石 勇
(河北省地矿局第九地质大队,河北 邢台 054000)
我国进行铁矿开采有着悠久的历史,河北作为全国的钢铁大省,对于铁矿石有着巨大的需求。邯邢地区是我国重要的矽卡岩型铁矿成矿区之一,不仅品位高,而且储量相当可观[1]。邯邢式铁矿作为河北省比较重要的成矿类型,前人已有不同程度的论述,但观点不尽相同。本人从参加工作以来,邯邢式铁矿勘查是比较重要的一项工作内容,进而对邯邢式铁矿有一定的认识。本文通过对邯邢式铁矿成矿规律进行梳理、分析,进而提升地质工作者对邯邢式铁矿的认识程度。
邯邢式铁矿作为典型的矽卡岩型铁矿,与沉积型铁矿有着截然不同的成矿规律。沉积型铁矿以矿体厚度稳定为其特征,而邯邢式铁矿厚度变化极大,这无疑增大了地质工作者对铁矿的勘查难度。但本人认为,对邯邢式铁矿的勘查,应从以下几方面入手,进而提高找矿的成功率。
以前虽有针对邯邢式铁矿各方面的论述,但主要针对邯邢式铁矿一两个方面进行介绍。针对邯邢式铁矿,本文从地层、构造、岩体、围岩特征、磁异常五个方面进行比较全面的介绍,从而使地质工作者对邯邢式铁矿有比较全面的了解。
在邯邢地区,所发现的铁矿多在峰峰组一段(O2f1)、二段(O2f2),磁县组一段(O2c1)、二段(O2c2)、三段(O2c3)及马家沟组一段(O2m1)、二段(O2m2)、三段(O2m3)。以上即是本区地质工作者常称的“三组八段”。而峰峰组(O2f)之上的地层虽有磁铁矿的产出,但所产出的磁铁矿多呈枝脉状,大规模的磁铁矿却很少见到,马家沟组(O2m)之下的地层之中则很难勘探到邯邢式铁矿。在邯邢地区,峰峰组(O2f)、磁县组(O2c)及马家沟组(O2m)的地层以灰岩为主,峰峰组(O2f)之上的地层泥质成分含量明显增多,马家沟组(O2m)之下的地层则白云质成分含量增多。这在一定程度上说明,邯邢式铁矿与灰岩密切相关。在邯邢地区进行铁矿勘查,首先应在本区进行地层的勘查。如果是地表出露地层为马家沟组(O2m)之下的地层,则该区不会存在成规模的邯邢式铁矿。在邯邢地区进行铁矿的钻孔勘查,马家沟组(O2m)底部通常作为终孔的依据。根据邯邢地区以前所做工作,邯邢式铁矿主要分布在邢台沙河—邯郸武安之间,而这一地区,则正是邯邢式铁矿理想成矿层位。
邯邢地区的构造以断裂为主,褶皱为辅,本区大型断裂为岩浆活动提供了有利的通道。邯邢地区越是断裂构造发育地区,越有利于含矿流体的运移,越有利于铁矿床的形成。一定规模铁矿的形成,首先要由一定规模的断裂构造提供通道,只有存在岩浆活动的通道,才能为含矿流体在后期形成铁矿创造合适的条件。
本区褶皱与成矿的关系体现在以下方面,当含矿流体沿褶皱层间滑面或破碎带运移时,磁铁矿便在褶皱的核部沉淀、富集,进而形成一定规模的磁铁矿床。根据邯邢地区已有的钻孔资料证实,褶皱的翼部对于铁矿的形成比较有利。因而本区地质工作者进行铁矿勘查之时,多会关注勘查区的褶皱情况。根据本区以前所做工作,认为接触带的有矿和无矿部分,在形态特征上是有显著差别的。矿床基本产在接触带内围岩褶皱及相伴生的断裂发育相对剧烈地段[2]。
邯邢式铁矿的形成与岩体有着密切的联系,尤其以燕山中期侵入的闪长岩、角闪闪长岩及二长岩等与铁矿的形成关系最密切。在邯邢地区,八大岩体与邯邢式铁矿的形成有着紧密的联系,即:西部的符山岩体,中部的綦村岩体、矿山岩体、武安岩体、固镇岩体,东部的新城岩体、洪山岩体和白沙岩体。除洪山岩体为碱性杂岩体外,其余岩体均以闪长岩、角闪闪长岩及二长岩为主。根据邯邢地区已有钻孔,除洪山岩体外,其余各个岩体都伴随不同规模的铁矿床。这主要是此类岩体中普遍含铁元素,高温高压的岩体温度突然降低则会将铁元素富集并分异析出,进而形成一定规模的磁铁矿。邯邢式铁矿的规模与岩体的规模有着密切的关系,本区磁铁矿的规模越大,与之相关的岩体规模越大。一些小的枝蔓状岩体则很难形成较大规模的磁铁矿矿床。
通过对邯邢地区大量的铁矿研究发现了围岩蚀变现象在本区发育的比较普遍[3]。本区邯邢式铁矿与地层接触部位大多存在矽卡岩及钠长石化特征。矽卡岩作为邯邢式铁矿最重要的围岩,是岩体与碳酸盐岩地层接触交代的产物,其成分复杂。通过以往邯邢地区钻孔揭露证实,磁铁矿的规模往往与矽卡岩的规模有着较大的联系,矽卡岩的规模越大,则产出较大规模磁铁矿矿床的可能性越大。
钠长石化是岩体靠近磁铁矿产生的蚀变现象。根据已有的研究成果,认为钠长石化岩体析出的铁质是邯邢式铁矿的物质来源。钠长石化的强弱及规模与磁铁矿的规模有着较典型的正相关。
磁异常是发现邯邢式铁矿的重要特征。根据本区已发现的具有开采价值的磁铁矿,均在地表具有磁异常反映。磁铁矿的规模越大,埋深越浅,其在地面的磁异常反应越强。本区在进行磁铁矿勘探之前,往往先通过布设磁测剖面,来获取勘探区的磁异常图像,进而为钻孔的布置提供指导。
然而磁异常作为本区磁铁矿勘探找矿的标志之一,容易受到岩体的影响。由于本区的岩体,如闪长岩、角闪闪长岩等,其岩体内均存在角闪石。而角闪石往往具有一定磁性,进而厚大的岩体也容易产生一定规模的磁异常。本区成规模的铁矿,其上为地层,其下为岩体。由于磁铁矿与岩体均可产生磁异常,进而对地质工作者在本区的磁铁矿勘探造成很大的干扰。根据前人所做的工作,在本区局部的高峰异常和形态规整、范围不大的低缓磁异常往往是磁铁矿所导致。
由于影响邯邢式铁矿的因素较多,本文通过对邯邢式铁矿从地层、构造、岩体、围岩特征、磁异常五个方面介绍,可以使地质工作者对邯邢式铁矿有较全面直观的认识。也可以为本区邯邢式铁矿的勘探开发起到抛砖引玉的作用。