦區(qū)外圍等殘丘有基巖出露。因此礦區(qū)地層是根據(jù)鉆孔揭露所取得的資料，結(jié)合區(qū)域調(diào)查來確定?，F(xiàn)敘述如下。

太古界單塔子群白廟子組（Arb）：主要巖性為混合花崗石、黑云母花崗石、混合石化黑云母花崗石、少量黑云母角狀閃變粒云母、黑云母鉀長徑花崗石、插層雙凸磁鐵礦石英巖、正透閃石磁鐵礦、透閃石、含磁鐵礦、透閃石和透閃石透閃石等[3]。

長城系大紅峪組（Chd）上部為一石英長石砂巖、鈣質(zhì)砂巖與燧石條帶白云巖互層；中部以長石石英砂巖為主，局部含礫，下部為長石石英砂巖、石英砂巖；底部含礫長石石英粗砂巖，走向上巖性變化較大，常見不穩(wěn)定礫巖，礫巖上部為硅質(zhì)白云巖，夾燧石條帶白云巖及薄層頁巖。

第四系全更新統(tǒng)（Q43）：全礦區(qū)均被第四系所覆蓋，并直接覆蓋于太古界變質(zhì)巖系之上。巖性主要為上部粉砂、中細砂、礫卵石夾一層粉土；中部為粗砂、礫卵石夾兩層粉質(zhì)黏土；下部為粗砂、礫石、細砂夾黏土；底部有一層不穩(wěn)定的粉質(zhì)粘土。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于大王莊～白石院次一級倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造內(nèi)，礦區(qū)褶皺構(gòu)造可分兩期：在第一階段，在南北向壓縮應(yīng)力的作用下，變質(zhì)巖中出現(xiàn)了一系列接近東西方的軸向褶皺。在此基礎(chǔ)上，又發(fā)生了一次從東向西的擠壓，其結(jié)果是，巖石層在接近東，西的褶皺基礎(chǔ)上，從北向南疊加了一系列軸向褶皺。第二階段褶皺的變質(zhì)巖主層在軸向上從北向南具有一系列緊密的向斜褶皺，礦體向西傾斜，在走向上呈舒緩波狀起伏延伸。南、北礦段礦體沿走向均略呈“S”形。

2.3 巖漿巖

火成巖的活動相對較弱。由于第四紀(jì)覆蓋的面積為75%，因此只有欒縣翠華山，坎山山和五子山，其余山丘的東坡才能看到太古宙變質(zhì)閃長巖。在礦區(qū)鉆探。井中可見少量輝輝輝綠輝綠巖、煌斑巖、偉晶巖和其他堤防。

3 礦體特征

3.1 礦體形態(tài)

礦區(qū)劃分為南北兩個礦段，兩礦段礦體相距825m。

北礦段主要內(nèi)分布有二個礦體。礦體間一層以石英巖為主要特征的連續(xù)夾層為界的。兩個礦體呈平行狀產(chǎn)出，空間分布緊密，相距2m～15m。

南礦段礦體位于礦區(qū)中部東側(cè)，規(guī)模較大，為主要礦體，向北過1線延長100m尖滅，向南過4線延長100m尖滅，總長度達1204m。礦體最大厚度21.8m，平均厚度為10.57m。礦體延深：最小193m，最大480m，平均248.6m。礦體賦存標(biāo)高：-289m至-419.5m，垂直高差146m～355.6m。礦體呈似層狀，總體走向北近南北，傾向西，傾角43°～50°。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石主要為細粒變晶結(jié)構(gòu)。磁鐵礦多呈自形～它形粒狀，可見少量完好的自形晶體，粒度分布較均勻，磁鐵礦顆粒一般0.05mm～0.25mm，部分為0.1mm～0.5mm，少數(shù)為0.25mm～1.0mm，集合體呈條紋狀分布。磁鐵礦常與角閃石相伴，它形成0.1mm～2mm厚的深色條紋，或散布或消散在石英條紋中，磁鐵礦和脈狀礦物，石英和閃石礦物之間的插層關(guān)系相對簡單，通常直接接觸。少數(shù)磁鐵礦呈星點狀分布于石英條帶中。這種嵌布關(guān)系易于礦物的分離。風(fēng)化擾動帶中的某些磁鐵礦通常被赤鐵礦替代。赤鐵礦是細粒骨料，磁鐵礦沿磁鐵礦的邊緣或裂縫被替換。更換后，磁鐵礦變成一個孤立的島。形狀保持不變，或看起來像赤鐵礦。

3.3 礦石化學(xué)成分及品位變化

根據(jù)礦石光譜，礦石綜合化學(xué)分析，礦石的化學(xué)成分主要是硅，鐵，氧，少量鋁，鎂，鈣和痕量錳，鈦，鉀，鈉，鋅，硫和磷。硅鐵具有絕對優(yōu)勢，而硅優(yōu)于鐵。它們之間的比例增加和減少。

北礦段據(jù)422件樣品中TFe≥20%的樣品統(tǒng)計，TFe平均品位32.62%，mFe平均品位21.46%。礦體TFe品位變化不大。Ⅲ礦體平均品位34.46%，Ⅳ礦體平均品位30.30%，Ⅲ礦體TFe品位礦體高于Ⅳ。從圖2、圖3Ⅲ、Ⅳ礦體TFe品位走向變化曲線上看兩礦體沿走向曲線變化形態(tài)相似，未見系統(tǒng)或降低的有規(guī)律變化，只是在少數(shù)勘探線上呈忽高忽低的跳動現(xiàn)象，但跳動幅度并不大，一般1%～3%，最大9.07%，最小0.14%。這兩個礦石相互交錯并處于過渡關(guān)系。分布集中，含量高且穩(wěn)定。帶鋼等級低且不穩(wěn)定。從圖2品位變化曲線圖看，礦體TFe品位沿礦體走向未見系統(tǒng)增高或降低的有規(guī)律變化，只是在勘探線上呈忽高忽低的跳動現(xiàn)象，跳動幅度較大（9.07%）。

圖2 III、IV礦體TFe品位沿走向變化曲線

圖3 III、IV礦體TFe品位沿傾斜變化曲線

南礦段Ⅱ礦體，共31件樣品，TFe最高品位49.69%，最低20.65%，平均品位30.39%。南礦段Ⅰ礦體為單工程單樣控制，TFe品位25.13%。

4 結(jié)論

該礦為鞍山式鐵礦，鐵礦層形成于大塔子集團的白廟子組。含礦巖石的巖性表現(xiàn)為帶狀磁鐵礦石英巖、正透閃石-磁鐵礦石英巖、透閃石磁鐵礦石英巖、含磁鐵礦透閃石輝石和黑云母花崗石。礦體是在接縫中開采的。鐵礦石層具有一定的水平，與火山沉積循環(huán)密切相關(guān)，是火山沉積循環(huán)的組成部分。含鐵結(jié)構(gòu)形成后，它們經(jīng)歷了變質(zhì)轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)變形。因此，它們具有眾多的火山，沉積物和變質(zhì)作用，被分類為淺?；鹕絿姲l(fā)-沉積-變質(zhì)鐵礦床的過程。