河北省青龍滿族自治縣西溝鐵礦礦體特征及成礦分析

宮貫乾

（華北地質(zhì)勘查局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066000）

青龍滿族自治縣隸屬于河北省秦皇島市，礦產(chǎn)資源豐富，其中金屬礦產(chǎn)主要有金、銀、銅、鐵、錳、鈾等。其中已探明的鐵礦儲(chǔ)量15億t，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量超過50億t，是冀東地區(qū)主要鐵礦集中地之一。通過物探磁法測(cè)量和鉆探驗(yàn)證等綜合手段闡述了礦體的規(guī)模、產(chǎn)狀、品級(jí)等礦體特征，分析了礦床成因及找礦標(biāo)志，為政府礦業(yè)管理和開采利用提供了可靠依據(jù)[1]。

1 自然地理及交通位置

西溝鐵礦位于河北省青龍滿族自治縣城南約400m處，行政區(qū)劃屬青龍鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)至青龍滿族自治縣城有公路相通，縣城至北京、秦皇島、承德、寬城、遷安均有國(guó)家級(jí)正式公路相通，交通較方便[2]。

西溝鐵礦地處燕山山脈東端，青龍山區(qū)，全縣西北高和東南高，中間較低，呈“馬鞍形”，最高峰為青龍縣與寬城縣交接處的都山，海拔1846.3m。本區(qū)一般海拔為337m～236m，按地貌分區(qū)屬燕山山地區(qū)，興隆—青龍中山亞區(qū)。全縣總面積有3508平方公里。

區(qū)內(nèi)最大河流為青龍河，其支流有星干河、都源河、起河、沙河、南河，都屬灤河水系，經(jīng)灤河入渤海。礦區(qū)北部緊靠縣城為南河，平常無水，雨季河水暴漲。

本區(qū)氣候?yàn)榇箨懶詼貛Ъ撅L(fēng)氣候。一般是春季干旱少雨，夏季受太平洋的熱帶高壓影響，較熱多雨。秋季天氣晴朗，晝暖夜涼。冬季天氣寒冷，干燥少雪。年平均氣溫為8.9℃，極端最低氣溫-29.2℃（1962.2.13），極端最高氣溫為38.7℃（1972.7.17）；一年中最熱為7月，歷年平均氣溫為24.2℃；最冷為一月份，平均氣溫為-9.4℃，兩者之差為33.6℃，晝夜平均溫差為10℃以上，無霜期為145天左右，冬季凍土深約0.8m～1.0m。多年平均降水量為719mm。

2 地質(zhì)概況

馬蘭峪復(fù)式背斜：在北京以東，青龍—灤縣以西的燕山地區(qū)，北抵古北口至平泉一帶，南界在平原邊緣的寶坻至灤南一線，整體為—近東西向的寬緩復(fù)式背斜構(gòu)造，四周被斷裂所截。背斜核部主要由太古代基底組成，基底總體走向在青龍為北東向，分布著一套太古界遷西群拉馬溝組（Arl）斜長(zhǎng)角閃變粒巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、花崗質(zhì)片麻狀混合巖夾鐵礦[3]。

礦區(qū)東部見元古界長(zhǎng)城系高于莊組（Chg）白云巖，呈北東向產(chǎn)出。西南部為燕山期斑狀花崗巖（πγ52）、正長(zhǎng)花崗巖（ξγ52）經(jīng)原河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)大隊(duì)測(cè)定，該斑狀花崗巖是中侏羅紀(jì)的侵入體，礦區(qū)西北部有印支期中細(xì)粒斑狀二長(zhǎng)花崗巖（πηγ52）、二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖組成的都山花崗巖體。

區(qū)域斷裂以北東東向?yàn)橹鳎V區(qū)北部見一近東西走向的（F1）正斷層，礦區(qū)東部的高于莊地層中見（F2）正斷層。

3 礦體特征

3.1 礦體形態(tài)

礦體為盲礦體，經(jīng)地面磁測(cè)、圈定的異常、鉆孔驗(yàn)證，共計(jì)發(fā)現(xiàn)9個(gè)礦體。

（1）礦體：為盲礦體，地面未見露頭。地面磁測(cè)結(jié)果為600nT～1500nT，礦體近南西西走向，傾向北西或北，傾角41°，根據(jù)磁法測(cè)量東西長(zhǎng)約190m，礦體平均厚6.06m，平均品位TFe28.32%，礦石類型為磁鐵石英巖型，礦體出露的最高標(biāo)高為268m，最低標(biāo)高為160m。

（2）礦體：礦體為主礦體，呈盲礦體產(chǎn)出，整個(gè)礦體儲(chǔ)量約占全區(qū)的54%，東西長(zhǎng)約600m，儲(chǔ)量估算長(zhǎng)度560m。礦體最大厚度為14.00m，最小厚度1.02m，整個(gè)礦體平均厚度為4.30m。礦體總體走向近東西，傾向北—北西，傾角約34°～52°。平均品位：TFe29.91%，礦石類型為磁鐵石英巖型。

（3）礦體：為盲礦體，走向近東西，長(zhǎng)180m，傾向北，傾角35°，見礦厚度4.83m，礦體品位：TFe39.92%，礦石類型為磁鐵石英巖型。

（4）礦體：為盲礦體，走向近南西西，走向長(zhǎng)190m，傾向北西，傾角41°，見礦厚度為2.87m，賦存標(biāo)高260m～202m，礦體品位TFe18.00%，礦石類型為磁鐵石英巖型。

（5）礦體：為盲礦體，礦體走向?yàn)槟衔魑鳎呦蜷L(zhǎng)190m，傾向北西，傾角31°，見礦厚度1.71m，賦存標(biāo)高240m～190m，礦體品位TFe20.22%，礦石類型為磁鐵石英巖型。

（6）礦體：為盲礦體，礦體走向?yàn)槟衔魑鳎呦蜷L(zhǎng)190m，傾向北西，傾角40°，厚度2.07m。賦存標(biāo)高181m～136m，礦體品位TFe10.18%，礦石類型為磁鐵石英巖型。

（7）礦體：為盲礦體，走向近東西，長(zhǎng)180m，傾向北，傾角35°，礦體厚1.64m，賦存標(biāo)高232m～170m，礦體品位TFe13.77%，礦石類型為磁鐵石英巖型。

（8）礦體：為盲礦體，走向近東西，長(zhǎng)180m，傾向北，傾角35°，礦體厚1.36m，賦存標(biāo)高223m～166m，礦體品位TFe26.40%，礦石類型為磁鐵石英巖型。

⑨礦體：為地表小礦條，地表可見長(zhǎng)50m，平均厚1.40m，走向350°，傾角45°，礦體品位TFe23.67%。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石為磁鐵石英巖和含輝磁鐵石英巖，以磁鐵石英巖為主。顏色為黑色、灰黑色，他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)，似層狀、條帶狀、弱片麻狀構(gòu)造。

礦石礦物：磁鐵礦定向分布，粒徑0.1mm～0.5㎜，最大者2㎜，含量20%～30%。磁黃鐵礦、黃鐵礦少量，呈星散狀分布。

脈石礦物：以石英為主和少量的輝石、石榴石、黑云母等。石英他形粒狀，呈鑲嵌狀分布，粒徑0.1mm～0.5㎜，最大者2㎜，含量50%～60%。輝石（有時(shí)為透輝石、有時(shí)為紫蘇輝石）他形粒狀，粒徑0.1mm～0.5㎜，含量0%～5%。石榴石粒狀，粒徑0.1mm～0.5㎜，大者可見輝石包體，含量0%～1%，含量極不均勻[4]。

由于受到混合巖化作用和燕山期斑狀花崗巖侵入的熱力影響，礦物粒徑和含量變化較大，有局部集中現(xiàn)象。礦石為鐵硅建造的貧鐵礦石，一般需經(jīng)選礦，礦石的品位TFe39.73%～15%，mFe30.02%～8%。

3.3 礦石類型和品級(jí)

礦石類型：按組成礦石的主要鐵礦物為磁鐵礦石，礦石礦物為磁鐵礦，脈石礦物為石英、輝石，因TFe品位較低故需選礦。

礦石品級(jí)：本礦床按以下標(biāo)準(zhǔn)劃分品級(jí)，見表1。

表1 品級(jí)劃分

3.4 礦體厚度、圍巖和夾石

礦體間的圍巖與夾石含鐵甚微，為一套斜長(zhǎng)角閃變粒巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖，黑云斜長(zhǎng)變粒巖、花崗質(zhì)片麻狀混合巖，①礦體頂板為花崗質(zhì)片麻狀混合巖，底板為角閃斜長(zhǎng)變粒巖，②礦體頂板為花崗質(zhì)片麻狀混合巖和黑云斜長(zhǎng)變粒巖，底板為花崗質(zhì)片麻狀混合巖和角閃斜長(zhǎng)變粒巖，其礦體間的夾石多為角閃斜長(zhǎng)變粒巖，含鐵量甚微。①②礦體間巖石為角閃斜長(zhǎng)變粒巖；⑦礦體頂板為角閃斜長(zhǎng)變粒巖，往深部頂板過渡為花崗質(zhì)片麻狀混合巖，中間夾石為角閃斜長(zhǎng)變粒巖，⑧底板為花崗巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖；以主礦層②為準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)了厚度變化，最小厚度1.02m，最大厚度14.00m，厚度變化系數(shù)為102%。

4 礦床成因

早、中太古代的遷西群拉馬溝組中的一套變質(zhì)巖系即斜長(zhǎng)角閃變粒巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖夾鐵礦，與磁鐵石英巖共生的是一套富含輝石、角閃石等暗色硅酸鹽礦物的變質(zhì)巖。

含礦原巖建造總體上為一套火山沉積建造，特別是大量的基性巖噴發(fā)是鐵質(zhì)的豐富來源，鐵礦的賦存層位，發(fā)育程度與火山活動(dòng)的旋回性和火山巖的發(fā)育程度密切相關(guān)。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外沉積變質(zhì)鐵礦床及冀東幾十個(gè)礦區(qū)統(tǒng)計(jì)資料，硫、氧同位素統(tǒng)計(jì)均屬火山巖建造，其礦源來自地幔深部。

這些火山噴發(fā)的原巖，后經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用重結(jié)晶或混合巖化形成現(xiàn)在的鐵礦并使之富集。

從巖礦鑒定觀察和地表地形地質(zhì)測(cè)量，并結(jié)合深部鉆孔資料，我們認(rèn)為該礦床為“鞍山式”沉積變質(zhì)鐵礦床[5]。

5 找礦標(biāo)志

根據(jù)區(qū)域地層資料，航磁異常和群采鐵礦坑歸納如下找礦標(biāo)志。

（1）區(qū)域地層資料的對(duì)比，在太古代遷西群變質(zhì)巖系地層中賦存著大量的豐富的鐵礦，毗鄰本區(qū)的小秋子溝鐵礦的發(fā)現(xiàn)與開采給我門提供了有利的找礦標(biāo)志。

（2）區(qū)域航磁資料的展示小秋子航磁異常，經(jīng)普查勘探確定為中型礦床現(xiàn)已開采利用，西溝磁異常位于小秋子?xùn)|南約3公里，從異常形態(tài)規(guī)模，其類型相似，推斷該異常為鐵礦引起，因此航磁異常是重要的找礦標(biāo)志。

（3）群采小礦坑是一種直接找礦標(biāo)志。西溝鐵礦地表未見有一定規(guī)模的鐵礦，只見5處群采小礦坑，礦體厚度較小，一般都小于1m，長(zhǎng)5m～10m，最長(zhǎng)50m，地表厚1.40m，TFe23.67%，mFe16.83%。群采小坑是直接的找礦標(biāo)志。