趙志偉
(山西省地質(zhì)勘查局二一二地質(zhì)隊,山西 長治 046000)
草城礦區(qū)[1]位于袁家村鐵礦區(qū)東部,隸屬于袁家村組沉積變質(zhì)型鐵礦帶,礦區(qū)內(nèi)礦體為規(guī)模不一的透鏡體,礦體展布在地層控制的基礎(chǔ)上受倒轉(zhuǎn)褶皺及韌性剪切帶控制。本文主要從構(gòu)造控礦規(guī)律予以研究[2]。
(1)地層。礦區(qū)內(nèi)地層簡單,除第四系外,主要零星出露有古元古界呂梁群袁家村組(Pt1y)地層及古生界(∈-O)沉積蓋層。鄰區(qū)出露有裴家莊組(Pt1p)和近周營組地層(Pt1j)[2]。袁家村組:北東走向,呈東老西新的倒轉(zhuǎn)層序產(chǎn)出,為一套經(jīng)受中-低級變質(zhì)作用的含鐵陸源碎屑巖-泥質(zhì)巖建造。與裴家莊組呈整合接觸。裴家莊組:巖性為含黃鐵礦質(zhì)千枚巖、含黃鐵礦質(zhì)變質(zhì)粉砂巖、碳質(zhì)千枚巖、變質(zhì)粉(細)砂巖及含硬綠泥石絹云片巖、石英巖。
(2)構(gòu)造。強烈的褶皺變形,產(chǎn)生了一系列小型構(gòu)造及韌性剪切帶。線狀同斜倒轉(zhuǎn)褶皺及逆沖推覆型韌性斷層、韌性剪切帶是區(qū)域內(nèi)的主要控礦構(gòu)造。在線狀同斜倒轉(zhuǎn)褶皺的控制下,袁家村鐵礦、田野鐵礦、草城礦區(qū)及曲井礦區(qū)內(nèi)礦體形態(tài)整體表現(xiàn)為傾向北東的高角度傾斜礦體。
(3)巖漿巖。區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖為片麻狀花崗巖,呈肉紅色,粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造。主要礦物成分為鉀長石(50%)、石英(40%)。屬蓋家莊巖體。
礦體特征。礦區(qū)內(nèi)礦體在草城村沿走向推測延伸大于2000m,沿傾向推測延深103m~487m,走向為38°~40°,傾角70°~80°。Ⅳ6、Ⅳ8、Ⅳ9規(guī)模較大,本文以此為代表礦層,該礦層分布于倒轉(zhuǎn)褶皺東翼。礦區(qū)外倒轉(zhuǎn)背斜西翼分布礦體較多,對所有礦體全鐵含量,鐵品位在走向、傾向上的變化規(guī)律及礦石自然類型進行對比分析,發(fā)現(xiàn)Ⅰ12與Ⅳ4-7兩個礦層基本一致,由此推測認為東翼三條礦體與西翼Ⅰ12礦體是相對應(yīng)的。
表1 倒轉(zhuǎn)褶皺兩翼礦體全鐵含量對比
表2 倒轉(zhuǎn)褶皺兩翼礦體全鐵含量延走向由北向南變化情況
表3 倒轉(zhuǎn)褶皺兩翼礦體全鐵含量延傾向由淺變深變化情況
本區(qū)位于袁家村鐵礦東部,屬于西川河北北段袁家村變質(zhì)相帶,主要變質(zhì)巖為絹云片巖、硬綠泥石片巖、石英片巖,代表性礦物組合為絹云母+綠泥石+黑云母+石英,特征變質(zhì)礦物為鐵綠泥石和鐵硬綠泥石,屬于綠泥石帶。
李四光于1929年提出構(gòu)造型式的概念,指出同一類型的構(gòu)造體系,盡管在規(guī)模、構(gòu)造形態(tài)、形變強度和物質(zhì)組成等方面可能極不相同,但卻擁有同樣的總體組合特征,符合一定的標準型式。
(1)倒轉(zhuǎn)褶皺。倒轉(zhuǎn)褶皺形成于五臺運動第二幕,呂梁群地層受區(qū)域上NWW-SEE水平擠壓應(yīng)力作用,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性變形相,產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)褶皺。從區(qū)域上看,形成了軸跡為彎曲狀的線狀延伸相似褶皺系列,樞紐傾向北東。礦區(qū)內(nèi)倒轉(zhuǎn)褶皺屬于袁家村背斜的北段,向北被寒武系地層掩蓋,褶皺兩翼緊閉同斜,褶皺轉(zhuǎn)折端明顯加厚,表現(xiàn)為含礦帶明顯變厚,向下延伸尖滅明顯。是礦區(qū)內(nèi)部主要的控礦構(gòu)造。
(2)韌性剪切帶。韌性剪切帶形成于五臺運動第三幕,在NWW-SEE的連續(xù)遞進的水平擠壓應(yīng)力作用下,以蓋家莊巖體為核的倒轉(zhuǎn)背斜繼續(xù)變形。本區(qū)位于剪切帶北緣,向北被寒武系地層掩蓋。
(3)構(gòu)造控礦規(guī)律。草城礦體與曲井礦體屬于倒轉(zhuǎn)背斜東翼,袁家村礦體與田野礦體屬于倒轉(zhuǎn)背斜兩翼,以蓋家莊巖體為核,倒轉(zhuǎn)兩翼緊閉同斜。在韌性剪切帶的影響下,兩翼礦體發(fā)生程度不一的拉伸變形,通過對所有礦體全鐵品位的對比分析,我們確定曲井Ⅴ1、Ⅴ2號礦體分別對應(yīng)了袁家村Ⅱ113號礦體和田野Ⅱ11-Ⅱ14號礦體。草城Ⅳ4-7號礦體對應(yīng)了袁家村礦體Ⅰ12。通過對袁家村礦體全鐵品位的對比分析,結(jié)合已施工的中淺部鉆孔對礦體的控制情況,基本可以認定,袁家村Ⅲ16-8號礦體與Ⅰ21號礦體對應(yīng);Ⅱ112-19號礦體與Ⅰ10-Ⅰ13號礦體對應(yīng);Ⅱ111號礦體與Ⅱ112號礦體對應(yīng)。
筆者認為袁家村礦區(qū)礦體位于倒轉(zhuǎn)背斜核部,礦體在倒轉(zhuǎn)兩翼分布具有明顯的規(guī)律性。
按照上述總結(jié)的礦床地質(zhì)特征及構(gòu)造控礦規(guī)律,結(jié)合草城礦區(qū)、曲井礦區(qū)的鉆探成果,綜合航磁異常分析,論證可行性找礦方向,預(yù)測倒轉(zhuǎn)背斜西翼田野礦區(qū)南部、東翼袁家村礦區(qū)東部、東翼袁家村礦區(qū)東部與草城礦區(qū)西部連接處、東翼袁家村礦區(qū)中部存在深層隱伏礦體,礦體深度埋深預(yù)計在300m~400m左右,礦體規(guī)模較大。
總之,地質(zhì)找礦以客觀地質(zhì)體為研究對象,綜合物探、鉆探成果,在以總結(jié)的找礦方向指引下,堅持合理布置工程,達到經(jīng)濟的找礦目的,在草城及周邊礦區(qū)找礦方面取得突破。在倒轉(zhuǎn)褶皺兩翼均存在規(guī)??捎^的盲礦體,所以在草城礦區(qū)仍有較大的找礦潛力,今后應(yīng)加強該地區(qū)的找礦潛力。