河南武莊鐵礦成礦規律分析

張照斌

摘要：本文主要對武莊鐵礦的地質構造，地層關系，礦產資源，成礦規律的研究，目的使之能更好服務生產進而取得良好的效益，研究的方法主要是實地勘察，測量和參考文獻，取得較詳細的地質資料，以較少的工作量，大致查明了礦床總體構造特征、礦體分布特征、礦體內部結構特征。大致查明了區內主要構造的基本特征；礦床的整體三維空間構架基本明朗，有效地控制了北傾下礦帶的賦礦空間位置和產狀。

關鍵詞： 礦井；地層；構造；找礦標志；河南鄭州

1 、區域地質

1.1地層

地層總體分布特征受區域構造控制—呈北西向或北西西向展布。在崗唐向斜以北及許禹背斜以南，地層傾向多為南西；東部的尚集向斜以北傾向南；而位于向斜、背斜之間的狹長地帶傾向北東。

古生界寒武系及其以上地層，與本區成礦關系不大；與本區成礦、控礦作用有關的地層主要為太古宇登封巖群武莊巖組及中元古界五佛山群馬鞍山巖組。其中中元古界五佛山群馬鞍山巖組在礦區內因推覆構造作用而成為劃分南北礦帶和控制地層傾向的主要標志；而太古宇登封巖群武莊巖組則是本區鐵礦的賦存層位，并見于桂村斷層以西的花楊—武莊—大謝莊和泉店斷層以東的小宮—許昌一帶：前者為武莊礦床；后者為泉店—許昌磁異常帶。地層是控礦的主要因素。

1.2.巖漿巖

區域巖漿活動不甚發育，主要有侵入于太古宇登封巖群的變質超基性巖及侵入元古界的基性巖脈。

主要以層狀、似層狀及透鏡狀順層侵入或局部斜切層理侵入于登封巖群花楊巖組、草廟張巖組及武莊巖組一段，尤以前者較為發育。集中分布于武莊礦床大謝莊以東地區。巖體規模大小不一，較大巖體從中心至兩側由橄欖巖—輝石巖—角閃巖組成分帶。原巖恢復應為橄欖巖類及輝石巖類。

1.3.礦產

區域礦產以沉積礦產為主，其中煤、鋁、鐵三種在本區較具優勢。除武莊鐵礦已進入開發階段外，南部的靈井鐵礦及泉店鐵礦正在同步勘查中；西部禹州境內煤鋁開采已有歷史；南部泉店煤礦現已處于生產開采階段；北部后河—長葛磁異常帶已由兄弟單位勘查；區內深部尚有煤、鋁、鐵礦產遠景，并大部被列為國家煤炭規劃區。

西北部另有耐火粘土、灰巖及白云巖等非金屬礦產具有一定規摸和遠景。

2 、礦床資源特征

2.1礦體特征

礦床由上下兩個近乎平行的礦帶組成，總走向約340度，但局部因后期構造影響，使礦體大致呈“S”形，礦床43線以南3條北東向斷層破壞礦體，斷層一般南西端斷距較大，北東端斷距較小，上、下斷距最大60米，平推斷距最大120米。礦層在南部F6斷層以南傾向近90度，中部F3-F6斷層之間傾向60-80度，北部傾向105度，總傾角15-30度。此外在礦床兩側淺部由于F4斷層的影響造成產狀局部變陡至53度，如25線ZK248；27線ZK223、ZK228；29線ZK215等孔，并且局部破壞礦體（包括F4的小型入字型分枝斷裂），如19線—25線、31線、53線等部位。礦床東部F9斷層造成武莊礦床和磨李礦床的自然分界。

兩礦帶從總的趨勢看是北薄南厚，礦層在礦帶中為多層，形態為層狀、似層狀或透鏡狀，并有分叉、尖滅、復合等現象。其中上礦帶由1-3層可采礦層組成，最多達6層（ZK237孔），累計真厚度1.04—48.88米，一般厚5-15米。下礦帶一般由1-4層可采礦層，最多8層（ZK334孔）累計真厚一般5-10米，最厚達28.88米（ZK302孔）。

2.2礦石特征

礦石的礦物成份分為金屬礦物和脈石礦物兩大類：其中金屬礦物主要為磁鐵礦和赤鐵礦。在磁鐵礦石中，磁鐵礦含量25—35%；次為磁赤鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦及褐鐵礦，含量小于5%；微量共生金屬礦物為白鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦及鈦鐵礦等，小于0.5%。脈石礦物主要為石英及角閃石，其含量一般40—70%。

由基本分析及組合分析結果可知：礦石及其礦化層中的主要有益組分為鐵物質，其它共、伴生有益組分含量甚微；而主要造渣成分含量均較高。

全鐵（TFe）：是礦石經化驗分析確定的鐵元素的總含量，是評價鐵礦石質量的主要技術指標。含量24.78—34.18%，平均29.47%。

磁性鐵（mFe）：磁性鐵一般來自于具有工業價值的磁鐵礦、鈦磁鐵礦、半假象赤鐵礦等強磁性礦物；磁黃鐵礦雖具有強磁性，但因含硫高而不作為具有工業價值的磁性鐵礦物；而本區則主要來自于磁鐵礦；工程平均品位15.00—24.60%。平均占有率57.69%。

黑色金屬Mn、Ti、V的組合含量 0.016%—0.096%，平均0.056%。達不到綜合利用之品位。

有色金屬Cu、Pb、Zn、Sn等組合含量0.0000027%—0.021%，Sn的含量為10-6， 含量低，其它平均0.009% 。

2.3礦床成因及找礦標志

地殼形成初始，本區地殼較薄，因地幔物質熔融而處于高溫場狀態。地殼活動以基性、超基性為主的火山活動廣泛，并在火山島海環境下形成本區最早的火山巖—沉積巖系。

隨著不斷的地殼活動，區域變質、混合巖化、花崗巖化及巖漿活動等促使地殼物質重新組合，使巖石塑性加大、產生塑性流體變形，形成穹窿構造及其邊緣復雜的中小型褶皺。由此，豫中最古老的地塊—嵩箕古陸大致呈東西向之島狀而形成。

綜上所述，礦體的生成明顯受火山噴發旋回控制，鐵礦層的形成處于火山噴發旋回的晚期，并與火山活動在成分上從基性到中酸性演變有關。其中火山活動的脈動性和間歇性是造成含礦巖段中鐵礦層呈多層性的主要原因。

根據該類鐵礦床成礦特征，其找礦標志主要表現在兩個方面：

1.地層標志

該類礦床產于晚太古界登封巖群武莊巖組二段之變粒巖帶，地層控礦特征明顯，因此，在基巖出露區與之相對應的地層層位是尋找火山—沉積變質鐵礦的首要條件，特別是同區域地質環境內之基性—中偏堿性變質巖帶。

2.地磁參數特征

磁鐵礦及其礦化層最大物理特性表現在強磁性，其單位磁參數是斜長角閃（片）巖類的14 和60倍；是變粒巖類的41和214倍。因此在深覆蓋區運用磁法物探是尋找磁鐵礦的最佳手段。

3、結論

受成礦地層制約，礦床層控特征明顯，登封巖群武莊巖組二段變粒巖帶與斜長角閃（片）巖的巖性組合是成礦的有利部位。

礦層及礦化層磁性特征明顯，因此，磁鐵礦化是其最明顯的成礦特征；物探磁測是其最有效的找礦方法。

參考文獻：

[1]武莊煤礦礦井地質報告，西安研究院，（1995）.

[2]龍榮生，礦井地質學，煤炭工業出版社，（1991）.

（作者單位：河南省地質礦產勘查開發局第二地質勘查院）