承德地区钒钛磁铁矿成矿地质特征及找矿方向.pdf

2 0 河 北 地 质 2 0 1 4 年第2 期 承德地 区钒钛磁铁 矿成 矿地质特征及 找矿 方 向 董岩峰 简彦涛 安灵 慧 ( 1 ． 河北 省国土资源利用规划 院 石家庄 0 5 0 0 5 l ； 2 ． 河北省环境地质勘查院 石家庄 0 5 0 0 2 l ； 3 ． 河北省地矿局秦皇岛矿产水 文工程 地质大 队 秦皇岛 0 6 6 0 0 1 ) 摘 要承德地区集 中了河北省绝大部分钒钛磁铁矿矿床 ， 文章分析了钒钛磁铁矿床 的矿 区地质 和控矿构 造 特征 ， 总结 了钒钛磁铁矿成矿模式 ， 提出了矿床的找矿标志及找矿方 向 关键词 承德地区 钒钛磁铁矿 矿床成 因 成矿模式找矿标志 承德 地 区岩浆 岩型钒 钛磁 铁矿 整装 勘查 区位 于 承德 大庙 到头 沟一 带 ， 集 中 了全 省 绝 大部 分 钒 钛 磁 铁矿矿床 ， 已探 明储量 2 ． 2亿 t 矿体集 中分布于丰 宁 一隆化 深断 裂 和大 庙 一娘 娘 庙 深 断裂 带 之 问 ， 成 矿母 岩是 斜长 岩 、 苏长 岩 、 辉 石角 闪岩 等基 性 一超基 性 侵入 岩 大 中型 矿床 有 大 庙 钒 钛 磁铁 矿 、 黑 山钛 铁矿、 黑 山铁磷矿 、 马营磷矿 、 铁马吐沟钒钛铁矿 。

该区具有 上部铁 磷、 下部铁 钒钛 垂直 分带 的成矿 规 律 1 区域地质背景 大庙 式 铁矿 区位 于 河北 省 承 德 市北 部 ， 地 处 燕 山台褶带与内蒙地轴的交接地带 ， 属于台褶带边缘 的断裂隆起 区的大庙穹断束构造单元中北界为丰 宁一 隆化 东西 向深 断 裂 带 ， 南 与 古 北 口一 承 德一 平 泉深 断裂 相距 2 5 k m红 石 砬一 大 庙 东 西 向深 断 裂 横贯 本 区 的中问部 位 区内出露地层主要 为新太古界变质表壳岩系 ， 古元 古界 变质 深成 岩类 、 中元古 界 、 中生界 火 山及 陆 相碎屑沉积岩亦有广泛分布 新太古界地层为单塔 子 群 ， 由老 至新划 分 为燕窝 铺组 、 白庙 组 、 凤凰 嘴组 、 南 店子组 ( 河 北省 地 矿 局 2 0 0 6年 编著 的《 河 北 省地 质 · 矿 产 · 环境 》 中 ， 冀北 的原 单 塔 子 群 已被 解 体 ， 其 下部 的燕 窝铺组 、 白庙组 纳入 遵化 岩群 ； 上部 的凤 凰嘴组 、 刘营组归为红旗营子岩群) 区域 岩浆活 动 强烈 ， 广泛 分布着 元 古宙 、 晚古 生 代 超基 性 岩 、 基 性 岩 ， 其 中 大庙 岩 体 以斜 长 岩 为 主 体。

南部为红石砬一大庙头沟断裂带所截 ， 呈 向 北突出的三角形， 分布有斜长岩体和淡色苏长岩体， 岩石以中一粗粒 、 不等粒及伟晶状结构为主， 局部有 巨 晶结 构 ， 以块状 、 斑 状 、 斑 杂状 构造 为 主 ， 局 部见 有 流动构 造 除 了西北 侧与 太古 宇变 质岩 为冷 侵入 接 触关 系外 ， 南部 和 东 北 部 与 围岩 呈 断 层 接 触 在 岩 体中可见有片麻 岩、 大理岩捕掳体岩体北部为侏 罗 系上 统 地层 覆 盖 ， 孤 山子一 金 厂梁 一 带有 下 侏 罗 统下 花 园组火 山碎 屑岩 、 安 山岩地 层 出露 大庙杂岩体位于太古宙单塔子群角闪斜长片麻 岩中斜长岩体受大庙 至乌龙素沟和 龙潭沟至小 沟 、 岔沟 两条规 模 较大 的压扭 性 断裂 带控制 ， 两 条 断 裂 带在 岔沟 附近 相 交 在 断 裂 带 内有 苏长 岩体 、 铁 矿 体 、 铁 磷矿 体充 填 ， 使 斜 长 岩 多 呈 碎 裂状 ， 产 生绿 泥 石化 蚀 变 沿 断裂 带 还 有 成 矿 后燕 山期 构 造 叠 加 ， 使 断裂 带构造 更 加 复 杂 大庙 斜 长 岩 锆 石 U— P b年 龄为 1 6 9 3 ～ 1 7 1 5 Ma ， 苏 长岩经 。

Ar ／ Ar 测定 为 9 8 4 ． 1 ±2 0 ． 2 Ma ( 赵 太 平 等 ， 2 0 0 4 ) ， 结 合 其 它 同 位素测定值 ， 确定苏长岩成岩时代 为 1 2 ～1 O亿年 其铁磷矿床、 铁矿床成矿时代在苏长岩生成稍后 ， 约 1 O亿年左右在斜长岩体底盘， 由于红石砬一大庙 深 断 裂 继 承 性 活 动 ， 生 成 挤 压 断 裂 带 ， 宽 数 十 米 至 2 0 0 m 由于叠 加 应力 的释 放 ， 沿 该 带北 边 缘 生 成 等距 性 构造 活动 中心 ， 使苏 长岩 和铁 矿体 成群 集 中产 出 2 矿床特征 2 ． 1 控 矿构 造 本 区地 处 中朝 准 地 台 北 缘 与 内蒙 地 轴 结 合 部 位 ， 形成 了东 西走 向 的褶 皱 构 造一 岩 浆 岩带 与 大 庙钒钛 磁 铁 矿 体 有 关 的 基 性 、 超 基 性 岩 主 要 沿 大 收稿 日期 ： 2 0 1 4 - 0 2 — 1 2 ； 修订 日期 ： 2 0 1 4 - 0 4 1 4 ； 编 辑： 过焰 作者简 介： 董岩峰 ( 1 9 7 7 一) ， 男 ， 高级工程师 ， 主要从事矿产资源规划研 究工作 。

2 0 1 4年 第 2期 董 岩峰 等 ： 承 德地 区钒钛 磁铁 矿 成矿地 质特 征及 找矿 方 向 2 1 庙一平泉深断裂分布 大庙 斜长 岩体 内控制 矿体 和矿 床分 布 的构造有 两组 ， 一组 走 向 NE， 一 组走 向为 Nw 矿 床 主要 沿 这两 组断 裂构 造分 布 ， 两 组 构 造交 汇 处 成 矿 条 件更 好 与 NE向断裂 有关 的矿 床主要 分 布在 哈 叭沁一 北梁一兔子沟一线， 有大庙钒钛磁铁矿矿床和罗锅 子沟铁磷矿床与 NW 向断裂构造有关 的矿床 主 要分布在小龙脖子一 --1 3 6 8高地一龙王庙一线 ， 有黑 山、 龙 潭 沟和东 大 洼 等 钒钛 磁 铁 矿 矿 床 从 而 构成 两个 成矿 带 ， 西 带 为 N E走 向 ， 即大庙北 梁一 乌 龙 素沟 成矿带 东带 为 Nw 走 向 ， 即王 营～ 龙潭 沟一 黑 山 、 压青 地成 矿带 2 ． 2控 矿岩体 特征 控矿岩体主要由基性岩体组成 ， 岩石类型大致 归纳 两种 ： 一种 为斜 长岩 类 ； 另 一种 为苏 长岩类 大 庙斜 长岩 体 中 ， 斜长 岩和 苏长 岩两类 岩石 ， 没 有形成 十分 清楚 的岩 相带 ， 仅 在 岩 体 的 西缘 可 分 出苏 长 岩 相带 ， 斜 长岩类 岩石 分布 于岩体 的中心地 段 ， 占岩体 总 面积 8 5 ． 7 4 ％ ， 在 地 貌 上 形成 本 区 最 高 的 山峰一 大黑 山 ， 苏 长岩 类岩石 主 要分 布于 岩体西 部边 缘 ， 占 岩体 总面 积 l 4 ． 2 6 ％。

斜 长岩 ： 根 据 蚀变 作 用 可划 分 出钠 长黝 帘 石化 斜 长 岩 、 绿 泥石 化斜长 岩及 混染 斜长 岩等 ， 前者 分布 在矿 区 较 大 的 范 围 内 ， 后 二 者 常 构 成 铁 矿 的 直 接 围岩 苏长岩 ： 由大小不等 的岩体 组成 ， 出露形态复 杂 ， 多 呈 不规 则 脉状 、 瘤 状 、 脉状 、 囊 状 等 ， 岩体 形 态 受 构造 控制 明显 ， 多为 互不 相连 的独立 岩体 ， 分 布于 斜 长 岩体 内 苏 长岩在 斜 长岩 中均呈 明显 的侵入 接 触 关 系 ， 具有 明显 的侵 入 接触 蚀 变 带 和 斜 长岩 的捕 虏体 苏长岩 与铁 矿体 有成 因联 系 矿 体 围岩可分 两类 ： 一类 是斜 长岩 类 ， 包 含 了 白 色 钠长 黝帘石 化斜 长岩 和 绿 泥 石化 斜 长 岩 ， 它 们 多 作为高品位铁矿石的直接 围岩 ， 接触的边缘往往显 示贯人式矿床特征 ， 矿体与围岩界限明显， 围岩边部 常出现一种厚度不等 的绿泥石反应边 ； 另一类矿体 围岩是 苏长岩 类 ， 包含 了苏 长 岩 经 强 烈蚀 变 后 的纤 长 岩 和次闪石 化 苏长 岩 ， 该 类 岩 石 与 矿体 界 线 往 往 呈过渡关系， 其具体分界需要借助样 品分析结果 ， 这 类矿体在整个矿带上往往处于顶 、 底板位置 ， 矿体品 位显 示 了 分 异 型 矿 床 特 点 ， 矿 石 多 为 浸 染 型 ， TF e 品位 偏低 。

黑 山① 、 ② 号矿体及 部 分盲矿 体 内 ， 含 有 夹石 大多 属斜 长岩 包 体 ， 包 体 可 分 捕 虏 体及 残 留体 两部 分 捕虏 体 多为 不 规 则 的 残块 ， 小 者几 个 平 方 米 ， 大者 2 0 m×2 O m～2 0 m×4 0 m， 其形 态 不一 ； 残 留 体多 为贯 入式 铁矿 体 内部 围岩 ， 其 形 态 及规 模 远 大 于俘虏 体 ， 它多 平行 矿 体分 布 ， 属 未 动位 置 的斜 长岩 3 成矿模式 大庙斜长岩 、 二长岩、 苏长岩及铁矿 、 铁磷矿 的 形成 是一 个复 杂 的过程 它 们是 上地 幔 中碱性 向高 铝 玄武 岩 过 渡 的 苏长一 斜 长 质岩 浆 ， 经 过 部分 熔 融 作用 ， 易 融物 质熔融 后 上升 到岩浆 房 ， 进 行 液态分 离 作 用 ， 分别 形 成 苏 长一斜 长 质 岩 浆 和橄 榄 苏 长质 岩 浆它们受大 的区域性东西 向构造控制 、 分别先后 上 升侵 位 ， 而苏 长一 斜长 质 岩 浆 在成 岩 过 程 中未 发 生 明显分 异 ， 形 成 块 状 斜 长 岩体 成 岩 时代 为 中元 古代 ， 年 龄在 1 6 0 0 Ma左 右 。

此 后 区 内发 生 强 烈 频 繁 的活动 ， 橄榄 苏 长质 岩浆强 烈 活动 的侵入 ， 经 多次 熔离 、 分异 作用 ， 从 而形成 二 长岩 、 苏长 岩和 铁矿 、 铁 磷矿 它们 的形成 严 格 地 受 构造 控 制 ， 斜 长 岩 分 布 在东西向深断裂带上， 并受其控制 ， 而苏长岩则分别 受 NE向和 NW 向构 造 控制 ， 从 而 形成 两 个 大 的成 矿带 ， 即 NE 向 的 大 庙 成 矿 带 和 Nw 的 黑 山 成 矿带 苏长 岩有早 、 晚 两次 成 矿 活 动 早 期 阶 段 是 处 在深 部 ， 高 温高 压和 氧逸 度 比较 低 的情况 下 ， 含矿 母 岩 浆 主要通 过液 态重 力分 异作 用形 成铁 矿浆 和含 铁 磷矿浆 ， 它们沿着 N E向构造通道含铁磷岩浆先 侵 入 ， 铁 矿浆 而后侵 入 固结成 矿 以大庙铁 矿 为代表 ， 其 成矿 时代 约在 1 0 0 0 ~1 2 0 0 Ma 而晚期 成矿 阶段 ， 是早 期活 动 的继续 ， 成矿 母 岩 浆 ， 沿 NW 向构 造 带 侵 入 ， 经 过 再 次熔 离 、 结 晶、 贯 入 ， 形成晚期贯入一分凝式铁矿和铁磷矿 。

此期 矿 床较早期形成矿床 品位更富、 规模更 大以黑山铁 矿床为代表 ， 其成矿时代约为 9 0 0 Ma 因此 ， 黑 山钒 钛 磁 铁 矿 和铁 磷矿 床是 本 区含 矿 岩浆晚期形成的矿床 ， 直接成矿母岩为橄榄苏长岩 而 大庙 钒钛 磁铁矿 床 和铁磷 矿 床是本 区含 矿岩 浆 由 早 期一 晚期 整 个 演化 过 程 中形成 的矿 床 ， 它 的直 接 成 矿母岩 既 有含 橄 榄 苏 长一 苏 长 岩 ， 又有 二 长一 苏 长 岩 根 据成 矿形 成 机 制 、 成 矿 模 式 结 合矿 床 形 成 的先后顺序、 赖以生成的空间位置、 物质来源及物质 2 2 河 北 地 质 2 0 1 4年 第 2期 集 中地能量( 如温度 。