王亞東

(河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì) 張家口 075000)

王家窯鐵礦位于河北省懷安縣懷安鎮(zhèn)王家窯村南一帶，懷安縣城南32 km處，行政隸屬于懷安縣懷安鎮(zhèn)王家窯村管轄。礦區(qū)處于壩下柴宣盆地西部邊緣山區(qū)，海拔標(biāo)高1180～1475 m，屬于中低山區(qū)。

1 地層

勘查區(qū)位于華北地臺(tái)(Ⅰ)山西斷壟(Ⅱ)五臺(tái)臺(tái)拱(Ⅲ)天鎮(zhèn)臺(tái)穹(Ⅳ)懷安復(fù)背斜中部，區(qū)內(nèi)地層廣泛出露古太古界桑干群右所堡組變質(zhì)巖系。

區(qū)域地層出露較簡(jiǎn)單，主要為古太古界桑干群右所堡組和第四系覆蓋。右所堡組下段主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，夾紫蘇斜長(zhǎng)片麻巖和輝石麻粒巖；上段巖性為紫蘇麻粒巖，含角閃紫蘇麻粒巖，局部為角閃石。中部夾角閃紫蘇麻粒巖、淺粒巖。下部夾黑云斜長(zhǎng)片麻巖、紫蘇斜長(zhǎng)片麻巖。底部為角閃斜長(zhǎng)片麻巖、淺粒巖，夾含磁鐵石英巖，該套地層是由紫蘇輝石、矽線石為標(biāo)志的高級(jí)變質(zhì)麻粒巖巖石組成，鐵礦體位于該套巖系地層中。

2 構(gòu)造

勘查區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造大體分為：天鎮(zhèn)臺(tái)穹區(qū)、宣龍式復(fù)向斜區(qū)、陽(yáng)原-懷來復(fù)式背斜區(qū)三個(gè)構(gòu)造區(qū)。

2.1 天鎮(zhèn)臺(tái)穹區(qū)

分布于區(qū)域西北部，為一正向構(gòu)造單元。

(1)天鎮(zhèn)—懷安以北地區(qū)復(fù)式背斜

自西向東，由北東向的復(fù)向斜逐漸過渡為北東東向或近東西向的復(fù)背斜構(gòu)造。

(2)天鎮(zhèn)—懷安以南地區(qū)斷裂

懷安南山山前斷裂，東西延長(zhǎng)約為50 km，為一高角度正斷層。

(3)陽(yáng)高破碎帶

走向北北東至南西西走向，走向70°左右，沿南洋河北岸延長(zhǎng)約40 km。

(4)紅泥圪洞斷裂

以紅泥圪洞為主的一系列北北西至南南東向正斷裂構(gòu)造，向東陡傾，一般約一至數(shù)千米。

2.2 宣龍式復(fù)向斜區(qū)

分布于區(qū)域東北部，基本呈北北西走向，向東緩傾的單斜構(gòu)造，傾角一般約5°～15°。

2.3 陽(yáng)原—懷來復(fù)式背斜區(qū)

分布于區(qū)域南部，呈北東東至南西西向，80°左右向東傾伏，為一正向構(gòu)造帶。整體走向北東，傾向北西，傾角一般在15°～45°之間，個(gè)別地段高達(dá)58°，構(gòu)造面明顯。

3 礦床特征

3.1 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)侵入巖不太發(fā)育，基本為呂梁期、海西-印支期和燕山期花崗巖系。

3.2 礦體特征

礦體呈層狀條帶狀產(chǎn)出，頂板圍巖為角閃斜長(zhǎng)片麻巖，與其整合接觸，界限明顯，易剝離。礦體中常有夾層出現(xiàn)，一般多為含紫蘇麻粒巖或黑云斜長(zhǎng)片麻巖。厚度不等，層狀產(chǎn)出，一般位于礦層的下部或者中部，夾層與礦體的接觸面上多為綠泥石化現(xiàn)象。常見的圍巖蝕變一般為硅化、綠泥石化，未見其它明顯的與巖漿活動(dòng)有關(guān)的礦化蝕變等次生產(chǎn)物。

3.3 礦石類型

礦石為沉積變質(zhì)硅鐵質(zhì)建造磁鐵礦礦石，產(chǎn)于夾有黑云斜長(zhǎng)片麻巖、紫蘇斜長(zhǎng)片麻巖等變質(zhì)巖系中，礦石中鐵礦物顆粒粗大，以呈半自形—它形中粗粒變晶結(jié)構(gòu)為主，磁鐵礦粒徑大都在0.07～0.8 mm之間。在礦石中分布均勻，呈稀疏浸染狀構(gòu)造；石英多呈它形粒狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，粒級(jí)大于磁鐵礦，磁鐵礦與石英一道以相互嵌晶的形式產(chǎn)出，屬于同一時(shí)代產(chǎn)物；暗色礦物自型程度較高，如角閃石、輝石等。斜長(zhǎng)石和石榴子石呈半自型—自型粒狀產(chǎn)出。

3.4 樣品分析

本次工作在其礦床成礦特征明顯區(qū)域共采集樣品6件，由河北地礦中心實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)分析，分析結(jié)果如表1。

表1 磁鐵礦單礦物樣品成分分析結(jié)果

對(duì)王家窯樣品中單礦物分析結(jié)果進(jìn)行磁鐵礦成因三角圖(林師整，1982)投點(diǎn)(圖1)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)整分布在VI區(qū)(沉積變質(zhì)型)，僅一個(gè)點(diǎn)落在IV區(qū)(接觸交代型)，可能是由于后期混合巖化作用影響導(dǎo)致，整體數(shù)據(jù)在圖中分布與實(shí)際地質(zhì)現(xiàn)象吻合。

Ⅰ-副礦物型；Ⅱ-巖漿型；Ⅲ-火山型；Ⅳ-接觸交代型；Ⅴ-矽卡巖型；Ⅵ-沉積變質(zhì)型圖1 TiO2-Al2O3-(MgO+MnO)磁鐵礦成因三角圖解(據(jù)林師整，1982)

鞍山式鐵礦成礦地球化學(xué)環(huán)境不同于現(xiàn)代，與原始條件也有差別，是從原始條件到現(xiàn)代條件的過渡狀態(tài)，而Si/Fe可以很好地說明這一點(diǎn)。

在地球環(huán)境演變過程中，當(dāng)硅鎂質(zhì)地殼生成之后，巖石中Fe 8.6%,Si 23%, Si/Fe=2.7這可以作為太古代晚期開始的條件。隨著硅鋁質(zhì)地殼的不斷擴(kuò)大和加厚，地面巖石中Fe的含量逐漸減少，Si的含量雖然增加，但是扣除石英中的Si就增加不多，反而會(huì)減少(黎彤，1977)。王家窯磁鐵礦恰恰體現(xiàn)出這一點(diǎn)。對(duì)其Si/Fe比值計(jì)算為1.56，鞍山式鐵礦之所以礦石品位較低，與此有關(guān)。

4 結(jié)論

由于特殊的地質(zhì)環(huán)境及構(gòu)造作用的影響，在懷安縣境內(nèi)分布的磁鐵礦幾乎全部產(chǎn)于古太古界桑干群變質(zhì)巖系中，且所有磁鐵礦均為磁鐵石英型，即沉積變質(zhì)型鐵礦(鞍山式鐵礦)。其產(chǎn)出部位大致分為兩種，一是產(chǎn)于古太古界桑干群瓦窯口組變質(zhì)巖系中，其二為產(chǎn)于古太古界桑干群右所堡變質(zhì)巖系中，該地層原巖為一套正常沉積的陸源碎屑—基型火山噴出巖或淺成侵入體建造。由于經(jīng)歷了強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用和混合巖化作用，使得后期石英質(zhì)脈體不規(guī)則混入。前者為細(xì)條帶狀磁鐵石英巖，夾層較多、品位低、厚度?。缓笳叩V體往往呈似層狀、層狀產(chǎn)出，沿走向常常有膨脹-縮小，尖滅—再現(xiàn)現(xiàn)象。這些特征，充分體現(xiàn)出古地理沉積環(huán)境疊加區(qū)域變質(zhì)作用重結(jié)晶的特征。在區(qū)域變質(zhì)作用的擠壓過程中，由于塑性變形的影響，使得含鐵沉積物在重結(jié)晶的同時(shí)發(fā)生塑性形變，形成了一些相對(duì)較厚的磁鐵石英巖。后期構(gòu)造斷裂影響，對(duì)礦層起了一定的破壞作用，但影響不大。