宽城建龙矿业有限公司豆子沟铁矿矿床成矿地质特征

杜海峰

摘 要 本区矿床属沉积变质铁矿床，即典型的“鞍山式”变质铁矿床，矿体赋存于遵化岩群滦阳组变质岩系地层中，豆子沟铁矿区共发育两个矿带，编号为Ⅰ、Ⅱ号矿带。Ⅰ号矿带位于矿区的北部，由Ⅰ—1、Ⅰ—2、Ⅰ—3、Ⅰ—4四条矿体组成；Ⅱ号矿带位于矿区的南部，由Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3三条矿体组成。

关键词 铁矿 褶皱构造 断裂构造 沉积变质

中图分类号：TD913 文献标识码：A

1矿区概况

矿区位于宽城满族自治县县城184€胺轿唬本？5.60公里，运距30.00公里，行政隶属宽城满族自治县碾子峪镇沙窝店村管辖。承—秦省级公路从矿区东部15km处通过，其间有县、乡简易公路相连，交通条件方便。

2工作区地质

本区大地构造位置处于中朝准地台（I2）燕山台褶带（Ⅱ22）东段马兰峪复式背斜（Ⅲ72）北翼宽城凹断束（Ⅳ242）南部。

2.1地层

区内出露地层有太古界遵化群张杖子组（Ar2Z）、滦阳组（Ar3l）、中元古界长城系高于庄组一段（Chg1）和新生界第四系全新统（Q4）地层。叙述如下：

张杖子组（Ar2Z）： 张杖子组变质岩系地层分布在矿区的西北部，F2断层以北，岩性主要为斜长角闪岩。地层总体走向70€啊？0€埃阆蚰希憬？0€啊？5€啊？

滦阳组（Ar3l）：滦阳组变质岩系地层分布在矿区的西南部，呈大面积出露，占矿区总面积的80%以上。地层总体走向70€啊？0€？倾向南，局部倾向北，倾角50€啊？5€啊0囱倚圆煌上露戏挚煞治鲅倚远危址质鋈缦拢？

一段（Ar3l1）： 岩性主要为角闪斜长片麻岩。灰至灰黑色，中粗粒变晶结构，片麻状构造，主要由斜长石（42～62%），普通角闪石（15～20%）组成。局部混合岩化较强。地表多见有高岭土化及轻微的绿泥石化。局部混合岩化较强处形成钾长混合质黑云角闪斜长片麻岩；局部夹石榴石，形成含石榴石质黑云角闪斜长片麻岩。

二段（Ar3l2）：主要岩性为石榴石质黑云变粒岩，夹数层磁铁石英岩。变粒岩岩性较复杂，主要有浅色变粒岩、角闪斜长变粒岩、混合质变粒岩及石榴辉石变粒岩等。变粒岩中所夹磁铁石英岩有数层，多呈似层状，厚度变化很大，一般为2m～70m，它们均分布在背斜核部，为本区主要可采铁矿层。变粒岩矿物成分变化较大，但以含有单斜辉石和铁铝榴石为其显著特征，其中单斜辉石含量一般>5%，在核部变粒岩由上而下，铁铝榴石含量增多，普通角闪石含量减少。

高于庄组（Chg1）：分布在区内东部，与遵化群滦阳组变质岩为断层接触，使太古界变质岩系超覆于长城系高于庄组之上。岩性主要为薄层—中厚层燧石条带含锰结核白云岩。地层倾向北，倾角41€啊？5€啊？

第四系全新统（Q4）：主要有人工堆积物、冲洪积物、残坡积物，其中人工堆积物主要分布在排碴廠及露天采场周围，冲洪积物主要分布在沟谷中，残坡积物主要分布在沟谷旁侧及山间缓坡地带。

2.2构造

矿区经过多次构造活动，形成以褶皱、断裂为主的复杂多样的构造格局。通过构造分析得知矿区构造活动期主要有两期：太古代遵化期和中生代活动期。太古代遵化期以褶皱为主，断裂次之；中生代活动期以断裂为主。分述如下：

太古代遵化期构造：

矿区太古代遵化期构造处在中深构造层次，生成豆子沟复背斜及伴生断裂、裂隙。复背斜包括豆子沟背斜和南侧的向斜，背斜是主要的控矿构造。

中生代构造：

中生代构造以断裂为主，其中F1和F2断裂规模较大，在长河交汇处使它们之间的豆子沟断块由西向东移动3km，使太古界变质岩系超覆在中元古界长城系高于庄地层之上，并构成矿区断裂骨架。

中生代豆子沟断块的移动首先是太古代断裂（F4、F8、F9、F10）复活，并使其强度和规模增大，使其向西延伸出矿区，并呈收敛状，在8线西F4和F8之间组成断裂破碎带。北西方向断层主要有F17、F18、F20等，北东方向断层主要有F3、F4、F8等。且北西向切割北东向断层，所以北西向断层生成略晚，它们均带有扭性。矿区主要断裂见表1。

矿区断裂构造格局在区域上由北向南的压力和由西向东的扭力之合力（即压扭力），经历较长一段时间作用下形成的。断裂东密西稀是由于豆子沟断块东移，F1断层面由西向东倾角逐渐增大所造成的。

2.3岩浆岩

矿区岩浆活动不发育，在太古代有基性火山岩喷发活动，末期有伟晶岩侵入活动，中生代有中基性岩脉侵入。

太古代岩浆活动：

太古代伟晶岩主要呈脉状沿豆子沟背斜纵张节理和横张节理充填，个别沿太古代断层局部充填侵入。伟晶岩脉最大宽度小于5m，一般1m，延长不超过百米，产状与纵、横节理产状一致，倾角较陡一般大于70€啊？

伟晶岩在近地表以脉状充填为主，向深部大约在标高360m以下，出现不规则脉状混染，充填和交代并举，并产生伟晶岩化。它们切割和交代围岩及磁铁石英岩。由于伟晶岩脉或混染体较小，对矿体轻度影响，对铁矿石质量有一定影响。当以脉状充填于磁铁石英岩时，使脉旁磁铁矿粒径变粗（达3.5mm），并使脉旁铁矿石品位升高；当以不规则脉状混染交代磁铁石英岩时，使该处的磁铁矿粒径变粗（3～5mm），而品位变低，甚至达不到工业品位。总之伟晶岩增大了矿体厚度和品位变化幅度。

中生代岩浆活动：

本区中生代岩浆活动不发育，只有少量脉岩活动。在F2和F4断层中局部见有闪长岩脉侵入，规模很小，远离矿体对铁矿无影响。

2.4围岩蚀变

蚀变作用有太古代混合岩化、伟晶岩化和中生代动热变质作用。

太古代混合岩化作用：

矿区混合岩化较强，但各部位强度不同，在背斜外翼及倾伏端较强；翼部和核部较弱，在核部很不均一，强弱悬殊。蚀变较强时生成混合质黑云片麻岩和混合质变粒岩，脉体成分可达40%～50%；蚀变较弱时脉体成分在10%以下，甚至没有。混合岩化在局部交代磁铁石英岩，因强度低，对铁矿体无影响，对铁矿石品位有影响。endprint

中生代动热变质作用：

动热变质作用实质上是中生代作用于老变质岩（包括矿层）上的中低温热液作用，主要有绿泥石化、赤铁矿化、碳酸盐化、高岭土化等。

绿泥石化分布广泛，在岩石中有少量斜长石和辉石绿帘石化，另沿个别裂隙有绿帘石不规则脉体，对铁矿无影响。

赤铁矿化主要分布在背斜核部，沿裂隙呈细脉状，细脉宽1～5mm不等。在磁铁石英岩矿床中亦常见赤铁矿脉；并见有赤铁矿交代磁铁矿现象。赤铁矿使部分铁矿石品位增加。

碳酸盐化在矿区东部比西部强，主要在断裂构造及裂隙中发育，呈细脉状，一般1～5mm不等，它切穿赤铁矿脉及绿泥石薄脉，在铁矿石中见有细脉，对铁矿石无多大影响。

高岭土化主要分布在部分断裂中，宽度约10cm左右，呈灰白色，主要由长石蚀变形成。它的存在易使岩块产生滑动。

3矿床特征

本区矿床属沉积变质铁矿床，即典型的“鞍山式”变质铁矿床，矿体赋存于遵化岩群滦阳组变质岩系地层中，其发生和发展的过程如下：

太古代遵化期燕辽沉降带（或准地槽）发育形成的早期阶段，沉积了复理式砂页岩建造和硅铁建造，并伴随有基性火山岩的喷发，硅铁质岩层成为受变质铁矿的物质基础。沉降带晚期回返，受区域应力的作用发生强烈的变形、变质作用，生成“豆子沟复式背斜 ”，由于背斜核部受力最强，而且极不均匀，致使背斜轴北翼地层倒转，局部发生“虚脱”，形成一定的空间。在高温、中高压下，原岩发生强烈的变质分异作用，硅铁物质相对集中并向开放的部位聚集，因而，形成背斜轴部厚度较大的矿体，向两翼和深部则相对的变簿。

豆子沟铁矿区共发育两个矿带，编号为Ⅰ、Ⅱ号矿带。Ⅰ号矿带位于矿区的北部，由Ⅰ—1、Ⅰ—2、Ⅰ—3、Ⅰ—4四条矿体组成；Ⅱ号矿带位于矿区的南部，由Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3三条矿体组成。

根据历年工程控制及本次工作情况，现将各矿体特征分述如下：

3.1 I号矿带

Ⅰ号矿带划分Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4四条矿体，平面上呈反“S”形由东向西展布，东部翘起，并向西侧伏。

Ⅰ—1号矿体：分布在Ⅰ矿带的8线～3线之间，主要由钻孔CK41、CK16、CK26、ZK2-1、ZK0-4、CK20、CK19、CK15、CK40、ZK1-2、ZK14、CK23和沿脉320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

矿体长665m，厚度2.43m～30.00m，平均厚度8.71m，最大延深425m。矿体呈层状或似层状产出，东端被F1逆断层所截，西段在B8线附近与Ⅰ-2矿体合并，于B8线倾伏、尖灭；产状：总体走向近于50€啊？5€埃阆？50€啊？80€埃憬？5€啊？0€啊？筇甯炒姹旮？82m至-80m，最小埋深0m，最大埋深453m。品位：TFe20.15%～42.37%，mFe21.74%～38.88%，平均品位：TFe32.95%，mFe31.48%。沿礦体走向、倾向矿体厚度变薄，矿体品位较稳定。

Ⅰ-2号矿体：位于Ⅰ-1号矿体的北侧、8～B0线之间，主要由钻孔ZK2、CK3、ZK5、CK9、CK15、CK37、CK28、ZK2-1、ZK0-4、CK14、CK40、CK23、ZK0-4、CK33和沿脉320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

矿体长468m，厚度4.72m～64.00m，平均厚度14.88m，最大延深440m。矿体呈透镜状产出，东段地表被逆断层F27截断，深部在B0线尖灭；西段在B8线附近与Ⅰ—1矿体合并，于8线附近倾伏、尖灭。产状： 8线～4线走向56€埃阆蚰隙憬墙谥绷ⅲ？～B0线之间走向108€埃阆蚰衔鳎憬？0—90€啊？筇甯炒姹旮？68m至-80m，最小埋深0m，最大埋深391m。品位：TFe20.48%～45.34%，mFe16.42%～42.04%，平均品位：TFe32.67%，mFe28.27%。沿矿体走向、倾向矿体厚度变薄，矿体品位较稳定。

Ⅰ-3号矿体：位于Ⅰ号矿带的北侧，分布于B4～3线之间，主要由钻孔CK18、CK27、CK32、CK23、CK30、CK23、CK11、CK28、ZK2-1、CK40和沿脉320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

矿体长396m，厚度2.00m～33.18m，平均厚度5.30m，最大延深533m。矿体呈似层状产出。产状： 总体走向东西€埃阆蚰希憬？4€啊？5€啊？筇甯炒姹旮？81m至-74m，最小埋深0m，最大埋深520m。品位：TFe20.14%～39.43%，mFe15.86%～37.74%，平均品位：TFe28.87%，mFe26.18%。沿矿体走向、倾向矿体厚度变薄，矿体品位较稳定。

Ⅰ-4号矿体：位于Ⅰ号矿带的东侧， B2～3线之间，主要由钻孔CK11、CK23、ZK9、CK20、ZK0-4和平硐320m中段、220m中段、150m中段、90m中段、30m中段、-30m中段工程控制。

矿体长323m，厚度7.00m～46.87m，平均厚度18.03m，最大延深380m。矿体呈透镜状产出，矿体东端被F1逆断层截切，呈向南突出的扭曲断块。产状： 总体走向东西€埃阆蚰希憬？0€啊？0€啊？筇甯炒姹旮？05m至-80m，最小埋深21m，最大埋深474m。品位：TFe20.60%～45.67%，mFe20.13%～34.89%，平均品位：TFe30.56%，mFe25.39%。沿矿体走向、倾向矿体厚度变薄，矿体品位较稳定。

3.2 Ⅱ号矿带

位于矿区的南部8～3线之间，长600m，由3个矿层组成，编号为Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3，其特征如下：endprint

Ⅱ—1号矿体：位于B4—B1线之间，由钻孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。矿体长306m，厚度2.10m～4.49m，平均厚度3.42m，最大延深330m。矿体呈似层状产出，产状：走向近东西，倾向南，倾角65€啊？5€啊？筇甯炒姹旮？04m至118m，最小埋深20m，最大埋深304m。品位：TFe26.44%～29.68%，平均品位：TFe27.25%。沿矿体倾向矿体逐渐变厚、品位较稳定。

Ⅱ—2号矿体：位于B4—3线之间，由钻孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。矿体长363m，厚度2.04m～3.89m，平均厚度3.09m，最大延深296m。礦体呈似层状产出，产状：走向近东西，倾向南，倾角60€啊？9€啊？筇甯炒姹旮？42m至135m，最小埋深0m，最大埋深290m。品位：TFe25.70%～30.85%，平均品位：TFe27.34%。沿矿体走向、倾向矿体厚度、品位较稳定。

Ⅱ—3号矿体：位于B8—B1线之间，由钻孔CK13、CK42、CK20、ZK1-2和平硐380m中段、320m中段工程控制。矿体长486m，厚度2.05m～6.47m，平均厚度3.20m，最大延深232m。矿体呈似层状产出，产状：走向近东西，倾向南，倾角66€啊？6€啊？筇甯炒姹旮？09m至200m，最小埋深0m，最大埋深211m。品位：TFe25.60%～36.33%，平均品位：TFe28.20%。沿矿体走向、倾向矿体厚度、品位较稳定。

4结语

通过对本区铁矿的成矿构造分析，本区矿床属沉积变质铁矿床，即典型的“鞍山式”变质铁矿床，其依据如下：

太古代遵化期燕辽沉降带（或准地槽）发育形成的早期阶段，沉积了复理式砂页岩建造和硅铁建造，并伴随有基性火山岩的喷发，硅铁质岩层成为受变质铁矿的物质基础。沉降带晚期回返，受区域应力的作用发生强烈的变形、变质作用，生成“豆子沟复式背斜 ”，由于背斜核部受力最强，而且极不均匀，致使背斜轴北翼地层倒转，局部发生“虚脱”，形成一定的空间。在高温、中高压下，原岩发生强烈的变质分异作用，硅铁物质相对集中并向开放的部位聚集，因而，形成背斜轴部厚度较大的矿体，向两翼和深部则相对的变簿。endprint