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浅析河南林州市东姚-采桑铁矿区成矿特征及规律

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摘要东姚-采桑铁矿床属矽卡岩型磁铁矿矿床。矿体主要赋存在背斜轴部及两翼。矿区背斜轴部与两翼破碎带以及节理裂隙带较为发育,矿体的产出与破碎带、裂隙带的分布有极为密切的关系。研究并掌握矿床成因,对于该矿区深部和乃至安林地区寻找矿矽卡岩型铁矿床有着重要意义。

关键词 矽卡岩;磁铁矿床;成矿特征;东姚-采桑

中图分类号 TD8 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)41-0093-02

1 矿床地质特征

东姚-采桑铁矿区的大地构造单元属于中朝准地台(一级)山西台隆(二级)太行山拱断束之东部(三级),位于安林一武安铁矿带中的安林铁矿带西南部,该成矿带极为利于含矿溶液与其间的石灰岩交代成矿。

1.1地层

矿区受北北西向背斜控制,中奥陶统马家沟组地层在普查区内广泛出露,其中第三岩性段(O2s1)与成矿关系最为密切,其岩性为灰至深灰色厚层及中厚层状灰岩,上部夹角砾灰岩,下部白云质含量增加,缝合线构造较为发育。闪长岩体的顶面出项在本层的,在其上接触带的O2s1即为本矿区的成矿层位。另外,黄土分布于全区,第四系洪积冲积层厚度大,面积广。顶部为黄黑色植物生长层,深部为粘土或亚粘土层,含少量砂石,粘性大。

1.2构造

本区、断裂构造较发育。褶皱主要有由北景色―西北泉背斜、小岭村向斜、小岭村背斜、井沟向斜、井沟背斜,其组成了走向为350°的近南北褶皱带。本矿床产于西北泉背斜、小岭村背斜构造轴部及轴部两翼。断裂构造主要有一组北北东向断层分布在矿区东部,长约6km,倾向NW,倾角60°~70°,为高角度正断层;另有一组北北西向断层分布在背斜的两翼,虽为成矿后的高角度正断层,但对矿体破坏不大。

1.3岩浆岩

矿区内岩浆岩为中性灰-灰白色、他形至半自形粒状结构,块状构造的闪长岩,主要沿着由北景色―西北泉背斜、小岭村背斜等背斜的轴部展布的。岩石表面风化较严重,多为浅黄色,矿区内闪长岩体呈岩盖状,侵入灰岩下部,岩盖规模大小不清,厚度为200余m,并伴有闪长岩的岩脉、岩舌、岩枝侵入奥陶系中统马家沟组地层。

1.4矿体的一般特征

1.4.1矿体分布、形态及产状

该矿床属矽卡岩型磁铁矿床,矿体赋存于奥陶系中统马家沟组第三段(O2s1)大理岩与燕山期中性闪长岩(δ) 的上接触带,产出在小岭背斜的轴部和两翼。矿体与围岩接触界线清楚,围岩蚀变较强,顶板为大理岩,底板为闪长岩、大理岩。矿体受大理岩与闪长岩的接触带控制有所起伏。共发现圈定八个矿体,划分8个块段,矿体形态呈似层状、囊状、透镜状,产状较缓,埋深不大,覆盖层厚度几十米,最大埋深110多m,矿体赋存于海拔标高350m~180m,矿体与围岩界线清楚。矿体 TFe含量一般在25.00%~28.95%%左右,平均为27.62%。矿厚1.78m~11.54m。矿体产状为75°~85°∠5~10°左右;矿石TFe品位23.07%~29.24%,平均品位24.50% ;mFe品位20.57~26.12%,平均品位20.55% ,S平均含量0.92%,P含量平均0.034%。

1.4.2矿石物质成分

该区矿石金属矿物主要为磁铁矿,其含量一般为25%~30%。多呈半自形―自形晶体,少数为他形晶体,粒状结构,粒径在0.08mm~2.6mm之间,一般粒径细的自形程度好。磁铁矿与透辉石矽卡岩共生,或浸染于透辉石等脉石矿物中。

1.4.3矿石结构构造

矿石结构按粒径可分为粗粒和细粒两种。多为细粒半自形―自形晶粒状结构,少数为他形晶粒状结构。构造按相互关系分为致密块状构造、浸染状构造、条带状构造3种。其中浸染状构造是区内的主要矿石构造类型,按矿石矿物和脉石矿物的含量比例又可分为稠密浸染状和稀疏浸染状构造。

1.4.4矿石化学成分

矿石的化学成分主要有铁、硫、磷、镍、MnO2、V2O5、TiO2、钴等。据组合分析、物相分析结果和区域资料,该区有用矿物仅为磁铁矿可利用,其它有益共、伴生矿产目前尚不能利用。据分析项目为:TFe、mFe、S、P的394个化学基本分析样。综合区内矿石的分析结果,TFe含量一般在 20.81%~51.42%之间,平均为26.73%;mFe含量一般在 15.74 %~47.32%之间,平均为23.86%; mFe在TFe中的为大多数大于85%。S含量~般在0.016 %~3.24%之间,平均为1.15 %;P含量一般在0.037%~0.099 %之间,平均为0.055 %。

1.4.5围岩蚀变

区内中酸性岩体的蚀变作用比较普遍,在岩体与围岩中,都受到不同程度的蚀变作用,且内外接触带最为强烈。蚀变作用有:钠长石绢云母化、矽卡岩化、碳酸盐化、钾长石化、绿帘石化等,其中钠长石绢云母化和矽卡岩化对成矿关系有密切。石灰岩地层在热力变质和强烈的交代作用下,矿物重新结晶,岩石面貌也彻底改造,形成各种矽卡岩和蚀变闪长岩。

总的来说,围岩蚀变主要产于燕山期侵入的闪长岩与中奥陶统马家沟组的石灰岩接触带上,分带现象不明显,远矿围岩蚀变主要为大理岩化。

2 成矿规律

2.1成矿基本规律

林州市东姚-采桑铁矿区属矽卡岩型磁铁矿床,该矿赋存于奥陶系马家沟组灰岩与燕山期中入岩的接触带中,其顶板为奥陶系马家沟组第三段的灰岩,近矿已变成大理岩或矽卡岩,底板为闪长岩;矿体形态严格受接触带的控制,呈似层状、透镜状、矿囊状产出,矿体厚度变化较小;近矿围岩蚀变主要为矽卡岩化和钠长石化,离矿体俞近,矽卡岩化和钠长石化俞强,在无接触带或离矿体较远部位,矽卡岩化和钠长石化就弱,而变成大理岩或大理岩化;矿石矿物以磁铁矿为主,硫化物以黄铁矿为主,脉石矿物以透辉石、石榴子石为主,少量方解石及蛇纹石。

2.2远景评价

安林地区矽卡岩型矿床的规模多为中小型。在东姚-采桑铁矿区,现有工程无论是沿走向还是沿倾向,均未完全控制矿体,还有进一步寻找矿体、扩大资源储量的可能。此外,由于目前对铁矿石的刚性需求不断增加,寻找较好成矿区域的新矿基本没有可能,而随着矿石的不断开采,资源在不断减少,已有的资源无法满足日益增长的国民需求,因此能源问题十分迫切,而我们可以对已经发现的异常进行再研究,进行深部勘探,寻找下接触带矿体。在综合研究本矿区的资料的基础上,从整体出发,寻找新的突破口,从而可以开辟深部找矿的新格局,并进一步扩大关于矽卡岩型矿床找矿理论的研究。

参考文献

[1]义爱文,等.河南林州市东姚-采桑地区铁矿普查报告[R],2010.

[2]赵永超.太行山南段安林地区中生代岩浆活动和成矿作用[D],1999.

[3]赵一鸣,等.中国主要矽卡岩铁矿床的挥发组份和碱质交代特征及其在成矿中的作用[J].地质论评,1983,1.