河北承德黑山鐵礦床熱液成礦特征

王善輝　耿磊

摘 要：黑山大型釩鈦磁鐵礦礦床產(chǎn)于大廟斜長(zhǎng)巖雜巖體中，是承德地區(qū)最重要的“大廟式”巖漿型鐵礦床。筆者在礦區(qū)野外地質(zhì)觀察過程中發(fā)現(xiàn)，穿插于斜長(zhǎng)巖中的鐵磷礦脈、磁鐵礦硫化物礦脈有熱液成礦作用的顯示，表明黑山鐵礦床成因除傳統(tǒng)認(rèn)為的巖漿期結(jié)晶、熔離、礦漿貫入成礦作用外，還有熱液期的成礦作用發(fā)生。

關(guān)鍵詞：大廟式鐵礦床；礦質(zhì)背景；河北承德黑山

一、成礦地質(zhì)背景

黑山鐵礦床位于河北省承德市高寺臺(tái)鎮(zhèn)王營(yíng)村，地理坐標(biāo)為東經(jīng)11705139”～117。5215”，北緯40。09728”～41。10728”。礦區(qū)地處華北地臺(tái)北緣燕山臺(tái)褶帶與內(nèi)蒙地軸的交接地帶，區(qū)域上北有豐寧-隆化深斷裂，南有古北口一承德-平泉深斷裂；紅石砬一大廟深斷裂從礦區(qū)南部穿過。

礦區(qū)出露的地層以新太古界單塔子群變質(zhì)巖系為主，古元古界變質(zhì)深成巖類、中上元古界以碳酸鹽巖為主的沉積巖、中生界侏羅一白堊系火山及陸相碎屑沉積巖、第四系沖洪積物均有分布。

大廟斜長(zhǎng)巖雜巖體位于區(qū)內(nèi)大廟、馬營(yíng)至上蒼一帶，是我國(guó)唯一的巖體型斜長(zhǎng)巖雜巖體。其平面形態(tài)為三角形，東西長(zhǎng)約40km，南北寬2～9km，侵位于太古宙單塔子群角閃斜長(zhǎng)片麻巖中，因受到中生代侏羅-白堊系火山沉積地層的覆蓋，出露不連續(xù)。大廟斜長(zhǎng)巖雜巖體包括85%的斜長(zhǎng)巖，11%的蘇長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖，4%的紋長(zhǎng)二長(zhǎng)巖、石英紋長(zhǎng)二長(zhǎng)巖、花崗巖，以及少量的橄長(zhǎng)巖，相互間呈侵入接觸關(guān)系，賦存有豐富的Fe.Ti.P礦床。侵位年齡分別為斜長(zhǎng)巖1726±9Ma（Zhangeta1.，2007）、蘇長(zhǎng)巖1693±7Ma和紋長(zhǎng)二長(zhǎng)巖1715士6～1742±17Ma

二、礦床地質(zhì)特征

黑山大型釩鈦磁鐵礦礦床產(chǎn)于大廟斜長(zhǎng)巖雜巖體中，礦化嚴(yán)格受基性巖體的控制。礦區(qū)內(nèi)雜巖體主要由斜長(zhǎng)巖和蘇長(zhǎng)巖兩類基性巖組成。斜長(zhǎng)巖根據(jù)蝕變作用可分為鈉黝簾石化斜長(zhǎng)巖、綠泥石化斜長(zhǎng)巖、混染斜長(zhǎng)巖。鈉黝簾石化斜長(zhǎng)巖呈白色，由鈉黝簾石化的斜長(zhǎng)石組成，半自形中粗粒等粒鑲嵌結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，部分發(fā)生硅化而致密堅(jiān)硬；綠泥石化斜長(zhǎng)巖與前者相比，常分布在蘇長(zhǎng)巖體和鐵礦體周圍，是鐵礦體的近礦圍巖，以綠泥石為主的暗色礦物多沿斜長(zhǎng)巖后期脆性裂隙交代或充填，顯示后期熱液活動(dòng)的特點(diǎn)；混染斜長(zhǎng)巖的主要礦物成分除斜長(zhǎng)石外，還有紫蘇輝石、單斜輝石、鈦磁鐵礦、磷灰石等，巖石呈交代殘余結(jié)構(gòu)，斑雜狀、似角礫狀構(gòu)造，普遍發(fā)生了蝕變作用。蘇長(zhǎng)巖體呈不規(guī)則脈狀或透鏡狀，多為互不相連的獨(dú)立巖體，以巖體群出現(xiàn)。蘇長(zhǎng)巖與斜長(zhǎng)巖接觸界面截然，為斜長(zhǎng)巖固結(jié)后沿斜長(zhǎng)巖體的構(gòu)造裂隙侵入，蘇長(zhǎng)巖脈中可見斜長(zhǎng)巖的捕虜體。鐵礦體與蘇長(zhǎng)巖密切共生，蘇長(zhǎng)巖為礦源巖。

黑山鐵礦區(qū)目前有Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)兩個(gè)采區(qū)。Ⅰ采區(qū)有①、②號(hào)兩個(gè)礦體群，分布于地表（約海拔800m）至地下約一300m海拔標(biāo)高，由近百個(gè)礦體（盲礦體）組成，由于受壓扭性構(gòu)造控制，礦體向西偏南雁行斜列側(cè)伏。地表出露礦體有①.1、①-2、②.1及②-2等，盲礦體有①-5及①-6等，大部分為致密塊狀鐵礦石和鐵磷礦石，礦石中TFe>30%。Ⅱ采區(qū)中礦體主要為③、⑥和⑧號(hào)礦體群，礦體多呈不規(guī)則脈狀成群出現(xiàn)。與Ⅰ采區(qū)相比，Ⅱ采區(qū)礦石品位略低，磷含量更高。

黑山鐵礦的礦石類型按主要組成礦物的組合形式可分為（1）釩鈦磁鐵礦石：主要由釩鈦磁鐵礦組成，粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、填隙海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造；（2）鐵磷礦石：主要由釩鈦磁鐵礦和磷灰石組成，

粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，塊狀浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造；（3）含硫化物鐵礦石：由釩鈦磁鐵礦、磷灰石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、少量黃銅礦等組成，浸染狀結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造，TFe含量高低不定。脈石礦物主要為綠泥石、斜長(zhǎng)石、紫蘇輝石。圍巖可分兩類：一類是斜長(zhǎng)巖類，它們多作為貫人式高品位鐵礦石的直接圍巖，礦體與圍巖界限明顯；另一類礦體圍巖是蘇長(zhǎng)巖類。礦化蝕變發(fā)育，主要為綠泥石化，并常發(fā)育與綠泥石共生的石英。

三、熱液成礦特征

黑山鐵礦床成礦作用發(fā)生在斜長(zhǎng)巖侵位固結(jié)后。前人認(rèn)為成礦作用發(fā)生于巖漿期，或?yàn)楹V蘇長(zhǎng)巖質(zhì)巖漿侵位形成具海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造的鐵礦石；或以巖漿活動(dòng)晚期熔離的礦漿貫人，形成具有塊狀構(gòu)造的礦石。

筆者研究發(fā)現(xiàn)，黑山Ⅰ、Ⅱ采區(qū)斜長(zhǎng)巖中的鐵礦化、鐵磷礦化和含硫化物礦化均為沿?cái)鄬踊蛄严冻涮罱淮梢虻臒嵋盒偷V化：

（一）鐵礦化：釩鈦磁鐵礦主要呈脈狀分布于斜長(zhǎng)巖中的斷裂破碎帶中，界線截然，脈粗細(xì)不一，分支多，產(chǎn)狀復(fù)雜，斷裂破碎帶中可見磁鐵礦透鏡體。沿斜長(zhǎng)巖裂隙交代的鐵礦化與圍巖界線截然，礦脈邊部有淡青色蝕變邊，為斜長(zhǎng)石的絹云母化所致，具有熱液成礦的特征。

（二）鐵磷礦化：鐵磷礦化與鐵礦化密切共生，釩鈦磁鐵礦-磷灰石呈脈狀發(fā)育于斜長(zhǎng)巖中，為斜長(zhǎng)巖固結(jié)成巖后沿脆性斷裂裂隙進(jìn)入，礦脈邊部的斜長(zhǎng)巖發(fā)生了蝕變，有綠泥石化、綠簾石化等。礦脈中鐵礦化和鐵磷礦化具有明顯的分帶，一

般中心以釩鈦磁鐵礦為主，礦脈兩側(cè)為釩鈦磁鐵礦和磷灰石共生的鐵磷礦化，二者界線較清楚，有人認(rèn)為該礦脈為礦漿貫入成因，但筆者在該礦脈的磷灰石中只發(fā)現(xiàn)大量流體包裹體，沒有找到熔融包裹體，說明是熱液充填鋤脈。該礦脈也符合熱液階段性礦化的特點(diǎn)：首先是富揮發(fā)分的鐵磷礦化先發(fā)生，然后釩鈦磁鐵礦充填裂隙中心。③含硫化物鐵礦化：斜長(zhǎng)巖中可見含硫化物鐵礦脈，硫化物（磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦）均勻分布于釩鈦磁鐵礦中，邊部有綠泥石化邊及綠泥石網(wǎng)脈，該綠泥石也成網(wǎng)脈穿插于斜長(zhǎng)巖中，顯示熱液成礦特征。

四、結(jié)論

（一）河北承德黑山鐵礦床除發(fā)育巖漿結(jié)晶分異、熔離貫人型礦化外，還發(fā)育熱液成因的鐵礦化、鐵磷礦化和含硫化物鐵礦化。

（二）鐵磷礦石的磷灰石中原生包裹體為流體包裹體，其均一溫度雖然變化范圍大，但鹽度高、子礦物種類復(fù)雜，組成中富含CO：和CH。等，顯示以巖漿熱液為主。

（三）成礦機(jī)理可能與大氣降水對(duì)巖漿熱液的稀釋有關(guān)，沸騰作用可能不重要。

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