河南省舞陽(yáng)鐵礦田鐵山礦床的地質(zhì)特征及控礦分析

王 夏 王明明 羅志陽(yáng)

(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第四地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450016)1;

(河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院，河南 鄭州 450052)2

引言

舞陽(yáng)鐵礦田是河南省最大的鐵礦田，分布有多個(gè)鐵礦床，其查明鐵礦資源儲(chǔ)量5.8億噸，約占全省總資源儲(chǔ)量一半以上［1］［2］。1956～1981 年，在該區(qū)開展了規(guī)模宏大的地質(zhì)找礦工作，經(jīng)過(guò)勘探的主要礦區(qū)有6個(gè)，分別為:鐵山礦區(qū)、經(jīng)山寺礦區(qū)、趙案莊礦區(qū)、下曹余莊礦區(qū)、崗廟劉礦區(qū)和尚廟礦區(qū)［3］。

自礦田開采時(shí)起，就有很多專家對(duì)舞陽(yáng)鐵礦區(qū)的各個(gè)礦段的鐵礦床進(jìn)行了大量的勘察與研究，對(duì)礦區(qū)的開采提供了有力的理論和技術(shù)指導(dǎo)。文章通過(guò)對(duì)舞陽(yáng)鐵礦區(qū)地質(zhì)特征和成因分析等方面進(jìn)行論述，借以提高鐵礦石開采的服務(wù)年限。

1.舞陽(yáng)鐵礦田鐵山礦床的地質(zhì)形成背景

舞陽(yáng)鐵礦田處于馬超營(yíng)——拐河——確山這條斷裂帶的東部，是非常典型的臺(tái)地型地殼結(jié)構(gòu)，也孕育了儲(chǔ)藏量豐富的沉積鐵礦。在經(jīng)歷了很多次的板塊運(yùn)動(dòng)后，形成了如今的舞陽(yáng)鐵礦田地質(zhì)構(gòu)造的大體輪廓。其中，前震旦紀(jì)運(yùn)動(dòng)對(duì)地層造成的劇烈的褶皺，巖石變質(zhì)和燕山運(yùn)動(dòng)對(duì)巖層造成的巨大背斜構(gòu)造以及嚴(yán)重的斷裂在舞陽(yáng)鐵礦山的鐵礦的空間分布和儲(chǔ)量狀況上起到了至關(guān)重要的作用。

圖1 研究地區(qū)質(zhì)圖

2.舞陽(yáng)鐵礦田鐵山礦床的地質(zhì)特征

礦產(chǎn)區(qū)的地質(zhì)特征主要是由礦區(qū)的地層，礦區(qū)構(gòu)造、巖漿巖以及礦體本身特征等方面構(gòu)成的。對(duì)這些構(gòu)成要求進(jìn)行探究與分析，有助于更加充分的了解礦區(qū)最優(yōu)的采礦點(diǎn)和礦區(qū)科學(xué)使用的最長(zhǎng)年限等。因此，以下內(nèi)容會(huì)依次介紹河南省舞陽(yáng)鐵礦田礦床的地質(zhì)特征。

2.1 舞陽(yáng)鐵礦田礦床的地層

礦床的地層主要由新太古界鐵山廟組 (Ar3t)、中元古界云夢(mèng)山組 (Pt2Ry)和第四系。在新太古界鐵山廟組，主要由片麻巖和鐵礦石構(gòu)成。在地層的最下面是混合巖層，其中巖性比較簡(jiǎn)單的條帶形混合巖占據(jù)了很大部分。中間一層主要分布是礦巖層，片麻巖占據(jù)了巖層的很大一部分，其中蘊(yùn)含了豐富的磁鐵礦石，總厚度可達(dá)240米。此外，如果按照礦體的種類進(jìn)行分層的話，地層的頂部分布的主要是各種巖體相互混雜的混和巖層，與其他巖體相比，這類巖體的巖性都相對(duì)簡(jiǎn)單。在第二層中元古界云夢(mèng)山組中，與新太古界鐵山廟組一樣，該部位的巖層也從上到下分為頁(yè)巖段，火山巖段以及礫巖段。頁(yè)巖段的巖層比較厚，主要巖石分布為石英砂巖;火山巖段的巖石分布為塊狀和流動(dòng)狀構(gòu)造的玄武巖;底部主要分布的是石英砂巖，而且部分石英沙巖存在裂痕的狀況。第四系內(nèi)部主要是黏土，黃土和部分礫石，厚度不具有穩(wěn)定性。

2.2 舞陽(yáng)鐵礦田礦床的構(gòu)造

該區(qū)本身是由一個(gè)大型的傾伏倒轉(zhuǎn)緊閉背斜組成，扭紐東傾，傾角45°左右，形成時(shí)間在中元古代之前［5］。該區(qū)地層先后經(jīng)歷了葉舞運(yùn)動(dòng)、少林運(yùn)動(dòng)、加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)［5］，在古元古代，發(fā)生了以塑性變形為主的構(gòu)造作用，在形成該區(qū)大型傾伏倒轉(zhuǎn)緊閉背斜同時(shí)，太華群鐵山廟組地層向地表方向推移了約3km，使其中的鐵礦層暴露地表，并經(jīng)過(guò)風(fēng)化剝蝕作用。在中生代由于受自南向北板塊的俯沖影響下［6］，該區(qū)地層發(fā)生自南向北自下而上的推覆作用，形成F6大型逆掩斷層［7］，鐵山廟組地層在原來(lái)基礎(chǔ)上又發(fā)生了較大變化。

舞陽(yáng)鐵礦田的礦床大致屬于從東北向西南延伸的背斜斜層，后來(lái)在強(qiáng)烈的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)作用下，被斷層切割成了地壘，也因此強(qiáng)制性的把礦床分裂為了東中西三個(gè)部分。中西兩個(gè)部位的礦體都保存得比較完整，依然是原生的磁鐵礦，但是中部礦層卻在強(qiáng)烈的侵蝕作用下演變成了赤鐵礦。其次是古侵蝕面不整合構(gòu)造的影響。舞陽(yáng)鐵礦區(qū)的巖漿巖發(fā)育并不充分，以巖墻為主要形態(tài)特征的閃長(zhǎng)玢巖占據(jù)了礦區(qū)的主要部分，因與礦區(qū)內(nèi)礦體的分布走向斜向交叉，對(duì)礦體的影響很大。很多巖墻都侵入到了礦體內(nèi)部，嚴(yán)重影響了礦體的連續(xù)性。

2.3 舞陽(yáng)鐵礦山的礦體自身特征

舞陽(yáng)鐵礦區(qū)的礦體全部都來(lái)源于新太古界鐵山廟組，在分布中嚴(yán)格受控于層位，除此之外，后期連續(xù)的斷裂構(gòu)造和巖脈等也對(duì)礦體造成了嚴(yán)重的破壞作用。在多重作用下，舞陽(yáng)鐵礦區(qū)的礦床自西向東被分成了東部，中部和西部礦區(qū)。東部礦體內(nèi)部因?yàn)闆]有巖漿巖的大量涌入，使得礦體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要分布是磁鐵礦礦石，目前還沒有對(duì)礦體的東側(cè)和南側(cè)實(shí)現(xiàn)完全控制。中部礦體因?yàn)橥瑯游词艿綆r漿巖的穿插，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是北側(cè)的礦體受到了剝蝕，已經(jīng)完全被第四系所覆蓋。礦體的東部被斷層割斷，西南部還尚未完全控制。西部礦體的東部地段也被斷層割斷，而且礦體內(nèi)部侵入的大量的閃長(zhǎng)玢巖，使得礦體的連續(xù)性降低。

3.舞陽(yáng)鐵礦田鐵山礦床的控礦分析

舞陽(yáng)鐵礦田的礦源層在大量的褶皺構(gòu)造，斷裂構(gòu)造等作用下，對(duì)舞陽(yáng)鐵礦田的礦床進(jìn)行了一系列的改造。在理論數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下，充分掌握構(gòu)造控礦的規(guī)律，對(duì)于后期的礦產(chǎn)開采和新的找礦工作具有很大的指導(dǎo)意義。

3.1 斷裂構(gòu)造控礦

礦床的形成很大程度上歸功于斷裂構(gòu)造。對(duì)于為礦床的行程提供礦物質(zhì)來(lái)源的巖漿來(lái)說(shuō)，斷裂構(gòu)造不僅能夠?yàn)樗峁┮粋€(gè)上升的通道，同時(shí)還能夠?yàn)榈V床的侵入巖漿以及他的派生礦巖制造出一個(gè)冷凝和停集的空間。舞陽(yáng)鐵礦礦床東西走向的斜層在燕山運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中被切割成了五部分。斷裂后的斜層形成了三個(gè)地塹及兩個(gè)地壘，于是便蘊(yùn)藏了豐富的礦體在地塹構(gòu)造之中。除此之外，之后一系列的板塊運(yùn)動(dòng)也使得舞陽(yáng)鐵礦區(qū)的南北兩側(cè)出現(xiàn)了劇烈的擠壓型斷裂，從而為更為充足礦產(chǎn)資源的孕育創(chuàng)造了條件。

3.2 古侵蝕面不整合構(gòu)造控礦

礦床氧化帶都只是依附在古界古侵蝕面的附近，舞陽(yáng)鐵礦田礦床地質(zhì)在空間上氧化帶的界限大致與古侵蝕面相互平行，二者的垂直距離大約只有200米。因此可以推測(cè)，古侵蝕面的不整合構(gòu)造對(duì)舞陽(yáng)鐵礦田內(nèi)礦床的礦石全部氧化，從而形成豐富的礦床資源的可能性非常大。

4.結(jié)語(yǔ)

從19世紀(jì)五十年代起，對(duì)舞陽(yáng)鐵礦田的勘測(cè)工作便取得了很大成就，發(fā)現(xiàn)了許多大中型的鐵礦，在地質(zhì)勘探工作上積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但是，在地質(zhì)工作過(guò)程中，也依然存在著對(duì)鐵礦的勘探深度不夠，以及對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)律研究掌握得不夠等問(wèn)題。因此，綜合把握研究方向，依托于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)設(shè)備和最新的地質(zhì)勘查資料，以便更全面的擴(kuò)大研究范圍，掌握更多的地質(zhì)勘探規(guī)律，對(duì)于以后延長(zhǎng)鐵礦的開采年限和提高礦床資源的開采效率都具有重要的指導(dǎo)意義。

［1］姚培慧，王可南，杜春林，等.中國(guó)鐵礦志 ［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1993.

［2］楚春生，等.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)志［M］.北京:中國(guó)展望出版社.1992.

［3］賈興杰，等.河南舞鋼鐵礦地質(zhì)特征及深部找礦研究［J］.黃金科學(xué)技術(shù).2012.2.

［4］李懷乾，張瑜麟.河南省舞陽(yáng)鐵礦田鐵山礦區(qū)深部找礦潛力分析［J］.礦產(chǎn)勘查.2011.9.

［5］陳衍景，富土谷等.豫西金礦成礦規(guī)律［M］.北京.地震出片社，1992

［6］陳衍景，張靜，賴勇。大陸動(dòng)力性與成礦作用富土谷等.豫西金礦成礦規(guī)律［M］.北京.地震出片社，2001

［7］張?jiān)从校幽衔桕?yáng)鐵礦F6巨型逆斷層［C］.全國(guó)平緩斷裂構(gòu)造學(xué)術(shù)計(jì)論會(huì)文集，1983.