河北邯邢地区铁矿成矿模式研究

李跃武

摘要：该文通过对邯邢地区铁矿赋存情况研究，从成矿地质背景入手，广泛研究地层、构造、成矿构造分布，大地构造相与成矿的关系，围岩对成矿作用的影响，分析各成矿阶段的典型岩石矿物特征;并对该地区铁矿成矿条件进行深入分析研究，从而找出邯邢地区铁矿的成矿模式，并研究成矿过程、成矿温度等成矿机理，掌握矿床的地质条件特征，总结成矿规律的理论方法，为今后的找矿和矿床地质研究找到理论依据。

关键词：邯邢铁矿 成矿条件 成矿模式 接触交代

中图分类号：TF521   文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2021）09（c）-0000-00

Study on Metallogenic Model of Iron Ore in HanxingArea， Hebei Province

LIYuewu

（Zheng Jia Mining projects in Sinosteel Group Shandong Mining.， Ltd.， Changyi，Shangdong Province，261313 China）

Abstract： By studying the occurrence of iron ore in Hanxing area， starting with the geological background of mineralization，including stratum， extensive research structure and metallogenic structure distribution， the relationship between tectonic facies and mineralization， and the influence of surrounding rock on mineralization.The characteristics of typical rocks and minerals in each metallogenic stage are analyzed， and the metallogenic conditions of iron ore in this area are deeply analyzed and studied， so as to find out the metallogenic model of iron ore in Hanxing area。 It also studies the metallogenic mechanism such as metallogenic process and metallogenic temperature， grasps the geological conditions and characteristics of the deposit， and summarizes the theoretical methods of metallogenic law， so as to find a theoretical basis for future prospecting and deposit geological research。

Key Words：Hanxing iron mine; Metallogenic conditions; Metallogenic model;Contact metasomatic

邯邢地区铁矿分布比较广泛，以磁铁矿为主，矿床的赋存条件大体相同，通过对多个矿床的认真研究分析，找出该地区铁矿的成矿条件，为今后的找矿和勘探工作提供理论依据。

1成矿地质背景

该区岩浆岩十分发育，幔源系列火山岩和侵入岩出露面积较广，由超基性、基性和偏碱性岩石和组成的一套岩石组成的一套幔源分异系列岩石。

由于所处的华北板块，在晚古生代与扬子板块对接，北与本伯利亚板块（蒙古洋板块）碰撞，以及中生代太平洋板块与欧亚板块的相互作用的特殊的大地构造背景下，由于复杂的地壳深化歷程，形成了具有多样性的岩石建造特点，同时也导致了成矿物质的多源性、成矿作用的多期性和成矿类型的多样性。在中元古代—中生代的各个地质历史时期中，在岩浆结晶分异、熔离作用以及岩浆期后热液、接触交代作用下，形成了具有工作价值的工业矿床。与之相关的矿床类型：岩浆矿床、岩浆期后热液矿床、接触交代（矽卡岩）矿床和斑岩型矿床等。其中接触交代型铁矿的形成与郭二庄—西石门同造山高钾闪长岩—二长岩中性、中酸性侵入岩石构造组合，铁矿含矿热液均来源上述组合，并与围岩（中元古界、古生界碳酸盐岩石）发生接触交代作用，因而形成了“邯邢式”铁矿[1]。

2大地构造相与成矿

2.1成矿的岩浆条件

2.1.1不同成岩系列的岩石与成矿的关系

邯邢式铁矿集中分布着一套由角闪辉橄岩、橄榄角闪辉长岩、角闪闪长岩、闪长岩、二长闪长岩、二长岩、角闪正长岩和辉正长岩等组成的幔源，岩浆连续分异演化形成的岩石。基础特征是L：d此成岩系列中的岩石，如闪长岩中含有深源的基性岩或橄榄角闪石和黑云母、辉石多为富铁种属，黑云母均为富镁种属，石英含量一般偏低，斜长石成分变化范围大，不同类、不同类型的双晶发育，钾长石三斜度多较低;化学成分上Si02变化较大，为硅不饱和或弱饱和型，Na2O、CaO、MGO、FeO的含量相对较高，K2O较低，K2O/Na2O多数较低，且变化较大;副矿物中经常发现金刚石的伴生矿物碳硅石[2]。

2.1.2岩浆岩活动期次与成矿的关系

邯邢地区岩浆岩是由超基性、基性、中性和中偏碱性岩石组成的一套幔源分异演化系列的岩石，岩体大多侵入于中奥陶世碳酸盐中，有一部分侵入于石炭纪一二叠纪地层中。根据岩浆旋回和区域地质构造特征对比，结合同位素年龄资料，可划分为早侏罗世、中侏罗世和早白垩世3期。与铁矿生成关系密切的为早白垩世闪长岩、二长闪长岩和二长岩类岩石，尤其后者，是邯邢地区接触交代型铁矿的最主要的成矿母岩，中侏罗世角闪闪长岩成矿作用较差。

2.1.3岩石类型与成矿的关系

与邯邢式铁矿有关的岩石类型繁多，但与铁矿有生成联系的母岩一般多为闪长岩—二长岩系列岩石，如闪长岩—正长闪长岩—二长岩（西石门、王窑、白涧、中关、云驾岭等），闪长岩—闪长玢岩—含石英闪长岩（綦村葛泉、西郝庄、小屯桥等），闪长岩—角闪闪长岩—黑云闪长岩（符山、固镇等）。

2.2围岩对成矿作用的影响

区内接触交代型铁矿的赋存层位有：长城纪高于庄组、蓟县纪杨庄组、雾迷山组和铁岭组、寒武纪—奥陶纪地层和晚侏罗世土城子组，但是主要的赋存层位为中奥陶世马家沟组，是邯邢式铁矿最主要的赋矿层位。

2.3成矿作用特征

2.3.1围岩蚀变及其与铁矿的关系

邯邢地区铁矿的围岩蚀变普遍，类型繁多，主要有钠长石化、矽卡岩化以及各种热液蚀变等。其中，以内、外接触带的钠长石化和矽卡岩化同铁矿成矿的关系最为密切，其蚀变宽度和强度同铁矿规模呈现明显的正相关关系。

2.3.2成矿作用的多阶段性

接触交代型铁矿经历了十分复杂的成矿作用，成矿作用总体上是由高温高压向着低温低压方向发展。

气成——高温热液阶段：是最主要的成矿阶段，也是形成钠化岩石、矽卡岩和磁铁矿的时期，可详分为两期。

早期（钠化和无水硅酸盐期）：主要形成钠长石、钠柱石、符山石、磷灰石、镁橄石、粒硅镁石、钙铝—钙铁榴石、透辉石—次透辉石等含钠、氯、磷的矿物。矽卡岩矿物为无水硅酸盐类。岩体发生较大范围的钠化作用，宽度有时可达百米。钠化越强，矿化范围越大。在钠化过程中，角闪石被透辉石交代，形成第一世代透辉石，在含矿热液继续作用下，在钠化岩石和碳酸盐岩接触带发生矽卡岩化，由于围岩钙、镁含量的差异，形成的矽卡岩矿物也有区别，其中以透辉石最为发育。晚期（磁铁矿和含水硅酸盐期）：主要形成磁铁矿和金云母、韭闪石、透闪石—阳起石、褐帘石、绿帘石等含水硅酸盐矿物。本期的磁铁矿至少有两个世代，以第一世代为主，它与透辉石共生，且交代透辉石，本身又被金云母等交代。第二世代磁铁矿晚于韭闪石和金云母[3]。

高—中温热液阶段：为硫化物成矿阶段。主要形成矿物有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、蓝辉铜矿、辉钴矿、自然金、自然银等，其中以黄铜矿、斑铜矿最发育，常以浸染状、脉状叠加于铁矿或透辉石—石榴石矽卡岩之上。值得注意的是，黄铜矿和黄铁矿常为反相关关系。硫化物阶段在邯邢地区发育程度较差，仅部分矿区清晰可见。中—低温热液阶段：成矿作用的尾声。主要形成蛇纹石、绿泥石、碳酸盐、蛋白石、玉髓等矿物，它们交代或成脉状切穿早期形成的矿物。在部分矿区还见到脉状贯入的第三世代磁铁矿，以碳酸盐矿物与其伴生为特征，有时见其穿切第一世代的磁铁矿。表生作用阶段：在地表氧化条件下，原生磁铁矿变成假象赤铁矿、褐铁矿;铜矿物则形成次生斑铜矿、辉铜矿、孔雀石等[4]。

3成矿模式

从邯邢式铁矿的成矿作用分析可以看出，该区邯邢式铁矿主要是燕山期深源中性或中偏碱性岩浆，首先沿基底滑脱变形上侵，当岩浆到达盖层以后，发育于盖层中北东向和北西西向的区域性断裂的交叉位置为岩浆的上侵提供了通道，另外主要是燕山期形成的NNE、NNW、NW向以及SN向断裂，也为岩浆在盖层中的上侵提供了通道，岩浆在沿上述断裂上侵的过程中，当岩浆穿过中奥陶统碳酸盐岩时，由于中奥陶统碳酸盐地层发育多层溶解角砾状灰岩层，在压力作用下，岩浆沿溶解角砾状灰岩层水平侵入到中奥陶统碳酸盐岩地层中，形成多层似层状岩体与碳酸盐岩围岩接触带，在不同的有利接触构造部位或接触带附近，从而形成各种产状形态的矽卡岩型铁矿床，矿浆沿着某些构造薄弱部位充填到围岩中形成层间矿。这一成矿模式反映了断裂构造对岩体的控制作用，隐伏岩体主要分布于 NE向、NNE 向、NNW向以及NW向和SN向展布的岩体两侧，控矿构造主要为岩体与碳酸盐岩的接触带及其接触带附近的围岩层间破碎带，矿床主要分布于岩浆构造隆起带中，矿体赋存在背斜核部或核部附近[5]。

4成矿温度与成矿顺序

根据邯邢地区同类矿床中所测得的磁铁矿的爆裂温度多大于380℃，高值可达500℃，该矿床应属高温气成热液的范围。矿石中黄铁矿的爆裂温度略低于磁铁矿的爆裂温度，在350℃左右，同属高温热液阶段，形成时间略晚于磁铁矿。矽卡岩矿物、透辉石、石榴石等矿物的爆裂温度多在450℃以上，高于磁铁矿的爆裂温度。依据成矿作用按温度依次降低的结晶顺序可知磁铁矿形成在矽卡岩之后，黄铁矿的形成时间略晚于磁铁矿。这一生成顺序与岩心编录和光片鉴定观察到的生成顺序是相符的[6]。

参考文献

[1]张雪瑞.钒钛磁铁矿矿床的成矿地质特征及成因综述[J].中国金属通报，2020（12）：49-50.

[2]张爱奎，王建军，刘光莲，等.青海省祁漫塔格地区主要成矿系列与成矿模式[J].礦物学报，2021，41（1）：1-22.

[3]王建青，尹国庆，于达，等.河北省寿王坟南沟银金多金属矿床成矿模式与找矿前景[J].黄金，2020，41（10）：19-23，28.

[4]路英川，李鹏，王浩，等.大数据时代矿床学研究发展状况综述[J].世界核地质科学，2021，38（3）：295-310.

[5]金雅楠，张聚全，梁贤，等.邯邢地区綦村闪长质杂岩体中磁铁矿的成因矿物学研究[J].河北地质大学学报，2020（5）：19-27.

[6]石勇.邯邢式铁矿找矿规律认识研究[J].中国金属通报，2020（1）：291，293.