河北承德大廟鐵礦礦床地質特征與成因探討

王夢超 梁景利 唐慶宇

摘 要：承德大廟鐵礦是斜長巖作為主要賦鐵巖石，鐵礦石品位略高且埋藏相對較淺，蘇長巖相對斜長巖品位低，埋藏較深，埋藏在斜長巖底部，近年來，經過多年的開采，淺層礦開采的幾乎枯竭，深部勘測開采礦石是當前所面對的問題，大廟鐵礦床在深部具有巨大的富礦巖體，找礦潛力和前景巨大。

關鍵詞：承德大廟；流體侵染

1 地質背景

中國前寒武紀鐵礦床的空間分布與中國前寒武紀地殼演化緊密相連。中國前寒武紀地殼的形成、發展和演化經歷了多次地質運動大事件和演化階段及相應的成礦作用，而作為在前寒武紀分布頻率較高的鐵礦床其分布的特征也與之有關。大廟地區作為華北板塊的一部分，經過這樣的演化之后該區的地質環境極為有利于元素和有益礦物的富集從而形成礦床，礦區位于承德雙灤區的北部，隆化縣的南部，西鄰豐寧滿族自治縣東靠平泉縣，面積約為1.58平方千米，地理坐標：東經：117°51′00″—117°52′00″北緯：41°9′00″—40°41′10″，大地構造位置處于華北地臺北緣燕山臺褶帶與內蒙地軸的交接地帶，大廟處于板塊構造活動劇烈的地方，該地區斷裂、褶皺眾多，有豐寧—隆化大深斷裂帶等。該區內出露地層主要為新太古界變質表殼巖系，古元古界變質深成巖類、中元古界、中生界火山及陸相碎屑沉積巖亦有廣泛分布，巖漿巖主要有斜長巖和蘇長巖兩種類型，總體分布情況是底部是蘇長巖上部為斜長巖。

2 區域地質特征

大廟鐵礦床主要受近東西方向碰撞的斷層影響和龍潭溝--岔溝斷裂帶構造控制，礦體在總體上近似呈南北方向展布稍偏東向，傾向南偏東向，傾角在50°左右。大廟斜長巖體主要分布在地表淺部，蘇長巖主要分布在斜長巖體的下面及其周邊，兩類巖石接觸帶不是特別的明顯為漸變過渡類型。斜長巖是大廟雜巖體淺部的主要組成單元也是大廟式鐵礦的賦礦巖石，大廟斜長巖為主要出露巖體，因而大廟斜長巖體是本區蘊藏礦產最豐富的巖體，斜長巖野外露頭觀察幾乎全部由斜長石組成，巖性變化主要表現為顏色和變形特征的變化，斜長巖主要為碎斑結構，基質為碎裂結構或等粒變晶結構，根據前人的研究，淺色斜長巖是暗色斜長巖蝕變的結果，根據蝕變礦物組合特征，可以劃分出鈉黝簾石化斜長巖、硅化鈉黝簾石化斜長巖等變種，不同蝕變巖石之間為漸變過渡關系，表明它們是在同一個流體場中蝕變的產物。蘇長巖常常呈脈狀出現在斜長巖的構造裂隙中，蘇長巖體多以巖體群出現，受構造控制，并呈脈狀、透鏡狀及其他不規則狀，多為互不相連的獨立巖體分布于斜長巖體內。蘇長巖在斜長巖中均呈明顯的侵入接觸關系，具有明顯的侵入接觸蝕變帶和斜長巖的捕虜體。蘇長巖與鐵礦體有成因聯系。在蘇長巖體中有分異式浸染礦體，在蘇長巖接觸帶及其圍巖中的礦體為貫入式礦體。

3 礦體地質特征

大廟地區地質演化背景最為深遠，在前寒武紀時期大廟地區迎來了成礦密集時期。大廟地區是北方出產鐵礦物主要產區，具有以下特點：成礦規模由弱到強再到弱；從古太古代到新元古代鐵礦的成礦規模具明顯變化。礦床類型由簡單到復雜再簡單。該區的成礦時期漫長所以礦床多會具有多期性、多樣性、疊加性和新生性。大廟式鐵礦屬于晚期巖漿型鐵礦床，成礦時期是元古宙，地處板塊劇烈碰撞的大陸邊緣環境中，由受板塊活動的影響地下深處產生壓力巖漿噴發上升侵入形成。太古宙末期豐寧—隆化和紅石砬—大廟兩條深斷裂開始活動，到元古代早期豐寧—隆化深斷裂帶成為海陸分界線（北側為陸地；南側為古海盆），在兩條深斷裂附近形成高鋁堿性玄武巖巖漿房。在巖漿房中由于重力及結晶分異作用下原始巖漿分成三層熔漿：上層為硅鋁熔漿、中層為鐵鎂硅鋁熔漿、下層為鐵質礦漿。在高溫高壓作用下，原始巖漿中硅鋁熔漿生成少量斜長石；鐵鎂硅鋁熔漿中生成少量紫蘇輝石。由于兩條深斷裂持續的活動，在兩斷裂之間的斷塊斜長巖巖塊南側上升；北側下降，在壓扭力作用下，使硅鋁質熔漿以強迫侵位穹窿式緩慢侵入上升，兩端及邊部侵位較低，頂蝕作用不強，邊部有少量片麻巖及碳酸鹽捕虜體，伴隨斜長巖生成，產生氣液作用，使斜長巖普遍受到鈉黝簾石化作用。在斜長巖冷凝結晶后，仍受到區域壓扭力作用生成北東向和北西向壓扭性斷裂帶，在高溫高壓下，鐵鎂硅鋁熔漿沿深斷裂及斷裂帶多期次的侵入上升，生成淡色蘇長巖-二長蘇長巖-蘇長巖等，在晚期蘇長巖結晶時生成分凝式鐵磷礦及貧鐵礦。伴隨蘇長巖體生成，富含揮發分的鐵質礦漿，其滲透能力較強，運移到蘇長巖體周圍斜長巖之斷裂及裂隙中，生成眾多不等的鐵磷礦體。鐵質礦漿隨后侵入上升，由于滲透能力相對較弱，多在蘇長巖體下盤斜長巖之斷裂及裂隙中和斜長巖與蘇長巖接觸帶沉淀，在礦漿沖擊、同化、溶蝕下生成貫入式鐵礦；在蘇長巖體內有時也生成貫入式鐵礦。隨著礦漿侵入沉淀，鐵礦漿中殘留富鈷鎳硫鉻合物的高溫熱液，它們跟隨鐵礦漿上升，在鐵礦體周圍有利的構造位沉淀生成鈷鎳礦體。

4 結論

1.大廟礦區深部和淺部成礦方式明顯不同，礦區的深部主要發育蘇長巖，以蘇長巖為主要的賦存巖，在淺部以斜長巖為主要賦存巖體，他們并不是同一時期形成的。

2.大廟鐵礦深部可能存在較大的低品位鐵礦體，目前受經濟水平和開采技術等一系列因素的影響，未能合理開發利用。