迁西县罗家屯镇沙涧铁矿地质特征

郭 婷

(河北冀东建设工程有限公司 唐山 063000)

迁西县罗家屯镇沙涧铁矿处于中朝准地台(Ⅰ)燕山台褶带(Ⅱ)马兰峪复背斜(Ⅲ)遵化穹褶束(Ⅳ)的中东部。区内构造简单,褶皱、断层不发育。

1 矿区地质特征

1.1 地层

区内出露地层主要为新太古代迁西群上川组(Arc)和新生界第四系(Q)。

(1)新太古代迁西群上川组(Arc)

岩性以斜长角闪片麻岩为主,夹大量斜长角闪辉石岩、紫苏斜长片麻岩和辉石磁铁石英岩等。岩石普遍遭受较强的混合岩化作用,混合钾长石石英脉体沿片麻理贯入,呈脉状或团块状。其片麻理总体走向23°,倾向南东,倾角60°～80°。

角闪斜长片麻岩:呈暗灰色、灰色,柱粒变晶结构,片麻状构造,主要矿物成分为斜长石、角闪石等。岩石具绿泥石化、碳酸盐化,轻微混合岩化。

斜长角闪辉石岩:鳞片粒状柱状变晶结构,块状构造,矿物成分主要为普通辉石、普通角闪石、斜长石、钾长石、石英、少量磷灰石和不透明矿物。

紫苏斜长片麻岩:呈深灰色,粒状柱状变晶结构,片麻状—块状构造,矿物成分主要为紫苏辉石、黑云母、斜长石、石英、少量磷灰石、微量锆石等。

辉石磁铁石英岩:呈灰色,柱粒状变晶结构,片麻状—块状构造为主,少部分为浸染状构造,主要矿物成分为石英、磁铁矿及少量辉石、斜长石。

(2)新生界第四系(Q)

多分布于沟谷中,由含碎石亚粘土、粘土、砂、卵石组成。

1.2 构造

区内地层呈单斜产出,片麻理走向近北北东向,倾向南东,倾角66°～80°。

区内未见到明显的断裂构造。矿区北部紧邻冷口断裂,断层性质为逆断层,走向北西,南西倾,矿区位于断裂的上盘,与铁矿床无成因联系。该断裂使中生界侏罗系髫髻山组地层与新太古界迁西群上川组地层直接接触。

1.3 岩浆岩

矿区内未见有岩浆岩出露。

1.4 磁异常特征

据《冀东测区成果报告》,查证等级为三级,异常分类为乙2,异常编号为冀C-2010-1201,航磁异常呈近椭圆状,走向北北东,异常极大值△Tmax=166 nT,等值线西密东疏,60 nT等值线圈定异常长2200 m,宽1500 m,与北东向局部异常组成走向北东的葫芦状异常带,周围被负异常包围;地磁剖面曲线在异常区整体表现为一西陡东缓的高值区,曲线上数值跳动较大,局部有尖峰状异常,△Tmax=3377.49 nT(图1)。

图1 航磁异常图

2 矿床特征

2.1 矿体特征

矿区内共分布有9条矿体,编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ-1、Ⅴ-2、Ⅴ-3、Ⅴ-4、Ⅴ-5号矿体、沙涧Ⅲ号矿体及大雨沟Ⅱ号矿体。

(1)Ⅰ号矿体

位于29～17线间,地表出露长度约655 m,赋存标高-262～+180 m,呈似层状,平均厚度2.80 m,最大倾斜延深422 m。矿体走向10°～35°,倾向南东,倾角75°左右。

(2)Ⅱ号矿体

位于Ⅰ号矿体北部,5～4线间,地表出露长达475 m,赋存标高-207～+164 m,呈似层状,最大厚度5.02 m,最小厚度1.81 m,平均厚度3.11 m,最大倾斜延深352 m。矿体走向22°～34°,倾向南东,倾角75°左右。

(3)Ⅴ-1号矿体

位于36线,为盲矿体。矿体走向长100 m,赋存标高+62～+136 m,呈透镜状,平均厚度1.77 m,最大倾斜延深75 m。矿体走向28°,倾向南东,倾角76°左右,为低品位矿体。

(4)Ⅴ-2号矿体

位于38～46线间,矿体走向长170 m,赋存标高+48～+160 m,呈似层状,矿体平均厚度2.48 m,最大倾斜延深70 m。矿体走向28°,倾向南东,倾角75°左右。

(5)Ⅴ-3号矿体

位于V-2号矿体底板,其水平距离为13 m,平行产出。矿体由地表采坑控制,走向长190 m,赋存标高+91～+139 m,呈似层状,平均厚度2.04 m,最大倾斜延深70 m。矿体走向28°,倾向南东,倾角76°左右。

(6)Ⅴ-4号矿体

位于32线附近,由地表采坑控制,矿体走向长100 m,赋存标高+102～+153 m,呈似层状,平均厚度4.27 m,最大倾斜延深50 m。矿体走向28°,倾向南东,倾角76°左右。

(7)Ⅴ-5号矿体

位于46线附近,由地表采坑控制,沿走向尖灭现象明显,达到开采技术条件的矿体走向长22 m,矿体赋存标高+117～+177 m,平均厚度2.52 m,最大倾斜延深50 m。矿体走向28°,倾向南东,倾角76°左右。

(8)大雨沟Ⅱ号矿体

位于5线以南,Ⅱ号矿体南部。地表未出露,矿体赋存标高+110～+135 m,呈似层状,走向316 °,倾向46°,倾角70°左右,走向长100 m,倾向最大延深72 m,平均厚度1.00 m。

(9)沙涧Ⅲ号矿体

位于27线,I号矿体的上盘。地表未出露,矿体赋存标高+76～+154 m,呈似层状,走向200°,倾向110°,倾角78°左右,走向长100 m,倾向最大延深75 m,平均厚度2.00 m。

2.2 矿物成分及结构构造

(1)矿石的矿物成分

矿石矿物成分主要为磁铁矿,少量黄铁矿。磁铁矿多呈自形—半自形变晶,粒径一般0.06～1.55 mm,次为1.55～3.50 mm,含量20%～30%;常以粒状集合体形态分布于石英或暗色矿物之间,呈平行定向排列成条纹状。黄铁矿主要为不规则状,少量立方体状、板状,粒径0.04～1.25 mm,含量1%左右,呈星点状分布于磁铁矿颗粒间或裂隙中,或脉石矿物中。

脉石矿物成分主要为石英,次为辉石、斜长石;少量蚀变矿物:绿泥石、绢云母;极少量副矿物:磷灰石。

蚀变矿物绿泥石含量1%～2%、绢云母含量<1%。

(2)矿石的化学物成分

矿石的化学成分主要为硅、铁(见下表)。

化学全分析结果表

(3)矿石结构构造

矿石为柱粒状变晶结构,片麻状-块状构造为主,少部分为浸染状构造。

2.3 矿石类型

(1)矿石的自然类型

按矿石矿物分,区内矿石矿物中工业可利用的含铁矿物以磁铁矿为主,故矿石自然类型为磁铁矿石。

按脉石矿物分,区内组成矿石的脉石矿物以石英为主,故矿石自然类型为石英型铁矿石。

按结构构造分,区内矿石自然类型为条纹—条带状铁矿石。

(2)矿石的工业类型

区内铁矿石工业矿体平均品位TFe26.92%、mFe24.07%,TFe品位<50.00%,矿石含铁量较低,属需选铁矿石。矿床工业矿体的磁性铁占有率的值为89.41%≥85%,为需选磁性铁矿石;低品位矿石磁性铁占有率的值为79.79%<85%,为需选弱磁性铁矿石。因此,综合确定区内矿石工业类型为需选磁性铁矿石。

2.4 围岩和夹石

矿体顶底板围岩以角闪斜长片麻岩为主,夹斜长角闪辉石岩、紫苏斜长片麻岩。由于区域混合岩化作用,形成混合片麻岩、长英质类岩石。围岩与矿体界线较清楚。

区内铁矿体呈似层状、透镜状平行产出,矿体中夹石以角闪斜长片麻岩为主,次为斜长角闪辉石岩、紫苏斜长片麻岩、长英质岩石。

3 结论

矿体赋存于新太古界迁西群上川组变质岩地层中,矿体为沉积变质成因。

矿体的形态为似层状或透镜状,矿体走向和倾向与围岩产状基本一致,矿体的直接围岩以角闪斜长片麻岩为主,该套地层为镁铁质矿物为主的沉积变质岩。

铁矿石类型为磁铁石英岩型磁铁矿,以柱粒状变晶结构、条带状构造为主,少量块状构造,具备沉积变质矿石结构构造特征。

矿石矿物以磁铁矿为主,主要分布于石英或暗色矿物之间,呈平行定向排列成条纹状。脉石矿物主要为石英,其次为辉石、斜长石等变质矿物,在全区变质岩中广泛分布。