遷西縣羅家屯鎮(zhèn)沙澗鐵礦地質(zhì)特征

郭 婷

(河北冀東建設(shè)工程有限公司 唐山 063000)

遷西縣羅家屯鎮(zhèn)沙澗鐵礦處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ)燕山臺(tái)褶帶(Ⅱ)馬蘭峪復(fù)背斜(Ⅲ)遵化穹褶束(Ⅳ)的中東部。區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單,褶皺、斷層不發(fā)育。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為新太古代遷西群上川組(Arc)和新生界第四系(Q)。

(1)新太古代遷西群上川組(Arc)

巖性以斜長角閃片麻巖為主,夾大量斜長角閃輝石巖、紫蘇斜長片麻巖和輝石磁鐵石英巖等。巖石普遍遭受較強(qiáng)的混合巖化作用,混合鉀長石石英脈體沿片麻理貫入,呈脈狀或團(tuán)塊狀。其片麻理總體走向23°,傾向南東,傾角60°～80°。

角閃斜長片麻巖:呈暗灰色、灰色,柱粒變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,主要礦物成分為斜長石、角閃石等。巖石具綠泥石化、碳酸鹽化,輕微混合巖化。

斜長角閃輝石巖:鱗片粒狀柱狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦物成分主要為普通輝石、普通角閃石、斜長石、鉀長石、石英、少量磷灰石和不透明礦物。

紫蘇斜長片麻巖:呈深灰色,粒狀柱狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀—塊狀構(gòu)造,礦物成分主要為紫蘇輝石、黑云母、斜長石、石英、少量磷灰石、微量鋯石等。

輝石磁鐵石英巖:呈灰色,柱粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀—塊狀構(gòu)造為主,少部分為浸染狀構(gòu)造,主要礦物成分為石英、磁鐵礦及少量輝石、斜長石。

(2)新生界第四系(Q)

多分布于溝谷中,由含碎石亞粘土、粘土、砂、卵石組成。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出,片麻理走向近北北東向,傾向南東,傾角66°～80°。

區(qū)內(nèi)未見到明顯的斷裂構(gòu)造。礦區(qū)北部緊鄰冷口斷裂,斷層性質(zhì)為逆斷層,走向北西,南西傾,礦區(qū)位于斷裂的上盤,與鐵礦床無成因聯(lián)系。該斷裂使中生界侏羅系髫髻山組地層與新太古界遷西群上川組地層直接接觸。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見有巖漿巖出露。

1.4 磁異常特征

據(jù)《冀東測區(qū)成果報(bào)告》,查證等級(jí)為三級(jí),異常分類為乙2,異常編號(hào)為冀C-2010-1201,航磁異常呈近橢圓狀,走向北北東,異常極大值△Tmax=166 nT,等值線西密東疏,60 nT等值線圈定異常長2200 m,寬1500 m,與北東向局部異常組成走向北東的葫蘆狀異常帶,周圍被負(fù)異常包圍;地磁剖面曲線在異常區(qū)整體表現(xiàn)為一西陡東緩的高值區(qū),曲線上數(shù)值跳動(dòng)較大,局部有尖峰狀異常,△Tmax=3377.49 nT(圖1)。

圖1 航磁異常圖

2 礦床特征

2.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共分布有9條礦體,編號(hào)分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ-1、Ⅴ-2、Ⅴ-3、Ⅴ-4、Ⅴ-5號(hào)礦體、沙澗Ⅲ號(hào)礦體及大雨溝Ⅱ號(hào)礦體。

(1)Ⅰ號(hào)礦體

位于29～17線間,地表出露長度約655 m,賦存標(biāo)高-262～+180 m,呈似層狀,平均厚度2.80 m,最大傾斜延深422 m。礦體走向10°～35°,傾向南東,傾角75°左右。

(2)Ⅱ號(hào)礦體

位于Ⅰ號(hào)礦體北部,5～4線間,地表出露長達(dá)475 m,賦存標(biāo)高-207～+164 m,呈似層狀,最大厚度5.02 m,最小厚度1.81 m,平均厚度3.11 m,最大傾斜延深352 m。礦體走向22°～34°,傾向南東,傾角75°左右。

(3)Ⅴ-1號(hào)礦體

位于36線,為盲礦體。礦體走向長100 m,賦存標(biāo)高+62～+136 m,呈透鏡狀,平均厚度1.77 m,最大傾斜延深75 m。礦體走向28°,傾向南東,傾角76°左右,為低品位礦體。

(4)Ⅴ-2號(hào)礦體

位于38～46線間,礦體走向長170 m,賦存標(biāo)高+48～+160 m,呈似層狀,礦體平均厚度2.48 m,最大傾斜延深70 m。礦體走向28°,傾向南東,傾角75°左右。

(5)Ⅴ-3號(hào)礦體

位于V-2號(hào)礦體底板,其水平距離為13 m,平行產(chǎn)出。礦體由地表采坑控制,走向長190 m,賦存標(biāo)高+91～+139 m,呈似層狀,平均厚度2.04 m,最大傾斜延深70 m。礦體走向28°,傾向南東,傾角76°左右。

(6)Ⅴ-4號(hào)礦體

位于32線附近,由地表采坑控制,礦體走向長100 m,賦存標(biāo)高+102～+153 m,呈似層狀,平均厚度4.27 m,最大傾斜延深50 m。礦體走向28°,傾向南東,傾角76°左右。

(7)Ⅴ-5號(hào)礦體

位于46線附近,由地表采坑控制,沿走向尖滅現(xiàn)象明顯,達(dá)到開采技術(shù)條件的礦體走向長22 m,礦體賦存標(biāo)高+117～+177 m,平均厚度2.52 m,最大傾斜延深50 m。礦體走向28°,傾向南東,傾角76°左右。

(8)大雨溝Ⅱ號(hào)礦體

位于5線以南,Ⅱ號(hào)礦體南部。地表未出露,礦體賦存標(biāo)高+110～+135 m,呈似層狀,走向316 °,傾向46°,傾角70°左右,走向長100 m,傾向最大延深72 m,平均厚度1.00 m。

(9)沙澗Ⅲ號(hào)礦體

位于27線,I號(hào)礦體的上盤。地表未出露,礦體賦存標(biāo)高+76～+154 m,呈似層狀,走向200°,傾向110°,傾角78°左右,走向長100 m,傾向最大延深75 m,平均厚度2.00 m。

2.2 礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

(1)礦石的礦物成分

礦石礦物成分主要為磁鐵礦,少量黃鐵礦。磁鐵礦多呈自形—半自形變晶,粒徑一般0.06～1.55 mm,次為1.55～3.50 mm,含量20%～30%;常以粒狀集合體形態(tài)分布于石英或暗色礦物之間,呈平行定向排列成條紋狀。黃鐵礦主要為不規(guī)則狀,少量立方體狀、板狀,粒徑0.04～1.25 mm,含量1%左右,呈星點(diǎn)狀分布于磁鐵礦顆粒間或裂隙中,或脈石礦物中。

脈石礦物成分主要為石英,次為輝石、斜長石;少量蝕變礦物:綠泥石、絹云母;極少量副礦物:磷灰石。

蝕變礦物綠泥石含量1%～2%、絹云母含量<1%。

(2)礦石的化學(xué)物成分

礦石的化學(xué)成分主要為硅、鐵(見下表)。

化學(xué)全分析結(jié)果表

(3)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石為柱粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀-塊狀構(gòu)造為主,少部分為浸染狀構(gòu)造。

2.3 礦石類型

(1)礦石的自然類型

按礦石礦物分,區(qū)內(nèi)礦石礦物中工業(yè)可利用的含鐵礦物以磁鐵礦為主,故礦石自然類型為磁鐵礦石。

按脈石礦物分,區(qū)內(nèi)組成礦石的脈石礦物以石英為主,故礦石自然類型為石英型鐵礦石。

按結(jié)構(gòu)構(gòu)造分,區(qū)內(nèi)礦石自然類型為條紋—條帶狀鐵礦石。

(2)礦石的工業(yè)類型

區(qū)內(nèi)鐵礦石工業(yè)礦體平均品位TFe26.92%、mFe24.07%,TFe品位<50.00%,礦石含鐵量較低,屬需選鐵礦石。礦床工業(yè)礦體的磁性鐵占有率的值為89.41%≥85%,為需選磁性鐵礦石;低品位礦石磁性鐵占有率的值為79.79%<85%,為需選弱磁性鐵礦石。因此,綜合確定區(qū)內(nèi)礦石工業(yè)類型為需選磁性鐵礦石。

2.4 圍巖和夾石

礦體頂?shù)装鍑鷰r以角閃斜長片麻巖為主,夾斜長角閃輝石巖、紫蘇斜長片麻巖。由于區(qū)域混合巖化作用,形成混合片麻巖、長英質(zhì)類巖石。圍巖與礦體界線較清楚。

區(qū)內(nèi)鐵礦體呈似層狀、透鏡狀平行產(chǎn)出,礦體中夾石以角閃斜長片麻巖為主,次為斜長角閃輝石巖、紫蘇斜長片麻巖、長英質(zhì)巖石。

3 結(jié)論

礦體賦存于新太古界遷西群上川組變質(zhì)巖地層中,礦體為沉積變質(zhì)成因。

礦體的形態(tài)為似層狀或透鏡狀,礦體走向和傾向與圍巖產(chǎn)狀基本一致,礦體的直接圍巖以角閃斜長片麻巖為主,該套地層為鎂鐵質(zhì)礦物為主的沉積變質(zhì)巖。

鐵礦石類型為磁鐵石英巖型磁鐵礦,以柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)、條帶狀構(gòu)造為主,少量塊狀構(gòu)造,具備沉積變質(zhì)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征。

礦石礦物以磁鐵礦為主,主要分布于石英或暗色礦物之間,呈平行定向排列成條紋狀。脈石礦物主要為石英,其次為輝石、斜長石等變質(zhì)礦物,在全區(qū)變質(zhì)巖中廣泛分布。