■溫廷星(河北省地質調查院河北石家莊050081)
淺析河北省礦區(qū)結構及鐵礦控礦條件
■溫廷星
(河北省地質調查院河北石家莊050081)
河北省是我國重要的鐵礦產(chǎn)地,探明和保有資源儲量多年來一直穩(wěn)居全國前列。河北省鐵礦類型較為齊全/開發(fā)條件較好/鐵礦勘查、開發(fā)、采選、冶煉產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)達,相關產(chǎn)業(yè)在全省國民經(jīng)濟中占據(jù)極其重要的地位。本文結合河北省淶源縣于城鐵礦區(qū)域地質背景,闡述了于城鐵礦的礦區(qū)構造,并總結了鐵礦床的控礦條件。
河北省淶源縣于城鐵礦 地質背景 礦區(qū)構造 控礦條件
該區(qū)位于中朝準地臺山西斷隆與燕山臺褶帶兩個Ⅱ級大地構造單元接合部位,位于烏龍溝~上黃旗深斷裂帶南東側,成礦區(qū)劃屬太行山成礦帶王安鎮(zhèn)~銀坊銅多金屬成礦帶。該區(qū)經(jīng)歷了阜平~呂梁運動、燕山運動和喜山運動構造運動,以燕山運動為主,除斷裂活動以外,并伴隨大規(guī)模巖漿活動(包括火山噴發(fā)和巖漿侵入)及地層褶皺,基本奠定了本區(qū)地質構造面貌,是本區(qū)主要成礦時期。
區(qū)內斷裂構造有NNE、NE、NEE、近SN、NW向等多組,以NNE、NE向的烏龍溝斷裂系為主,大多具多次活動的歷史。長期存在并活動的NNE向深斷裂帶是本區(qū)巖漿巖和內生礦產(chǎn)的主要控制因素,它控制著區(qū)域礦產(chǎn)和巖漿巖的展布。
該區(qū)霧迷山組白云巖呈頂垂體狀殘存在燕山早期巖漿巖之上,除東南部與太古界阜平群片麻巖呈斷層接觸外,其余三面均被燕山早期巖漿巖所包圍,形成典型的頂垂體構造。
2.1褶皺構造
碳酸鹽巖頂垂體為一倒轉背斜,向南西傾沒,背斜軸向為北東向,向北變?yōu)楸北睎|向,沿倒轉背斜軸部有石英二長斑巖侵入,倒轉背斜兩翼地層走向均為北北東,向南東傾斜,由于受F4逆斷層影響,巖層傾角西緩東陡,一般為45°~80°,東南部地層產(chǎn)狀變化較大,倒轉背斜傾沒端靠近南接觸帶西緣,傾角變陡,可達50°~75°,在倒轉背斜正常翼有一系列復式背向斜形成,但規(guī)模較小,其方向與主體褶皺方向一致,彼此平行排列。
2.2斷裂構造
區(qū)內斷裂構造主要為北北東向大致平行的高角度正、逆斷層,主要為成礦前斷裂,主干斷裂旁側的次一級斷裂控制了礦體形成和脈巖的侵入。為成礦后斷裂,屬早期斷裂繼承性活動,成礦后斷裂破壞了礦體的完整性。
斷層多為右旋平移正斷層,走向北東~~北北東,傾向南東~~南東東,沿斷裂有較大規(guī)模的石英二長斑巖脈、煌斑巖侵入,與圍巖接觸部位常形成磁鐵礦化。伴生有次一級斷裂和破碎帶與逆斷層一起構成斷層帶,沿斷層帶有斷續(xù)分布的磁鐵礦,對成礦有一定的控制作用。
2.3接觸帶構造
白云巖頂垂體與石英二長巖或中細?;◢弾r接觸,形成區(qū)內廣泛而復雜的接觸帶構造,為區(qū)內主要控礦構造。根據(jù)接觸帶不同部位,將礦區(qū)劃分為北接觸帶、西接觸帶、南接觸帶、東接觸帶與底部接觸帶。
北接觸帶:分布于礦區(qū)北地段,大部為頂垂體與中細?;◢弾r接觸,僅在局部與石英二長巖接觸,接觸面總體向南傾斜,傾角10°~54°,分布標高為950m以上。接觸帶局部有零星黃銅礦磁鐵礦、黃銅礦、含銅磁鐵礦體出露,形成規(guī)模較小的五回嶺礦體。
東接觸帶:南半部為斷層控制,向北東沿接觸帶有中細粒花崗巖侵入,并形成牛頭峪零散分布的磁鐵礦,構成牛頭峪礦段。
底接觸帶:是巖漿巖侵入體與白云巖頂垂體底面接觸(兜底)部分,分布面積廣,產(chǎn)狀形態(tài)變化大??傮w呈北西高、南東低的不規(guī)則波狀分布,以20°~40°的角度向南東傾斜,南東部邊緣變陡,甚至反向;礦區(qū)南部,接觸帶垂深112~306m,礦區(qū)西南部接觸帶逐步變淺,至于城出露于地表,礦區(qū)東地段接觸帶垂深達400余米,向北接觸帶逐漸變淺,至五回嶺出露于地表。該區(qū)底接觸帶由于巖漿巖侵入體在局部呈巖枝、巖舌或巖凸使其形態(tài)更趨復雜。底接觸帶圍巖被巖體呈巖枝、巖舌狀穿插侵入,形成了較為厚大的鐵銅礦體,或是形成巖凹,對形成礦體提供了有利條件。
3.1含礦巖體標志
接觸帶附近的鎂矽卡巖巖體本身就是很好的找鐵礦的重要找礦標志。
3.2構造標志
復雜的接觸帶構造,石英二長巖、花崗巖與圍巖白云巖形成復雜的接觸帶構造。
3.3蝕變標志
本區(qū)石英二長巖和中細?;◢弾r(白崗花崗巖)直接與白云巖接觸,在其近接觸帶處,巖石向偏堿性巖石變化,產(chǎn)生鈉長石化,鉀長石化或形成鈉長石巖與正長石巖邊緣帶。巖石化學成分發(fā)生明顯變化。在含礦接觸帶表現(xiàn)明顯而穩(wěn)定,凡含礦接觸帶均能見到鈉化或鉀化現(xiàn)象,成為良好的找礦標志。
蝕變帶可劃分為內矽卡巖帶、外矽卡巖帶和熱變質形成的大理巖花帶,內矽卡巖帶由中細粒花崗巖、石英二長巖經(jīng)接觸交代作用形成的蝕變帶,綠簾石化比較發(fā)育。外矽卡巖帶蝕變以透輝石化、橄欖石(蛇紋石)化為主。
內蝕變形成“鈉化帶”、“鉀化帶”?!扳c化帶”主要發(fā)育在石英二長巖接觸帶上,介于鈉長石帶或正長石巖帶與石英二長巖之間的過渡地帶。在鈉化的石英二長巖和中細?;◢弾r中普遍可見鉀化現(xiàn)象,兩者相伴或跌價,但晚于鈉化階段。
外蝕變形成墨綠色蛇紋石、橄欖石矽卡巖帶。本區(qū)鎂矽卡巖帶廣泛發(fā)育,凡礦體附近均可見到,在礦體底板較為發(fā)育,常見有白云質大理巖的殘體,表明它是含礦溶液與白云巖交代(鎂質交代)的產(chǎn)物,形成典型的外矽卡巖帶,它的形成為礦液聚集沉淀創(chuàng)造了條件,本區(qū)磁鐵礦與鎂矽卡巖伴隨可以說明這一點,它與礦體關系較為密切,為本區(qū)良好的找礦標志。
鎂矽卡巖被交代后形成變鎂矽卡巖,交代形成的蛇紋石,呈墨綠色、綠黑色,常與磁鐵礦伴生,與礦關系最為密切,為本區(qū)找礦標志之一。
3.4直接找礦標志
在研究區(qū)東部,牛頭峪礦點附近,發(fā)現(xiàn)群采坑及群采硐,這些舊采礦遺跡也成為很好的找礦標志。
河北省擁有豐富的鐵礦資源,通過對河北省淶源縣于城鐵礦區(qū)域的分析,增加了對鐵礦分布和結構的了解,為進一步開發(fā)和保護鐵礦資源提供了依據(jù),是進行歷史研究和地質構造研究的根據(jù)。
[1]楊辛源,閻云卿,劉生.河北省淶源縣于城鐵礦區(qū)(于城嶺南礦段) 普查地質報告,1983.
[2]石準立,劉鳳山.北太行山~燕山去中生代金屬礦床成礦系統(tǒng) [J].地學前緣,1999,6(2):297~304.
[3]王志敏,劉光,席立永等.河北省淶源縣支家莊鐵礦蕎麥地東礦體資源儲量核實報告.河北省保定地質工程勘查院,2010
TF521[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~37~1