冀東沉積變質(zhì)型鐵礦成礦規(guī)律及找礦方向

崔 偉，董國明，鄭思光，劉春來，劉 佳，公凡影

(1.河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，河北唐山 063000；2.中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037)

0 引言

冀東地區(qū)是我國重要的鐵礦資源基地之一(李厚民等，2012；趙立群等，2020)，該區(qū)域指山海關(guān)以西、薊縣以東、寬城-興隆以南，燕山山脈東南側(cè)的唐山市、秦皇島市一帶，是我國前寒武紀(jì)地層主要出露區(qū)之一。目前冀東地區(qū)鋼鐵產(chǎn)量約占全國的十分之一，但近年來鐵礦石自給保障程度僅為10%～20%①，且有逐年下降的趨勢。冀東鐵礦資源豐富，截止2020年底，區(qū)內(nèi)鐵礦產(chǎn)地約219處，保有鐵礦資源儲量81.22億噸，開采(包括在建)礦山設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力約1.3億噸/年，但開發(fā)利用程度高，后備資源儲備不足的問題愈發(fā)突出。因此，開展冀東鐵礦成礦規(guī)律研究和資源潛力分析，指導(dǎo)找礦實(shí)踐，對緩解冀東地區(qū)鐵礦資源危機(jī)，提高鐵礦石自給保障程度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

冀東地區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北陸塊北緣中段、冀中-冀東微陸塊北東部。該區(qū)地殼經(jīng)歷了古、中太古代陸核孕育、新太古代初始克拉通化、古元古代克拉通結(jié)晶基底形成、中-新元古代大陸裂陷(或裂谷)以及古生代的穩(wěn)定地臺蓋層沉積和中生代燕山陸內(nèi)造山作用等演化過程(沈保豐等，2006)。區(qū)內(nèi)具備工業(yè)意義的鐵礦床均屬沉積變質(zhì)型，賦存在太古宇變質(zhì)地層(巖系)中。20世紀(jì)70～80年代中期孫大中等(1984)、錢祥麟等(1985)、河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1989)等大致按照構(gòu)造-變質(zhì)作用-年齡統(tǒng)一體作為劃分原則，一般將冀東變質(zhì)巖四分建群，朱杖子群歸入下元古界；20世紀(jì)80年代后期至90年代初期變質(zhì)巖研究的主要進(jìn)展之一是從變質(zhì)體中識別出變質(zhì)深成侵入體；20世紀(jì)90年代以來運(yùn)用新技術(shù)、新方法開展了1:5萬區(qū)調(diào)、1:25萬區(qū)調(diào)修測及多項(xiàng)科研工作，變質(zhì)巖系不同程度地被解體為表殼巖和變質(zhì)深成侵入體，同時(shí)獲得了大量高精度同位素測年數(shù)據(jù)。河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所(2017)系統(tǒng)總結(jié)以往成果，將冀東變質(zhì)地層六分(圖1)，同河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1989)四分比較，主要變化為原變質(zhì)巖系不同程度地被解體為表殼巖和變質(zhì)深成侵入體，原遷西群分解為曹莊巖組和遷西巖群，朱杖子巖群歸入新太古代晚期等，其劃分沿革詳見表1，時(shí)代、變質(zhì)建造特征見表2，冀東變質(zhì)地層(巖系)由老至新簡述如下：

圖1 冀東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，2017)

表1 冀東地區(qū)太古宇-古元古界變質(zhì)地層劃分沿革表

表2 冀東地區(qū)變質(zhì)地層變質(zhì)建造特征

2 成礦規(guī)律

2.1 成礦時(shí)間分布規(guī)律

太古宙-古元古代時(shí)期，地殼很薄，來自地幔的基性-超基性巖漿大面積噴發(fā)于廣袤的海洋中。地球形成的早期(太古宙-古元古代)大氣圈和水圈均處于缺氧環(huán)境中，海底基性火山巖中大量的鐵質(zhì)以二價(jià)鐵的形式溶解在海水中，形成富含鐵質(zhì)的海水。在25億年左右，地球發(fā)生第一次大氧化事件(Global Oxygen Event,GOE)，海水中溶解的二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵，由于溶解度的降低而在海底發(fā)生沉淀并形成條帶狀鐵建造(BIF)(Bekker et al.,2010；Konhauser et al.,2017)。后經(jīng)區(qū)域變質(zhì)改造，形成中國的鞍山式沉積變質(zhì)型鐵礦床(李厚民等，2012；張招崇等，2021)。冀東沉積變質(zhì)型鐵礦形成于中太古代和新太古代，其主要成礦期為新太古代早期和中期。

2.2 成礦空間分帶規(guī)律

冀東地區(qū)沉積變質(zhì)型鐵礦分布廣泛，綜合地層、構(gòu)造、含礦巖系、原巖建造、礦體分布、礦石類型及航磁異常等特征，可將全區(qū)劃分為遵化遷西、青龍寬城、遷安、灤縣灤南及朱杖子5個(gè)主要成礦區(qū)帶(圖1)。其中遷安、灤縣灤南2個(gè)成礦區(qū)帶大中型礦產(chǎn)地集中分布，保有資源儲量占冀東地區(qū)的86%(表3)。

表3 冀東地區(qū)鐵礦成礦區(qū)帶

遵化遷西成礦區(qū)帶，屬隆起區(qū)(馬蘭峪復(fù)背斜核部)，呈線性構(gòu)造形態(tài)，片麻理走向具弧形彎曲，南側(cè)傾向正西，向北漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮A向北西。遵化巖群廣泛分布，東南角分布有遷西巖群，發(fā)育火山巖系-硅鐵建造。鐵礦產(chǎn)地分布廣泛，礦床規(guī)模以中、小型為主，個(gè)別為大型。礦石類型有磁鐵石英巖型、角閃磁鐵石英巖型、輝石磁鐵石英巖型。礦石構(gòu)造以條紋條帶狀、片麻狀為主，礦石結(jié)構(gòu)為中粗粒和粗粒。TFe含量一般25%～37%，平均含量為30.37%。典型礦床遵化石人溝鐵礦，礦石SiO2含量一般48%～54%，TFe2O3含量一般37%～45%，Al2O3含量一般0.91%～3.15%(楊秀清等，2014)。航磁異常表現(xiàn)為由許多規(guī)模不大的扁豆?fàn)睢⑿E圓狀異常組成窄長條帶，成帶分布，相互平行，密集排列，每個(gè)異常帶均呈向西突出的弧形。

青龍寬城成礦區(qū)帶，位于都山巖體的兩側(cè)，遵化巖群廣泛分布，發(fā)育火山巖系-硅鐵建造。片麻理走向北東，傾向北西。鐵礦產(chǎn)地分布比較零星，礦床規(guī)模以中、小型為主。礦石特征與遵化遷西成礦區(qū)帶一致，TFe含量一般30%～35%，平均含量為31.02%。典型礦床寬城豆子溝鐵礦，礦石SiO2含量一般48%～58%，TFe2O3含量一般36%～43%，Al2O3含量一般0.58%～4.59%(楊秀清等，2014)。航磁異常范圍較小，形態(tài)不同，連續(xù)性差，沿著一些范圍較大的低緩異常外圍成帶分布。

遷安成礦區(qū)帶，屬隆起和凹陷的交接地區(qū)(遷安隆起西緣和南緣)。遷安隆起南緣褶皺帶走向以東西向及北西向?yàn)橹?，西緣褶皺帶走向以北東向及北西向?yàn)橹?，呈向西突出的弧形帶，由一系列次級?fù)式向形組成，具有由北向南傾伏的特點(diǎn)。遷西巖群廣泛分布，發(fā)育含沉積巖的火山巖系-硅鐵建造，西南角分布有曹莊巖組。鐵礦產(chǎn)地密集，礦床規(guī)模以大、中型為主。礦石類型有磁鐵石英巖型、角閃磁鐵石英巖型、輝石磁鐵石英巖型。礦石構(gòu)造以條紋狀和條帶狀為主，少量片麻狀和塊狀，礦石結(jié)構(gòu)為中粗粒。TFe含量一般25%～36%，平均含量為29.16%。典型礦床遷安水廠鐵礦，礦石SiO2含量一般49%～58%，TFe2O3含量一般36%～46%，Al2O3含量一般0.14%～3.25%(楊秀清等，2014)。北部航磁異常表現(xiàn)為一系列北東走向的條帶狀，強(qiáng)度大，梯度陡，正負(fù)相伴；向南航磁異常走向逐漸過渡到北北西向、近東西，航磁異常形態(tài)逐漸過渡到長軸狀、近等軸狀，伴生負(fù)異常急劇減少，梯度變緩。

灤縣灤南成礦區(qū)帶，屬隆起和凹陷的交接地區(qū)(山海關(guān)隆起西緣)，山海關(guān)隆起西緣褶皺帶以近南北向?yàn)橹?，為延伸較長、線性較好的褶皺區(qū)，由一系列次級復(fù)式背形、向形組成，具有由北向南傾伏的特點(diǎn)。地表大多被第四系覆蓋，下伏基巖為灤縣巖群，發(fā)育火山巖系-沉積巖系-硅鐵建造。鐵礦產(chǎn)地集中分布于南部，礦床規(guī)模以大、中型為主。礦石類型有磁鐵石英巖型和角閃磁鐵石英巖型，礦石構(gòu)造以條紋狀為主，其次為條帶狀，礦石結(jié)構(gòu)為中細(xì)粒。TFe含量一般25%～40%，平均含量為31.84%。典型礦床灤縣司家營鐵礦，礦石SiO2含量一般48%～56%，TFe2O3含量一般39%～50%，Al2O3含量一般0.41%～2.48%(楊秀清等，2014)。航磁異常形態(tài)規(guī)則，輪廓清晰，走向南北，強(qiáng)度大，梯度陡。

朱杖子成礦區(qū)帶，地層以朱杖子巖群為主，東南部分布有雙山子巖群，發(fā)育含火山巖的沉積巖系-硅鐵建造。片麻理走向北北東，傾向北北西。鐵礦產(chǎn)地分布零星，礦床規(guī)模大、中、小型均有。礦石類型有磁鐵石英巖型和閃石磁鐵石英巖型，礦石構(gòu)造以條紋狀、條帶狀為主，礦石結(jié)構(gòu)為中細(xì)?；蚣?xì)粒。TFe含量一般25%～35%，平均含量為28.90%。典型礦床青龍榨欄杖子鐵礦，礦石SiO2含量一般33%～55%，TFe2O3含量一般35%～59%，Al2O3含量一般0.84%～1.11%(楊秀清等，2014)。航磁異常呈狹長條狀，也有橢圓狀，走向近南北或北東，梯度較陡，強(qiáng)度不高。

2.3 含鐵建造、變質(zhì)變形空間分帶規(guī)律

沉積變質(zhì)型鐵礦，其成因經(jīng)歷了沉積和變質(zhì)改造兩個(gè)階段(李厚民等，2012)。沉積期形成含鐵建造，是控礦的根本條件；變質(zhì)變形期為沉積變質(zhì)型鐵礦的重要形成期，變質(zhì)過程近于等化學(xué)反應(yīng)(陳靖等，2014)，變質(zhì)程度升高有利于礦物粒度變粗，提高礦石可選性，褶皺構(gòu)造控制礦體形態(tài)。

冀東沉積變質(zhì)型鐵礦的原始含鐵建造根據(jù)火山巖和沉積巖的比例不同劃分為4個(gè)類型，分別為火山巖系-硅鐵建造、含沉積巖的火山巖系-硅鐵建造、火山巖系-沉積巖系-硅鐵建造和含火山巖的沉積巖系-硅鐵建造(表2)。冀東地區(qū)遵化遷西、青龍寬城成礦區(qū)帶，主要含礦地層遵化巖群發(fā)育第一類含鐵建造，鐵礦床分布廣、規(guī)模小，鐵礦礦產(chǎn)地?cái)?shù)量、保有資源儲量分別占冀東地區(qū)的60%、11%；遷安成礦區(qū)帶含礦地層遷西巖群主要發(fā)育第二類含鐵建造，鐵礦層厚度較大、層位較穩(wěn)定、規(guī)模大，鐵礦礦產(chǎn)地?cái)?shù)量、保有資源儲量分別占冀東地區(qū)的23%、26%；灤縣灤南成礦區(qū)帶，含礦地層灤縣巖群主要發(fā)育第三類含鐵建造，鐵礦層厚度大、層位穩(wěn)定、規(guī)模巨大，鐵礦礦產(chǎn)地?cái)?shù)量、保有資源儲量分別占冀東地區(qū)的12%、60%；朱杖子成礦區(qū)帶，含礦地層朱杖子巖群、雙山子巖群，發(fā)育第四類含鐵建造，鐵礦礦產(chǎn)地?cái)?shù)量、保有資源儲量分別占冀東地區(qū)的3%、2%。每一類建造中都發(fā)育了富鐵沉積層位，且具有多層的特點(diǎn)，但發(fā)育的強(qiáng)度和規(guī)模具有顯著差異，基本規(guī)律是隨著火山巖的減少、沉積巖的增多，礦層沉積的規(guī)模越來越大，特別是由火山巖向沉積巖的轉(zhuǎn)換過渡時(shí)期，最有利于鐵礦沉積(錢祥麟等，1985)。

冀東地區(qū)遵化遷西、青龍寬城、遷安成礦區(qū)帶，主要含礦地層遵化巖群、遷西巖群變質(zhì)程度達(dá)到高角閃巖相-麻粒巖相，礦石粒度為中粗粒、粗粒，礦石可選性好；灤縣灤南成礦區(qū)帶，含礦地層灤縣巖群變質(zhì)程度為角閃巖相-高角閃巖相，礦石粒度為中細(xì)粒，可選性相對較差，但仍屬于易選礦石；朱杖子成礦區(qū)帶，含礦地層朱杖子巖群、雙山子巖群變質(zhì)程度為綠片巖相-角閃巖相，礦石粒度一般為中細(xì)?；蚣?xì)粒，且普遍含硅酸鐵較高，品位相對較低，礦石可選性差。

強(qiáng)烈褶皺是冀東地區(qū)基底構(gòu)造的突出特點(diǎn)，褶皺軸的方向基本為南北向，軸面向西傾，褶皺樞紐總的趨勢是向南傾伏，對沉積變質(zhì)型鐵礦的空間形態(tài)有明顯的控制作用。遷安成礦區(qū)帶表現(xiàn)為向形聚斂構(gòu)造控礦的特征，礦帶由多層礦體組成，轉(zhuǎn)折端礦體厚度加大，兩翼拉斷變薄，多呈透鏡狀。其他成礦區(qū)帶由于斷層的破壞，新太古代變質(zhì)深成巖的大面積侵入、后期構(gòu)造的疊加等，褶皺形態(tài)通常支離破碎，難于識別；礦區(qū)尺度多呈現(xiàn)為單斜構(gòu)造(褶皺的一翼)，具礦體露頭或近地表相對厚大，深部分枝尖滅特征，但在平面上和剖面上都呈現(xiàn)著不同尺度的波狀起伏和褶皺。

2.4 控礦構(gòu)造規(guī)律

隆起與凹陷對冀東區(qū)域性礦帶分布有明顯的控制作用。隆起地段長期受剝蝕，易造成含礦巖系和礦體的風(fēng)化剝蝕，礦層不容易保存，如灤縣灤南成礦區(qū)帶東部的山海關(guān)隆起，只有廟溝、榆關(guān)兩個(gè)中型礦床和幾個(gè)小型礦床，遷安隆起中心部位只有一些零星的小礦。凹陷地區(qū)礦層易保存，但往往蓋層厚、埋深大，不利于勘查與開發(fā)，如灤縣灤南成礦區(qū)帶南部的灤南-樂亭凹陷區(qū)。隆起和凹陷的交接地區(qū)，如遷安隆起西緣(遷安成礦區(qū)帶)和山海關(guān)隆起西緣(灤縣灤南成礦區(qū)帶)，蓋層薄，礦體埋藏淺或出露地表，剝蝕程度較低，礦層保存較好，是已知鐵礦聚集最多的地帶。

斷裂構(gòu)造對礦體的控制作用表現(xiàn)為破壞礦體完整性的一面和保護(hù)礦層免遭剝蝕的一面。冀東地區(qū)變質(zhì)基底經(jīng)過多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加作用，形成了復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)，其中以近東西向、北北東向、北北西向斷裂系最為發(fā)育。這些復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)整體上對鐵礦層具有顯著的破壞作用，使完整連續(xù)的層狀礦體被錯(cuò)斷而形成許多斷塊，在遷安成礦區(qū)帶表現(xiàn)最為明顯。斷裂構(gòu)造也可以對礦體形成保護(hù)作用，在灤縣灤南成礦區(qū)帶表現(xiàn)最為明顯，其東部位于大巫嵐-盧龍區(qū)域斷裂下降盤，鐵礦保存較好，形成冀東地區(qū)鐵礦最富集地段。

3 冀東地區(qū)鐵礦找礦方向

3.1 找礦標(biāo)志

冀東地區(qū)磁鐵礦與圍巖具有明顯的磁性差異和較明顯的密度差異③④，因此，利用這些物性差異特點(diǎn)開展地球物理勘探是冀東地區(qū)找礦勘查的有效手段。航磁異常是尋找此類鐵礦的有效標(biāo)志，重力剩余異常則存在多解性。當(dāng)結(jié)晶基底隆起時(shí)，會產(chǎn)生寬緩的磁力高異常、重力高異常；低緩的航磁異常在隆起中心部位一般由含磁鐵礦變質(zhì)巖所引起，在凹陷區(qū)(深覆蓋區(qū))一般由沉積變質(zhì)型鐵礦所引起。出露地表或埋藏淺的沉積變質(zhì)型鐵礦多產(chǎn)于強(qiáng)度高、梯度大的正磁異常及寬緩的重力高異常范圍內(nèi)。規(guī)模巨大的鐵礦體常具有重磁異常范圍大、強(qiáng)度高、吻合好的特點(diǎn)，而規(guī)模相對較小的鐵礦體一般具有航磁異常規(guī)模較小，無剩余重力異常對應(yīng)的特點(diǎn)。無航磁異常對應(yīng)的局部重力異常一般為基底局部相對隆起引起。

3.2 找礦方向

冀東地區(qū)蘊(yùn)含豐富的礦產(chǎn)資源，以煤、鐵、金為主，以往開展過較系統(tǒng)的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、大量的礦產(chǎn)勘查和科研工作。1/5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查已基本覆蓋全區(qū)，1/5萬、1/2.5萬航空磁測已覆蓋全區(qū)，1/5萬重力測量鐵礦成礦區(qū)帶全覆蓋。依據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料1/5 萬航空磁測共圈定 392 處航磁異常，已查證的異常有250處，其中礦致異常 221處，非礦異常 29 處，有一定規(guī)模的航磁異常已被驗(yàn)證和評價(jià)。通過2005年以來開展的危機(jī)礦山接替資源勘查和2010年以來實(shí)施的深部找礦戰(zhàn)略行動(dòng)，冀東地區(qū)已有大中型礦山深部和外圍找礦取得重要成果，累計(jì)新增鐵礦石資源量約27億噸。例如在遷安白馬山、杏山和二馬鐵礦床深部發(fā)現(xiàn)厚大礦體，勘查新增鐵礦石資源量2.93億噸(湯紹合，2013)；在灤縣司家營、遵化石人溝鐵礦深部勘查新增鐵礦石資源量13.42億噸，在灤南馬城、長凝鐵礦、灤縣青龍山-慶莊子、古馬鐵礦、樂亭魯家坨鐵礦勘查新增鐵礦石資源量11.00億噸，并估算潛在礦產(chǎn)資源6.36億噸。目前已知大中型鐵礦床勘查深度一般達(dá)到800 m，部分達(dá)到1500 m?；诩綎|鐵礦地質(zhì)工作程度高的現(xiàn)狀，經(jīng)長期勘查實(shí)踐思考總結(jié)，本文提出冀東鐵礦進(jìn)一步找礦的2個(gè)主要方向。

(1)冀東已有大中型礦山深部和外圍找礦

其本質(zhì)是“就礦找礦、探邊摸底”。冀東地區(qū)大中型鐵礦產(chǎn)地?cái)?shù)量為64處(表3)，主要分布在遷安和灤縣灤南鐵礦成礦區(qū)帶，2005～2020年深部和外圍找礦已取得重大成果，但深部和外圍找礦仍有較大潛力。應(yīng)用勘查區(qū)找礦預(yù)測理論方法體系(葉天竺等，2014)，按照“就礦找礦探邊摸底類”的特點(diǎn)，構(gòu)建了冀東已有大中型鐵礦深部和外圍找礦預(yù)測要素表(表4)，將預(yù)測要素簡化為礦體控制程度和地球物理標(biāo)志2類，開展資源潛力預(yù)測。預(yù)測冀東地區(qū)遷安和灤縣灤南鐵礦成礦區(qū)帶埋深1500 m以淺已有大中型礦山深部和外圍找礦潛力仍達(dá)15億噸以上，其中遷安市水廠、孟家溝、柳河峪鐵礦、灤縣司家營北區(qū)、青龍山-慶莊子鐵礦、灤南縣馬城鐵礦等6個(gè)鐵礦深部和外圍找礦潛力達(dá)9億噸以上。

表4 冀東地區(qū)大中型鐵礦深部和外圍找礦預(yù)測要素

(2)遷安鐵礦成礦區(qū)帶新的成礦空間找礦

即第三層硅鐵建造找礦。遷安鐵礦成礦區(qū)帶受隆起邊緣復(fù)雜弧形褶皺帶控制，向斜控礦是本區(qū)礦田構(gòu)造的主要特征。20世紀(jì)70年代，原冶金部首鋼地質(zhì)隊(duì)等單位通過在遷安地區(qū)鐵礦的工作總結(jié)出“向形聚斂構(gòu)造”控礦的模式，成礦地質(zhì)體一般由上層硅鐵建造和下層硅鐵建造組成。但近年在馬蘭莊鐵礦沙河山礦段和水廠南緣下層硅鐵建造之下110～120 m，揭示到第三層硅鐵建造。馬蘭莊鐵礦沙河山礦段，首鋼地質(zhì)勘察院在N400線施工的ZK4鉆孔，共見3層鐵礦，上部2層鐵礦為原有鉆探控制礦體，新發(fā)現(xiàn)的第3層鐵礦厚度近60 m(圖2)(湯紹合，2013)。類似地，河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)于2020年在水廠南緣S800線施工的ZK800-2鉆孔，同樣揭示了3層硅鐵建造，其中上部2層與相鄰剖面對應(yīng)，新發(fā)現(xiàn)的第3層鐵礦厚度30 m(圖3)。遷安鐵礦成礦區(qū)帶第三層硅鐵建造，屬新的成礦空間，具有重要的進(jìn)一步找礦意義。

圖2 冀東地區(qū)遷安馬蘭莊鐵礦沙河山礦段N400線剖面圖

圖3 冀東地區(qū)遷安水廠鐵礦S800線剖面圖(據(jù)注釋⑤)

4 需要進(jìn)一步研究的幾個(gè)問題

(1)灤縣灤南鐵礦成礦區(qū)帶控礦構(gòu)造

受向斜構(gòu)造控礦理論的影響，傳統(tǒng)上認(rèn)為灤縣灤南鐵礦成礦區(qū)帶受司馬長復(fù)式倒轉(zhuǎn)向形控制。該復(fù)式倒轉(zhuǎn)向形為軸向近南北，軸面西傾，褶皺樞紐向南傾伏的復(fù)式褶皺帶，長十幾公里，控制著區(qū)內(nèi)沉積變質(zhì)鐵礦床的形態(tài)、空間分布、規(guī)模和產(chǎn)狀。但近年來的礦區(qū)勘查實(shí)踐證實(shí)，本區(qū)鐵礦體呈單斜狀產(chǎn)出，走向近南北，傾向西，且工程控制已尖滅礦體多呈分枝尖滅，臨近尖滅時(shí)夾層增多，礦石品位降低，出現(xiàn)薄層磁鐵石英巖、變粒巖類構(gòu)成的“韻律層”。這種特點(diǎn)在馬城鐵礦、司家營鐵礦深部、長凝鐵礦等礦區(qū)均有發(fā)育。由重磁異常所反映的多個(gè)近南北向的含鐵建造帶和礦帶之間幾乎都不連續(xù)，斷層對礦帶控制和破壞作用較大。這些新發(fā)現(xiàn)說明單純的“緊閉倒轉(zhuǎn)向形褶皺帶”并不完全準(zhǔn)確。本文通過總結(jié)歸納灤縣灤南成礦區(qū)帶的司家營鐵礦北區(qū)、灤縣高官營鐵礦和昌黎坎上鐵礦等鞍山式沉積變質(zhì)型鐵礦床的基本地質(zhì)特征和空間結(jié)構(gòu)，依據(jù)該區(qū)域主要礦區(qū)礦體沿傾斜多呈分枝尖滅，臨近尖滅時(shí)出現(xiàn)薄層磁鐵石英巖、變粒巖類構(gòu)成的“韻律層”這一特征，提出該區(qū)呈現(xiàn)出受背形和斷裂構(gòu)造共同控礦的觀點(diǎn)(圖4)，即主要礦床位于近南北向斷裂大巫嵐-盧龍區(qū)域斷裂的下降盤，地表經(jīng)受剝蝕后，礦體呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀穩(wěn)定，延深相對較小地段深部呈分枝尖滅的特征。該觀點(diǎn)得到了找礦勘探實(shí)踐的驗(yàn)證，但仍需從礦床尺度的微觀研究及其它方面獲得更多證據(jù)。

圖4 冀東地區(qū)司家營鐵礦地質(zhì)模型(變質(zhì)-變形階段)

(2)主要成礦區(qū)帶局部重磁異常的解釋推斷

遷安鐵礦成礦帶受向斜構(gòu)造影響，磁性異常主要反映向斜的兩翼，向斜核部盲礦體很難區(qū)分出來。如何通過井地磁測聯(lián)合反演與解釋為深部找礦提供有效途徑(楊建華等，2020；陳炳錦等，2021)，總結(jié)構(gòu)建與實(shí)際情況較吻合的重磁地球物理勘查模型，識別向斜核部盲礦體，需要進(jìn)一步工作。

灤縣灤南鐵礦成礦帶中已知鐵礦體規(guī)模巨大的重磁異常范圍大、強(qiáng)度高、吻合好；鐵礦體規(guī)模相對較小則磁性異常相對規(guī)模較小，無剩余重力異常對應(yīng)；無磁異常對應(yīng)的重力異常一般為基底隆起引起。但與低緩磁異常對應(yīng)的重力異常應(yīng)進(jìn)一步研究其引起原因。如司家營鐵礦南區(qū)有三個(gè)近南北向剩余重力異常，東、中部重力異常為鐵礦體引起，西部重力異常存在多解性。該重力異常，與低緩地磁異常對應(yīng)，在該重力異常峰值東側(cè)大38線深部施工的ZK686的探礦孔初步表明，大38線深部礦體傾角由41°變緩為25°，礦體厚度由26.98 m增加到49.74 m，且在鉆孔底部見9.54 m品位較高的陽起磁鐵巖，深部礦體厚度、品位均高于淺部。在第四系厚度、圍巖巖性均一致的情況下，應(yīng)進(jìn)一步研究為局部基底隆起引起或與大38線深部施工ZK686探礦孔顯示的深部礦體傾角變緩、礦體厚度變厚、品位增高有關(guān)。

5 結(jié)論

(1)冀東地區(qū)沉積變質(zhì)型鐵礦分布廣泛，綜合地質(zhì)及航磁異常等不同特征，將全區(qū)劃分為遵化遷西、青龍寬城、遷安、灤縣灤南及朱杖子5個(gè)主要成礦區(qū)帶。其中遷安、灤縣灤南2個(gè)成礦區(qū)帶原巖建造最有利于鐵礦沉積，而構(gòu)造又有利于礦層保存，故而形成冀東地區(qū)鐵礦最富集地段。

(2)基于冀東鐵礦地質(zhì)工作程度高的現(xiàn)狀，提出冀東鐵礦進(jìn)一步找礦的2個(gè)主要方向：一是已有大中型礦山深部和外圍找礦，即“就礦找礦、探邊摸底”仍有較大潛力；二是遷安鐵礦成礦區(qū)帶第三層硅鐵建造，屬新發(fā)現(xiàn)的成礦空間，具有重要的進(jìn)一步找礦意義。

(3)冀東鐵礦進(jìn)一步找礦還需研究2個(gè)主要問題，一是灤縣灤南鐵礦成礦區(qū)帶控礦構(gòu)造，傳統(tǒng)的“緊閉倒轉(zhuǎn)向型褶皺帶”難以解釋鐵礦勘探的結(jié)果，本文提出的背形和斷裂構(gòu)造共同控礦的觀點(diǎn)還需獲得更多證據(jù)；二是主要成礦區(qū)帶局部重磁異常的解釋推斷，如遷安鐵礦成礦帶向斜核部盲礦體、灤縣灤南鐵礦成礦帶中與低緩磁異常對應(yīng)的重力異常引起原因等。

致謝：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)徐林剛教授和匿名審稿專家提出了寶貴的建設(shè)性修改意見，在此一并表示衷心感謝！

[注 釋]

① 河北省唐山市國土資源局.2017.唐山市第三輪礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃專題研究報(bào)告[R].專題2:34-42.

② 河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局.1996.遷安縣幅建昌營幅盧龍縣幅1/5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].86-95.

③ 河北省地質(zhì)調(diào)查院.2016.河北灤南-遵化鐵礦整裝勘查區(qū)專項(xiàng)填圖與技術(shù)應(yīng)用示范成果報(bào)告[R].122-154.

④ 首鋼地質(zhì)勘查院地質(zhì)研究所.2016.河北遷安礦區(qū)西礦帶深部資源調(diào)查評價(jià)工作成果報(bào)告[R].13-71.

⑤ 河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì).2020.河北省遷安市水廠鐵礦床外圍及深部普查地質(zhì)報(bào)告[R].15-28.