沙河市东郝庄铁矿矿床地质特征及成因浅述--中国期刊网

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沙河市东郝庄铁矿矿床地质特征及成因浅述

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：牛文学

[导读] 沙河市东郝庄铁矿位于沙河市新城镇千山村南约800m，行政区划隶属沙河市新城镇管辖。通过调查地层、构造、岩浆岩等成矿地质条件，沙河市东郝庄铁矿为明显的矽卡岩型铁矿床。

北京市通州区中冶一局城市安全与地下空间研究院有限公司牛文学 101100

        1引言
        沙河市东郝庄铁矿位于沙河市新城镇千山村南约800m，行政区划隶属沙河市新城镇管辖。通过调查地层、构造、岩浆岩等成矿地质条件，沙河市东郝庄铁矿为明显的矽卡岩型铁矿床。
        2.矿区地质特征
        2.1地层
        东郝庄矿区周围以中奥陶系的石灰岩为主，呈现了西老东新展布规律。矿区地层由老到新为：
        ⑴、奥陶系中统（O2）
        ①磁县组（O2c）：该组地层是东郝庄铁矿深部矿体的外接触带或矿体直接围岩。因受岩浆侵入和成矿作用的影响，该组地层的出露不连续，表现为时断时续、厚度不一。
        第三段（O2c3）：主要为浅灰色厚层灰岩，夹白云质灰岩、大理岩和角砾状灰岩，厚度120～140m。
        ②峰峰组（O2f）：峰峰组地层整合于磁县组地层之上，该组地层也为含矿地层，可分为两段：
        第一段（O2f1）：其岩性主要为一套黄色、红色、白色等杂色的厚层白云质角砾状灰岩，钙质或泥质胶结，溶蚀孔发育，并呈蜂窝状，该段地层厚度约80～100m左右。
        第二段（O2f2）：其岩性为结晶灰岩与泥质灰岩互层，下部为花斑灰岩，夹薄层角砾状灰岩，厚度180m左右。
        ⑵、第四系（Q）
        因矿区地处太行山中段东麓与东部平原的过度地带，第四系地层发育，几乎覆盖了整个矿区及周边大部分地区，其岩性多为冲洪积的亚砂土、亚粘土及砂砾石等。
        2.2构造
        由于受紫山断裂和北掌断裂的构造作用以及岩浆活动的影响，矿区范围内的磁县组及峰峰组地层发生褶曲，形成了近东西向的向斜构造与近北东向的背斜构造。
        ⑴、东西向褶曲：区内形成了两个以峰峰组二段地层为核部的近东西向向斜构造，两向斜间夹有北东向背斜构造，三者一起形成一个近东西向褶曲。
        ⑵、东郝庄背斜：东郝庄背斜发育于矿区的西部，形成以磁县组地层为核部的背斜构造。背斜轴部沿走向有弯曲现象、弯曲角由110°逐渐变为35°，呈弧形延长达3km。其间因受早期形成的东西向构造的影响，背斜轴部曾有破碎、上升和下凹等构造现象的发生，局部剥蚀强烈地段有侵入岩体暴露于地表、穿插于背斜轴部的现象。
        2.3磁异常特征
        东郝庄矿区磁异常位于矿区中北部，呈长条状，走向北西向向东转为正东向，西部窄东部宽，异常梯度明显，圈定异常长6600m，宽110－310m。
        2.4成矿的构造控制因素
        矿体分布于反“S”型旋扭构造中，总轴向二者一致，呈北西—南东向。
        2.5围岩蚀变
        区内围岩蚀变较强烈，主要有磁铁矿化、矽卡岩化、蛇纹石化、碳酸盐化、硅化等。与成矿关系密切的为矽卡岩化和大理岩化。
        磁铁矿化分布较普遍，一般可达数十米，磁铁矿呈星散侵染状及细脉状沿裂隙充填，并交代围岩，矿化一般不连续，近矿体处分布较普遍。
        矽卡岩化分布较普遍，发育在矿体上下接触带的上部，呈星散侵染状及细脉状交代结晶灰岩及大理岩。矿物成分主要是透辉石、透闪石、绿泥石、黄铁矿及磁铁矿等，个别地段有柘榴石及橄榄石。
        蛇纹石化主要分布在矿体附近及矿体夹层中，为叶蛇纹石及胶蛇纹石，呈细脉状及不规则状交代围岩。
        硅化分布普遍，为玉髓及石英。碳酸盐化分布普遍，呈脉状，有时与硅化一起交代围岩。
        3矿床地质特征
        3.1矿体特征
        矿体产状总体走向北西，倾向北东，倾角5°～70°，变化较大，沿走向、倾向均呈波状起伏，局部反倾。呈似层状或透镜状赋存于闪长岩与中奥陶系磁县组第三段厚层石灰岩的接触带上。
        3.2矿石质量
        ⑴、矿石的结构、构造
        矿石结构：矿石以粒状、自形粒状结构或他形粒状结构为主。
        矿石构造：矿石构造包括浸染状构造、条带状构造、块状构造及致密块状构造等。矿石在结晶与形成过程中受成矿温度、压力影响，含矿热液的运移与沉淀成矿随当时成矿地质条件和氧化还原环境不同而变化。
        ⑵、矿石的矿物成份
        矿石中金属矿物主要有磁铁矿、其次为黄铁矿和少量黄铜矿以及假象赤铁矿。非金属矿物有绿泥石（含量约20～30%）、蛇纹石（含量在20～30%之间）、金云母（含量约20%）、方解石（含量在10～15%之间）。
        磁铁矿是东郝庄铁矿的主要矿物成分，所占比例为35～50%，矿物形态多表现为半自形或他形粒状（粒度0.1～0.2mm），在矿石中常以矿物集合体的形式与非金属矿物相间排列，有时呈浸染状、镶嵌状或条带状分布于矿石中。
黄铁矿一般呈细粒状或不等粒状分布于矿石中，有时呈充填物形式被磁铁矿包裹或与磁铁矿发生交代，黄铁矿在矿石中的含量约5～10%。
        （3）矿石化学成分
        组成矿石的主要元素为Si、Fe、O、Al、Ca、Mg、K、Na及少量Ti、P、Mn等，主要以氧化物形式存在。
        3.3矿石类型和品级
        根据矿石组分和矿物类型，矿石可分为磁铁矿矿石和含黄铁矿磁铁矿石。
       根据矿石中矽卡岩矿物的不同，还可划分成金云母—磁铁矿矿石、绿泥石—方解石磁铁矿矿石、透辉石磁铁矿矿石和金云母—绿泥石磁铁矿矿石类型。这些矿石类型与矽卡岩在外带呈渐变接触关系，在矿体与矽卡岩的接触带上又可划分出矿石、含铁矽卡岩和矽卡岩过渡类型。
        3.4矿石工业类型
        根据取自组合样中的2件铁物相样品分析结果，铁以磁性铁、硅酸铁、氧化铁、硫化铁、碳酸铁五种状态赋存,以磁性铁为主。

        3.5矿体围岩和夹石
        区内矿体根据成因可归属为接触带矿：赋存于接触带上，形态较为复杂，高低起伏受接触带严格控制。底板为闪长岩和矽卡岩，局部见大理岩，顶板围岩为石灰岩，局部顶板为矽卡岩。
矿体的顶底板围岩及夹石也往往受到不同程度的矿化作用，磁铁矿星散分布，少数呈细脉状。
        4矿床成因
        东郝庄铁矿矿体的形态多呈似层状、透镜状或细脉状产于闪长岩体与奥陶系灰岩的接触部位，矿体的分布受构造、围岩裂隙和灰岩体边缘形态产状控制，矿体中可见原生流线构造，其流线方向与围岩表现出的分枝、复合及形态弯曲变化一致，有明显的“同步褶曲”现象，矿体内夹有少量灰岩包裹体，显示出铁矿体与奥陶系灰岩的成因联系，即矿体的形成时间晚于围岩；矿体与围岩界线清楚，局部见有烘烤和交代现象，并伴有矽卡岩矿物如绿泥石、透辉石和金云母等。在与矿体接触的闪长岩体边沿发育蚀变现象，并形成蚀变闪长岩。各种迹象表明东郝庄铁矿是中酸性的闪长岩浆侵位于奥陶系石灰岩接触带或附近时，随着岩浆的冷凝、结晶、分异并与周围岩石发生物质交换和交代作用的进行，闪长质岩浆中的成矿物质、含铁浓度逐渐富集，最终在围岩裂隙或接触带沉淀形成铁矿床。