河北省昌黎县坎上金属铜矿结构特征研究

宫贯乾

（华北地质勘查局第四地质大队，河北 秦皇岛 066000）

矿区位于河北省滦县、昌黎两县交界处，北距京山线滦县东站8km、卢龙县石门站4km，位于坎上村西4km处。行政隶属于昌黎县朱各庄镇坎上村及孙庄村两个村管辖。笔者通过对野外资料归纳总结，系统分析了该矿床矿体特征、地球化学、地球物理、矿床成因等特征，为开发利用坎上铁矿资源提供了有力的技术支撑[1]。

图 1 交通位置图

1 自然地理及交通位置

该地区位于燕山南麓，丘陵与山前的坡地相交，在滦河高洪泛区之上，属于滦河洪泛平原的一级阶地。在矿区以西，滦河以西和矿区以北，有一些残留的丘陵。采矿区的浮雕是平坦的，高度约为20m。

该地区属于南部温带季风的半湿润季风气候区，有四个不同的季节。春天非常干燥多沙，夏天多东南风多雨，冬天多西北风，气候主要为冷且干燥[2]。根据峡气象台近20年的气象资料统计，年降水量为153.0mm～817.9mm，平均555.8mm，雨量集中于6月份～8月份。最大一次降水量达308.7mm，（1984年7月连续降水7天）。

2 地质概况

2.1 地层

矿区内无基岩出露，全部被第四系所覆盖。仅在矿区外围等残丘有基岩出露。因此矿区地层是根据钻孔揭露所取得的资料，结合区域调查来确定。现叙述如下。

太古界单塔子群白庙子组（Arb）：主要岩性为混合花岗石、黑云母花岗石、混合石化黑云母花岗石、少量黑云母角状闪变粒云母、黑云母钾长径花岗石、插层双凸磁铁矿石英岩、正透闪石磁铁矿、透闪石、含磁铁矿、透闪石和透闪石透闪石等[3]。

长城系大红峪组（Chd）上部为一石英长石砂岩、钙质砂岩与燧石条带白云岩互层；中部以长石石英砂岩为主，局部含砾，下部为长石石英砂岩、石英砂岩；底部含砾长石石英粗砂岩，走向上岩性变化较大，常见不稳定砾岩，砾岩上部为硅质白云岩，夹燧石条带白云岩及薄层页岩。

第四系全更新统（Q43）：全矿区均被第四系所覆盖，并直接覆盖于太古界变质岩系之上。岩性主要为上部粉砂、中细砂、砾卵石夹一层粉土；中部为粗砂、砾卵石夹两层粉质黏土；下部为粗砂、砾石、细砂夹黏土；底部有一层不稳定的粉质粘土。

2.2 构造

矿区位于大王庄～白石院次一级倒转向斜构造内，矿区褶皱构造可分两期：在第一阶段，在南北向压缩应力的作用下，变质岩中出现了一系列接近东西方的轴向褶皱。在此基础上，又发生了一次从东向西的挤压，其结果是，岩石层在接近东，西的褶皱基础上，从北向南叠加了一系列轴向褶皱。第二阶段褶皱的变质岩主层在轴向上从北向南具有一系列紧密的向斜褶皱，矿体向西倾斜，在走向上呈舒缓波状起伏延伸。南、北矿段矿体沿走向均略呈“S”形。

2.3 岩浆岩

火成岩的活动相对较弱。由于第四纪覆盖的面积为75%，因此只有栾县翠华山，坎山山和五子山，其余山丘的东坡才能看到太古宙变质闪长岩。在矿区钻探。井中可见少量辉辉辉绿辉绿岩、煌斑岩、伟晶岩和其他堤防。

3 矿体特征

3.1 矿体形态

矿区划分为南北两个矿段，两矿段矿体相距825m。

北矿段主要内分布有二个矿体。矿体间一层以石英岩为主要特征的连续夹层为界的。两个矿体呈平行状产出，空间分布紧密，相距2m～15m。

南矿段矿体位于矿区中部东侧，规模较大，为主要矿体，向北过1线延长100m尖灭，向南过4线延长100m尖灭，总长度达1204m。矿体最大厚度21.8m，平均厚度为10.57m。矿体延深：最小193m，最大480m，平均248.6m。矿体赋存标高：-289m至-419.5m，垂直高差146m～355.6m。矿体呈似层状，总体走向北近南北，倾向西，倾角43°～50°。

3.2 矿石结构构造

矿石主要为细粒变晶结构。磁铁矿多呈自形～它形粒状，可见少量完好的自形晶体，粒度分布较均匀，磁铁矿颗粒一般0.05mm～0.25mm，部分为0.1mm～0.5mm，少数为0.25mm～1.0mm，集合体呈条纹状分布。磁铁矿常与角闪石相伴，它形成0.1mm～2mm厚的深色条纹，或散布或消散在石英条纹中，磁铁矿和脉状矿物，石英和闪石矿物之间的插层关系相对简单，通常直接接触。少数磁铁矿呈星点状分布于石英条带中。这种嵌布关系易于矿物的分离。风化扰动带中的某些磁铁矿通常被赤铁矿替代。赤铁矿是细粒骨料，磁铁矿沿磁铁矿的边缘或裂缝被替换。更换后，磁铁矿变成一个孤立的岛。形状保持不变，或看起来像赤铁矿。

3.3 矿石化学成分及品位变化

根据矿石光谱，矿石综合化学分析，矿石的化学成分主要是硅，铁，氧，少量铝，镁，钙和痕量锰，钛，钾，钠，锌，硫和磷。硅铁具有绝对优势，而硅优于铁。它们之间的比例增加和减少。

北矿段据422件样品中TFe≥20%的样品统计，TFe平均品位32.62%，mFe平均品位21.46%。矿体TFe品位变化不大。Ⅲ矿体平均品位34.46%，Ⅳ矿体平均品位30.30%，Ⅲ矿体TFe品位矿体高于Ⅳ。从图2、图3Ⅲ、Ⅳ矿体TFe品位走向变化曲线上看两矿体沿走向曲线变化形态相似，未见系统或降低的有规律变化，只是在少数勘探线上呈忽高忽低的跳动现象，但跳动幅度并不大，一般1%～3%，最大9.07%，最小0.14%。这两个矿石相互交错并处于过渡关系。分布集中，含量高且稳定。带钢等级低且不稳定。从图2品位变化曲线图看，矿体TFe品位沿矿体走向未见系统增高或降低的有规律变化，只是在勘探线上呈忽高忽低的跳动现象，跳动幅度较大（9.07%）。

图2 III、IV矿体TFe品位沿走向变化曲线

图3 III、IV矿体TFe品位沿倾斜变化曲线

南矿段Ⅱ矿体，共31件样品，TFe最高品位49.69%，最低20.65%，平均品位30.39%。南矿段Ⅰ矿体为单工程单样控制，TFe品位25.13%。

4 结论

该矿为鞍山式铁矿，铁矿层形成于大塔子集团的白庙子组。含矿岩石的岩性表现为带状磁铁矿石英岩、正透闪石-磁铁矿石英岩、透闪石磁铁矿石英岩、含磁铁矿透闪石辉石和黑云母花岗石。矿体是在接缝中开采的。铁矿石层具有一定的水平，与火山沉积循环密切相关，是火山沉积循环的组成部分。含铁结构形成后，它们经历了变质转变和结构变形。因此，它们具有众多的火山，沉积物和变质作用，被分类为浅海火山喷发-沉积-变质铁矿床的过程。