河北新店子—羊角山铁矿成矿地质条件及找矿远景分析

2015-09-09 06:50马国朋刘佩欣杨爱远李洪波
吉林地质 2015年4期
关键词:太古界岩群航磁

马国朋,刘佩欣,杨爱远,李洪波

华北地质勘查局第四地质大队,河北 秦皇岛 066000

河北新店子—羊角山铁矿成矿地质条件及找矿远景分析

马国朋,刘佩欣,杨爱远,李洪波

华北地质勘查局第四地质大队,河北 秦皇岛 066000

河北遵化新店子—羊角山一带铁矿远景区,地质背景为太古界变质表壳岩和变质深成岩组成复杂的中高级变质岩结晶基底,其中变质表壳岩迁西岩群为区内铁矿的主要赋矿层。该区位于遵化马兰峪—迁西三屯营东西向条带状铁矿成矿带上,磁异常强度普遍较高。磁异常主要为含铁建造的太古界变质结晶基底的反映,推测该区处于成矿有利地段,具有十分广阔的找矿远景。

地质背景;找矿远景;新店子—羊角山铁矿;河北遵化

0 引言

目前可开发的浅部铁矿资源日趋枯竭,寻找深部铁矿资源有着十分重要的地质找矿意义和经济意义。河北新店子—羊角山一带若有突破,这对遵化马兰峪—迁西三屯营沉积变质型铁矿找矿远景区(I6)内矿床的工业价值评价是十分有意义的,对缓解铁矿资源的需求状况和促进当地经济发展有着重要的社会经济效益。

1 区域地质背景

1.1地层

区域出露地层主要为中高级变质岩变质基底和沉积盖层。变质基底主要为变质表壳岩新太古界早期遵化岩群、中太古界迁西岩群和变质深成岩新太古界早期汉儿庄片麻岩套、中太古界迁西片麻岩套;沉积盖层主要为中元古界长城系、中元古界蓟县系及新生界第四系。其特点是在太古界变质岩系结晶基底之上,不整合覆盖着轻微变质的中元古界沉积盖层。其中,新太古界早期遵化岩群、中太古界迁西岩群变质表壳岩为主要的铁矿赋存层位,总体走向北东,倾向北西。

(1)新太古界早期遵化岩群(Ar3Z):分布于区域西北部。上部以黑云斜长变粒岩为主,下部以透辉斜长角闪岩为主,夹磁铁石英岩。

(2)中太古界迁西岩群(Ar2Q):分布于区域北部及东北部。主要岩性为二辉麻粒岩、紫苏黑云麻粒岩、紫苏黑云斜长变粒岩夹二辉麻粒岩、次透辉石岩、浅粒岩、磁铁石英岩。

(3)新太古界早期汉儿庄片麻岩套(Ar31Hgn):主要分布于区域北部,出露面积较小。岩性以八道河片麻岩-斑状角闪二长片麻岩为主,该片麻岩以含钾长石斑晶为特征,岩石新鲜面暗灰色,风化面灰白色,鳞片状、柱粒状变晶结构,片麻状构造。

(4)中太古界迁西片麻岩套(Ar2Qgn):分布于区域北部。岩性以太平寨紫苏花岗闪长岩为主,呈不规则状出露,岩石风化面呈黄褐色,新鲜面呈灰白色,中粗粒花岗结构,块状构造,主要由钾长石、斜长石、石英、紫苏辉石、黑云母、角闪石组成。

(5)中元古界长城系:分布于区域南部。主要为常州沟组,呈近东西向展布,贯穿整个新店子—羊角山一带远景区,为一套厚度较大的海相碎屑岩沉积。

常州沟组(Chc):为区域主要出露地层。底部为粉灰色中粗粒石英砂岩夹粉灰色—粉白色砾岩。中粗粒石英砂岩分选性较差,碎屑磨圆度中等,岩石成分成熟度较低,层内发育大型板状、槽状层理。砾石成分以石英及燧石为主,与基底接触的底砾岩中见有变质岩砾石,磨圆度中等—良好。

下部为灰白色—浅灰白色及粉白色中—厚层细粒石英砂岩,夹粉白色中—厚层含砾粗砂岩。岩石中砂粒呈次圆—圆状,分选性好,岩石成分成熟度较高,板状、槽状、鱼骨状交错层理及脉状层理发育。上部以灰白色、粉白色—浅粉色中—厚层中粒石英砂岩为主夹细粒石英砂岩,向上渐变为细粒石英砂岩夹中—粗粒石英砂岩。岩石碎屑磨圆度和分选性好,属颗粒支撑结构,孔隙式硅质胶结,岩石成分成熟度和结构成熟度良好,发育板状层理、束状交错层理、粒序层理及波痕构造等。

(6)中元古界蓟县系雾迷山组(Jxw):仅在区域东南部小面积出露。岩性主要为燧石条带白云岩、白云岩夹石英砂岩、硅质岩。

(7)第四系(Qh):分布于区域中部和南部,覆盖面积较大。主要为全新统灰黄、黄褐色冲洪积细粒石、砂土、亚砂土和冲积砂砾石、含粒亚砂土、亚粘土(见图1)。

1.2构造

区域上断裂构造主要为南侧石门—罗家屯大断裂。该断裂西端于东山村北延出测区,东端于石梯子沟区附近止于冷口大断裂处,长约113 km,走向东西。在磁场图中它构成不同磁场分区界线。断裂中西段呈向南突出的弧形,断裂北侧显示为变化的正磁异常特征,局部磁异常轴线多显示为北东向,正异常带整体呈近东西向,断裂南侧则为一个块状正异常,两者之间有明显的异常梯度带将其分开。断裂东段显示为线性负磁异常带特征,其南侧异常走向、构造走向以北东向为主,南侧还集中分布大型铁矿资源,迁安铁矿就集中分布在此,断裂北侧近断裂处异常走向、次级断裂走向都以北西向为主,远离该断裂后转成弧形。该断裂通过位置主要为元古界及第四系覆盖,部分段与现代河谷吻合。

1.3岩浆岩

区域出露岩浆岩主要为中生界侏罗系侵入岩——肖营子超单元(J1XY)。主要分布于区域北部,以蛇盘兔单元二长花岗岩为主,岩石风化面浅肉红色,新鲜面肉红色,中粗粒花岗结构,块状构造,主要由钾长石、斜长石、石英、黑云母组成,岩石节理发育。

1.4区域矿产

区域矿产主要是沉积变质铁矿、石英砂岩矿。

(1)沉积变质铁矿:是本区优势矿产,分布很广,西起马兰峪镇,经堡子店镇、遵化市、建明镇,往东至三屯营镇,东西长约90 km,南北宽约30 km,称为“遵化马兰峪—迁西三屯营东西向条带状铁矿成矿带”。其中大型的有石人沟铁矿,中型的有花椒园西山铁矿、力田庄铁矿、铁山岭铁矿、西双成铁矿、小王庄铁矿、安平庄铁矿、程家沟铁矿,小型的有西杨庄铁矿、白方寺铁矿、大曹各庄铁矿、龙湾铁矿、马冯峪铁矿、枣林庄铁矿、惠陵铁矿、巩固山铁矿、大安乐庄铁矿。新店子—羊角山铁矿就位于遵化马兰峪—迁西三屯营东西向条带状铁矿成矿带堡子店镇南部,石人沟铁矿南部,西杨庄铁矿附近,主要为第四系和中元古界长城系常州沟组覆盖的隐伏铁矿,矿床主要赋存于变质基底的变质表壳岩层中。

(2)石英砂岩矿:主要分布在蒋辛庄、国各庄、西杨庄、白方寺一带,赋存于常州沟组,为制玻璃原料。

2 找矿远景分析

2.1处于成矿有利地段

2012年6月,河北省地质调查院提交的《河北省山区1:25 000高精度航空磁测勘查冀东测区成果报告》中,在测区内圈定了17个沉积变质型铁矿远景区,其中I级远景区11个(其中铁金复合区4个),Ⅱ级远景区6个(其中铁金复合区1个),集中分布于测区的中部隆起区和南部坳陷区。新店子—羊角山一带就位于遵化马兰峪—迁西三屯营铁金远景区(I6)首选铁矿靶区I618内,见图2。

图1 区域地质图Fig.1 Regional geological map

本区虽然出露地层主要为元古界长城系和第四系,但已有资料表明,其下伏岩石为变质表壳岩和变质深成岩组成复杂的中高级变质岩结晶基底。迁西岩群为该区铁矿的主要赋矿层,岩性主要为二辉麻粒岩、紫苏黑云麻粒岩、大量磁铁石英岩、紫苏黑云斜长变粒岩夹二辉麻粒岩、次透辉石岩、浅粒岩、磁铁石英岩。区域北部的石人沟铁矿、花椒园铁矿、王爷陵铁矿、安平庄铁矿、桃园铁矿、惠陵铁矿、巩固山铁矿、西杨庄铁矿、南阁老湾铁矿等均赋存于迁西岩群中,其中,西杨庄铁矿和南阁老湾铁矿就赋存于新店子—羊角山一带附近长城系覆盖之下。

根据岩石物性资料可知,长城系和第四系基本为无磁性岩石,它们不是引起高值磁异常带的地质因素,而该带北部和东西两端为太古界变质岩区,且异常与地质体吻合较好,可以认定该高值异常带就是太古界变质岩中磁性体引起。

2.2航磁异常特征

2.2.1航磁异常整体特征

在远景区(I6)航磁△T化极等值线平面图上(见图2),磁场整体特征复杂多变,南北两侧为近东西向展布的航磁异常带,中间分布多条北北东或近南北展布的次级异常带,这些异常带多为向西凸出的弧形。据以往地质资料可知,该区磁异常主要为含铁建造的太古界结晶基底的反映。

图2 遵化马兰峪—迁西三屯营铁金远景区航磁ΔT化极等值线平面图Fig.2 The isoline plan of aeromagnetic ΔT RTP (reduction to pole) of the iron and gold prospective area in Malanyu, Zunhua City to Santunying, Qianxi Town

本区南部的磁异常带,磁异常强度普遍较高,在1 000 nT以上,在航磁△T化极上延3 km等值线平面图上,仍然反映明显,表明磁性体规模大、延伸长,有较深的“岩基”,具有寻找大型矿床的潜力,见图3。

2.2.2航磁局部异常特征

区内有M32-159、冀C-2010-777、冀C-2010-778、冀C-2010-779、冀C-2010-781、冀C-2010-782、冀C-2010-783、冀C-2010-834八个航磁异常,其特征分述如下:

(1)M32-159和冀C-2010-777异常:位于屈家铺和新店子村一带,这两个异常呈一条长轴走向北东的异常条带,正负异常伴生,呈椭圆状,长3.5 km、宽1.1 km,异常北西翼较南东翼等值线密集,梯度大,北西有两个负异常,强度分别为-285 nT、-301 nT,南东负异常强度为-48 nT,这两个异常强度分别为180 nT、144 nT。地表大面积被第四系覆盖,推断为矿致异常。

(2)冀C-2010-778和冀C-2010-781异常:位于义井铺乡一带,这两个异常呈一条长轴走向北东的异常条带,北西测为负异常,南东测为正异常,呈椭圆状,长2.9 km、宽0.8 km,异常北西翼较南东翼等值线密集,梯度大,这两个异常强度分别为251 nT、268 nT。地表大面积被第四系覆盖,周边见废弃竖井和铁选厂,推断为矿致异常。

(3)冀C-2010-779异常:位于窄各庄和小渤海寨一带,呈长轴走向北西,北东测为负异常,南西测为正异常,呈椭圆状,长2.4 km、宽1.0 km,异常北东翼较南西翼等值线密集,梯度大,北东负异常强度为-48 nT,该异常强度为307 nT。地表大面积被第四系覆盖,根据地质成因分类,推断为矿致异常。

(4) 冀C-2010-782、 冀 C-2010-783和 冀C-2010-834异常:位于文山、北营和南阁老湾一带,这三个异常呈一条长轴走向北东的异常条带,呈椭圆状,长11 km、宽2.6 km,异常两翼等值线紧密、近似相等,这三个异常强度分别为:358 nT、474 nT、831 nT,地表大面积被长城系常州沟组覆盖,根据地质成因分类,推断为矿致异常。

图3 遵化马兰峪—迁西三屯营铁矿I6远景区航磁ΔT化极上延3.0 km等值线平面图Fig.3 The isoline plan of 3.0 km above the aeromagnetic ΔT RTP (reduction to pole) of Iron ore I6prospective area in Malanyu, Zunhua City to Santunying, Qianxi Town

3 结论

(1)该区位于遵化马兰峪—迁西三屯营铁金远景区(I6)首选铁矿靶区I618内。区内主要由太古界变质表壳岩和变质深成岩组成复杂的中高级变质岩结晶基底,其中变质表壳岩迁西岩群为区内铁矿的主要赋矿层,只是在本区范围被长城系和第四系所覆盖。

(2)该区位于远景区南部近东西向航磁异常带上,中间分布多条北北东或近南北展布的次级异常带,这些异常带多为向西凸出的弧形。磁异常主要为含铁建造的太古界变质结晶基底的反映,表明本区具有十分广阔的找矿远景。

(3) 该区南部磁异常带,磁异常强度普遍较高,在航磁△T化极上延3 km等值线平面图上,仍然反映明显,表明磁性体规模大、延伸长,有较深的“岩基”,具有寻找大型矿床的潜力。

(4)经野外踏查,该区附近虽被长城系和第四系覆盖,但均有铁矿采矿痕迹存在,表明区内航磁异常是由太古界变质岩中的铁矿引起。

[1] 河北省地质调查院,河北省山区1:25 000高精度航空磁测勘查冀东测区成果报告[R].河北省地质调查局,2003.

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The analysis on the ore-forming geological conditions and the prospecting prospect for Xindianzi-Yangjiaoshan iron mine in Hebei

MA Guo-peng, LIU Pei-xin, YANG Ai-yuan, LI Hong-bo
The Fourth Brigade of North China Geological Exploration Bureau, Qinhuangdao 066000, Hebei, China

In Zunhua City Hebei Province, there is Xindianzi- Yangjiaoshan iron ore area, which has the geological background of complicated middle-high grade metamorphic crystalline basement composed by metamorphic supracrustal rocks and metamorphic plutonic rock of Archean, in which the iron deposit mainly lies in Qianxi rock group, classifi ed as metamorphic supracrustal rocks.The area is located in east-west metallogenic belt from Malanyu, Zunhua City to Santunying, Qianxi Town, and has higher intensity of magnetic anomalies.The magnetic anomalies is mainly refl ected by Archean iron-bearing metamorphic crystalline basement, it is speculated that this area is located in the favorable oreforming section and has broad prospecting prospect.

geological background; prospecting prospect; Xindianzi-Yangjiaoshan iron mine; Hebei Zunhua

P618.31

B

1001—2427(2015)04 - 71 -5

2015-09-05;

2015-12-18

马国朋(1988—),男,河北大名人,华北地质勘查局第四地质大队助理工程师.

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