秦皇島市鐵礦成礦地質(zhì)特征及遠(yuǎn)景分析

宋明磊，謝奮全，蔡永紅

（1. 秦皇島市國(guó)土資源局，河北秦皇島066000；2. 河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北秦皇島066000）

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秦皇島市鐵礦成礦地質(zhì)特征及遠(yuǎn)景分析

宋明磊1，謝奮全2*，蔡永紅2

（1. 秦皇島市國(guó)土資源局，河北秦皇島066000；2. 河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北秦皇島066000）

摘要：河北秦皇島市鐵礦類型為鞍山式鐵礦，成礦時(shí)間主要為前寒武紀(jì)。構(gòu)造位置位于華北地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶，區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育，分布有太古界變質(zhì)巖系以及多種花崗巖，含礦母巖主要為變質(zhì)巖內(nèi)條帶狀磁鐵石英巖，重力異常和航磁異常較為顯著。以廟溝鐵礦為例分析了秦皇島市鐵礦成礦地質(zhì)背景、構(gòu)造特征、地層分布、巖漿巖活動(dòng)以及成礦遠(yuǎn)景等，分析得出秦皇島鐵礦多分布于航磁異常和重力異常區(qū)深大斷裂附近的沉積變質(zhì)巖中。

關(guān)鍵詞：秦皇島鐵礦；成礦地質(zhì)特征；廟溝鐵礦；遠(yuǎn)景分析和找礦方向

10.13358/j.issn.1008-813x.2016.03.18

秦皇島位于河北省東部，鐵礦資源較為豐富，截至2014年底，秦皇島鐵礦區(qū)數(shù)為33處，資源儲(chǔ)量約554 904千t，資源量為30 0731千t，其中儲(chǔ)量較大的礦體有廟溝鐵礦、青山口鐵礦、老鴉窩礦體等［1-2］。但是總儲(chǔ)量相對(duì)較小，礦體分布零散，深部資源潛力較大，找礦難度大，后備資源儲(chǔ)量不足。

為了更好為秦皇島鐵礦資源提供保障和地質(zhì)依據(jù)，本研究對(duì)秦皇島市轄區(qū)的鐵礦的地質(zhì)特征以及成礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了分析。

1　秦皇島市鐵礦成礦地質(zhì)特征

1.1概述

秦皇島市境內(nèi)的鐵礦屬沉積變質(zhì)鐵礦類型（鞍山式鐵礦）。該類礦產(chǎn)主要形成于早前寒武紀(jì)，主要為中太古代與新太古代3 100-2 900 Ma （Ma為地質(zhì)單位，代表百萬年）和2 700-2 500 Ma［3-6］。鐵含量大于15%的變質(zhì)化學(xué)沉積巖，具有條帶狀構(gòu)造，由鐵質(zhì)（赤鐵礦、磁鐵礦）和硅質(zhì)（燧石、石英）薄層條帶互層組成。

1.2成礦地質(zhì)背景

秦皇島鐵礦區(qū)構(gòu)造位置主要位于華北地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶。區(qū)內(nèi)分布有太古界變質(zhì)巖系：片麻巖、角閃巖、輝石巖、透鏡狀似層狀磁鐵石英巖，中元古界沉積地層呈角度不整合覆于其上，局部還有第四系地層。構(gòu)造較為復(fù)雜，區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，沿?cái)嗔延衅扑閹Щ蚝穸炔坏鹊暮笃诿}巖充填。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育種類較多，以燕山期花崗巖及其派生的脈巖為主。

1.3重力、航磁異常特征

秦皇島市重力場(chǎng)呈現(xiàn)東西向。規(guī)模較大的異常區(qū)為山海關(guān)和青龍異常區(qū)。山海關(guān)異常區(qū)是河北省重力值最高的異常區(qū)，國(guó)家地震局物探大隊(duì)根據(jù)多條地震剖面測(cè)深結(jié)果，推測(cè)該區(qū)是一個(gè)地幔隆起區(qū)（I2）。青龍異常區(qū)是一個(gè)規(guī)模很大的相對(duì)重力低值區(qū)，重力場(chǎng)較平穩(wěn)，分為青龍異常西區(qū)（II1）和青龍異常東區(qū)（II2）（圖1）［7］。

秦皇島市航磁異?？傮w上是一個(gè)正、負(fù)相間排列的高值異常區(qū)，異常強(qiáng)度一般在-100～+300 nT。北部正負(fù)相間，以正磁場(chǎng)為主，排列緊密，呈近東西向分布；南部以負(fù)磁場(chǎng)為主，強(qiáng)度一般-200 nT左右，局部-300～-500 nT，其間有一些小的等軸狀以及長(zhǎng)條狀的升高異常，強(qiáng)度200～500 nT不等（圖2）。根據(jù)航磁異常展布特點(diǎn)，可分為北部正負(fù)緊密異常區(qū)和南部負(fù)磁場(chǎng)區(qū)。秦皇島市鐵礦區(qū)主要分布于南部負(fù)異常區(qū)（如圖I5I6I7）。

2　案例分析——廟溝鐵礦

2.1行政區(qū)劃及大地構(gòu)造位置

廟溝鐵礦區(qū)位于河北省青龍滿族自治縣城南東方向100 km處，屬祖山鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)位于山海關(guān)抬拱中部、安子嶺穹隆的東南部。晚太古代雙山子巖群茨榆山組變質(zhì)表殼巖和深成巖構(gòu)成本區(qū)變質(zhì)基底。燕山期強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，在本區(qū)南部形成響山花崗巖體（如圖3）。

圖1　冀東地區(qū)布格重力異常平面圖

圖2　河北省冀東工作區(qū)航磁ΔT等值線平面圖

2.2地球物理異常

廟溝鐵礦的布格重力異常處于青龍異常東區(qū)的較高值區(qū)（圖2），而且磁異常正好處于I7異常區(qū)（圖3），這為廟溝鐵礦的找礦工作提供了直接的宏觀標(biāo)志。

2.3區(qū)域地層

廟溝鐵礦總體為一個(gè)規(guī)模較大的變質(zhì)表殼巖殘留體，產(chǎn)于安子嶺片麻巖套中，南北長(zhǎng)約1 400 m，東西最寬約700 m，面積約0.7 km2，總體呈呈NNE-NE向單斜產(chǎn)出。其南部被響山巖體侵入。變質(zhì)表殼巖巖性以角閃變粒巖為主，夾黑云變粒巖、云母片巖、磁鐵石英巖等，廟溝鐵礦即賦存其中。磁鐵石英巖相對(duì)集中，厚度較大，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要礦帶。

2.4區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造輪廓為一卵形穹隆構(gòu)造。變質(zhì)基底伴隨區(qū)域變質(zhì)變形作用改造，變質(zhì)表殼巖形成一系列小型揉皺和褶曲，變質(zhì)深成巖和深成侵入體形成一系列透入性面理和片麻理。構(gòu)造線總體走向?yàn)楸北睎|向。中生代晚期，本區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，伴隨響山巖體侵位，構(gòu)造活動(dòng)以脆性斷裂為主，按走向可分為北北東向、北東向和近南北向三組（圖3）。影響礦體分布的主要有二條斷層。F1為一正斷層，長(zhǎng)131 m，規(guī)模較小，斷距不大，對(duì)礦體無大的破壞作用。斷層走向近東西，傾向南，傾角88°。F2為一正斷層，長(zhǎng)519 m，走向30°～45°，傾向南東，傾角84°左右。該斷層切斷礦體，并有較大的位移（圖3）。

圖3　廟溝鐵礦地質(zhì)略圖

2.5區(qū)域巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要為太古代變質(zhì)深成侵入巖和燕山期響山花崗巖體，脈巖種類繁多，對(duì)礦體基本無破壞作用。

2.6小結(jié)

廟溝鐵礦床礦石類型為條紋—條帶狀磁鐵石英巖型。礦層具有明顯的沉積韻律和層理，成層性較好，礦石具變晶結(jié)構(gòu)，受變質(zhì)作用改造明顯。礦床成因?yàn)楹Ｏ喙梃F質(zhì)沉積建造，受變質(zhì)改造鐵礦床。其特點(diǎn)為：礦床賦存于一定的沉積變質(zhì)地層之中，礦體呈似層狀產(chǎn)出與圍巖產(chǎn)狀一致，嚴(yán)格受地層控制；礦床周圍一般斷裂比較發(fā)育，在深大斷裂附近，有多條斷裂；航磁和地磁異常梯度大、異常中心比較明顯。

3　秦皇市島鐵礦遠(yuǎn)景分析

秦皇島市磁鐵礦的可采儲(chǔ)量與資源量在明顯減少，近幾年秦皇島地區(qū)不斷的致力于鐵礦的勘查評(píng)價(jià)，使鐵礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量有較大增加。磁鐵礦適用于航磁、地磁法測(cè)量，并有較好的效果，但多次的構(gòu)造變動(dòng)，使它的形態(tài)和產(chǎn)狀有很大的變化，此外，受地表第四系的影響，給找礦工作帶來許多困難。根據(jù)秦皇島市沉積變質(zhì)鐵礦及航、地磁異常所處構(gòu)位置，地層及巖石組構(gòu)特征，將區(qū)內(nèi)鐵礦劃分為四個(gè)成礦帶（見圖4）。

圖4　秦皇島市成礦帶分布

3.1第一成礦帶（青龍郭杖子-澗里鐵成礦帶）位于密云-喜峰口-青龍東西向深大斷裂兩側(cè)，斷裂發(fā)育，含鐵母巖遵化巖群分布較廣，是尋找變質(zhì)磁鐵礦的有利地帶，此區(qū)航磁測(cè)量發(fā)現(xiàn)十幾處高值異常，找礦前景較好。

3.2第二成礦帶（青龍蒲杖子-肖營(yíng)子鐵成礦帶）位于密云-喜峰口-青龍東西向深大斷裂兩側(cè)，北北東向斷裂疊加其上，斷裂構(gòu)造發(fā)育。含鐵母巖遵化巖群呈大面積分布，是尋找變質(zhì)磁鐵礦的有利地帶。該帶北部密集分布有16個(gè)高值航磁異常，在南部肖營(yíng)子一帶也有大面積的航磁異常區(qū)，需查證揭密，可能發(fā)現(xiàn)大型磁鐵礦床。

3.3第三成礦帶（青龍榨欄杖子-廠房子-盧龍范家峪-昌黎坎上鐵成礦帶）

該帶沿青龍河北北東向分布，斷裂發(fā)育，灤縣巖群、朱杖子巖群出露較多，十幾處航磁異常尚待查證，找礦前景較好。

3.4第四成礦帶（青龍祖山-撫寧榆關(guān)鐵成礦帶）

在北北東向構(gòu)造帶上，成礦母巖-灤縣巖群殘留體多處分布。該帶有10處航磁異常，異常梯度大，中心明顯，顯示了該帶具有一定的找礦前景。

4　結(jié)論

4.1秦皇島市鐵礦的母巖主要為變質(zhì)的沉積巖（亦稱表殼巖）

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查可根據(jù)時(shí)代較詳細(xì)地劃分為：朱杖子巖群、遵化巖群、灤縣巖群及遷西巖群等，目前區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的磁鐵礦床，基本都與這些母巖系關(guān)系密切。

4.2秦皇島市鐵礦床的分布一般都在深大斷裂附近

例如密云-喜峰口-青龍東西向深大斷裂兩側(cè)，因?yàn)閿嗔烟峁┝撕V熱液，也給礦床提供了一定的賦存空間。秦皇島鐵礦主要分布于該斷裂周圍，且礦體周圍多有小型斷裂，這將為秦皇島市找礦提供了構(gòu)造依據(jù)。

4.3秦皇島市鐵礦主要分布于航磁異常和重力異常明顯區(qū)域

在結(jié)合地層、構(gòu)造、巖漿巖分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，歸納分析磁異常和重力異常分布規(guī)律；依據(jù)航磁和重力異常成果，進(jìn)行地面磁法查證和詳細(xì)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查，沿一定走向分布的強(qiáng)磁異常以及局部規(guī)則的磁異常和重力異常也可以作為宏觀控制鐵礦的直接手段。

參考文獻(xiàn)

［1］ 唐如斌.青龍縣鐵礦企業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及防治對(duì)策［J］.中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，17（3）：33-35.

［2］ 陳毓川，朱裕生.中國(guó)礦床成礦模式［M］.北京：地質(zhì)出版社，1993.

［3］ 裴榮富.中國(guó)礦床模式［M］.北京：地質(zhì)出版社，1995：35-39.

［4］ 沈其韓.華北地臺(tái)早前寒武紀(jì)條帶狀鐵英巖地質(zhì)特征和形成的地質(zhì)背景［C］//程裕祺.華北地臺(tái)早前寒武紀(jì)地質(zhì)研究論文集：1998年卷.北京：地質(zhì)出版社：1-30.

［5］ 姚培慧，王可南，杜春林.中國(guó)鐵礦志［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1993.

［6］ 賀喜，劉劍波，李隨民，等.河北省鐵礦資源安全保障戰(zhàn)略研究［M］.北京：地質(zhì)出版社，2014.

（編輯：程?。?/p>

Iron Ore-forming Geological Characteristics and Prospect in Qinhuangdao

Song Minglei1，Xie Fenquan2*，Cai Yonghong2
（1. Qinhuangdao Bureau of Land and Resources，Qinhuangdao Hebei 066000，China；2. Qinhuangdao Mineral Hydrogeology and Engineering Geology Brigade，Hebei Provincial Bureau of Geo-Exploration and Mineral Development，Qinhuangdao Hebei 066000，China）

Abstract：The type of Qinhuangdao iron ore of HeiBei province is BIF deposits and the main oreforming age is Precambrian time. The ore-bearing rocks of the deposits located in Yanshan platform fold belt of North China platform. there are mainly banded magnetite quartzite within the metamorphic rocks. Faults are well developed in the area with the distribution of Archean metamorphic rocks and granite，where more significant gravity anomaly and aeromagnetic anomalies. In order to provide a scientific basis for the exploration of Qinhuangdao iron ore，this paper takes MiaoGou Iron deposits as an example to analyze the Qinhuangdao iron ore mineralization geological background，structural characteristics，stratigraphic distribution，magmatic activities，metallogenic prospect and so on.

Key words：iron ore in Qinhuangdao，geological characteristic of ineralization geological，Miao Gou iron ore，the prospective analysis and prospecting directions

中圖分類號(hào)：X141

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-813X（2016）03-0063-04

收稿日期：2016-03-23

作者簡(jiǎn)介：宋明磊（1987-），男，河北省青龍人，畢業(yè)于中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院環(huán)境管理專業(yè)，助理工程師，主要從事地質(zhì)勘查管理工作。

*通訊作者：謝奮全（1987-），男，河北省尚義縣人，畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)，碩士，助理工程師，主要從事地質(zhì)勘查工作。