司家营铁矿大贾庄矿段地质特征

常素彩，韩秀丽，冯宏业，李志民，张铁成

(1.河北联合大学矿业工程学院，河北唐山063009;2.河北省地矿局第二地质大队，河北唐山063000;3.河北联合大学轻工学院，河北 唐山，063000)

冀东地区为我国重要的沉积变质型铁矿矿集区，其中以司家营铁矿的规模最大。自1914年首次地质调查至今，司家营铁矿开展的地质工作已有近百年的历史。大贾庄矿段位于司家营南矿区，与司家营、马城同处在一个构造单元上，具有良好的成矿潜力。目前大贾庄矿段已经进行了深部的勘探及补充勘探工作，获得了一定的资源储量，本文主要对大贾庄矿段的地质特征进行了研究。

1 区域地质背景

研究区位于河北省滦县城区东南8 km处，隶属河北省滦县响嘡镇、滦南县长凝镇和程庄镇管辖，交通极为便利。大地构造位置上属于中朝准地台(Ⅰ2)-燕山台褶带(Ⅱ22)-山海关台拱(Ⅲ82)的西南边缘［1］。区域经历了多期构造运动和变质作用，褶皱、断裂构造发育。区域北部出露有太古界、中上元古界、古生界、中生界地层，南部广泛分布有新生界地层。区内岩浆岩不发育，未见大规模的侵入岩体，仅有少量伟晶岩、正长斑岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉绿辉长岩、煌斑岩和石英脉等，为我国重要的沉积变质型铁矿的产地，其中司家营、水厂等，均为大型矿床。

2 矿区地质特征

2.1 地层

元古界长城系大红峪组仅见于司家营南矿段北部，下伏基岩主要为太古界滦县群变质岩，矿体主要赋存在滦县群司家营组。司家营组由一套变质程度为角闪岩相的变粒岩和磁铁石英岩组成，混合岩化作用强烈(图1)。下部主要岩性为黑云变粒岩，夹少量斜长角闪岩和角闪变粒岩薄层，为矿体的直接围岩和主要夹石;中部主要岩性为黑云变粒岩，夹层状磁铁石英岩;上部岩性较复杂，主要有片麻岩、黑云变粒岩等，厚度大于1000 m。新生界地层出露面积广，厚度一般80～300 m，由北至南逐渐加厚，主要由砾石、粘土、砂呈互层状组成。

2.2 构造

司家营铁矿南区大贾庄矿段位于青龙河断裂东侧，隶属司马复向斜次级构造—司贾复向斜的南半部分。结合钻探与物探资料认为本区褶皱、断裂较为复杂。

矿区褶皱总体为走向近南北、倾向西的单斜构造。但区内铁矿体仍有舒缓波状变化，同时，铁矿体沿倾向呈现平缓向、背形。大贾庄矿段断裂构造发育，由图1可知共5条较大断层(F9，F10，F12，F13，F14)，分别沿NNW、NNE向。其中F12断层长约900m，走向N15°W，倾向SW，倾角70～80°，局部55°，破碎带一般厚1～3 m，最大可达11 m，垂直断距122～255 m，水平断距约20 m，为正断层，具压扭性质，对矿体具破坏作用，主要表现为对层状矿体的错断。

图1 矿区地质简图［2］

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩不发育，其中最大的一条岩脉为一条中基性的变质灰绿辉长岩，分布在大0～大18线之间，由东、西两岩脉组成，东岩脉厚度9.5～＞40 m，西岩脉厚度10～34 m，两岩脉间隔5～7 m，自南向北逐渐并拢，至大2线合一。岩脉走向NNW，倾向东，倾角80°左右，走向延伸＞1120 m。

2.4 地球物理特征

区内磁异常和重力异常均具两高夹一低的特征［3］。正磁异常主要集中呈条带状分布于大贾庄矿段和司家营南矿段附近，两个正异常当中夹有一负异常带。所有磁异常与重力异常均与本区铁矿体有关，磁异常等值线的展布方向或其长轴延伸方向与铁矿床中矿体的延伸方向完全一致，是磁异常与重力异常对区内磁铁石英岩的直接反映。正磁异常值与矿头的地表投影位置相对应，当矿体延深较小时，在其倾伏侧伴有负的磁异常，矿体延深较大时，负的磁异常极弱或无负的磁异常出现。宽缓正重力异常对应的磁铁石英岩埋深较大;狭长正异常对应的岩体埋深较小。

综上可知，司家营矿区磁异常和重力异常与铁矿的规模大小密切相关，既有磁异常也有重力异常处，铁矿规模较大;仅有磁异常，而无重力异常处，铁矿的规模要小很多。

3 矿体地质

3.1 矿体分布与特征

大贾庄矿段共有四个矿体，分别编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ矿体，其中Ⅰ和Ⅱ矿体深部合二为一，所以统编为(Ⅰ+Ⅱ)号矿体。

(Ⅰ+Ⅱ)矿体位于矿区西侧，司家营南矿段矿体上部，为大贾庄矿段最大矿体。主体隐伏，埋深变化较大，一般50～400 m。矿体总体为长柄勺形，沿走向断续延长7150 m，倾向西，倾角20°～50°，矿体沿倾斜延深一般1500～2200m，最大2580m，最小345m。矿体呈层状或似层状，沿走向和倾向均有分枝复合现象，厚度变化中等，一般10～90 m，平均39.56 m，沿倾向一般变化趋势为薄～厚～分支。

Ⅲ和Ⅳ矿体规模较小，形态复杂，延深不大。Ⅲ矿体位于(Ⅰ+Ⅱ)矿体北部西侧，长500 m，厚10～20 m，赋存标高－40～－320 m。矿体受到了区内断裂构造的影响，产状与形体被改造，如连续的矿体被错段等，如图2所示。由于F10、F12、F13断层的影响，Ⅳ矿体落到(Ⅰ+Ⅱ)矿体北部的东侧，长700 m，厚20～70 m。

图2 司家营铁矿某勘探线剖面图［3］

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物组成

矿区内最主要的矿石自然类型为磁铁石英岩，其次为赤铁石英岩和少量阳起磁铁岩。

磁铁石英岩的矿石矿物主要为磁铁矿，少量赤铁矿、假象赤铁矿、磁赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿等。矿石中磁铁矿含量一般为40%，个别达70%以上;赤铁矿含量一般3% ～5%。脉石矿物以石英为主，次为透闪石、阳起石，少量普通角闪石、铁镁闪石、黑云母等，石英含量一般50% ～60%，角闪石约5% ～15%。

3.2.2 矿石结构、构造

矿石结构主要为他形-半自形结构，赤铁石英岩中见交代结构。磁铁矿呈他形-半自形粒状、以集合体或单体形式定向分布，与脉石矿物及赤铁矿等一般均为简单连晶，接触界线较平直，易于分离;亦见因赤铁矿化自中心向外交代，尚未交代完全而出现磁铁矿包裹赤铁矿的现象。赤铁矿呈不规则晶粒状或片状，多呈集合体出现，有时呈放射状、蠕虫状，交代磁铁矿，呈浸染状分布;交代强烈者形成假象赤铁矿。石英呈他形粒状集合体，部分有定向拉长现象，彼此紧密镶嵌。矿石矿物粒度属微细粒，粒级大多＜0.044 mm，详见表1。

表1 矿石矿物粒度测定统计表

矿石构造类型简单，除少量致密块状或砂状矿石外，大多为由互相平行的铁矿物(包括角闪石类)和石英构成的黑白相间的条纹状构造，根据石英条纹的宽窄，大致可划分为下列三种类型:

1)细纹状矿石

为区内分布最广泛的矿石之一。磁(赤)铁矿条纹与石英条纹宽度基本相等，纹宽均小于1 mm，矿石品位较高，TFe含量一般在30%以上。

2)条纹状矿石

亦为区内分布最广泛的矿石，与细纹状矿石呈渐变关系，石英条纹宽一般为1～3 mm，个别达5 mm，磁(赤)铁矿条纹宽1 mm左右。矿石的品位TFe含量一般在25% ～30%之间。

3)条带状矿石

区内少见，石英条带宽＞5 mm，磁(赤)铁矿条带1～2 mm或稍宽一些。由于石英增多，矿石品位相对变低TFe含量约为20%。

4 结论

1)矿区地层研究表明司家营组的黑云变粒岩为本区最重要的含矿层位，是寻找矿体的重要标志之一。

2)矿区构造以紧闭倒转的同斜褶皱和NNW、NNE方向的两组断裂为主，对矿体具有一定的聚集和破坏作用，控制了矿体的产出形态。

3)矿区磁异常和重力异常与铁矿的规模大小密切相关，既有磁异常也有重力异常处，铁矿规模较大;仅有磁异常，而无重力异常处，铁矿的规模要小很多，所以磁异常与重力异常较高区应为本区找矿勘探的重点区域。

4)大贾庄矿段主要矿石类型为磁铁石英岩，矿石矿物主要为磁铁矿与少量赤铁矿，矿石多呈细纹状和条纹状，也有少量呈条带状产出者，其中细纹状矿石为本区品位较高的矿石类型。

［1］ 李欣.司家营铁矿北区矿体地质与深部找矿的探讨［J］.金属矿山，2009，(6):113-116.

［2］ 侯军亮，高孝敏，刘冀东，等.河北省滦县司家营铁矿南区深部普查地质报告［R］.唐山:河北省地勘局第二地质大队，2011.

［3］ 张秀东.在冀东铁矿新一轮找矿中对低缓磁异常的综合分析［R］.唐山:河北省地矿局第二地质大队，2009.

［4］ 梁国华.河北省滦县司家营铁矿南区深部补充勘查总结地质报告［R］.唐山:河北省地勘局第二地质大队，2009.