王夏 王明明 罗志阳
摘要:河南省舞阳铁矿田铁矿资源储量丰富,对于河南省工业产业的发展起着至关重要的作用。但是由于科学技术水平的限制,对铁矿的勘探工作造成了一定程度的影响,进而使得开采过程中出现了一系列地质问题,带来不必要的人力和财产损失。因此,充分了解舞阳铁矿山的地质特征和成因分析,对于以后铁矿的开采的科学性和高效率意义重大。同时也为在矿区外围继续寻找铁矿区的工作提供了强有力的指导。
关键词:河南省舞阳铁矿田; 地质特征; 成因分析
引言:
舞阳铁矿田是河南省最大的铁矿田,分布有多个铁矿床,其查明铁矿资源储量5.8亿吨,约占全省总资源储量一半以上[1][2]。1956~1981年,在该区开展了规模宏大的地质找矿工作,经过勘探的主要矿区有6个,分别为:铁山矿区、经山寺矿区、赵案庄矿区、下曹余庄矿区、岗庙刘矿区和尚庙矿区[3]。
自矿田开采时起,就有很多专家对舞阳铁矿区的各个矿段的铁矿床进行了大量的勘察与研究,对矿区的开采提供了有力的理论和技术指导。文章通过对舞阳铁矿区地质特征和成因分析等方面进行论述,借以提高铁矿石开采的服务年限。
1.舞阳铁矿田铁山矿床的地质形成背景
舞阳铁矿田处于马超营--拐河--确山这条断裂带的东部,是非常典型的台地型地壳结构,也孕育了储藏量丰富的沉积铁矿。在经历了很多次的板块运动后,形成了如今的舞阳铁矿田地质构造的大体轮廓。其中,前震旦纪运动对地层造成的剧烈的褶皱,岩石变质和燕山运动对岩层造成的巨大背斜构造以及严重的断裂在舞阳铁矿山的铁矿的空间分布和储量状况上起到了至关重要的作用。
2.舞阳铁矿田铁山矿床的地质特征
矿产区的地质特征主要是由矿区的地层,矿区构造、岩浆岩以及矿体本身特征等方面构成的。对这些构成要求进行探究与分析,有助于更加充分的了解矿区最优的采矿点和矿区科学使用的最长年限等。因此,以下内容会依次介绍河南省舞阳铁矿田矿床的地质特征。
2.1舞阳铁矿田矿床的地层
矿床的地层主要由新太古界铁山庙组(Ar3t)、中元古界云梦山组(Pt2Ry)和第四系。在新太古界铁山庙组,主要由片麻岩和铁矿石构成。在地层的最下面是混合岩层,其中岩性比较简单的条带形混合岩占据了很大部分。中间一层主要分布是矿岩层,片麻岩占据了岩层的很大一部分,其中蕴含了丰富的磁铁矿石,总厚度可达240米。此外,如果按照矿体的种类进行分层的话,地层的顶部分布的主要是各种岩体相互混杂的混和岩层,与其他岩体相比,这类岩体的岩性都相对简单。在第二层中元古界云梦山组中,与新太古界铁山庙组一样,该部位的岩层也从上到下分为页岩段,火山岩段以及砾岩段。页岩段的岩层比较厚,主要岩石分布为石英砂岩;火山岩段的岩石分布为块状和流动状构造的玄武岩;底部主要分布的是石英砂岩,而且部分石英沙岩存在裂痕的状况。第四系内部主要是黏土,黄土和部分砾石,厚度不具有稳定性。
2.2舞阳铁矿田矿床的构造
该区本身是由一个大型的倾伏倒转紧闭背斜组成,扭纽东倾,倾角45°左右,形成时间在中元古代之前[5]。该区地层先后经历了叶舞运动、少林运动、加里东运动、海西运动和燕山运动[5],在古元古代,发生了以塑性变形为主的构造作用,在形成该区大型倾伏倒转紧闭背斜同时,太华群铁山庙组地层向地表方向推移了约3km,使其中的铁矿层暴露地表,并经过风化剥蚀作用。在中生代由于受自南向北板块的俯冲影响下[6],该区地层发生自南向北自下而上的推覆作用,形成F6大型逆掩断层[7],铁山庙组地层在原来基础上又发生了较大变化。
舞阳铁矿田的矿床大致属于从东北向西南延伸的背斜斜层,后来在强烈的地质运动作用下,被断层切割成了地垒,也因此强制性的把矿床分裂为了东中西三个部分。中西两个部位的矿体都保存得比较完整,依然是原生的磁铁矿,但是中部矿层却在强烈的侵蚀作用下演变成了赤铁矿。其次是古侵蚀面不整合构造的影响。舞阳铁矿区的岩浆岩发育并不充分,以岩墙为主要形态特征的闪长玢岩占据了矿区的主要部分,因与矿区内矿体的分布走向斜向交叉,对矿体的影响很大。很多岩墙都侵入到了矿体内部,严重影响了矿体的连续性。
2.3舞阳铁矿山的矿体自身特征
舞阳铁矿区的矿体全部都来源于新太古界铁山庙组,在分布中严格受控于层位,除此之外,后期连续的断裂构造和岩脉等也对矿体造成了严重的破坏作用。在多重作用下,舞阳铁矿区的矿床自西向东被分成了东部,中部和西部矿区。东部矿体内部因为没有岩浆岩的大量涌入,使得矿体结构比较简单,主要分布是磁铁矿矿石,目前还没有对矿体的东侧和南侧实现完全控制。中部矿体因为同样未受到岩浆岩的穿插,结构简单。但是北侧的矿体受到了剥蚀,已经完全被第四系所覆盖。矿体的东部被断层割断,西南部还尚未完全控制。西部矿体的东部地段也被断层割断,而且矿体内部侵入的大量的闪长玢岩,使得矿体的连续性降低。
3.舞阳铁矿田铁山矿床的控矿分析
舞阳铁矿田的矿源层在大量的褶皱构造,断裂构造等作用下,对舞阳铁矿田的矿床进行了一系列的改造。在理论数据的指导下,充分掌握构造控矿的规律,对于后期的矿产开采和新的找矿工作具有很大的指导意义。
3.1断裂构造控矿
矿床的形成很大程度上归功于断裂构造。对于为矿床的行程提供矿物质来源的岩浆来说,断裂构造不仅能够为它提供一个上升的通道,同时还能够为矿床的侵入岩浆以及他的派生矿岩制造出一个冷凝和停集的空间。舞阳铁矿矿床东西走向的斜层在燕山运动的过程中被切割成了五部分。断裂后的斜层形成了三个地堑及两个地垒,于是便蕴藏了丰富的矿体在地堑构造之中。除此之外,之后一系列的板块运动也使得舞阳铁矿区的南北两侧出现了剧烈的挤压型断裂,从而为更为充足矿产资源的孕育创造了条件。
3.2古侵蚀面不整合构造控矿
矿床氧化带都只是依附在古界古侵蚀面的附近,舞阳铁矿田矿床地质在空间上氧化带的界限大致与古侵蚀面相互平行,二者的垂直距离大約只有200米。因此可以推测,古侵蚀面的不整合构造对舞阳铁矿田内矿床的矿石全部氧化,从而形成丰富的矿床资源的可能性非常大。
4.结语:
从19世纪五十年代起,对舞阳铁矿田的勘测工作便取得了很大成就,发现了许多大中型的铁矿,在地质勘探工作上积累了很多宝贵的经验。但是,在地质工作过程中,也依然存在着对铁矿的勘探深度不够,以及对地质构造的规律研究掌握得不够等问题。因此,综合把握研究方向,依托于先进的科学技术设备和最新的地质勘查资料,以便更全面的扩大研究范围,掌握更多的地质勘探规律,对于以后延长铁矿的开采年限和提高矿床资源的开采效率都具有重要的指导意义。
参考文献
[1]姚培慧,王可南,杜春林,等.中国铁矿志[M].北京:冶金工业出版社,1993.
[2]楚春生,等.河南省地质矿产志[M].北京:中国展望出版社.1992.
[3]贾兴杰,等.河南舞钢铁矿地质特征及深部找矿研究[J].黄金科学技术.2012.2.
[4]李怀乾,张瑜麟.河南省舞阳铁矿田铁山矿区深部找矿潜力分析[J]. 矿产勘查.2011.9.
[5]陈衍景,富土谷等.豫西金矿成矿规律[M].北京.地震出片社,1992
[6] 陈衍景,张静,赖勇。大陆动力性与成矿作用富土谷等.豫西金矿成矿规律[M].北京.地震出片社,2001
[7]张源有,河南舞阳铁矿F6巨型逆断层[C].全国平缓断裂构造学术计论会文集,1983.