寬城建龍礦業有限公司豆子溝鐵礦礦床成礦地質特征

杜海峰

摘 要 本區礦床屬沉積變質鐵礦床，即典型的“鞍山式”變質鐵礦床，礦體賦存于遵化巖群灤陽組變質巖系地層中，豆子溝鐵礦區共發育兩個礦帶，編號為Ⅰ、Ⅱ號礦帶。Ⅰ號礦帶位于礦區的北部，由Ⅰ—1、Ⅰ—2、Ⅰ—3、Ⅰ—4四條礦體組成；Ⅱ號礦帶位于礦區的南部，由Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3三條礦體組成。

關鍵詞 鐵礦 褶皺構造 斷裂構造 沉積變質

中圖分類號：TD913 文獻標識碼：A

1礦區概況

礦區位于寬城滿族自治縣縣城184€胺轎唬本？5.60公里，運距30.00公里，行政隸屬寬城滿族自治縣碾子峪鎮沙窩店村管轄。承—秦省級公路從礦區東部15km處通過，其間有縣、鄉簡易公路相連，交通條件方便。

2工作區地質

本區大地構造位置處于中朝準地臺（I2）燕山臺褶帶（Ⅱ22）東段馬蘭峪復式背斜（Ⅲ72）北翼寬城凹斷束（Ⅳ242）南部。

2.1地層

區內出露地層有太古界遵化群張杖子組（Ar2Z）、灤陽組（Ar3l）、中元古界長城系高于莊組一段（Chg1）和新生界第四系全新統（Q4）地層。敘述如下：

張杖子組（Ar2Z）： 張杖子組變質巖系地層分布在礦區的西北部，F2斷層以北，巖性主要為斜長角閃巖。地層總體走向70€啊？0€埃閬蚰希憬？0€啊？5€啊？

灤陽組（Ar3l）：灤陽組變質巖系地層分布在礦區的西南部，呈大面積出露，占礦區總面積的80%以上。地層總體走向70€啊？0€？傾向南，局部傾向北，傾角50€啊？5€啊0囪倚圓煌上露戲摯煞治鲅倚遠危址質鋈縵攏？

一段（Ar3l1）： 巖性主要為角閃斜長片麻巖。灰至灰黑色，中粗粒變晶結構，片麻狀構造，主要由斜長石（42～62%），普通角閃石（15～20%）組成。局部混合巖化較強。地表多見有高嶺土化及輕微的綠泥石化。局部混合巖化較強處形成鉀長混合質黑云角閃斜長片麻巖；局部夾石榴石，形成含石榴石質黑云角閃斜長片麻巖。

二段（Ar3l2）：主要巖性為石榴石質黑云變粒巖，夾數層磁鐵石英巖。變粒巖巖性較復雜，主要有淺色變粒巖、角閃斜長變粒巖、混合質變粒巖及石榴輝石變粒巖等。變粒巖中所夾磁鐵石英巖有數層，多呈似層狀，厚度變化很大，一般為2m～70m，它們均分布在背斜核部，為本區主要可采鐵礦層。變粒巖礦物成分變化較大，但以含有單斜輝石和鐵鋁榴石為其顯著特征，其中單斜輝石含量一般>5%，在核部變粒巖由上而下，鐵鋁榴石含量增多，普通角閃石含量減少。

高于莊組（Chg1）：分布在區內東部，與遵化群灤陽組變質巖為斷層接觸，使太古界變質巖系超覆于長城系高于莊組之上。巖性主要為薄層—中厚層燧石條帶含錳結核白云巖。地層傾向北，傾角41€啊？5€啊？

第四系全新統（Q4）：主要有人工堆積物、沖洪積物、殘坡積物，其中人工堆積物主要分布在排碴廠及露天采場周圍，沖洪積物主要分布在溝谷中，殘坡積物主要分布在溝谷旁側及山間緩坡地帶。

2.2構造

礦區經過多次構造活動，形成以褶皺、斷裂為主的復雜多樣的構造格局。通過構造分析得知礦區構造活動期主要有兩期：太古代遵化期和中生代活動期。太古代遵化期以褶皺為主，斷裂次之；中生代活動期以斷裂為主。分述如下：

太古代遵化期構造：

礦區太古代遵化期構造處在中深構造層次，生成豆子溝復背斜及伴生斷裂、裂隙。復背斜包括豆子溝背斜和南側的向斜，背斜是主要的控礦構造。

中生代構造：

中生代構造以斷裂為主，其中F1和F2斷裂規模較大，在長河交匯處使它們之間的豆子溝斷塊由西向東移動3km，使太古界變質巖系超覆在中元古界長城系高于莊地層之上，并構成礦區斷裂骨架。

中生代豆子溝斷塊的移動首先是太古代斷裂（F4、F8、F9、F10）復活，并使其強度和規模增大，使其向西延伸出礦區，并呈收斂狀，在8線西F4和F8之間組成斷裂破碎帶。北西方向斷層主要有F17、F18、F20等，北東方向斷層主要有F3、F4、F8等。且北西向切割北東向斷層，所以北西向斷層生成略晚，它們均帶有扭性。礦區主要斷裂見表1。

礦區斷裂構造格局在區域上由北向南的壓力和由西向東的扭力之合力（即壓扭力），經歷較長一段時間作用下形成的。斷裂東密西稀是由于豆子溝斷塊東移，F1斷層面由西向東傾角逐漸增大所造成的。

2.3巖漿巖

礦區巖漿活動不發育，在太古代有基性火山巖噴發活動，末期有偉晶巖侵入活動，中生代有中基性巖脈侵入。

太古代巖漿活動：

太古代偉晶巖主要呈脈狀沿豆子溝背斜縱張節理和橫張節理充填，個別沿太古代斷層局部充填侵入。偉晶巖脈最大寬度小于5m，一般1m，延長不超過百米，產狀與縱、橫節理產狀一致，傾角較陡一般大于70€啊？

偉晶巖在近地表以脈狀充填為主，向深部大約在標高360m以下，出現不規則脈狀混染，充填和交代并舉，并產生偉晶巖化。它們切割和交代圍巖及磁鐵石英巖。由于偉晶巖脈或混染體較小，對礦體輕度影響，對鐵礦石質量有一定影響。當以脈狀充填于磁鐵石英巖時，使脈旁磁鐵礦粒徑變粗（達3.5mm），并使脈旁鐵礦石品位升高；當以不規則脈狀混染交代磁鐵石英巖時，使該處的磁鐵礦粒徑變粗（3～5mm），而品位變低，甚至達不到工業品位。總之偉晶巖增大了礦體厚度和品位變化幅度。

中生代巖漿活動：

本區中生代巖漿活動不發育，只有少量脈巖活動。在F2和F4斷層中局部見有閃長巖脈侵入，規模很小，遠離礦體對鐵礦無影響。

2.4圍巖蝕變

蝕變作用有太古代混合巖化、偉晶巖化和中生代動熱變質作用。

太古代混合巖化作用：

礦區混合巖化較強，但各部位強度不同，在背斜外翼及傾伏端較強；翼部和核部較弱，在核部很不均一，強弱懸殊。蝕變較強時生成混合質黑云片麻巖和混合質變粒巖，脈體成分可達40%～50%；蝕變較弱時脈體成分在10%以下，甚至沒有。混合巖化在局部交代磁鐵石英巖，因強度低，對鐵礦體無影響，對鐵礦石品位有影響。endprint

中生代動熱變質作用：

動熱變質作用實質上是中生代作用于老變質巖（包括礦層）上的中低溫熱液作用，主要有綠泥石化、赤鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化等。

綠泥石化分布廣泛，在巖石中有少量斜長石和輝石綠簾石化，另沿個別裂隙有綠簾石不規則脈體，對鐵礦無影響。

赤鐵礦化主要分布在背斜核部，沿裂隙呈細脈狀，細脈寬1～5mm不等。在磁鐵石英巖礦床中亦常見赤鐵礦脈；并見有赤鐵礦交代磁鐵礦現象。赤鐵礦使部分鐵礦石品位增加。

碳酸鹽化在礦區東部比西部強，主要在斷裂構造及裂隙中發育，呈細脈狀，一般1～5mm不等，它切穿赤鐵礦脈及綠泥石薄脈，在鐵礦石中見有細脈，對鐵礦石無多大影響。

高嶺土化主要分布在部分斷裂中，寬度約10cm左右，呈灰白色，主要由長石蝕變形成。它的存在易使巖塊產生滑動。

3礦床特征

本區礦床屬沉積變質鐵礦床，即典型的“鞍山式”變質鐵礦床，礦體賦存于遵化巖群灤陽組變質巖系地層中，其發生和發展的過程如下：

太古代遵化期燕遼沉降帶（或準地槽）發育形成的早期階段，沉積了復理式砂頁巖建造和硅鐵建造，并伴隨有基性火山巖的噴發，硅鐵質巖層成為受變質鐵礦的物質基礎。沉降帶晚期回返，受區域應力的作用發生強烈的變形、變質作用，生成“豆子溝復式背斜 ”，由于背斜核部受力最強，而且極不均勻，致使背斜軸北翼地層倒轉，局部發生“虛脫”，形成一定的空間。在高溫、中高壓下，原巖發生強烈的變質分異作用，硅鐵物質相對集中并向開放的部位聚集，因而，形成背斜軸部厚度較大的礦體，向兩翼和深部則相對的變簿。

豆子溝鐵礦區共發育兩個礦帶，編號為Ⅰ、Ⅱ號礦帶。Ⅰ號礦帶位于礦區的北部，由Ⅰ—1、Ⅰ—2、Ⅰ—3、Ⅰ—4四條礦體組成；Ⅱ號礦帶位于礦區的南部，由Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3三條礦體組成。

根據歷年工程控制及本次工作情況，現將各礦體特征分述如下：

3.1 I號礦帶

Ⅰ號礦帶劃分Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4四條礦體，平面上呈反“S”形由東向西展布，東部翹起，并向西側伏。

Ⅰ—1號礦體：分布在Ⅰ礦帶的8線～3線之間，主要由鉆孔CK41、CK16、CK26、ZK2-1、ZK0-4、CK20、CK19、CK15、CK40、ZK1-2、ZK14、CK23和沿脈320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長665m，厚度2.43m～30.00m，平均厚度8.71m，最大延深425m。礦體呈層狀或似層狀產出，東端被F1逆斷層所截，西段在B8線附近與Ⅰ-2礦體合并，于B8線傾伏、尖滅；產狀：總體走向近于50€啊？5€埃閬？50€啊？80€埃憬？5€啊？0€啊？筇甯炒姹旮？82m至-80m，最小埋深0m，最大埋深453m。品位：TFe20.15%～42.37%，mFe21.74%～38.88%，平均品位：TFe32.95%，mFe31.48%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩定。

Ⅰ-2號礦體：位于Ⅰ-1號礦體的北側、8～B0線之間，主要由鉆孔ZK2、CK3、ZK5、CK9、CK15、CK37、CK28、ZK2-1、ZK0-4、CK14、CK40、CK23、ZK0-4、CK33和沿脈320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長468m，厚度4.72m～64.00m，平均厚度14.88m，最大延深440m。礦體呈透鏡狀產出，東段地表被逆斷層F27截斷，深部在B0線尖滅；西段在B8線附近與Ⅰ—1礦體合并，于8線附近傾伏、尖滅。產狀： 8線～4線走向56€埃閬蚰隙憬墻謚繃ⅲ？～B0線之間走向108€埃閬蚰銜鰨憬？0—90€啊？筇甯炒姹旮？68m至-80m，最小埋深0m，最大埋深391m。品位：TFe20.48%～45.34%，mFe16.42%～42.04%，平均品位：TFe32.67%，mFe28.27%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩定。

Ⅰ-3號礦體：位于Ⅰ號礦帶的北側，分布于B4～3線之間，主要由鉆孔CK18、CK27、CK32、CK23、CK30、CK23、CK11、CK28、ZK2-1、CK40和沿脈320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長396m，厚度2.00m～33.18m，平均厚度5.30m，最大延深533m。礦體呈似層狀產出。產狀： 總體走向東西€埃閬蚰希憬？4€啊？5€啊？筇甯炒姹旮？81m至-74m，最小埋深0m，最大埋深520m。品位：TFe20.14%～39.43%，mFe15.86%～37.74%，平均品位：TFe28.87%，mFe26.18%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩定。

Ⅰ-4號礦體：位于Ⅰ號礦帶的東側， B2～3線之間，主要由鉆孔CK11、CK23、ZK9、CK20、ZK0-4和平硐320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

礦體長323m，厚度7.00m～46.87m，平均厚度18.03m，最大延深380m。礦體呈透鏡狀產出，礦體東端被F1逆斷層截切，呈向南突出的扭曲斷塊。產狀： 總體走向東西€埃閬蚰希憬？0€啊？0€啊？筇甯炒姹旮？05m至-80m，最小埋深21m，最大埋深474m。品位：TFe20.60%～45.67%，mFe20.13%～34.89%，平均品位：TFe30.56%，mFe25.39%。沿礦體走向、傾向礦體厚度變薄，礦體品位較穩定。

3.2 Ⅱ號礦帶

位于礦區的南部8～3線之間，長600m，由3個礦層組成，編號為Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3，其特征如下：endprint

Ⅱ—1號礦體：位于B4—B1線之間，由鉆孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。礦體長306m，厚度2.10m～4.49m，平均厚度3.42m，最大延深330m。礦體呈似層狀產出，產狀：走向近東西，傾向南，傾角65€啊？5€啊？筇甯炒姹旮？04m至118m，最小埋深20m，最大埋深304m。品位：TFe26.44%～29.68%，平均品位：TFe27.25%。沿礦體傾向礦體逐漸變厚、品位較穩定。

Ⅱ—2號礦體：位于B4—3線之間，由鉆孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。礦體長363m，厚度2.04m～3.89m，平均厚度3.09m，最大延深296m。礦體呈似層狀產出，產狀：走向近東西，傾向南，傾角60€啊？9€啊？筇甯炒姹旮？42m至135m，最小埋深0m，最大埋深290m。品位：TFe25.70%～30.85%，平均品位：TFe27.34%。沿礦體走向、傾向礦體厚度、品位較穩定。

Ⅱ—3號礦體：位于B8—B1線之間，由鉆孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。礦體長486m，厚度2.05m～6.47m，平均厚度3.20m，最大延深232m。礦體呈似層狀產出，產狀：走向近東西，傾向南，傾角66€啊？6€啊？筇甯炒姹旮？09m至200m，最小埋深0m，最大埋深211m。品位：TFe25.60%～36.33%，平均品位：TFe28.20%。沿礦體走向、傾向礦體厚度、品位較穩定。

4結語

通過對本區鐵礦的成礦構造分析，本區礦床屬沉積變質鐵礦床，即典型的“鞍山式”變質鐵礦床，其依據如下：

太古代遵化期燕遼沉降帶（或準地槽）發育形成的早期階段，沉積了復理式砂頁巖建造和硅鐵建造，并伴隨有基性火山巖的噴發，硅鐵質巖層成為受變質鐵礦的物質基礎。沉降帶晚期回返，受區域應力的作用發生強烈的變形、變質作用，生成“豆子溝復式背斜 ”，由于背斜核部受力最強，而且極不均勻，致使背斜軸北翼地層倒轉，局部發生“虛脫”，形成一定的空間。在高溫、中高壓下，原巖發生強烈的變質分異作用，硅鐵物質相對集中并向開放的部位聚集，因而，形成背斜軸部厚度較大的礦體，向兩翼和深部則相對的變簿。endprint