徐 波，楊紹鴿

(中煤地質(zhì)集團(tuán)有限公司，北京 100040)

崔家溝鐵礦區(qū)處于淶源-武安成礦帶淶易礦床集中區(qū)內(nèi)[1]，該區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，具備有利成礦地質(zhì)條件，找礦前景廣闊，是河北省重要的多金屬成礦區(qū)之一。該區(qū)域主要成礦期為太古代-古元古代和中生代，礦床常賦存在巖體的內(nèi)外接觸帶、拆離滑脫帶和斷裂裂隙中。成礦條件有利的礦種有鐵、銅、鉬、鉛、鋅、金、銀、金紅石等[2]。區(qū)內(nèi)當(dāng)前已發(fā)現(xiàn)有多處各類(lèi)礦(床)點(diǎn)，成礦類(lèi)型以矽卡巖型和斑巖型為主，石英脈型、沉積變質(zhì)型亦有少量分布。于城-支家莊一帶是區(qū)內(nèi)矽卡巖型鐵礦成礦有利部位之一，崔家溝地區(qū)即在其東北部。

本文以崔家溝地區(qū)工作階段性成果資料為依據(jù)，闡述矽卡巖型鐵礦的地質(zhì)特征、地球物理特征和礦體特征，研究分析其主要控礦因素，并評(píng)價(jià)其找礦潛力，為下一步工作找礦思路和找礦方向奠定基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于燕山臺(tái)褶帶Ⅱ級(jí)大地構(gòu)造單元西南部、軍都山巖漿巖帶Ⅲ級(jí)大地構(gòu)造單元西部、大河南抬斜斷塊Ⅳ級(jí)大地構(gòu)造單元南部，烏龍溝-上黃旗深斷裂東側(cè)。

其基底是一套太古界阜平群和五臺(tái)群中-深程度變質(zhì)巖系。蓋層則主要由中元古界長(zhǎng)城系、薊縣系、青白口系及古生界寒武系、奧陶系的碳酸鹽巖建造及碎屑巖建造，中生界侏羅系陸相火山碎屑巖建造和新生界古近系、第四系沉積建造組成。

斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為北北東向的烏龍溝-上黃旗深斷裂。司格莊巖體在沿?cái)嗔褬?gòu)造侵位上升過(guò)程中，造成了其上覆地層的向東拆離滑脫，形成了一系列NE向和NNE向斷裂，走向25°～40°，南東傾向。這些斷裂構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度大、延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，性質(zhì)復(fù)雜，在區(qū)域上起控礦、容礦作用。

巖漿活動(dòng)頻繁，以燕山期為主，巖體主要有淶源(王安鎮(zhèn)、司各莊)雜巖體，呈巖基狀產(chǎn)出。區(qū)域內(nèi)的銅、鉬、金、銀及多金屬礦床均與其有關(guān)。

區(qū)域上變質(zhì)作用強(qiáng)烈，主要為區(qū)域變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用。動(dòng)力變質(zhì)作用較少見(jiàn)，僅發(fā)生于構(gòu)造破碎帶內(nèi)。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.2.1 地層

礦區(qū)出露地層較單一，除第四系外，區(qū)內(nèi)出露地層主要有以基底形式出露的太古界阜平群南營(yíng)組(Arfn)黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖，和以蓋層形式出露的薊縣系霧迷山組(Jxw)白云巖(圖1)。南營(yíng)組傾向南南東向，在95°～100°之間，傾角較陡，在50°～70°之間；霧迷山組總體傾向北西向，在290°～320°之間，傾角較緩，在30°～40°之間。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)圖Figure 1 Geological map of ore district

1.2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造不發(fā)育。見(jiàn)有F1、F2兩條斷層。F1正斷層總體呈南東傾向，傾角50°～65°，圍巖蝕變較強(qiáng)。F2斷層為F1斷裂次級(jí)構(gòu)造，其圍巖蝕變較強(qiáng)。

接觸帶構(gòu)造是區(qū)內(nèi)重要構(gòu)造之一。薊縣系霧迷山組白云巖與周邊黑云母花崗巖體接觸帶呈北東向展布，局部呈捕擄體。接觸面整體呈北西傾，傾角60°～70°。

1.2.3 巖漿巖

燕山期多次巖漿活動(dòng)在礦區(qū)內(nèi)形成的分帶分相明顯的司格莊中深成侵入雜巖體。整個(gè)巖體具有渾圓的外形，各次侵入活動(dòng)作環(huán)狀展布，主要由黑云母花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖組成。另見(jiàn)有大量脈巖。其中閃長(zhǎng)玢巖脈形成期次較晚，穿插、切割花崗巖脈、正長(zhǎng)斑巖脈、黑云母花崗巖，褐鐵礦化蝕變較強(qiáng)。

1.2.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用強(qiáng)烈，主要為區(qū)域變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用，動(dòng)力變質(zhì)作用較少見(jiàn)。在區(qū)域變質(zhì)作用下，形成一套太古界的中高壓高角閃巖相變質(zhì)巖。

在白云巖與黑云母花崗接觸部位接觸交代作用強(qiáng)烈，矽卡巖化明顯，主要為大理巖化、蛇紋石化、透輝石化。鐵礦體均賦存于該矽卡巖中。

1.3 礦區(qū)地球物理特征

區(qū)內(nèi)磁鐵礦的磁性最強(qiáng)，閃長(zhǎng)玢巖、片麻巖磁性次之，三者均呈強(qiáng)磁性表現(xiàn)；花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖磁性相對(duì)較弱，與磁場(chǎng)關(guān)系無(wú)密切聯(lián)系；白云巖呈無(wú)磁性表現(xiàn)。磁鐵礦與其他巖石之間磁性差異明顯，其磁化率均值為93 519.10-6×4π(SI)；剩余磁化強(qiáng)度均值為255 207×10-3A/m。

礦區(qū)整體以正磁場(chǎng)為主；局部出現(xiàn)劇烈變化的正負(fù)磁磁場(chǎng)區(qū)。測(cè)區(qū)磁異常正負(fù)配對(duì)，強(qiáng)度較高，對(duì)應(yīng)磁性體具有較強(qiáng)磁性。共圈定磁異常6處，其中M1、M2、M4、M5、M6異常均已證明為礦致異常；M3異常位于Fe1號(hào)礦體南段外延線(xiàn)上，呈北東-南西向橢圓狀展布，兩側(cè)見(jiàn)近似對(duì)稱(chēng)伴生負(fù)磁異常，推測(cè)其由隱伏的磁鐵礦體引起。

2 礦體特征

2.1 含礦層位

含礦矽卡巖帶呈北東向展布，形態(tài)呈不規(guī)則長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)約920m，寬17～90m，傾向280°～300°，傾角65°～80°，主要為蛇紋石(透輝石)矽卡巖。鐵礦體均賦存于該矽卡巖或接觸帶部位。

2.2 礦體

共發(fā)現(xiàn)三個(gè)磁鐵礦體，其礦體特征如下：

Fe1號(hào)礦體：位于礦區(qū)的西北部。呈脈狀賦存于矽卡巖帶中，受F1斷層所控制。礦體長(zhǎng)約140m，厚度2.80～3.50m，平均厚2.81m，礦體厚度較穩(wěn)定?？刂菩鄙?11m，產(chǎn)狀為100°∠64°～68°。TFe品位33.72%～46.49%、平均品位42.05%，mFe品位28.90%～44.19%，平均品位38.61%。

Fe2號(hào)礦體：位于Fe1號(hào)礦體西部。呈脈狀賦存于矽卡巖帶中，受F2斷層所控制。礦體長(zhǎng)約80m，厚度1.88m，產(chǎn)狀為75°∠60°。TFe品位34.97%～48.45%、平均品位41.06%，mFe品位31.07%～45.17%、平均品位37.45%。

Fe3號(hào)礦體：位于礦區(qū)的西南部。整體呈似層狀賦存于矽卡巖帶中。礦體長(zhǎng)約500m，厚度1.20～6.80m。傾向290°～310°，傾角70°～78°。該礦體尚未進(jìn)行系統(tǒng)采樣，僅在民采老硐內(nèi)取樣分析，TFe品位35.02%～43.96%，mFe品位30.70%～40.37%。

2.3 礦石

2.3.1 礦石類(lèi)型

本礦床屬矽卡巖型鐵礦床。礦石呈灰-灰黑色，地表氧化帶深度不足1m，礦體以原生礦為主。礦石中主要有用礦物為磁鐵礦，礦石自然類(lèi)型為磁鐵礦，工業(yè)類(lèi)型為需選鐵礦石。

2.3.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石主要有顯微它形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、微粒-細(xì)粒自形-半自形細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，條帶-條紋狀、浸染狀、塊狀或致密塊狀構(gòu)造。

2.3.3 礦石礦物成分

金屬礦物主要為磁鐵礦、其次為赤鐵礦，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物主要為石英、透輝石、透閃石、陽(yáng)起石等，其次為方解石、綠簾石、黝簾石等。磁鐵礦為主要有用礦物。

2.3.4 礦石化學(xué)成分

礦石中主要有用組分為Fe。伴生有Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Mo等。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變強(qiáng)烈，以大理巖化、蛇紋石化、透輝石化為主，及少量的透閃石化。

3 礦床類(lèi)型及控礦因素分析

3.1 礦床類(lèi)型

根據(jù)含礦層位特征、礦體特征及礦石特征，結(jié)合地質(zhì)、地球物理等情況，本礦區(qū)礦床類(lèi)型為矽卡巖型磁鐵礦。

3.2 控礦因素分析

3.2.1 地層

南營(yíng)組片麻巖和霧迷山組白云巖是區(qū)內(nèi)出露的主要地層，這些地層受燕山期黑云花崗巖侵位，形成規(guī)模不同、形狀各異的接觸帶。霧迷山組白云巖受接觸交代作用，在接觸帶上發(fā)生形成一套蛇紋石(透輝石)矽卡巖。該矽卡巖帶受地層層位所控制，是磁鐵礦體的主要賦存部位，起儲(chǔ)礦、容礦作用。

3.2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)發(fā)育大面積的黑云花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖。本區(qū)未對(duì)其開(kāi)展巖石地球化學(xué)等工作，參照鄰近的支家莊鐵礦巖漿巖特征[3-4]和于城鐵礦巖漿巖特征[5]，黑云花崗巖以磁鐵礦含量高為特征，因此研究分析認(rèn)為黑云花崗巖為成礦母巖。黑云花崗巖和白云巖在區(qū)內(nèi)具有明顯的成礦專(zhuān)屬性。

3.2.3 構(gòu)造

燕山期巖漿巖對(duì)地層的侵位作用，形成較為規(guī)則的賦礦矽卡巖化接觸帶和少量捕擄體。接觸帶構(gòu)造對(duì)礦體的就位、產(chǎn)狀、形狀以及富集部位等特征具有重要的控制作用，它既可起到成礦元素運(yùn)移搬遷的通道作用，又可充當(dāng)成礦元素沉淀富集的合適場(chǎng)所。另外捕擄體的構(gòu)造裂隙十分發(fā)育，有利于成礦元素富集，是重要的控礦因素之一。

4 找礦潛力分析

已發(fā)現(xiàn)的礦體，特別是南部Fe3礦體形狀較為規(guī)則(以似層狀為主)，規(guī)模較大，顯示區(qū)內(nèi)尋找矽卡巖型鐵礦的較大找礦潛力。隨著深部勘查工作的開(kāi)展，有望進(jìn)一步擴(kuò)大礦區(qū)的資源量。

崔家溝鐵礦是典型的矽卡巖型礦床。成礦母巖性質(zhì)的黑云花崗巖規(guī)模大，為成礦作用提供了豐富的成礦物質(zhì)來(lái)源；與白云巖接觸交代形成廣泛分布的矽卡巖接觸帶，為礦床的形成提供了優(yōu)越的容礦層位；同時(shí)發(fā)育的接觸帶構(gòu)造和捕擄體的構(gòu)造裂隙為成礦作用提供了重要的運(yùn)移通道和容礦場(chǎng)所。總體而言，礦區(qū)具有良好的成礦地質(zhì)條件，在區(qū)內(nèi)尋找矽卡巖型鐵礦的前景較大。