河南省舞陽鐵礦鐵山廟礦床地質(zhì)特征及成因分析

王夏

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第四地質(zhì)大隊，河南鄭州 450016）

河南省舞陽鐵礦鐵山廟礦床地質(zhì)特征及成因分析

王夏

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第四地質(zhì)大隊，河南鄭州 450016）

河南省舞陽鐵礦鐵山廟組礦床地層具有獨特性，基于此，本文介紹舞陽鐵礦鐵山廟組的礦床地質(zhì)特征，并就其成因進行分析。

礦床；地質(zhì)特征；成因；舞陽鐵礦

1 成礦背景

舞陽鐵礦田鐵山廟組鐵礦從鐵山到經(jīng)山寺均有分布，只是在經(jīng)山寺礦區(qū)南側(cè)被趙案莊組古高地所分隔。在礦集區(qū)內(nèi)暫無發(fā)現(xiàn)與本區(qū)可比的地層，具有獨特性。該區(qū)具有特大型礦床的偏在性。已探明礦區(qū)有經(jīng)山寺礦區(qū)和鐵山礦區(qū)。分布的地層有新太古代趙案莊組，新太古代鐵山廟組，中元古界汝陽群云夢山組、白草坪組、北大尖組，新元古界洛峪群崔莊組、三教堂組、洛峪口組（Pt3l.）。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層及賦礦層位

經(jīng)山寺礦區(qū)僅出現(xiàn)新太古界趙案莊組、鐵山廟組（見圖1）。鐵山礦區(qū)出現(xiàn)地層較全，為新太古界鐵山廟組、新太古界楊樹灣組、中元古界和新元古界地層（見圖2）。

鐵山廟組分為3段，下段為含礫長石石英巖、底礫巖或火山角礫巖，本巖組的代表性巖石為淺粒巖和混合巖，突出特點為成層巨厚和同層位的巖性相變較大。最大厚度大于500m，在經(jīng)山寺礦區(qū)控制厚度283～463m。中段為含礦巖性段，分為3層：一層頂為白云石大理巖（不普遍存在），底以更長角閃片麻巖為主，中間夾綠泥云母片巖、混合巖化巖石，厚10～90m；二層為石英輝石磁鐵礦、輝石磁鐵礦；三層為大理巖夾更長片麻巖，以蛇紋白云石大理巖或粗粒大理巖為主，厚度2～47m。該段厚度一般50～90m，最小厚度12m，最大厚度296m。

楊樹灣組在鐵山深部找礦區(qū)南部鉆孔控制到了該組，局部地段形成薄層磁鐵礦。與下伏鐵山廟組呈平行不整合接觸。中、上地層為臨濱→淺海環(huán)境沉積的礫巖、砂巖、頁巖、泥巖和白云巖組在的地層。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

該區(qū)由一個大型的倒轉(zhuǎn)緊閉傾伏背斜組成，即為礦田內(nèi)的B22倒轉(zhuǎn)背斜的一部分，由北東向南西傾伏，傾伏角45°左右，東部可能趨于水平。倒轉(zhuǎn)翼傾角30°～42°，正常翼傾角20°～30°。礦區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的斷層共有8條，分別為F15號斷層、F16號斷層、F17號斷層、F18號斷層、F3號斷層、F12號斷層、F11號斷層和F13號斷層，其對礦層均有一定的破壞作用。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

經(jīng)山寺西部為張世英巖體，巖體呈不規(guī)則狀，多分枝，以巖株產(chǎn)出。巖體相變較大。巖性為輝石正長巖、黑云正長巖、輝閃正長巖、黑云角閃花崗巖等。該巖體構(gòu)成經(jīng)山寺礦體西部自然邊界。兩礦區(qū)均存以巖墻或陡傾角的形式存在的細粒閃長巖、石英閃長巖，其可截斷礦層，但未使礦層的位置有較大錯動。其形成時代應(yīng)為新元古代，與區(qū)域變質(zhì)作用同期。

圖1 經(jīng)山寺礦區(qū)地質(zhì)及鐵礦分布圖

圖2 鐵山礦區(qū)地質(zhì)及鐵礦分布圖

2.4 礦體基本特征

如圖3～6所示，礦鐵礦體賦存于鐵山廟組中段的第2層中，以條帶狀石英輝石磁鐵礦為主，鐵礦體大致分上、下2個礦層，每個礦層里面又分多個小層。礦體東西長1 000～4 500m，南北寬600～2 100m，礦體埋深0～2 100m。下層礦體分為1～7小層，單層厚度0.28～11.78m，礦體平均厚度4.76～6.85m，夾層厚度0.22～3.12m。礦體呈層狀、似層狀，局部斷層對礦體有一定的破壞作用。礦體傾向195°～275°，傾角23°～50°。礦體厚度變化系數(shù)75%～112%，厚度變化中等到復(fù)雜。上層礦體分為1～5小層，單層厚度0.30～9.62m，礦體平均真厚2.69～5.52m。夾層1～4層，厚度在0.22～6.88m。礦體呈層狀、似層狀。礦體傾向173°～271°，傾角15°～50°。礦體厚度變化系數(shù)80%～102%，厚度變化中等到復(fù)雜。

圖3 經(jīng)山寺礦區(qū)38勘探線剖面圖

圖4 經(jīng)山寺礦區(qū)42勘探線剖面圖

圖5 經(jīng)山寺礦區(qū)縱Ⅴ勘探線剖面圖

圖6 經(jīng)山寺礦區(qū)縱Ⅷ勘探線剖面圖

2.5 礦石類型及礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.5.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。鐵山廟組磁鐵礦礦石分為輝石磁鐵礦、石英輝石磁鐵礦，二者均為形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。赤鐵礦礦石有石英赤鐵礦，呈粒狀、鱗片狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。

2.5.2 礦石礦物。不同的礦石類型物質(zhì)組成有較大的差別。輝石磁鐵礦的主要礦物為磁鐵礦、霓輝石、石英，次要礦物為斜長石。條帶狀石英輝石磁鐵礦的巖石為灰黑色，條帶狀構(gòu)造，主要礦物為磁鐵礦、輝石、石英。石英赤鐵礦的主要礦物為赤鐵礦、石英。

2.5.3礦石類型和品級

2.5.3.1 礦石的自然類型。按物相分析，礦石主要為磁鐵礦、磁赤鐵礦、赤鐵礦，次要有少量的硅酸鐵，其他礦物中鐵含量較低。據(jù)礦石的主要鐵礦物劃分，礦石礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦，礦石自然類型為磁鐵礦礦石、赤鐵礦礦石。礦床類型為沉積變質(zhì)型鐵礦。按礦石中主要脈石礦物劃分，區(qū)內(nèi)鐵礦石主要有輝石磁鐵礦礦石、條帶狀石英輝石磁鐵礦礦石、石英赤鐵礦礦石。

2.5.3.2 礦石的工業(yè)類型。礦石需進行選礦后才能入爐冶煉，礦石工業(yè)類型為需選鐵礦石。根據(jù)鐵礦石的鐵礦物成分，分為磁鐵礦和赤鐵礦。赤鐵礦為難選礦石。磁鐵礦根據(jù)磁鐵礦和全鐵的比例，分為磁性鐵礦石［mFe/（TFe-SiFe）≥85%］、弱磁性鐵礦石（mFe/TFe≤85%）。

2.5.3.3 礦石的品級。磁鐵礦的單樣品位TFe21.80%～47.10%，mFe15.53%～38.90%，礦體平均品位TFe24.23%～34.11%，mFe15.00%～26.96%。赤鐵礦礦石的單樣品位TFe23.37%～38.42%，單工程平均品位TFe26.09%～32.00%，礦體平均品位TFe28.32%。品位變化系數(shù)25.63%，品位變化均勻。

2.6 成巖成礦時代

在以往工作中用Rb-Sγ法測定，年齡為19.5億，顯然為變質(zhì)年齡，鐵礦層的形成年齡應(yīng)超過25億年，定為新太古代。

3 地球物理特征

3.1 經(jīng)山寺礦區(qū)地球物理特征

區(qū)內(nèi)存在DT3、DT6共2個磁異常，Z1、Z2共2個重力異常。DT3磁異常形態(tài)似橄欖形；走向近東西異常范圍長1 200m，寬約650m；異常中心幅值約1 000nT。DT6磁異常異常形態(tài)似2個橄欖形串珠；西段走向南東東，東段北東東異常范圍長3 400m，寬約1 000m；異常中心幅值1 300～2 300nT。磁異?；痉从吵隽说V體呈背斜形態(tài)的分布特征，礦體呈向斜形態(tài)時沒有正異常分布或呈負異常分。Z1重力異常位于經(jīng)山寺礦區(qū)的北部，由23× 10-5m/s2等值線圈定，不規(guī)則啞鈴狀，長約700m，寬150～200m，異常幅值1×10-5～2×10-5m/s2。異常獨立產(chǎn)出，指示高密度地質(zhì)體發(fā)育。Z2異常由25×10-5m/s2等值線圈定，自行封閉，形成完整的獨立重力高異常，幅值1×10-5～2× 10-5m/s2，具有較高的異常強度，指示了高密度地質(zhì)體富集。Z2異常呈東西走向，與構(gòu)造方位垂直，指示了高密度地質(zhì)體與地層巖性分布存在較大差異。磁異常的分布基本反映出了礦體沿走向和傾向都有較大起伏變化形成一系列背向斜和特征。重力異常僅反映出礦體的局部分布，可能由礦體的埋深及第四系覆蓋有較大變化造成。

3.2 地球物理特征

區(qū)內(nèi)存在DT14、DT16共2個磁異常，沒有重力異常顯示。DT14主異常腳掌形，北東走向，幅值約700nT；次級異常在主異常南西方向上發(fā)育，異常范圍長2 000m，寬約1 000m。DT16磁異常為橢圓形，異常范圍長6 500m，寬約1 000m；異常幅值500nT。DT14磁異?；痉从吵隽髓F古坑礦段礦體的分布特征，DT16基本反映出了石門郭礦段礦體的分布特征，鐵山廟礦段沒有磁異常顯示，與該段主要存在赤鐵礦礦石而磁性較弱造成。沒在重力異常的顯示可能與礦體的開挖、礦體埋深、第四系覆蓋厚度等因素有關(guān)。

4 礦床成因和找礦標志

4.1 礦床成因

鐵山式鐵礦床產(chǎn)于新太古代綠巖建造中，礦層的直接圍巖多為沉積巖，并常伴有大理巖，礦石主要為磁鐵礦-石英-硅酸鹽類型的含鐵建造，次為碳酸鹽型含鐵建造。礦體呈多層狀、似層狀。礦石多為條帶狀石英磁鐵礦、角閃石英磁鐵礦和輝石石英磁鐵礦，普遍具條帶-條紋狀構(gòu)造，成分簡單，Ni、Co、V、Ti含量較低，鐵品位較貧（20%～35%），主要礦石礦物磁鐵礦為原生沉積形成。根據(jù)這些特點，可以認為鐵山式鐵礦的成因為沉積變質(zhì)礦床［1］。

該類礦床中，可見鐵閃石蝕變?yōu)榫G鈉閃石-低鐵鈉閃石，紫蘇輝石蝕變?yōu)楹薮瓮篙x石，化形粗粒磁鐵礦沿輝石之間分布，并交代包圍輝石，表明該類礦床變質(zhì)成礦后還受到堿質(zhì)溶液交代，這可能是混合巖化堿交代產(chǎn)物。

從經(jīng)山寺礦區(qū)到鐵山礦區(qū)是一個完整的濱海三角洲沉積系統(tǒng)，沉積了鐵山廟組，控制了鐵山廟組鐵礦，或“鐵山廟型鐵礦”。近南北方向，即沿海岸線方向，長度大于20km，近東西方向，即垂直海岸線方向也應(yīng)大于30km。

4.2 找礦標志

找礦標志主要分為如下幾個方面：①鐵山廟組是含礦巖組，只要找到鐵山廟組地層就有可能找到礦層；②楊樹灣組、云夢山組在不同的地段可作鐵山廟組的蓋層。只要對蓋層有一個正確的識別，即可找礦含礦巖組，也就有可能找到礦層；③鐵山廟組鐵礦含礦巖系主要標志性巖石有大理巖、石英巖、輝巖，不同厚度的石英巖重復(fù)多次出現(xiàn)［2］。

［1］羅明強.河南省舞陽鐵礦田構(gòu)造控礦研究［J］.河南理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009（5）：577-582.

［2］孫越英，盧耀東.河南省鐵礦成礦規(guī)律及深部及深部綜合研究［M］.鄭州：黃河水利出版社，2012.

Geological Characteristics and Genesis Analysis of Tieshan Ore Deposit in Wuyang Iron Mine of Henan Province

Wang Xia

（No.4 Geological Brigade of Henan Nonferrous Geological Mineral Resources Bureau，Zhengzhou Henan 450016）

The deposit strata of the Tieshan temple group of Wuyang iron mine of Henan Province has unique charac?teristics,based on this,this paper introduced the geological characteristics of the Tieshan temple group of Wuyang iron mine,and the causes were analyzed.

deposit；geological characteristics；causes；Wuyang iron mine

P618.31

A

1003-5168（2017）02-0103-03

2017-01-08

王夏（1980-），女，碩士，工程師，研究方向：地質(zhì)勘查。