河北承德张营子钒钛磁铁矿床地质特征与成因浅析.docx

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1、河d匕承德张营子机钛磁铁矿床地质特征与成因浅析张背子钿钛磁铁矿床位于红石敏-大庙-娘娘庙深断裂南侧，产于超基性岩体内，受区域次级构造控制，侵入于晚太古代变粉岩中，矿床成因为岩浆晚期分异式铁矿。标签：超基性岩讥钛磁铁矿地质特征矿床成因张营子钿钛磁铁矿位于河北省承馅县高寺台镇，是河北省地矿局第四地质大队于2011年在分析匏C-20I0-I94的航磁异常基础上开展异常验证工作时发现的。经2013年度普查，预测资源量(334)工业品位讥钛磁铁矿石为1.OI亿吨，达到大型铁矿床。本区的帆钛磁铁矿是以铁、钿、铜、铳等同时开发利用的综合性矿种，经济价值较高,对该矿床的勘查开发可满足国内、省内对铁矿石的需求，

2、具有全要的现实意义。1区域地质背兔张营子矿区位于华北地台北缘，燕山白褶带与内蒙地轴的交接地带，属台褶带边缘的断裂隆起区大庙穹断束(N级)构造单元中。区域上超基性岩体呈带状分布，自西向东较大岩体有铁马、高寺台、张营子和唐杖子超基性岩体，产出的矿产有钿钛磁铁矿、铁磷矿和格铁矿(图1。通过与相邻超基性岩体年龄相类比，初步确定张营子超基性岩体形成时代为海西期。2矿区地质2.1 地层矿区位于张营村北部，地表局部有少量太古代地层出南，岩性为黝帘石化斜长角闪岩和角闪斜长片麻岩。总体上片麻理产状：走向近东西，帧向北，帧向44。80。,以60。70。为主。片麻岩构成了中生代盆地基底，为海西期超基性岩体侵入围岩，

3、它们与上邀的中生代地必呈角度不整合接触.侏罗系中统地层在本区分部广泛，呈角度不整合覆盖于太古代变质岩及超基性岩体之上。侏岁系中统九龙山组(J2j),按岩性可分为三层：底部为紫红色粉砂岩夹少是砂岩、砾岩；中部为紫灰色岩屑熔结凝灰岩：上部为紫红色砂砾岩。智瞽山组(J2t)岩性以灰紫灰黑色安山岩为主，局部夹红褐色砂岩、粉砂岩、砾岩。后城组(J2h)为典里的,承德砾岩”，是一套河流相红色砂砾岩地层，岩性为紫红色砾岩、砂砾岩。第四系全新统主要为坡积、冲洪积，沿坡籁、沟谷分布。矿区位于大庙娘娘庙深断裂南侧，矿区内超基性岩体受深断裂次级构造控制呈岩墙产出.按成矿时间分为成矿前、成矿期、成矿后构造，分述如下：

4、成矿前构造为深断裂的次级构造，已被超基性岩体侵位占据，根据岩（矿）体产出形态、分布规律、排列组合等分析研究，确定以压扭性构造为主。该构造西起郭杖子村东,止于山西营村西,长约2Km,宽约300m,总体走向近东西,帧向北，领角60。80。,控制了超基性岩体和饥钛磁铁旷体的产出和展布。成矿期构造继承了成矿前构造，由超基性岩体扩容、冲击、同化，改造了成矿前构造.在岩体中见片麻岩残留体，在岩体边绥局部有角闪混染片麻岩和角闪石岩枝脉穿切片麻岩现缭。成矿后构造主要表现为较少的压性断裂及张性裂隙。压性断裂规模很小，岩体中同部见糜梭岩化：张性裂隙多被后期的闪长责岩脉所充填，时矿体破坏作用较小。2.3 岩浆岩超基

5、性岩体呈厚大岩墙状，由辉石岩、纯橄岩、角闪石岩及三者之间的过渡岩而组成，被中生代地层所覆盖掩埋，通常称为张营子掩埋超基性皆体，其基本特征如下：2.3.1 超基性岩体形态、产状及空间分布张营子超基性岩体受红石应大庙娘娘庙深断裂次缎构造控制，沿深断裂南侧侵入于晚太古代变质岩中，受压扭性构造控制，岩体走向近东西，倾向北，中上部倾角70。85。，下部产状逐渐趋缓为60。，呈岩墙状产出。通过钻孔施工,现控制岩体长IKm,宽约300m,根据地磁异常形态和规模推测岩体西起小蛤蝶沟,东至山西营村西,长2Km,宽400m4线带为岩体中心膨大部位，由4线向东西两侧逐渐收窄.23.2超基性岩体岩相划分张营子超基性岩

6、体分异作用较好，形成不同的岩相、岩石类型，从中段平面图和横、纵剖面图上看，岩体由三个岩相组成即橄榄岩相、辉石岩相和角闪石岩相。岩体主体部位由辉石岩、橄榄辉石岩及角闪辉石岩组成，统称为辉石岩相：在岩浆结晶过程中，首先结晶的橄榄石聚集在一起，形成异离体,呈透镜状分布于辉石岩相的上部,由中细粒辉敏岩和纯微岩组成，称为橄榄岩相：而在辉石岩相的四周，尤其是其底板被晚期的角闪石岩呈镶边状包用，构成角闪石岩相，另见有少量知闪行岩呈脉状沿片麻岩裂隙侵入。超基性岩体的直接围皆为用闪斜长片麻岩或绢云斜长片麻岩，接触界线较清晰，混杂和蚀变现象微弱。按镁铁比值不同可将超基性岩划分为3类，即镁铁比值6.5片称镁侦超基性

7、岩，将镁铁比值介于2-65者称铁质超基性岩，将镁铁比值介丁052者称为更铁质超基性岩。张背子超战性岩体各岩性的铁铁比值为1.73-3.98,与高寺台超基性岩体比对MgZFe比值低12%,由此可知，张营子超基性岩体为铁质富铁质超基性岩（据吴利仁）。由图2可知，所有向量均落在两个面内，且碱性面内的向量都以一定角度向右倾斜，说明本岩体为含有较高CaO成分的正常超基性岩。所有向垃从上而下逐渐靠近铁镁轴，并且向量产状变陡，说明张营子岩体具一定含量暗色矿物，并向下逐渐增多，铁镁含量亦增高，钙质含量降低，鞋性程度越来越高。碱性面内的向fil：都向右帧斜，且倾斜角度较大，说明本区的岩石化学成分富钙镁而贫钾钠。

8、与高寺台岩体对比，本区各岩性略偏上，说明本岩体MgO含显较低，基性程度略差：各向量长度短且产状旋，说明铁质含是较高.因此，总体上看张营子岩体比高寺白岩体基性程度略低，但更富含铁质，这正是本区形成较大规模钿钛磁铁矿的原因。3矿体地质特征3.1犷体特征张营子乳钛磁铁矿体赋存在被中生.代地层掩埋的超基性岩体中，经连接对比，由上而下划分出三个犷体（群），其中矿体群为主矿体，其工业品位矿体占全区工业总资源量77.1%,矿体群为次要矿体，矿体群只是低品位矿体.矿体群在空间上呈带状，以多层似层状产出。矿体由工业品位和低品位矿体组成,工业矿体往往集中在中、卜部，形态简单，层数较多，规模较大，所占全区（工业+低

9、品位）资源量比例近三分之%总体上看，上部矿体产状较陡，下部趋缓,矿体与岩体产状相近。（见图3）号矿体（群）为矿区次要矿体，主要赋存在辉石岩和橄榄岩中，矿体以多层似层状产出，单体多呈脉状和透镜状,具分枝、史合现象,由工业品位和低品位矿体组成.矿体厚度变化大，形态变化较史杂，品位变化亦不均匀，变化系数102.15%。矿体总体产状：走向85。，倾向北西,倾角65。72。0号矿体（群）为矿区生矿体，主要赋存在辉石岩中。矿体总体上呈巨厚屋状产出，具分枝、发合、膨胀,狭缩现象,由工业品位和低品位矿体组成.其中工业矿体呈多层似层状，个别呈囊状，具分枝复合现象，连续性好。单矿体呈脉状，局部见膨胀分枝，厚度变化

10、较大，矿体厚度变化系数109.17%。总体上看该矿体的厚度在走向和顺向上均变化较大，形态限电杂类型。矿体品位变化系数为112.53%，品位变化曲线呈多峰型，说明矿体品位不均匀，矿体总体产状：走向85。，倾向北西，倾角55。60。号矿体（群）为矿区最次要矿体，赋存在角闪石岩中，矿体规模较小，呈脉状,矿体总体产状：走向85。，倾向北西，倾角60。.3.2矿石质量本区矿石按脉石矿物的种类和含量可分为：种类型：即橄榄岩型钢钛腑铁矿石、辉石岩型钿钛磁铁矿石和角闪石岩型钿钛磁铁矿石。三种矿石类型的结构构造相似，结构主要为半自形它形晶粒状结构：构造以稀疏浸染状为主，少量调密浸染状构造。金底矿物以含钿磁铁矿、

11、钛磁铁旷为主，少量钛铁矿，另有少量黄铁矿、黄铜矿：脉石矿物以单斜辉石、橄榄石角闪石为主,另有少量次内石、绿泥石等矿物，橄榄石多蚀变为蛇纹石.单斜辉石部分次闪石化，之后乂绿泥石化,角闪石多次闪石化。经矿石化学成分对比可看出，三类铁矿石均属于贫碱、低铝、钙镁适中类型，并且按橄榄岩一辉石岩T角闪石岩厥序，SiO2含成:升高、Mgo含员降低、CaO升而，说明岩矿石基性程度越来越低.4矿床成因张营子铁矿床产r超基性岩体中，岩体沿大庙一娘娘庙深断裂侵入太占代片麻岩中，后被中生代地层所邀盖，形成掩埋岩体。根据区域对比，它与哈叭沁、铁马等岩体特征相似，成岩成矿时代为海西期，用闪石堆矿物的40Ar39Ar为3.

12、8-4.0亿年（据李厚民，2012）.来源于上地幔的富含铁的钙镁硅铝熔浆在高温、高压条件下向上运移，沿大庙一娘娘庙深断裂的次级构造（压扭性断裂）侵位上升，侵入到张营子一带太古界片麻岩中，富铁熔浆经过流动分异、重力分异和岩浆结晶分异等作用，呈不同期次涌动式侵入，京铁镁的熔浆率先侵入，而后富铁钙熔浆侵入。硅酸盐矿物先结晶，析出焙浆中的Fc2O3和FcO,得到进一步常集，在岩浆晚期结晶成磁铁矿，呈半自形一它形粒状充填在硅酸盐矿物晶体间，形成浸染状铁矿石。初步幽定矿床成因类型为岩浆晚期分异型帆钛磁铁矿床。5找矿标志受区域深断裂带控制的基性超基性岩带，它控制了机钛磁铁矿床、钿厅床和铭铁矿床的产出和分布.

13、因此，沿深断裂产出的基性一超基性岩体是区域找矿标志.区域上的申珠状航磁异常，俄由超基性岩体和班钛磁铁矿引起，因此，航腑异常可作为间接找矿标志。地磁异常当强度大于100OnT时，可作为直接找矿标志，如木区地磁异常为低级异常，在Z10(X)nT的圈内，常由深部的超基性岩体中凯钛磁铁矿引起，因此，可作为深部找矿的标志.基性一超基性岩和讥钛横铁矿的自然露头是找矿的直接标志。6找矿前珏红石的一大庙一娘娘庙深断裂是区域控岩、控矿构造，基性一超基性岩体、钿钛磁铁矿床沿该构造呈条带状分布，有的出露于地表，有的被中生代地层所制盖，形成掩埋岩体(如张营子岩体)，张营子掩埋超基性岩体及大型帆钛磁铁犷床的发现，对区域找矿具有重要的指导和借鉴意义。加强基础地质和成矿规律的研究,正确分析引起航磁异常的原因，合理安排地面磁测和深部钻孔验证，指导进步勘查，有望实现找矿突破。