沙河市鳳凰山鐵礦地質(zhì)特征

王衛(wèi)博

（河北省地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

該區(qū)位于山西斷?。á颍?、太行拱斷束（Ⅲ）、武安凹斷束北端，龍華～綦村復(fù)背斜的南部?jī)A沒(méi)端[1]。

根據(jù)地表出露和鉆孔揭露，礦區(qū)地層主要為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組二段、磁縣組一、二、三段和第四系，現(xiàn)由老到新敘述如下：

1.1.1 奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）

在地表未見(jiàn)出露，鉆孔中僅見(jiàn)到二段（O2m2）地層，巖性為灰色中厚層致密灰?guī)r，桔紅色中厚層花斑狀灰?guī)r，局部夾白云質(zhì)灰?guī)r。厚度63m[1]。

1.1.2 奧陶系中統(tǒng)磁縣組（O2c）。

一段（O2c1）：下部白云質(zhì)灰?guī)r夾角礫狀灰?guī)r，上部角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r，厚度36m。

二段（O2c2）：含燧石致密花斑狀灰?guī)r為主，夾薄層灰?guī)r，角礫狀灰?guī)r。厚度67m。

三段（O2c3）：中厚層灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r，花斑狀灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)鮞狀灰?guī)r，厚51m。

1.1.3 第四系（Q）

主要為沖洪積，殘坡積黃土，砂礫石及人工堆積碎石，厚度不等。

1.2 構(gòu)造

褶皺：本區(qū)具一定規(guī)模的主要褶皺有4個(gè)，黑山以北有兩個(gè)，黑山南有兩個(gè)。其它褶皺規(guī)模較小，因受巖體影響而不連續(xù)。褶皺規(guī)模、產(chǎn)狀、位置、走向等見(jiàn)下表。

表1 褶皺特征統(tǒng)計(jì)表

2－15（11）號(hào)小向斜 圖幅西 近90° 60° 20° 75

1.3 斷層

礦區(qū)規(guī)模較大的斷層有F1、F10兩條斷層，其它斷層規(guī)模較小，現(xiàn)把F1、F10兩斷層特征敘述如下：

1.3.1 黑山橋斷層（F1）

該斷層位于圖幅東部，延伸長(zhǎng)達(dá)870m以上，斷于灰?guī)r與火成巖處。斷層走向分為兩段，北段為NNW向，南段為NNE向，傾向東，但局部因扭動(dòng)而傾向西，傾角83～88°。

該斷層?xùn)|翼向北移，西翼相對(duì)南移，形成平推斷層。斷層兩側(cè)見(jiàn)次一級(jí)羽毛狀斷裂。沿?cái)鄬訋嗬m(xù)出露閃長(zhǎng)玢巖和矽卡巖，并在北部見(jiàn)有礦化現(xiàn)象。

1.3.2 黑山南斷層（F10）

該斷層位于黑山南部，斷于灰?guī)r中，地表可見(jiàn)到斷續(xù)出露。斷層走向北東—南西，傾向南東，傾角70°～80°,斷層以北斷層性質(zhì)屬壓軸性，長(zhǎng)約700m。其它斷層特征見(jiàn)下表2。

表2 斷層特征統(tǒng)計(jì)表

本區(qū)的斷層均屬成礦前斷層，為控礦斷層。

1.4 巖漿巖

1.4.1 巖石種類

本區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖石種類繁多，形態(tài)復(fù)雜，巖體出露零星，本區(qū)巖漿巖為綦村巖體一部分，主要有四種巖石類型。

（1）輝石閃長(zhǎng)巖－角閃閃長(zhǎng)巖類

（2）閃長(zhǎng)巖類

（3）閃長(zhǎng)玢巖

（4）脈巖

1.4.2 侵入時(shí)代

本區(qū)的侵入巖均屬燕山期，年齡值在92～170百萬(wàn)年之間。輝石閃長(zhǎng)巖為第一期（140百萬(wàn)年），閃長(zhǎng)玢巖為第三期（92百萬(wàn)年），地質(zhì)時(shí)代由侏羅紀(jì)～白堊紀(jì)。

1.5 巖石的化學(xué)成分

本區(qū)侵入巖屬中性巖石類型。礦區(qū)內(nèi)各種常見(jiàn)的侵入巖及化學(xué)組分見(jiàn)表3。

表3 鳳凰山鐵礦巖石化學(xué)分析結(jié)果表

2 礦床地質(zhì)

2.1 巖體產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模

綦村巖體傾向SE，從NW至SE侵入時(shí)代越來(lái)越新。與奧陶統(tǒng)地層分布及產(chǎn)狀基本一致。這充分說(shuō)明巖漿巖是順層侵入的，礦區(qū)內(nèi)巖體形態(tài)產(chǎn)狀比較復(fù)雜。

鳳凰山西側(cè)的角閃閃長(zhǎng)巖似臥鐘狀向東突出，東部閃長(zhǎng)巖似喇叭狀向西張開(kāi)，中間夾大理巖約150m寬，巖體向東超出礦區(qū)范圍。

2.2 圍巖蝕變

本區(qū)圍巖蝕變強(qiáng)列，無(wú)論從水平或垂直方向上都有明顯的分帶現(xiàn)象。

垂向從上到下可分為：

角閃石化帶、矽卡巖化帶、礦化帶、大理巖（結(jié)晶灰?guī)r）帶、礦化帶、矽卡巖化帶、角閃石化帶。垂向上以大理巖帶或結(jié)晶灰?guī)r帶為中心，上、下大致對(duì)稱。

水平分帶沒(méi)有對(duì)稱性，由東向西為：角閃石化帶、矽卡巖化帶、礦化帶、大理巖帶或結(jié)晶灰?guī)r帶。鈉化多分布于西部巖體的邊界，在矽卡巖帶中也有零星分布。蝕變帶與蝕變帶之間的關(guān)系一般為漸變過(guò)渡關(guān)系。

2.3 礦體特征

礦體賦存位置、規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀

鐵礦體賦存在巖漿巖與灰?guī)r接觸帶及其附近，原報(bào)告共圈定Fe1、Fe2、Fe3、Fe4四個(gè)礦體?，F(xiàn)Fe1、Fe2、Fe3三個(gè)礦體已經(jīng)采空，本次核實(shí)Fe4下部礦體，下面對(duì)Fe4礦體特征進(jìn)行敘述。

礦體為一透鏡狀，走向長(zhǎng)898m，橫向?qū)挾?9～323m，平均191m。礦體最大厚度66.0m，最小厚度3.5m，平均厚度34.8m，最大埋深652m，最小342m。最低標(biāo)高-404m，最高標(biāo)高-88.5m。礦層上部產(chǎn)狀穩(wěn)定，傾角小，延深部分傾角大，傾向234～337°，傾角30～60°，平均44°。

2.4 礦石質(zhì)量特征

2.4.1 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

（1）礦石的結(jié)構(gòu)：磁鐵礦多是它形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)。

（2）礦石的構(gòu)造：主要為塊狀構(gòu)造，浸染狀構(gòu)造；次為條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造；少量粉狀構(gòu)造，環(huán)狀構(gòu)造。

2.4.2 礦石的礦物成分

金屬礦物：以磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦為主，少量磁赤鐵礦、鏡鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、銅蘭、輝銅礦。

脈石礦物：石榴子石、透輝石、綠泥石、方解石、金云母等。

2.4.3 礦石的化學(xué)成分

經(jīng)過(guò)勘探和實(shí)際開(kāi)采可知，礦石主要有益組分為Fe，伴生有益組分Co、Cu、Ni；有害組分為S、P，造渣元素主要為硅酸巖。

表4 礦石品位特征表

2.5 礦石類型

2.5.1 自然類型

按礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造可以劃分為五種礦石自然類型

（1）致密塊狀礦石

（2）浸染狀礦石

（3）條帶狀礦石

（4）角礫狀礦石

（5）粉狀礦石

2.5.2 工業(yè)類型

根據(jù)上述，本區(qū)礦石工業(yè)類型為需選的磁鐵礦石。

2.6 礦體圍巖和夾石

礦體頂?shù)装宥酁橥篙x石矽卡巖，少量石榴子石矽卡巖。近礦大理巖中往往有綠泥石、蛇紋石、透輝石等蝕變礦物。

頂、底板靠近灰?guī)r者M(jìn)gO、CaO增高，靠近巖體者SiO2、Al2O3增高。

夾石多分布于礦體的邊部，沿走向南北兩端較多，沿傾向礦體兩側(cè)較多。夾石主要為矽卡巖。

3 礦床成因

根據(jù)礦石的礦物組合、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及礦床所處的地質(zhì)環(huán)境，該礦床屬于矽卡巖型(接觸交代)礦床。

礦體和矽卡巖緊密共生，均產(chǎn)在閃長(zhǎng)巖與碳酸鹽巖石接觸帶(內(nèi)外)或近接觸帶部位，礦體形態(tài)、產(chǎn)狀受巖體頂面構(gòu)造型式的嚴(yán)格控制，巖體頂面凹凸不平

或變化點(diǎn)成礦有利。

礦體形態(tài)復(fù)雜，變化大，分枝分叉較多，與圍巖接觸線呈犬牙交錯(cuò)，界線為逐漸過(guò)渡。礦體中有交代的殘留圍巖，并保留原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

礦石大多為浸染狀、塊狀礦石，礦物種類多，結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。

礦區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育有矽卡巖，脈石礦物為透輝石、透閃石、石榴石等。

從圍巖到巖體有明顯分帶現(xiàn)象，從上至下呈現(xiàn)如下規(guī)律：灰?guī)r一大理巖～矽卡巖化灰?guī)r一礦體一蝕變閃長(zhǎng)巖。