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名称 河北省涞源县黄花滩铁矿地质特征
发布机构 索引号 2189234/2009-00327
主题分类 科技发展 文号 2189234/2009-00327
发布日期 2009-10-12 主题词

河北省涞源县黄花滩铁矿地质特征

发布日期:2009-10-12 00:00 信息来源: 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

 

1区域地质背景

黄花滩铁矿位于阜平变质杂岩核西北缘,区域出露阜平、五台表壳岩和五台旋回变质深成岩,经多期多阶段的变形变质作用,形成了以推覆体构造为主的区域构造格架。

阜平、五台表壳岩是一套具典型沉积特征的火山岩~碎屑岩~碳酸盐岩~硅铁岩建造变质岩石组合,变质程度为麻粒岩相-低角闪岩相。阜平表壳岩为叠卜安岩组黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩,五台表壳岩为金刚库岩组黑云变粒岩,分布于叠卜安岩组外围。

变质深成岩黄花滩片麻岩、沙果园变质二长花岗岩,变质程度均为低角闪岩相。黄花滩片麻岩沿区域片麻理延伸,呈不规则带状展布。沙果园变质二长花岗岩主要沿五台岩群与阜平岩群接触带分布

推覆体构造继承改造了早期变形变质作用形迹,控制了区域岩性的展布。五台表壳岩及五台旋回变质深成岩右旋推覆于阜平表壳岩之上,呈北东向平行带状展布,片麻理呈倾向北西,倾角25°—40°。沿接触带或沿不同岩组之间的界面形成右旋韧性剪切变形带,带中各种岩石强烈透镜化和平行化,剪切应变和固态流变迹象发育。

区域铁矿赋存于太古界五台岩群金刚库岩组中,严格受层位控制,自黄花滩向南西,经叶树沟、韩富沟、旺儿沟、拴马桩,向西入山西境内,绵延13Km,形成独山城铁矿层。航磁异常峰值尖锐,曲线圆滑,多峰,梯度变化大(△Tmax1400—2200nT),呈北东向不规则哑铃形搌布。

2矿床地质特征

黄花滩铁矿位于独山城铁矿层北东端。矿区大面积出露五台岩群金刚库岩组,岩性为黑云变粒岩、角闪变粒岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩及角闪磁铁石英岩;矿区西北部为沙果园变质二长花岗岩,与金刚库岩组呈侵入接触;东南部为阜平表壳岩叠卜安岩组,岩性为黑云斜长片麻岩、与金刚库岩组呈韧性剪切变形接触。岩性剖面如下:

变质二长花岗岩。与下覆岩层为侵入接触关系;

黑云变粒岩、黑云角闪变粒岩夹层状斜长角闪岩:与下覆岩层无明显界线,片麻理产状一致。黑云变粒岩、黑云角闪变粒岩呈渐变过度关系,斜长角闪岩呈透镜状夹层;

黑云变粒岩夹条带状磁铁石英岩(矿层):与下覆岩层无明显界线,片麻理产状一至。磁铁石英岩呈条带状,宽度一般为5mm,最宽可达10cm。磁铁石英岩条带沿片麻理不均匀分布于黑云变粒岩中,条带密集时构成矿层;

黑云变粒岩:片麻理产状北西倾,倾角40°-45°,与下伏黑云斜长片麻岩界线明显;

黑云斜长片麻岩:未见底。片麻理产状北西倾,倾角20-30°。与上层黑云变粒岩片麻理产状差别明显,倾向变缓10°以上。

黄花滩铁矿赋存于黑云变粒岩夹条带状磁铁石英岩(矿层)中,属太古界五台岩群金刚库岩组。经详查共圈定8个矿体,获得铁矿石资源量(333+332)1576万吨,规模达中型。矿体呈复层状,严格受层位限制,矿体长180~1680m,厚1~14.58m,品位(TFe)15.45~28.76%,平均品位TFe20.35%。由于右旋剪切推覆型韧性剪切变形作用,矿体呈似层状,透镜状,倾向290~320°,倾角40~45°,与片麻理产状一致。

其中Ⅳ、Ⅴ号矿体铁资源量占矿区铁资源总量的90.23%,为主矿体。

Ⅳ号矿体:分布于矿区西北部,控制走向长度1300m,倾向控制斜深200~680m,矿体厚1.53~11.84m,平均厚4.31 m,品位TFe15.01~28.76%,平均品位TFe20.67%。铁矿石资源量(3332+333)624万吨,占矿区铁资源总量的39.59%。

Ⅴ号矿体:分布于矿区西北部,控制走向长度1680m,倾向控制斜深200~400m, 矿体厚1~11.28m,平均厚3.34 m,品位TFe15.05~28.15%,平均品位TFe20.35%。铁矿石资源量(3332+333)798万吨,占矿区铁资源总量的50.63%。

黄花滩铁矿矿石自然类型属磁铁角闪石英岩型。细粒变晶结构,条带状、条痕状构造为主,少量块状构造。主要矿物为石英、角闪石、磁铁矿,少量黑云母,偶见石榴石。磁铁矿含量15~35%,呈他形粒状,稍有拉长,大致定向延伸,粒度为1~0.018mm,一般为0.3mm。部分被赤铁矿、磁赤铁矿交代,后者在前者中呈不规则的絮状、云雾状分布,含量约2%。黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿含量甚微,呈包体状态存在于磁铁矿中。褐铁矿多见于地表,主要分布在磁铁矿裂隙中或呈细脉状穿插于脉石矿物中。石英呈他形粒状集合体,稍有拉长,与磁铁矿接触边界一般较为平直,部分为港湾状及锯齿状。角闪石呈绿色板柱状,半自形晶,略具定向性。其边部被次闪石轻微交代。角闪石与磁铁矿相伴生,组成矿石中的黑条带,与稍有拉长的石英组成矿石中的白条带。条带宽度一般为1~2mm,相间排列。少量的黑云母呈半自形细小叶片嵌于石英间隙内或普通角闪石与磁铁矿粒间。

块状构造矿石条带状、条痕状构造矿石中,且全铁品位相对较高。

有用组份铁主要赋于磁铁矿中(表1、2),其次为褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿及角闪石、黑云母等含铁矿物中。磁性铁占有率(mFe/TFe)平均为63.38%,最高78.62%,均小于85%,属弱磁性矿石。有害组份(表3)主要有磷(P)和硫(S),含量均低于规定的允许含量范围,属低硫磷矿石。矿石中磷含量0.095~0.12%,平均0.11%;矿石中硫含量0.14~0.33%,平均含量为0.19%。属低硫磷需选贫铁矿工业类型。

统计黄花滩铁矿323个样品mFe和TFe的分析结果,磁性铁占有率(mFe/TFe)变化趋势随TFe含量增高而增高。TFe<10%时,磁性铁占有率20.02%,10%≤TFe<15%时,磁性铁占有率30%,15%≤TFe<20%时,磁性铁占有率46.90%,20%≤TFe<25%时,磁性铁占有率61.24%,25%≤TFe<35%时,磁性铁占有率71.93%。

矿石样品化学全分析结果(表1)还表明,随TFe含量增高,SiO2、Al2O3含量则减少。

综上所述,矿床特征表明黄花滩铁矿属受变质沉积铁矿床,与鞍山式沉积变质铁矿床等典型沉积变质铁矿床具相似特征。

1. 鞍山式铁矿床赋存于一套具海洋火山一沉积岩系特征的变质岩石组合中,受层位控制。变质程度为高绿片岩—角闪岩相。 黄花滩铁矿原岩为陆棚裂谷环境中形成的中基性、中酸性火山碎屑—含铁硅质沉积岩建造,变质程度为高绿片岩相—低角闪岩相

2. 鞍山式铁矿床矿石呈致密块状和条带状,角闪石+磁铁矿+石英组合、磁铁矿+石英等组合。 黄花滩铁矿为条带状、条痕状,块状较少。矿石为角闪石+磁铁矿+石英组合。矿体均呈似层状、透镜状。

3. 鞍山式铁矿床绝大部分是贫矿,并且含硫磷低。少量富铁矿石以致密块状为主并赋存于贫矿中。黄花滩铁矿全铁含量单样最高34.28%,矿体15.45~28.76%,属贫矿。含硫磷低,分别是0.095~0.12%和0.14~0.33%。全铁品位相对较高的块状构造矿石条带状、条痕状构造矿石中。

3结束语

3.1黄花滩铁矿虽然随阜平变质杂岩核经历了多期多阶段的变形变质作用,规模仍达中型。矿层受层位控制,矿体延伸稳定,厚度变化较大。为在太古界五台岩群金刚库岩组下部寻找具有一定规模的受变质沉积铁矿床提供了实例。

3.2黄花滩铁矿矿石的结构、构造,化学成分及磁性铁占有率等特征,为研究区域变质成矿作用提供了资料。

表1  岩石化学全分析结果表

0.7

室编号

81499

81502

81507

81508

平均

送样号

4

5

6

7

SiO2

50.76

48.56

51.12

44.6

50

Al2O3

7.34

5.99

6.91

5.39

6.99

Fe2O3

13.78

20.98

14.05

20.45

15.37

FeO

13.63

14.48

17.25

18.55

15.76

MgO

3.54

1.84

2.55

2.78

2.62

CaO

4.55

2.31

2.43

2.87

2.99

Na2O

2.01

2.12

1.49

1.76

1.91

K2O

2.27

1.63

1.84

1.67

1.87

H2O+

0.54

0.82

0.86

0.87

CO2

0.27

0.43

0.36

0.38

0.42

TiO2

0.36

0.24

0.34

0.24

0.3

P2O5

0.27

0.25

0.22

0.24

0.25

MnO

0.05

0.04

0.05

0.04

0.04

SO3

0.43

0.34

0.41

0.34

0.47

总量

99.8

99.91

99.84

100.17

 

表2 物相分析结果表

组合样号

采 样

样 号

TFe

MFe

赤褐铁及可溶硅酸铁 (%)

硫化铁

难溶硅酸铁

地 点

(%)

(%)

(%)

(%)

22GZH04

Tc39-1

233-249

21.47

9.62

9.45

0.1

2.13

44.81

22GZH05

Tc39-3

97-99

19.94

11.33

6.17

0.16

2.32

56.82

22GZH06

Tc45-1

374-390

21.83

7.72

10.59

0.13

3.49

35.36

22GZH07

Tc45-2

395-407

21.49

13.45

5.84

0.14

2.05

62.59

22GZH08

Tc45-2

411-416

20.94

12.37

6.14

0.12

2.37

59.07

22GZH09

Tc45-2

471-420

21.04

14

5.17

0.12

1.94

66.54

平均

 

 

21.12

11.42

7.23

0.13

2.38

54.07

注 独山城铁矿韩富沟区段矿石 ,1978

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河北省涞源县黄花滩铁矿地质特征

2009-10-12

 

1区域地质背景

黄花滩铁矿位于阜平变质杂岩核西北缘,区域出露阜平、五台表壳岩和五台旋回变质深成岩,经多期多阶段的变形变质作用,形成了以推覆体构造为主的区域构造格架。

阜平、五台表壳岩是一套具典型沉积特征的火山岩~碎屑岩~碳酸盐岩~硅铁岩建造变质岩石组合,变质程度为麻粒岩相-低角闪岩相。阜平表壳岩为叠卜安岩组黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩,五台表壳岩为金刚库岩组黑云变粒岩,分布于叠卜安岩组外围。

变质深成岩黄花滩片麻岩、沙果园变质二长花岗岩,变质程度均为低角闪岩相。黄花滩片麻岩沿区域片麻理延伸,呈不规则带状展布。沙果园变质二长花岗岩主要沿五台岩群与阜平岩群接触带分布

推覆体构造继承改造了早期变形变质作用形迹,控制了区域岩性的展布。五台表壳岩及五台旋回变质深成岩右旋推覆于阜平表壳岩之上,呈北东向平行带状展布,片麻理呈倾向北西,倾角25°—40°。沿接触带或沿不同岩组之间的界面形成右旋韧性剪切变形带,带中各种岩石强烈透镜化和平行化,剪切应变和固态流变迹象发育。

区域铁矿赋存于太古界五台岩群金刚库岩组中,严格受层位控制,自黄花滩向南西,经叶树沟、韩富沟、旺儿沟、拴马桩,向西入山西境内,绵延13Km,形成独山城铁矿层。航磁异常峰值尖锐,曲线圆滑,多峰,梯度变化大(△Tmax1400—2200nT),呈北东向不规则哑铃形搌布。

2矿床地质特征

黄花滩铁矿位于独山城铁矿层北东端。矿区大面积出露五台岩群金刚库岩组,岩性为黑云变粒岩、角闪变粒岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩及角闪磁铁石英岩;矿区西北部为沙果园变质二长花岗岩,与金刚库岩组呈侵入接触;东南部为阜平表壳岩叠卜安岩组,岩性为黑云斜长片麻岩、与金刚库岩组呈韧性剪切变形接触。岩性剖面如下:

变质二长花岗岩。与下覆岩层为侵入接触关系;

黑云变粒岩、黑云角闪变粒岩夹层状斜长角闪岩:与下覆岩层无明显界线,片麻理产状一致。黑云变粒岩、黑云角闪变粒岩呈渐变过度关系,斜长角闪岩呈透镜状夹层;

黑云变粒岩夹条带状磁铁石英岩(矿层):与下覆岩层无明显界线,片麻理产状一至。磁铁石英岩呈条带状,宽度一般为5mm,最宽可达10cm。磁铁石英岩条带沿片麻理不均匀分布于黑云变粒岩中,条带密集时构成矿层;

黑云变粒岩:片麻理产状北西倾,倾角40°-45°,与下伏黑云斜长片麻岩界线明显;

黑云斜长片麻岩:未见底。片麻理产状北西倾,倾角20-30°。与上层黑云变粒岩片麻理产状差别明显,倾向变缓10°以上。

黄花滩铁矿赋存于黑云变粒岩夹条带状磁铁石英岩(矿层)中,属太古界五台岩群金刚库岩组。经详查共圈定8个矿体,获得铁矿石资源量(333+332)1576万吨,规模达中型。矿体呈复层状,严格受层位限制,矿体长180~1680m,厚1~14.58m,品位(TFe)15.45~28.76%,平均品位TFe20.35%。由于右旋剪切推覆型韧性剪切变形作用,矿体呈似层状,透镜状,倾向290~320°,倾角40~45°,与片麻理产状一致。

其中Ⅳ、Ⅴ号矿体铁资源量占矿区铁资源总量的90.23%,为主矿体。

Ⅳ号矿体:分布于矿区西北部,控制走向长度1300m,倾向控制斜深200~680m,矿体厚1.53~11.84m,平均厚4.31 m,品位TFe15.01~28.76%,平均品位TFe20.67%。铁矿石资源量(3332+333)624万吨,占矿区铁资源总量的39.59%。

Ⅴ号矿体:分布于矿区西北部,控制走向长度1680m,倾向控制斜深200~400m, 矿体厚1~11.28m,平均厚3.34 m,品位TFe15.05~28.15%,平均品位TFe20.35%。铁矿石资源量(3332+333)798万吨,占矿区铁资源总量的50.63%。

黄花滩铁矿矿石自然类型属磁铁角闪石英岩型。细粒变晶结构,条带状、条痕状构造为主,少量块状构造。主要矿物为石英、角闪石、磁铁矿,少量黑云母,偶见石榴石。磁铁矿含量15~35%,呈他形粒状,稍有拉长,大致定向延伸,粒度为1~0.018mm,一般为0.3mm。部分被赤铁矿、磁赤铁矿交代,后者在前者中呈不规则的絮状、云雾状分布,含量约2%。黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿含量甚微,呈包体状态存在于磁铁矿中。褐铁矿多见于地表,主要分布在磁铁矿裂隙中或呈细脉状穿插于脉石矿物中。石英呈他形粒状集合体,稍有拉长,与磁铁矿接触边界一般较为平直,部分为港湾状及锯齿状。角闪石呈绿色板柱状,半自形晶,略具定向性。其边部被次闪石轻微交代。角闪石与磁铁矿相伴生,组成矿石中的黑条带,与稍有拉长的石英组成矿石中的白条带。条带宽度一般为1~2mm,相间排列。少量的黑云母呈半自形细小叶片嵌于石英间隙内或普通角闪石与磁铁矿粒间。

块状构造矿石条带状、条痕状构造矿石中,且全铁品位相对较高。

有用组份铁主要赋于磁铁矿中(表1、2),其次为褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿及角闪石、黑云母等含铁矿物中。磁性铁占有率(mFe/TFe)平均为63.38%,最高78.62%,均小于85%,属弱磁性矿石。有害组份(表3)主要有磷(P)和硫(S),含量均低于规定的允许含量范围,属低硫磷矿石。矿石中磷含量0.095~0.12%,平均0.11%;矿石中硫含量0.14~0.33%,平均含量为0.19%。属低硫磷需选贫铁矿工业类型。

统计黄花滩铁矿323个样品mFe和TFe的分析结果,磁性铁占有率(mFe/TFe)变化趋势随TFe含量增高而增高。TFe<10%时,磁性铁占有率20.02%,10%≤TFe<15%时,磁性铁占有率30%,15%≤TFe<20%时,磁性铁占有率46.90%,20%≤TFe<25%时,磁性铁占有率61.24%,25%≤TFe<35%时,磁性铁占有率71.93%。

矿石样品化学全分析结果(表1)还表明,随TFe含量增高,SiO2、Al2O3含量则减少。

综上所述,矿床特征表明黄花滩铁矿属受变质沉积铁矿床,与鞍山式沉积变质铁矿床等典型沉积变质铁矿床具相似特征。

1. 鞍山式铁矿床赋存于一套具海洋火山一沉积岩系特征的变质岩石组合中,受层位控制。变质程度为高绿片岩—角闪岩相。 黄花滩铁矿原岩为陆棚裂谷环境中形成的中基性、中酸性火山碎屑—含铁硅质沉积岩建造,变质程度为高绿片岩相—低角闪岩相

2. 鞍山式铁矿床矿石呈致密块状和条带状,角闪石+磁铁矿+石英组合、磁铁矿+石英等组合。 黄花滩铁矿为条带状、条痕状,块状较少。矿石为角闪石+磁铁矿+石英组合。矿体均呈似层状、透镜状。

3. 鞍山式铁矿床绝大部分是贫矿,并且含硫磷低。少量富铁矿石以致密块状为主并赋存于贫矿中。黄花滩铁矿全铁含量单样最高34.28%,矿体15.45~28.76%,属贫矿。含硫磷低,分别是0.095~0.12%和0.14~0.33%。全铁品位相对较高的块状构造矿石条带状、条痕状构造矿石中。

3结束语

3.1黄花滩铁矿虽然随阜平变质杂岩核经历了多期多阶段的变形变质作用,规模仍达中型。矿层受层位控制,矿体延伸稳定,厚度变化较大。为在太古界五台岩群金刚库岩组下部寻找具有一定规模的受变质沉积铁矿床提供了实例。

3.2黄花滩铁矿矿石的结构、构造,化学成分及磁性铁占有率等特征,为研究区域变质成矿作用提供了资料。

表1  岩石化学全分析结果表

0.7

室编号

81499

81502

81507

81508

平均

送样号

4

5

6

7

SiO2

50.76

48.56

51.12

44.6

50

Al2O3

7.34

5.99

6.91

5.39

6.99

Fe2O3

13.78

20.98

14.05

20.45

15.37

FeO

13.63

14.48

17.25

18.55

15.76

MgO

3.54

1.84

2.55

2.78

2.62

CaO

4.55

2.31

2.43

2.87

2.99

Na2O

2.01

2.12

1.49

1.76

1.91

K2O

2.27

1.63

1.84

1.67

1.87

H2O+

0.54

0.82

0.86

0.87

CO2

0.27

0.43

0.36

0.38

0.42

TiO2

0.36

0.24

0.34

0.24

0.3

P2O5

0.27

0.25

0.22

0.24

0.25

MnO

0.05

0.04

0.05

0.04

0.04

SO3

0.43

0.34

0.41

0.34

0.47

总量

99.8

99.91

99.84

100.17

 

表2 物相分析结果表

组合样号

采 样

样 号

TFe

MFe

赤褐铁及可溶硅酸铁 (%)

硫化铁

难溶硅酸铁

地 点

(%)

(%)

(%)

(%)

22GZH04

Tc39-1

233-249

21.47

9.62

9.45

0.1

2.13

44.81

22GZH05

Tc39-3

97-99

19.94

11.33

6.17

0.16

2.32

56.82

22GZH06

Tc45-1

374-390

21.83

7.72

10.59

0.13

3.49

35.36

22GZH07

Tc45-2

395-407

21.49

13.45

5.84

0.14

2.05

62.59

22GZH08

Tc45-2

411-416

20.94

12.37

6.14

0.12

2.37

59.07

22GZH09

Tc45-2

471-420

21.04

14

5.17

0.12

1.94

66.54

平均

 

 

21.12

11.42

7.23

0.13

2.38

54.07

注 独山城铁矿韩富沟区段矿石 ,1978