武安市赭山鐵礦地質(zhì)條件和成礦分析

石 勇

（河北省地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

1 引言

河北省曾是鐵礦開(kāi)發(fā)大省，但隨著鐵礦石的開(kāi)采，很多鐵礦企業(yè)已進(jìn)入礦山開(kāi)采的末期。武安市赭山鐵礦是利用磁異常發(fā)現(xiàn)的一處具有一定規(guī)模的磁鐵礦。這不僅對(duì)于保障以后河北省鐵礦資源的安全，而且對(duì)于以后尋找此類型的磁鐵礦，均具有一定的價(jià)值。

武安市赭山鐵礦曾進(jìn)行過(guò)三次勘查，每次勘查均擴(kuò)大了磁鐵礦規(guī)模，增加了礦石儲(chǔ)量。但至今未對(duì)該鐵礦規(guī)模進(jìn)行完全控制，該鐵礦儲(chǔ)量仍有望繼續(xù)擴(kuò)大。本人曾參與該鐵礦第三次野外勘查工作，對(duì)于該鐵礦的成礦規(guī)律有一定的認(rèn)識(shí)。本文通過(guò)對(duì)武安市赭山鐵礦進(jìn)行介紹，為以后在武安地區(qū)進(jìn)行此類型鐵礦的勘查提供一定的借鑒。

2 勘查區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景

勘查區(qū)位于太行山隆起與華北沉降帶的接壤處，武安斷陷盆地東緣、鼓山背斜北部。鼓山背斜核部主要由長(zhǎng)城系石英砂巖及寒武～奧陶系碳酸鹽巖地層構(gòu)成，鼓山背斜的兩翼廣泛分布石炭、二疊系含煤碎屑巖地層，但多被第四系松散沉積物覆蓋。該區(qū)地層走向一般為南西，傾向北東，傾角為15—20°。

3 勘查區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

勘查區(qū)多被第四系松散沉積物覆蓋，局部見(jiàn)石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）及奧陶系中統(tǒng)峰峰組二段（O2f2）。太原組（C3t）出露巖性以淺灰～灰黑色砂質(zhì)頁(yè)巖、黑色頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖及細(xì)砂為主，中間夾有三層灰?guī)r。該組內(nèi)含煤，局部可見(jiàn)植物化石。本溪組（C2b）出露巖性為淺灰白色鋁土質(zhì)頁(yè)巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖，頂部見(jiàn)一層灰?guī)r，灰?guī)r當(dāng)中有較穩(wěn)定的煤層，底部見(jiàn)一層不穩(wěn)定的山西式鐵礦。峰峰組二段（O2f2）出露巖性為灰色中厚層狀灰?guī)r夾少量角礫狀灰?guī)r。該區(qū)內(nèi)出露基巖規(guī)模不大，多為零星出露。

該區(qū)內(nèi)地表出露地層之下為成礦有利的峰峰組（O2f）、磁縣組（O2c）及馬家溝組（O2m）。除了這3個(gè)組，其它組幾乎無(wú)成規(guī)模磁鐵礦存在的可能。勘查區(qū)內(nèi)地層為形成赭山鐵礦提供了有利的成礦空間。此類型地層是該區(qū)內(nèi)形成具有一定規(guī)模磁鐵礦的重要條件。

3.2 構(gòu)造

勘查區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)1條較大褶皺及2條斷層。該褶皺為一典型的背斜褶皺，呈北東向展布。褶皺翼部呈舒緩波狀，傾角為15°左右，核部及兩翼出露地層為石炭系太原組（C2b）。該區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)斷層長(zhǎng)度在2km左右，斷距在50m以內(nèi)，兩條斷層傾向均為北西，傾角為60—70°，為典型的正斷層。斷層破碎帶出露較差，僅局部可見(jiàn)斷層角礫巖。

巖漿的上拱作用容易使巖體頂部形成褶皺、虛脫構(gòu)造以及層間滑動(dòng)破碎構(gòu)造，進(jìn)而形成有利的導(dǎo)礦構(gòu)造，成為含礦流體運(yùn)移的有利通道。該區(qū)內(nèi)存在較大褶皺及斷裂，這都為該區(qū)形成具有一定規(guī)模的磁鐵礦創(chuàng)造了較好的構(gòu)造條件。

3.3 巖體

地表所見(jiàn)巖體零星出露在勘查區(qū)中部，出露巖體為閃長(zhǎng)巖。巖體風(fēng)化較強(qiáng)，風(fēng)化面呈土黃色，新鮮面呈灰色，細(xì)粒～中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖體礦物主要由斜長(zhǎng)石與角閃石組成。斜長(zhǎng)石呈自形～半自形、柱狀，絹云母化較強(qiáng)烈，含量約占80%。角閃石呈自形、柱狀，風(fēng)化嚴(yán)重，局部可見(jiàn)析出的灰黑色氧化鐵質(zhì)礦物，含量約占20%。地表出露基巖可見(jiàn)少量泥質(zhì)呈不規(guī)則集合體狀充填于斜長(zhǎng)石和角閃石之間。

對(duì)于鐵礦勘查，確定成礦物質(zhì)來(lái)源非常重要。赭山鐵礦是燕山期閃長(zhǎng)巖或角閃閃長(zhǎng)巖侵入有利的成礦地層后，與該地層發(fā)生接觸交代，從而形成一定規(guī)模的磁鐵礦床。勘查區(qū)地表出露閃長(zhǎng)巖，為在該區(qū)能勘查出成規(guī)模的磁鐵礦創(chuàng)造了有利的巖體條件。

3.4 磁異常

赭山鐵礦磁異常為典型的低緩磁異常，呈北東向，東西長(zhǎng)約1050m，南北寬約650m，最高值為250nT。整個(gè)磁異常形態(tài)規(guī)整、曲線圓滑。這種磁異常形態(tài)，符合邯邢地區(qū)磁鐵礦所引起的異常形態(tài)。雖然本區(qū)閃長(zhǎng)巖、角閃閃長(zhǎng)巖及閃長(zhǎng)玢巖均具有一定磁性，但根據(jù)物探前期所做工作，證實(shí)本區(qū)巖體磁性整體較弱，且地下分布面積較廣，難以在地表引起形態(tài)規(guī)整、曲線圓滑的磁異常。因此，老一輩地質(zhì)工作者曾建議，在赭山地區(qū)開(kāi)展鉆探工作，對(duì)該磁異常進(jìn)行驗(yàn)證。赭山鐵礦的發(fā)現(xiàn)，就是在充分研究本區(qū)磁異常形態(tài)及規(guī)模基礎(chǔ)上，開(kāi)展鉆探驗(yàn)證，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)的一處具有一定規(guī)模的磁鐵礦床。

4 礦體圍巖及礦體形態(tài)

根據(jù)勘查區(qū)內(nèi)鉆孔揭露，該區(qū)內(nèi)存在較好的圍巖蝕變。圍巖蝕變是含礦流體活動(dòng)在圍巖中留下的最明顯找礦標(biāo)志。該區(qū)內(nèi)圍巖蝕變呈現(xiàn)出以礦體為中心，向四周逐漸減弱的趨勢(shì)。該區(qū)內(nèi)圍巖蝕變多存在矽卡巖化與鈉長(zhǎng)石化特征。矽卡巖化帶多分布在礦體與地層接觸部位，矽卡巖化帶礦物成分較復(fù)雜，多見(jiàn)透輝石、透閃石及蛇紋石等。鈉長(zhǎng)石化帶多分布在礦體與巖體接觸部位，鈉長(zhǎng)石化帶可見(jiàn)原巖基本結(jié)構(gòu)，但暗色礦物角閃石多變?yōu)橥搁W石，淺色礦物斜長(zhǎng)石出現(xiàn)斜長(zhǎng)石凈化邊。

根據(jù)本區(qū)已有的地質(zhì)工作證實(shí)，燕山期閃長(zhǎng)巖或角閃閃長(zhǎng)巖與地層接觸部位，只有存在圍巖蝕變，才有可能形成一定規(guī)模的磁鐵礦床，而勘查區(qū)內(nèi)圍巖蝕變現(xiàn)象普遍存在，這對(duì)于形成較大規(guī)模的磁鐵礦非常有利。

矽卡巖型鐵礦體主要賦存于地層與巖體的接觸帶[1]。赭山鐵礦主要賦存于燕山期閃長(zhǎng)巖、角閃閃長(zhǎng)巖與奧陶系中統(tǒng)磁縣組與馬家溝組灰?guī)r的接觸帶附近。礦體形態(tài)主要受巖漿巖與灰?guī)r接觸面構(gòu)造形態(tài)控制。主礦體形態(tài)整體較平整，但局部受巖體影響呈波狀起伏。礦體整體形態(tài)走向北西，傾向南東，傾角為10—15°。由于受到巖體影響，該礦體整體呈現(xiàn)出西淺東深的特點(diǎn)。次礦體形態(tài)復(fù)雜，厚度不穩(wěn)定，整體上分枝復(fù)合現(xiàn)象明顯。

5 成礦條件分析

邯邢式鐵礦多為矽卡巖型鐵礦，而赭山鐵礦就屬于比較典型的邯邢式矽卡巖型鐵礦。矽卡巖型鐵礦是一種非常重要的礦資源，約占世界鐵礦資源的25%，中國(guó)鐵礦資源的50%[2]。對(duì)于該類型鐵礦成礦條件進(jìn)行分析，具有重要的意義。該區(qū)內(nèi)磁鐵礦初步認(rèn)為屬于鈣鎂過(guò)渡矽卡巖型磁鐵礦床，礦石中普遍存在磁鐵礦對(duì)透輝石及方解石的交代。礦石局部可見(jiàn)矽卡巖礦物，主要是透輝石、綠泥石及蛇紋石。這在一定程度上證明該礦床為典型的接觸交代形成的產(chǎn)物。邯邢式鐵礦礦體大部分產(chǎn)于碳酸鹽巖與燕山期巖漿巖的接觸帶內(nèi)，并受其控制[3]。赭山鐵礦則符合這一特征。燕山期巖漿活動(dòng)劇烈，順該區(qū)構(gòu)造侵入于磁縣組（O2c）與馬家溝組（O2m）地層之中。含礦流體與有利的成礦地層發(fā)生接觸交代，進(jìn)而形成該區(qū)內(nèi)赭山鐵礦。

6 結(jié)語(yǔ)

赭山鐵礦是根據(jù)地面良好的磁異常形態(tài)，對(duì)地表出露地層、構(gòu)造及巖體進(jìn)行綜合分析，通過(guò)鉆探驗(yàn)證而發(fā)現(xiàn)的一處具有一定規(guī)模的磁鐵礦床。本區(qū)內(nèi)無(wú)論地層、構(gòu)造或巖體，均是形成該磁鐵礦的有利條件。本文通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的介紹，為以后該區(qū)開(kāi)展磁鐵礦的勘查提供一定的借鑒。