石 勇
(河北省地矿局第九地质大队,河北 邢台 054000)
河北省曾是铁矿开发大省,但随着铁矿石的开采,很多铁矿企业已进入矿山开采的末期。武安市赭山铁矿是利用磁异常发现的一处具有一定规模的磁铁矿。这不仅对于保障以后河北省铁矿资源的安全,而且对于以后寻找此类型的磁铁矿,均具有一定的价值。
武安市赭山铁矿曾进行过三次勘查,每次勘查均扩大了磁铁矿规模,增加了矿石储量。但至今未对该铁矿规模进行完全控制,该铁矿储量仍有望继续扩大。本人曾参与该铁矿第三次野外勘查工作,对于该铁矿的成矿规律有一定的认识。本文通过对武安市赭山铁矿进行介绍,为以后在武安地区进行此类型铁矿的勘查提供一定的借鉴。
勘查区位于太行山隆起与华北沉降带的接壤处,武安断陷盆地东缘、鼓山背斜北部。鼓山背斜核部主要由长城系石英砂岩及寒武~奥陶系碳酸盐岩地层构成,鼓山背斜的两翼广泛分布石炭、二叠系含煤碎屑岩地层,但多被第四系松散沉积物覆盖。该区地层走向一般为南西,倾向北东,倾角为15—20°。
勘查区多被第四系松散沉积物覆盖,局部见石炭系上统太原组(C3t)、石炭系中统本溪组(C2b)及奥陶系中统峰峰组二段(O2f2)。太原组(C3t)出露岩性以浅灰~灰黑色砂质页岩、黑色页岩、炭质页岩及细砂为主,中间夹有三层灰岩。该组内含煤,局部可见植物化石。本溪组(C2b)出露岩性为浅灰白色铝土质页岩、细砂岩、砂质页岩,顶部见一层灰岩,灰岩当中有较稳定的煤层,底部见一层不稳定的山西式铁矿。峰峰组二段(O2f2)出露岩性为灰色中厚层状灰岩夹少量角砾状灰岩。该区内出露基岩规模不大,多为零星出露。
该区内地表出露地层之下为成矿有利的峰峰组(O2f)、磁县组(O2c)及马家沟组(O2m)。除了这3个组,其它组几乎无成规模磁铁矿存在的可能。勘查区内地层为形成赭山铁矿提供了有利的成矿空间。此类型地层是该区内形成具有一定规模磁铁矿的重要条件。
勘查区内共发现1条较大褶皱及2条断层。该褶皱为一典型的背斜褶皱,呈北东向展布。褶皱翼部呈舒缓波状,倾角为15°左右,核部及两翼出露地层为石炭系太原组(C2b)。该区内所发现断层长度在2km左右,断距在50m以内,两条断层倾向均为北西,倾角为60—70°,为典型的正断层。断层破碎带出露较差,仅局部可见断层角砾岩。
岩浆的上拱作用容易使岩体顶部形成褶皱、虚脱构造以及层间滑动破碎构造,进而形成有利的导矿构造,成为含矿流体运移的有利通道。该区内存在较大褶皱及断裂,这都为该区形成具有一定规模的磁铁矿创造了较好的构造条件。
地表所见岩体零星出露在勘查区中部,出露岩体为闪长岩。岩体风化较强,风化面呈土黄色,新鲜面呈灰色,细粒~中粒结构,块状构造。岩体矿物主要由斜长石与角闪石组成。斜长石呈自形~半自形、柱状,绢云母化较强烈,含量约占80%。角闪石呈自形、柱状,风化严重,局部可见析出的灰黑色氧化铁质矿物,含量约占20%。地表出露基岩可见少量泥质呈不规则集合体状充填于斜长石和角闪石之间。
对于铁矿勘查,确定成矿物质来源非常重要。赭山铁矿是燕山期闪长岩或角闪闪长岩侵入有利的成矿地层后,与该地层发生接触交代,从而形成一定规模的磁铁矿床。勘查区地表出露闪长岩,为在该区能勘查出成规模的磁铁矿创造了有利的岩体条件。
赭山铁矿磁异常为典型的低缓磁异常,呈北东向,东西长约1050m,南北宽约650m,最高值为250nT。整个磁异常形态规整、曲线圆滑。这种磁异常形态,符合邯邢地区磁铁矿所引起的异常形态。虽然本区闪长岩、角闪闪长岩及闪长玢岩均具有一定磁性,但根据物探前期所做工作,证实本区岩体磁性整体较弱,且地下分布面积较广,难以在地表引起形态规整、曲线圆滑的磁异常。因此,老一辈地质工作者曾建议,在赭山地区开展钻探工作,对该磁异常进行验证。赭山铁矿的发现,就是在充分研究本区磁异常形态及规模基础上,开展钻探验证,进而发现的一处具有一定规模的磁铁矿床。
根据勘查区内钻孔揭露,该区内存在较好的围岩蚀变。围岩蚀变是含矿流体活动在围岩中留下的最明显找矿标志。该区内围岩蚀变呈现出以矿体为中心,向四周逐渐减弱的趋势。该区内围岩蚀变多存在矽卡岩化与钠长石化特征。矽卡岩化带多分布在矿体与地层接触部位,矽卡岩化带矿物成分较复杂,多见透辉石、透闪石及蛇纹石等。钠长石化带多分布在矿体与岩体接触部位,钠长石化带可见原岩基本结构,但暗色矿物角闪石多变为透闪石,浅色矿物斜长石出现斜长石净化边。
根据本区已有的地质工作证实,燕山期闪长岩或角闪闪长岩与地层接触部位,只有存在围岩蚀变,才有可能形成一定规模的磁铁矿床,而勘查区内围岩蚀变现象普遍存在,这对于形成较大规模的磁铁矿非常有利。
矽卡岩型铁矿体主要赋存于地层与岩体的接触带[1]。赭山铁矿主要赋存于燕山期闪长岩、角闪闪长岩与奥陶系中统磁县组与马家沟组灰岩的接触带附近。矿体形态主要受岩浆岩与灰岩接触面构造形态控制。主矿体形态整体较平整,但局部受岩体影响呈波状起伏。矿体整体形态走向北西,倾向南东,倾角为10—15°。由于受到岩体影响,该矿体整体呈现出西浅东深的特点。次矿体形态复杂,厚度不稳定,整体上分枝复合现象明显。
邯邢式铁矿多为矽卡岩型铁矿,而赭山铁矿就属于比较典型的邯邢式矽卡岩型铁矿。矽卡岩型铁矿是一种非常重要的矿资源,约占世界铁矿资源的25%,中国铁矿资源的50%[2]。对于该类型铁矿成矿条件进行分析,具有重要的意义。该区内磁铁矿初步认为属于钙镁过渡矽卡岩型磁铁矿床,矿石中普遍存在磁铁矿对透辉石及方解石的交代。矿石局部可见矽卡岩矿物,主要是透辉石、绿泥石及蛇纹石。这在一定程度上证明该矿床为典型的接触交代形成的产物。邯邢式铁矿矿体大部分产于碳酸盐岩与燕山期岩浆岩的接触带内,并受其控制[3]。赭山铁矿则符合这一特征。燕山期岩浆活动剧烈,顺该区构造侵入于磁县组(O2c)与马家沟组(O2m)地层之中。含矿流体与有利的成矿地层发生接触交代,进而形成该区内赭山铁矿。
赭山铁矿是根据地面良好的磁异常形态,对地表出露地层、构造及岩体进行综合分析,通过钻探验证而发现的一处具有一定规模的磁铁矿床。本区内无论地层、构造或岩体,均是形成该磁铁矿的有利条件。本文通过对以上内容的介绍,为以后该区开展磁铁矿的勘查提供一定的借鉴。