河北省承德市马剑子沟钒钛磁铁矿矿床地质特征浅析

刘晨晖 刘兆祥 耿云飞

摘 要：河北省承德市马剑子沟钒钛磁铁矿矿床，通过对区内进行踏勘和简单取样，根据该区的地质特征及岩矿石特征对其矿床地质特征进行浅析。

关键词：钒钛磁铁矿；矿床地质特征；河北承德

含钒钛磁铁矿岩体分为基性岩型和基性-超基性岩型两大类，钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份，具有很高的综合利用价值。

一、区域地质特征

研究区位于滦平县东北方向，直距45Km，行政区划隶属承德市滦平县小营乡。地处燕山山脉中段北麓，地势较平缓，属低山丘陵地貌。

区域大地构造地处华北地台北缘燕山台褶带与内蒙地轴的交接地带，属台褶带边缘的断裂隆起区的大庙穹断束（Ⅳ）构造单元。

区域内出露地层有新太古界单塔子群及中上元古界、古生界和中生界和第四系。

新太古界

由老至新划分为燕窝铺组、白庙组、凤凰咀组、南店子组。燕窝铺组主要岩性为角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩，位于燕窝铺背斜核部，变质相为高角闪岩相，原岩恢复为基性岩及火山碎屑岩。白庙组地层分布在背斜两翼，主由二长片麻岩和黑云斜长片麻岩为主，夹磁铁石英岩，变质相为角闪岩相，原岩为砂岩、粉砂岩及硅铁质泥岩。凤凰咀组地层以黑云斜长片麻岩夹多层大理岩，变质相为角闪岩相至绿片岩相，原岩为砂页岩和碳酸岩。南店子组分布于丰宁—隆化深断裂带上，以黑云变粒岩、浅粒岩为主，变质相为角闪岩相至绿片岩相，原岩为砂页岩。

主要有长城系团山子组、大红峪组、高于庄组；蓟县系杨庄组和雾迷山组及青白口系地层。分布在尚义—承德—平泉深断裂的南侧，属于一套高镁质碳酸盐岩和碎屑岩为主的滨海相和浅海相沉积地层；尚义—承德—平泉深断裂以北长城系地层零星出露，为滨海相沉积地层。

古生界

少量出露于区域东南角，主要为寒武系及奥陶系上统，主要岩性为厚层灰岩和白云质灰岩。

中生界

中生界地层在区域内分布广泛，主要出露有侏罗系和白垩系地层，均分布在一些独立的断陷盆地内，呈北—北北东向延长排列。侏罗系各组均有发育，分别不整合于新太古界变质岩及基性岩体之上， 岩性以火山岩、火山碎屑岩为主；白垩系仅见大北沟组和西瓜园组地层，主要分布在本区北部，沉积相以河流—湖泊相的碎屑岩为主。

第四系

区内第四系分布于山涧洼地、山麓边缘缓坡及河床沟谷之中。根据岩性组合及堆积物特征，可划分为三种类型：洪、坡积分布在山麓边缘缓坡的Ⅱ级阶地上，洪、冲积在河床两侧Ⅰ级阶地上。冲积则堆积于河床及河漫滩之中。

二、矿区地质特征

矿区内出露的地层主要為单塔子群凤凰咀组地层、第四系全新统和现代人工堆积。

单塔子群凤凰咀组（Arf）：变粒岩

岩石主要由钠-更长石、石英及绢云母、方解石等矿物组成，少量磁铁矿、黄铁矿。长石微粒略具定向性，半自形板状或它形粒状。部分石英具波状消光。方解石多呈脉状穿切岩石，部分方解石呈粒状充填于长石、石英粒间。

凤凰咀组地层主要分布于矿区的北部，出露面积边缘，主要岩石有斜长角闪岩、黑云角闪斜长片麻岩，夹角闪斜长变粒岩、大理岩。变质相为角闪岩相，原岩为砂页岩复理式建造。改组地层受斜长岩体、辉石角闪石岩体侵入影响，局部形成捕掳体或残留体，与辉石角闪石岩体接触界线比较清楚，产状倾向210°—240°，倾角40°—60°。

第四系全新统和现代人工堆积

残坡积（Q4dl）：主要沿山麓缓坡分布，主要由粘土、细沙组成，最大厚度10m；

冲洪积（Q4apl）：主要沿溪流、沟谷分布，下部主要为砂砾石，上部为砂砾、粉质粘土组成，厚度一般不超过3m。

人工堆积（Q4s）：主要分布在铁矿露采区附近，堆积厚度10-40m不等。

三、岩、矿石特征

矿石结构主要为半自形-它形晶粒结构，海绵陨铁结构，构造以稠密浸染状构造、稀疏浸染状构造为主，另有少量致密块状构造。分叙如下：

半自形-它形晶粒结构：矿石中大多数铁矿物呈半自形-它形粒状，粒径大小不均匀，由0.05～5.0mm。有的磁铁矿中有板条状、透镜状钛铁矿，形成钛磁铁矿。钛磁铁矿特征与磁铁矿相似。

稠密浸染状构造：矿石中含钒钛磁铁矿、钛铁矿呈半自形-板条状、透镜状，大多与磁铁矿连生，粒径稍细，一般0.2-0.7㎜。是本区矿石中的主要构造类型，一般为工业品位铁矿石。

稀疏浸染状构造：含钒钛磁铁矿、钛铁矿呈半自形-它形晶粒状，稀疏浸染状分布于脉石矿物中，铁矿物交代斜长石，有的被次闪石、绿泥石交代。矿物粒径一般为中细粒，铁矿物总含量20-30%，多数属低品位铁矿石。

致密块状构造：该矿石构造类型在本区少见，均为工业品位铁矿石。矿石主由含钒磁铁矿和含钒钛磁铁矿、钛铁矿彼此镶嵌组成，它们总含量一般>45%，且一般为粗粒（>5㎜），呈自形-半自形晶粒结构。少量脉石矿物分布于铁矿物间隙中。

矿石矿物成分

本区主要矿石类型为苏长岩型，现叙述如下：

矿石金属矿物主要有磁铁矿、钛铁矿、钛磁铁矿，金属硫化物以黄铁矿和黄铜矿为主；脉石矿物主要为紫苏辉石、普通辉石、斜长石及其蚀变矿物；另有有用矿物为磷灰石。该类矿石受气液作用，蚀变较强，紫苏辉石滑石化、单斜辉石次闪石化，基性斜长石阳起石化和绿泥石化。

黄铁矿：分布广泛，多呈它形晶粒状，星散状分布，粒径小于0.02-0.3mm，交代上述铁矿物，含量一般小于2%。

磷灰石：呈自形柱状，与铁矿物镶嵌共生。粒径0.05-0.7㎜不等，大于0.2mm的占80%以上。

次闪石：主要为纤闪石。无色，纤维柱状，平行消光。

绿泥石：多由斜长石蚀变生成，少量。

此外还见有绿帘石、绢云母、碳酸盐矿物等，含量较少。

矿石化学成分

本区矿石类型为苏长岩型钒钛磁铁矿石，Fe2O3占18.24～38.06%，平均值30.08%；FeO占11.44～19.16%，平均值16.49%；TiO2占5.87～8.68%，平均7.73%。P2O5含量0.41～5.22%，平均2.97%。TiO2和P2O5含量较高，是本类矿石的一个显著特点。