河北省涿鹿县多金属矿的地质特征及伴生矿产评价

黄 键

（河北省煤田地质局第二地质队，河北 邢台 054000）

1 矿区地质

（1）地层。矿区出露地层较简单，仅有中元古界震旦系雾迷山组和第四系的沉积地层。

中元古界震旦系雾迷山组：矿区内出露地层为雾迷山组硅镁质碳酸岩。上部以灰色厚至巨厚层燧石条带白云岩为主。燧石条带一般为白色、灰色及深灰色，宽0.3cm～30cm不等，连续性较差。下部为灰色中厚层、厚层燧石白云岩与灰黑色薄至中厚层沥青质纹状白云岩互层，在岩体接触地段普遍大理岩化。雾迷山组燧石条带白云岩分布于矿区东部及南部山区，厚度约500m左右。主要分布于北部盆地中，覆盖于矾山杂岩体之上。

（2）岩浆岩。本区自海西晚期至燕山期地质构造变动频繁，伴随多次岩浆活动，生成的侵入岩有：碱性辉石岩—正长岩杂岩、花岗闪长岩、闪长岩以及各类脉岩—花岗斑岩、正长斑岩、闪长玢岩、煌斑岩、石英脉、方解石脉等。本区多金属矿即赋存于碱性辉石岩—正长岩杂岩中。矿区内还出露有正长斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩、石英斑岩、角闪正长岩、二长斑岩及正长闪长玢岩、煌斑岩等岩脉。其中煌斑岩脉在本区分布广泛，不仅南部有出露，而且在矾山岩体中也有分布。

（3）构造。矿区为一由雾迷山组地层组成的开阔向斜构造，是多金属矿床的储矿构造。矿区一带为华夏系、新华夏系多构造体系的复合地带，断裂构造较为发育，矿区内共发现断层11条，与成岩成矿有关的断裂构造有：位于矾山镇西部，延展长度为2000m的一性质不明的北东向老君山背斜轴部隐伏大断裂；位于红泉村附近，呈北东向与老君山背斜轴部断层平行展布的红泉断层；F1逆断层位于矿区西部，走向北东，倾向南东，倾角80°，落差58m，错断了辉石岩带中多金属矿体。

矿区节理主要有北东、北西方向两组，据统计矾山岩体、花岗闪长岩和白云岩中普遍发育有：100°～110°∠70°～85°，100°～120°∠50°～85°，10°～20°∠60°～65°，190°～200°∠60°～65°等几组节理。煌斑岩、正长岩斑岩、花岗斑岩脉基本受N10°～30°W节理控制。裂隙发育程度与刚性岩石密切相关，因而是矿区东部裂隙最为发育，裂隙间距2m～3m，西部裂隙间距8m～10m。另外，也有沿主构造两侧，垂向趋于发育的特点。

2 矿床特征

2.1 矿体赋存部位、空间位置及分布范围

矾山多金属矿床赋存于矾山杂岩体内的层状辉石岩带中。矿体呈弧形分布。受白云岩层产状的制约，形成与白云岩产状相一致的向南突出的半盆形层状矿床。所以，矿体均向中心部位倾斜，矿体顶部倾角稍大，向深部逐渐变缓。矿体幅度没有过于复杂的宽窄变化，向东部矿体逐渐变薄，自然尖灭，深部被高角度非层状侵入体切割形成了非自然尖灭的矿体。

2.2 矿体产状、数量、规模及纵横变化

本区矿体均赋存在辉石岩带中上部。为向岩体中心缓倾斜的向南突出的半盆状似层状矿体。均为盲矿体，矿体厚度一般变化不大，形态简单，产状除走向变化较大外，倾角一般在30°左右。Ⅲ号矿体沿走向和倾斜局部有分叉现象。

2.3 矿体特征

本次工作对Ⅱ、Ⅲ号矿体进行核实，现将矿体描述如下：

（1）Ⅱ号矿体：分布于中粗粒黑云母辉石岩中，矿体走向长度2644m，倾斜延深356m～788m，P2O5品位一般5%～30%，最高37.51%（CM25-3），平均品位P2O513.80%，矿石有用组分分布均匀，矿体沿走向和倾向连续性好。累积探明资源储量为5393.70万吨。

矿石的组成矿物可划分为六个组，即次透辉石—黑云母—磷灰石—多金属矿物组，磷灰石—磁铁矿矿物组，磷灰石矿物组，磷灰石-黑云母矿物组，次透辉石—磁铁矿—磷灰石矿物组，次透辉石—正长石—黑云母—磷灰石—磁铁矿矿物组。石呈块状构造，是本区最佳矿石。该矿体中的黑云母辉石岩，其矿石一般呈稠密浸染状构造。磷灰石主要呈无色和黄绿色，无色透明的磷灰石常较绿色者自形程度高，呈稀疏浸染状，分布比较均匀。

（2）Ⅲ号矿体：位于Ⅱ号矿体下部，本区构造简单，对该矿体赋存形态影响不大。矿体走向长度2864m，倾斜延深405m～865m，平均640m，矿体厚度0.63m～6.81m，平均3.60m，矿石有用组分分布均匀，矿体沿走向和倾向连续性好。累积探明资源储量为1070.09万吨。

矿石的组成矿物可划分为五个组，即次透辉石-黑云母-正长石-磷灰石-磁铁矿矿物组，次透。

矿石构造除磷灰石岩呈块状外，余者均呈稀疏浸染状。磷灰石的特征主要呈无色和黄绿色的细长条状或针状自形晶，无色透明的磷灰石常较绿色者自形程度高。

3 矿石质量

3.1 矿石一般矿物成分

矿石的物质成分种类繁多，矿石矿物主要有磷灰石，脉石矿物主要有次透辉石、黑云母及正长石。钛榴石、榍石、钛铁矿、氟碳铈矿、黄铁矿、黄铜矿等，虽在矿石中有所分布，但含量甚少。磷灰石：为矿床主要工业矿物，在黑云母辉石岩中多为无色透明的自形柱状晶体，在高品位矿石中多为粒状集合体，粒度0.05mm～1.5mm左右，在混杂岩中为自形柱状晶体，粒度较大，多为3mm～5mm，个别达15mm。

3.2 矿石的结构、构造

矿石结构主要有自形、半自形、海绵陨铁结构、镶嵌结构、填隙结构、交代残余结构、包含结构。磷灰石的自形柱状晶体，磷灰石、次透辉石的半自形结构外貌，以及没有完整晶面的正长石在各个矿体中均普遍存在，没有特定的分布规律。交代残余结构多见于Ⅲ号矿体下部的间杂状构造矿石中。包含结构分布比较普遍。填隙结构在具片理化构造的矿石中比较常见。矿石的构造以块状、浸染状、片状、间杂状、条带状构造为主。

块状构造：富矿石或比较富矿石有此种构造，分布于Ⅱ号矿体和Ⅲ号矿体的上部。浸染状构造：分稠密浸染状和稀疏浸染状构造。稠密浸染状矿石的磷灰石含量较高，一般达20%～30%，分布于Ⅱ号矿体的下部。稀疏浸染状矿石的含量一般8%～15%，Ⅲ号矿体的大部分矿石皆属此种构造。分布于Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体下部和Ⅲ号矿体的上部。间杂状构造：粗大正长石沿粗大的辉石之间的空隙充填，其形各异。矿物的粒度亦大，晶形较好，但分布不均匀。Ⅲ号矿体的下部矿石多属此种构造。条带状构造：在片状构造中，磷灰石呈贫富带状相间排列。分布于Ⅱ号矿体的中下部。

3.3 矿物的共生关系

磷灰石：按特征和生成关系主要有三种：①被包于辉石、黑云母、正长石晶体中，颗粒细小，无色透明，自形柱状，生成时间较早。②斜切黑云母呈较大粒度出现。③细长条柱状晶体穿切辉石、黑云母、榍石、钛榴石和正长石，生成时间较晚。

次透辉石：仅晚于上述第一种磷灰石而常被磷灰石、黑云母、正长石等矿物交代、充填、包围和切割。

钛榴石大体分三种：①呈不规则的小颗粒，交代辉石，有时沿辉石节理生长。②亦呈小粒状，常与黑云母在一起并被黑云母切穿，有时出现在黑云母节理中或包含黑云母。③颗粒较大，晶形不完整，在正长石脉体或团块内，并被长石交代，有时也被铁矿交代。钛榴石晶出顺序大致在辉石、磁铁矿之后，黑云母之前。

黑云母大体分三种：①与辉石共生，呈长条小片生在辉石的边缘并与辉石长轴大致平行排列。晶出时间与辉石相近，但稍晚之。相当于岩浆结晶早期生成。②呈不规则似斑状大片晶体，见交代和穿切辉石。此外还有少量黑云母代表更晚期生成。③结晶粗大的板状迭层状黑云母可能生成更晚，包裹辉石、磁铁矿，同时又被正长石沿缝隙充填。

正长石可分为三种：①表面污浊，具黝帘石化。②表面洁净，具轻微绢（白）云母化。见后者（有时呈似文象状）交代前者。③肉色正长石表面较洁净，轻微高岭土化，生成更晚。上述长石均交代或填隙在辉石、钛榴石、黑云母的晶粒或缝隙中。

沸石、葡萄石、绢云母、黝帘石、高岭土、方解石等蚀变矿物均交代正长石和霞石。

3.4 矿体围岩和夹石

本区矿体围岩及夹石均属岩浆岩类，以产状不同分为两类：

（1）岩床性质的夹石：与矿体产状一致，主要为辉石岩、黑云母辉石岩、间杂状正长黑云母辉石岩、云斑状辉石正长岩等。

（2）岩脉性质的夹石：常见者为中性煌斑岩脉，其延长方向与矿体走向近于直交。其品位P2O53%～4%，TFe8%～10%。

Ⅱ号矿体顶板围岩主要为正长辉石岩、辉石岩，其品位P2O53%～4%，TFe6～16%。Ⅲ号矿体底板围岩主要为黑云母辉石岩、间杂状正长黑云母辉石岩，其品位P2O52%～5%，TFe4%～17%在Ⅱ号和Ⅲ号矿体间主要夹石为一条由0m～7.5m（一般1m～2m）厚的云斑状辉石正长岩将两个矿体分隔，云斑状辉石正长岩分布于4号勘探线以西，其品位P2O51%～5%，TFe9%～17%，在4线以东的夹石主要依据基本分析来圈定，岩性为黑云母辉石岩，其品位P2O52%～11%，TFe6%～16%，厚度2m～20m；夹石长与两矿体相当。

本区围岩蚀变比较强烈的均为含长石成分的各类岩石，其中蚀变的矿物也以正长石最为普遍。其蚀变种类有：黝帘石化、绢（白）云母化、高岭土化、沸石化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化。

4 矿体共（伴）生矿产评价

矿床经综合勘查、综合评价。勘探工作阶段对多金属矿体进行了基本分析、全分析或组合分析，根据分析结果，主矿产为氟磷辉石矿。多金属矿除在岩石中呈粒状集合体富集外，一般均呈浸染状分布。矿体中含钛0.19%，含钒0.20%。矿体与伴生矿产的浓集中心基本重合，呈正相关，比值约为1:1，经浮选后，最终获得品位为63.5%以上的铁精粉。其回收率随原矿品位提高而提高，在50%～57%范围，多金属矿得到了综合回收，最终产品质量合格，提高了矿山的经济效益。

由于多金属矿的伴生矿产无单独矿体出现，因此多金属矿的勘查程度与主矿产的勘查程度基本一致。所以伴生矿产的规模、分布规律和矿石质量等特征已基本查明，其规模、分布规律和赋存状态，矿石质量等特征与主矿产基本相同。