石 勇
(河北省地礦局第九地質大隊,河北 邢臺 054000)
我國進行鐵礦開采有著悠久的歷史,河北作為全國的鋼鐵大省,對于鐵礦石有著巨大的需求。邯邢地區是我國重要的矽卡巖型鐵礦成礦區之一,不僅品位高,而且儲量相當可觀[1]。邯邢式鐵礦作為河北省比較重要的成礦類型,前人已有不同程度的論述,但觀點不盡相同。本人從參加工作以來,邯邢式鐵礦勘查是比較重要的一項工作內容,進而對邯邢式鐵礦有一定的認識。本文通過對邯邢式鐵礦成礦規律進行梳理、分析,進而提升地質工作者對邯邢式鐵礦的認識程度。
邯邢式鐵礦作為典型的矽卡巖型鐵礦,與沉積型鐵礦有著截然不同的成礦規律。沉積型鐵礦以礦體厚度穩定為其特征,而邯邢式鐵礦厚度變化極大,這無疑增大了地質工作者對鐵礦的勘查難度。但本人認為,對邯邢式鐵礦的勘查,應從以下幾方面入手,進而提高找礦的成功率。
以前雖有針對邯邢式鐵礦各方面的論述,但主要針對邯邢式鐵礦一兩個方面進行介紹。針對邯邢式鐵礦,本文從地層、構造、巖體、圍巖特征、磁異常五個方面進行比較全面的介紹,從而使地質工作者對邯邢式鐵礦有比較全面的了解。
在邯邢地區,所發現的鐵礦多在峰峰組一段(O2f1)、二段(O2f2),磁縣組一段(O2c1)、二段(O2c2)、三段(O2c3)及馬家溝組一段(O2m1)、二段(O2m2)、三段(O2m3)。以上即是本區地質工作者常稱的“三組八段”。而峰峰組(O2f)之上的地層雖有磁鐵礦的產出,但所產出的磁鐵礦多呈枝脈狀,大規模的磁鐵礦卻很少見到,馬家溝組(O2m)之下的地層之中則很難勘探到邯邢式鐵礦。在邯邢地區,峰峰組(O2f)、磁縣組(O2c)及馬家溝組(O2m)的地層以灰巖為主,峰峰組(O2f)之上的地層泥質成分含量明顯增多,馬家溝組(O2m)之下的地層則白云質成分含量增多。這在一定程度上說明,邯邢式鐵礦與灰巖密切相關。在邯邢地區進行鐵礦勘查,首先應在本區進行地層的勘查。如果是地表出露地層為馬家溝組(O2m)之下的地層,則該區不會存在成規模的邯邢式鐵礦。在邯邢地區進行鐵礦的鉆孔勘查,馬家溝組(O2m)底部通常作為終孔的依據。根據邯邢地區以前所做工作,邯邢式鐵礦主要分布在邢臺沙河—邯鄲武安之間,而這一地區,則正是邯邢式鐵礦理想成礦層位。
邯邢地區的構造以斷裂為主,褶皺為輔,本區大型斷裂為巖漿活動提供了有利的通道。邯邢地區越是斷裂構造發育地區,越有利于含礦流體的運移,越有利于鐵礦床的形成。一定規模鐵礦的形成,首先要由一定規模的斷裂構造提供通道,只有存在巖漿活動的通道,才能為含礦流體在后期形成鐵礦創造合適的條件。
本區褶皺與成礦的關系體現在以下方面,當含礦流體沿褶皺層間滑面或破碎帶運移時,磁鐵礦便在褶皺的核部沉淀、富集,進而形成一定規模的磁鐵礦床。根據邯邢地區已有的鉆孔資料證實,褶皺的翼部對于鐵礦的形成比較有利。因而本區地質工作者進行鐵礦勘查之時,多會關注勘查區的褶皺情況。根據本區以前所做工作,認為接觸帶的有礦和無礦部分,在形態特征上是有顯著差別的。礦床基本產在接觸帶內圍巖褶皺及相伴生的斷裂發育相對劇烈地段[2]。
邯邢式鐵礦的形成與巖體有著密切的聯系,尤其以燕山中期侵入的閃長巖、角閃閃長巖及二長巖等與鐵礦的形成關系最密切。在邯邢地區,八大巖體與邯邢式鐵礦的形成有著緊密的聯系,即:西部的符山巖體,中部的綦村巖體、礦山巖體、武安巖體、固鎮巖體,東部的新城巖體、洪山巖體和白沙巖體。除洪山巖體為堿性雜巖體外,其余巖體均以閃長巖、角閃閃長巖及二長巖為主。根據邯邢地區已有鉆孔,除洪山巖體外,其余各個巖體都伴隨不同規模的鐵礦床。這主要是此類巖體中普遍含鐵元素,高溫高壓的巖體溫度突然降低則會將鐵元素富集并分異析出,進而形成一定規模的磁鐵礦。邯邢式鐵礦的規模與巖體的規模有著密切的關系,本區磁鐵礦的規模越大,與之相關的巖體規模越大。一些小的枝蔓狀巖體則很難形成較大規模的磁鐵礦礦床。
通過對邯邢地區大量的鐵礦研究發現了圍巖蝕變現象在本區發育的比較普遍[3]。本區邯邢式鐵礦與地層接觸部位大多存在矽卡巖及鈉長石化特征。矽卡巖作為邯邢式鐵礦最重要的圍巖,是巖體與碳酸鹽巖地層接觸交代的產物,其成分復雜。通過以往邯邢地區鉆孔揭露證實,磁鐵礦的規模往往與矽卡巖的規模有著較大的聯系,矽卡巖的規模越大,則產出較大規模磁鐵礦礦床的可能性越大。
鈉長石化是巖體靠近磁鐵礦產生的蝕變現象。根據已有的研究成果,認為鈉長石化巖體析出的鐵質是邯邢式鐵礦的物質來源。鈉長石化的強弱及規模與磁鐵礦的規模有著較典型的正相關。
磁異常是發現邯邢式鐵礦的重要特征。根據本區已發現的具有開采價值的磁鐵礦,均在地表具有磁異常反映。磁鐵礦的規模越大,埋深越淺,其在地面的磁異常反應越強。本區在進行磁鐵礦勘探之前,往往先通過布設磁測剖面,來獲取勘探區的磁異常圖像,進而為鉆孔的布置提供指導。
然而磁異常作為本區磁鐵礦勘探找礦的標志之一,容易受到巖體的影響。由于本區的巖體,如閃長巖、角閃閃長巖等,其巖體內均存在角閃石。而角閃石往往具有一定磁性,進而厚大的巖體也容易產生一定規模的磁異常。本區成規模的鐵礦,其上為地層,其下為巖體。由于磁鐵礦與巖體均可產生磁異常,進而對地質工作者在本區的磁鐵礦勘探造成很大的干擾。根據前人所做的工作,在本區局部的高峰異常和形態規整、范圍不大的低緩磁異常往往是磁鐵礦所導致。
由于影響邯邢式鐵礦的因素較多,本文通過對邯邢式鐵礦從地層、構造、巖體、圍巖特征、磁異常五個方面介紹,可以使地質工作者對邯邢式鐵礦有較全面直觀的認識。也可以為本區邯邢式鐵礦的勘探開發起到拋磚引玉的作用。