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摘 要:本文阐述了河北省涞源县-易县某区的地质特征、航磁特征,分析了本区的成矿条件和成矿远景。
关键词:航磁异常特征、地质特征、成矿远景
1地质背景
工作区位于中朝准地台(Ⅰ),燕山台褶带(Ⅱ),军都山岩浆岩带(Ⅲ),大河南抬斜断块(Ⅳ)中部,乌龙沟—上黄旗深断裂东侧。
1)地层
工作区出露地层主要有:太古界阜平群南营组(Arfpn)、长城系高于庄组四段(chg4)、蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)、第四系(Q)。
太古界阜平群南营组(Arfpn):
一段(Arfpn1):主要岩石类型为条带状混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩,夹大量斜长角闪岩或薄层状黑云变粒岩韵律层,局部夹角闪磁铁石英岩透镜体。
二段(Arfpn2):主要岩石类型为似层状混合岩化黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、夹少量斜长角闪岩透镜体或黑云变粒岩薄层。底部常见长石石英岩(或浅粒岩层),偶夹不稳定的磁铁石英岩透镜体。
三段(Arfpn3):大致可分为上下两部分,下部岩性单调,以条带状混合岩化黑云斜长片麻岩为主,偶夹斜长角闪岩透镜体。在局部可见大型的斜交层理,每个斜层理单体底部由含磁铁石英岩或石英岩组成,向上渐次变为黑云斜长片麻岩。上部为条带状混合岩化黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩,夹层状斜长角闪岩或角闪石岩透镜体。几种岩性组成韵律性互层出现。
长城系高于庄组四段(chg4)
下部为灰—深灰色薄—中厚含沥青质细晶白云岩,含大量迭层石。中部为灰、深灰色中厚层燧石条带细晶白云岩夹厚—巨厚层白云岩。上部为灰、灰白色厚—巨厚层燧石条带和燧石结核细晶白云岩与薄—中层、微—细晶白云岩互层。
蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)
呈顶垂体状与围岩花岗岩呈侵入接触关系,主要岩石类型为灰白色厚层细晶白云岩夹白色厚—巨厚燧石条带白云岩,条带稀疏,不连续,偶有迭层石。底部为不稳石英岩状砂岩,燧石角砾岩发育巨大的漏斗。
第四系(Q):分布在沟谷中,为残破积或洪冲积物。
2)构造
①褶皱构造
主要为乔家河穹窿构造,轴部在易县乔家河一带,轴向北西,向南东方向倾没。其南西翼出露的地层由核部至翼部依次为阜平群南营组、漫山组、木厂组变质岩,地层倾角一般为30-45°。穹窿的北东翼出露的地层,由核部至翼部为阜平群南营组一至三段变质岩,地层倾角一般为15-25°。从而看出这个穹窿南西翼陡,北东翼缓,轴面倾向南西。工作区位于穹窿构造的北东翼。
②断裂构造
寨头—车岭沟断裂,总体走向北北东,倾向南东,倾角50-70°本断裂南端延出测区,北端呈树枝状尖灭,断裂带宽数米—几十米不等。沿断裂带破碎挤压十分强烈,常见碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、断层泥。受此断裂构造控制的两条闪长岩脉,被挤压弯曲,呈不规则状。这些特征说明:断裂开始曾以张性破裂为主,其后转化为压扭性。沿断裂带绿泥石化、赭石化、高岭土化强烈,并形成多处铜、铅、锌、钼、钴化探分散流异常和重砂异常。此构造为本区主体构造,并控制着以铁为主的多金属矿产的形成。
在此断裂的东部,太古界片麻岩分布区,普遍发育着四组断裂面,形成川角—甘河净棋盘格构造。
北东向断裂,走向以北40°东方向为主,倾角陡立,无明显断距,地表主要表现为挤压带。北西向断裂,走向以北40°西方向为主,倾角基本直立,普遍被闪长岩类的脉岩所充填。另外两组分别为:近南北走向断裂,倾角直立,均被花岗斑岩脉所充填。近东西走向断裂,均为压性,倾角60-70°,表现为逆冲。上述四组裂面,构成了一个南北向挤压的完整形象,在不断的运动中,它的应力方式可能发生过对扭,致使北西向一组转化为扭张性。
③接触带构造
受燕山期岩浆活动的影响,区内出露的白云岩成一顶垂体构造,并遭受强烈蚀变,改变了原岩面貌。
白云岩顶垂体南窄北宽形似楔状,南北长约3400m,东西平均宽约1600m,面积5.2km2,除东部与阜平群片麻岩呈断层接触外,其余三面及其底面均与岩浆岩直接接触,是形成矽卡岩矿床的有利构造。接触带有明显的蚀变矿化现象,大理岩化在白云岩中较为普遍,碳酸盐化多见于破碎带碎裂岩内,绿泥石化在含暗色矿物岩石中常见,局部较强烈,绿帘石化沿脉岩边部及构造裂隙发育处多见,时常有少量黄铁矿或镜铁矿与其伴生,蛇纹石化普遍见于白云岩中,蚀变强弱不一,一般距接触带越近蚀变强度越高,在小城沟附近接触带地表见有磁铁矿体。
3)岩浆岩
区内侵入岩主要有芦草湾岩体和司各庄岩体。
芦草湾含紫苏辉石闪长岩岩体:岩体出露面积约2km2,近等轴状。岩性单一,侵入阜平群南营组片麻岩,接触面内倾。岩石深灰色,半自形粒状结构,微密块状构造,主要矿物成分为辉石、紫苏辉石、斜长石、黑云母、角闪石。次要矿物有磁铁矿、钛铁矿、磷灰石。
司各庄杂岩体:为一多次侵入的杂岩体,主要有花岗岩、黑云母花岗岩、花岗闪长岩。杂岩体与本区多金属矿产的形成有密切的成生关系。
花岗岩(γ53(1-3)):岩石呈肉红色,花岗结构,块状构造。主要矿物成分石英、钾长石、斜长石、黑云母,次要矿物成分为磁铁矿、榍石、磷灰石、锆石。
黑云母花岗岩(γ53(1-2)):岩石浅肉红色,花岗结构,块状构造。主要矿物成分石英、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石,次要矿物成分为磁铁矿、锆石、榍石、磷灰石。
花岗闪长岩(γδ53(2-2)):岩石呈灰—黑灰色,不等粒半自形结构,块状构造,主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石,次要矿物成分为磁铁矿、榍石、磷灰石、锆石。
岩体原生节理十分发育,节理面光滑平整。岩体剥蚀深度较低,顶部广泛保留围岩顶盖残留体。 ② 脉岩
区内脉岩受北北东向断裂构造控制,大部分沿北北东向延伸分布,构成密集脉岩带,单脉延伸常在几百米-数千米以上,产状近于直立。
脉岩岩石类型有角闪岩脉(ψο1-2)、辉绿岩脉(βμ5)、石英斑岩脉(λπ5)、花岗斑岩脉(γπ5)、闪长玢岩脉(δμ5)、闪长岩脉(δ5)、正长闪长斑岩脉(ξδπ5)等。煌斑岩脉(χ5)分布无一定规律,规模较小。辉绿岩脉和部分闪长岩脉亦为北北西走向。
2航磁特征
工作区内普遍存在航磁异常,以300nT等值线圈定的异常范围,几乎覆盖整个工作区,以400nT等值线圈定异常范围,异常分为C-3和C-1、C-2两个异常区,以500nT等直线圈定异常,C-1、C-2异常划分为两个独立异常。
C-3异常:以400nT等值线将异常分为C-3-1和C-3-2两个异常区。
C-3-1异常区:以400nT等值线圈定的异常范围,形态近东西向椭圆状,面积约1.5km2,异常中心值大于500nT。异常区出露岩石西部边缘为花岗岩,大部分区域岩石为南营组一段片麻岩,片麻岩区有磁铁矿点出露,推断异常由鞍山式铁矿引起。
C-3-2异常区:以400nT等值线圈定的异常范围,形态近南北向椭圆状,面积约2.6km2,异常中心值大于600nT。异常区出露岩石为南营组一段片麻岩,异常区出露有磁铁矿(化)带,长约 米,宽约数米至十余米,磁铁矿体呈长扁豆状或囊状断续分布,推断异常由鞍山式铁矿引起。
C-1异常区:以600nT等值线圈定的异常范围,形态呈北西向带状,面积约1km2,异常中心值大于600nT,异常区出露岩石东南角为闪长岩,其余区域为南营组三段片麻岩。异常区东部片麻岩区有磁铁矿(化)带,矿化带宽数米至十余米,长约1.2km,带内磁铁矿体呈透镜状、长扁豆状断续出露,推断异常由鞍山式铁矿引起。
C-2异常区:以500nT等值线圈定的异常范围,形态呈北东向带状,面积约1.5km2,异常中心值大于500nT,异常区出露岩石为南营组片麻岩。异常区西北部有磁铁矿(化)带,矿化带宽数米至十余米,长约1.7km,带内磁铁矿体呈透镜状、长扁豆状断续出露,推断异常由鞍山式铁矿引起。
另外,本区刺压台一带,区内航磁异常低于300nT,出露岩石为南营组片麻岩,有两条磁铁矿(化)带出露,一条带出露长度约1.8km,另一条带长度约0.8km,脉宽数米至十余米,磁铁矿体呈透镜状、长扁豆状断续出露,TFe 28.48-30.97%,mFe9.98-23.43%。
3成矿条件及远景分析
工作区出露地层为阜平群南营组,其岩性主要为黑云斜长片麻岩、混合岩化黑云斜长片麻岩,夹变粒岩、斜长角闪岩和磁铁石英岩,局部形成磁铁石英岩矿体,且工作区具有众多的磁铁矿点,因此具有形成鞍山式磁铁矿的地质条件。
区内铁矿类型为鞍山式铁矿,矿体受层位控制,呈层状似层状或带状分布于南营组片麻岩中,矿(化)带规模一般较大,厚数米至十余米,长数百米至2000余米。矿石金属矿物主要为磁铁矿,TFe 28.48-30.97%,mFe9.98-23.43%,矿石结构为自形-半自形粒状变晶结构,条带状构造。磁铁矿粒度较细,多为0.1~0.5mm,呈条带状、条纹状分布。
本区航磁异常分布广,异常值较高,且异常区有众多的磁铁矿(化)带和磁铁矿点分布,具有较好的成矿条件。分析上述资料的,可以认为,如果在矿区内进一步的勘查工作,有可能找到规模型的沉积变质铁矿床。
参考文献:
[1] 裴荣富,吕凤翔,范继璋,等. 华北地块北缘及其北侧金属矿床成矿系列与勘查. 地质出版社,1997
[2] 李建平.河北省丰宁县大西沟金矿地质地球化学特征及矿床成因探讨:硕士学位论文.北京:中国地质大学(北京),2006.
关键词:航磁异常特征、地质特征、成矿远景
1地质背景
工作区位于中朝准地台(Ⅰ),燕山台褶带(Ⅱ),军都山岩浆岩带(Ⅲ),大河南抬斜断块(Ⅳ)中部,乌龙沟—上黄旗深断裂东侧。
1)地层
工作区出露地层主要有:太古界阜平群南营组(Arfpn)、长城系高于庄组四段(chg4)、蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)、第四系(Q)。
太古界阜平群南营组(Arfpn):
一段(Arfpn1):主要岩石类型为条带状混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩,夹大量斜长角闪岩或薄层状黑云变粒岩韵律层,局部夹角闪磁铁石英岩透镜体。
二段(Arfpn2):主要岩石类型为似层状混合岩化黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、夹少量斜长角闪岩透镜体或黑云变粒岩薄层。底部常见长石石英岩(或浅粒岩层),偶夹不稳定的磁铁石英岩透镜体。
三段(Arfpn3):大致可分为上下两部分,下部岩性单调,以条带状混合岩化黑云斜长片麻岩为主,偶夹斜长角闪岩透镜体。在局部可见大型的斜交层理,每个斜层理单体底部由含磁铁石英岩或石英岩组成,向上渐次变为黑云斜长片麻岩。上部为条带状混合岩化黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩,夹层状斜长角闪岩或角闪石岩透镜体。几种岩性组成韵律性互层出现。
长城系高于庄组四段(chg4)
下部为灰—深灰色薄—中厚含沥青质细晶白云岩,含大量迭层石。中部为灰、深灰色中厚层燧石条带细晶白云岩夹厚—巨厚层白云岩。上部为灰、灰白色厚—巨厚层燧石条带和燧石结核细晶白云岩与薄—中层、微—细晶白云岩互层。
蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)
呈顶垂体状与围岩花岗岩呈侵入接触关系,主要岩石类型为灰白色厚层细晶白云岩夹白色厚—巨厚燧石条带白云岩,条带稀疏,不连续,偶有迭层石。底部为不稳石英岩状砂岩,燧石角砾岩发育巨大的漏斗。
第四系(Q):分布在沟谷中,为残破积或洪冲积物。
2)构造
①褶皱构造
主要为乔家河穹窿构造,轴部在易县乔家河一带,轴向北西,向南东方向倾没。其南西翼出露的地层由核部至翼部依次为阜平群南营组、漫山组、木厂组变质岩,地层倾角一般为30-45°。穹窿的北东翼出露的地层,由核部至翼部为阜平群南营组一至三段变质岩,地层倾角一般为15-25°。从而看出这个穹窿南西翼陡,北东翼缓,轴面倾向南西。工作区位于穹窿构造的北东翼。
②断裂构造
寨头—车岭沟断裂,总体走向北北东,倾向南东,倾角50-70°本断裂南端延出测区,北端呈树枝状尖灭,断裂带宽数米—几十米不等。沿断裂带破碎挤压十分强烈,常见碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、断层泥。受此断裂构造控制的两条闪长岩脉,被挤压弯曲,呈不规则状。这些特征说明:断裂开始曾以张性破裂为主,其后转化为压扭性。沿断裂带绿泥石化、赭石化、高岭土化强烈,并形成多处铜、铅、锌、钼、钴化探分散流异常和重砂异常。此构造为本区主体构造,并控制着以铁为主的多金属矿产的形成。
在此断裂的东部,太古界片麻岩分布区,普遍发育着四组断裂面,形成川角—甘河净棋盘格构造。
北东向断裂,走向以北40°东方向为主,倾角陡立,无明显断距,地表主要表现为挤压带。北西向断裂,走向以北40°西方向为主,倾角基本直立,普遍被闪长岩类的脉岩所充填。另外两组分别为:近南北走向断裂,倾角直立,均被花岗斑岩脉所充填。近东西走向断裂,均为压性,倾角60-70°,表现为逆冲。上述四组裂面,构成了一个南北向挤压的完整形象,在不断的运动中,它的应力方式可能发生过对扭,致使北西向一组转化为扭张性。
③接触带构造
受燕山期岩浆活动的影响,区内出露的白云岩成一顶垂体构造,并遭受强烈蚀变,改变了原岩面貌。
白云岩顶垂体南窄北宽形似楔状,南北长约3400m,东西平均宽约1600m,面积5.2km2,除东部与阜平群片麻岩呈断层接触外,其余三面及其底面均与岩浆岩直接接触,是形成矽卡岩矿床的有利构造。接触带有明显的蚀变矿化现象,大理岩化在白云岩中较为普遍,碳酸盐化多见于破碎带碎裂岩内,绿泥石化在含暗色矿物岩石中常见,局部较强烈,绿帘石化沿脉岩边部及构造裂隙发育处多见,时常有少量黄铁矿或镜铁矿与其伴生,蛇纹石化普遍见于白云岩中,蚀变强弱不一,一般距接触带越近蚀变强度越高,在小城沟附近接触带地表见有磁铁矿体。
3)岩浆岩
区内侵入岩主要有芦草湾岩体和司各庄岩体。
芦草湾含紫苏辉石闪长岩岩体:岩体出露面积约2km2,近等轴状。岩性单一,侵入阜平群南营组片麻岩,接触面内倾。岩石深灰色,半自形粒状结构,微密块状构造,主要矿物成分为辉石、紫苏辉石、斜长石、黑云母、角闪石。次要矿物有磁铁矿、钛铁矿、磷灰石。
司各庄杂岩体:为一多次侵入的杂岩体,主要有花岗岩、黑云母花岗岩、花岗闪长岩。杂岩体与本区多金属矿产的形成有密切的成生关系。
花岗岩(γ53(1-3)):岩石呈肉红色,花岗结构,块状构造。主要矿物成分石英、钾长石、斜长石、黑云母,次要矿物成分为磁铁矿、榍石、磷灰石、锆石。
黑云母花岗岩(γ53(1-2)):岩石浅肉红色,花岗结构,块状构造。主要矿物成分石英、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石,次要矿物成分为磁铁矿、锆石、榍石、磷灰石。
花岗闪长岩(γδ53(2-2)):岩石呈灰—黑灰色,不等粒半自形结构,块状构造,主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石,次要矿物成分为磁铁矿、榍石、磷灰石、锆石。
岩体原生节理十分发育,节理面光滑平整。岩体剥蚀深度较低,顶部广泛保留围岩顶盖残留体。 ② 脉岩
区内脉岩受北北东向断裂构造控制,大部分沿北北东向延伸分布,构成密集脉岩带,单脉延伸常在几百米-数千米以上,产状近于直立。
脉岩岩石类型有角闪岩脉(ψο1-2)、辉绿岩脉(βμ5)、石英斑岩脉(λπ5)、花岗斑岩脉(γπ5)、闪长玢岩脉(δμ5)、闪长岩脉(δ5)、正长闪长斑岩脉(ξδπ5)等。煌斑岩脉(χ5)分布无一定规律,规模较小。辉绿岩脉和部分闪长岩脉亦为北北西走向。
2航磁特征
工作区内普遍存在航磁异常,以300nT等值线圈定的异常范围,几乎覆盖整个工作区,以400nT等值线圈定异常范围,异常分为C-3和C-1、C-2两个异常区,以500nT等直线圈定异常,C-1、C-2异常划分为两个独立异常。
C-3异常:以400nT等值线将异常分为C-3-1和C-3-2两个异常区。
C-3-1异常区:以400nT等值线圈定的异常范围,形态近东西向椭圆状,面积约1.5km2,异常中心值大于500nT。异常区出露岩石西部边缘为花岗岩,大部分区域岩石为南营组一段片麻岩,片麻岩区有磁铁矿点出露,推断异常由鞍山式铁矿引起。
C-3-2异常区:以400nT等值线圈定的异常范围,形态近南北向椭圆状,面积约2.6km2,异常中心值大于600nT。异常区出露岩石为南营组一段片麻岩,异常区出露有磁铁矿(化)带,长约 米,宽约数米至十余米,磁铁矿体呈长扁豆状或囊状断续分布,推断异常由鞍山式铁矿引起。
C-1异常区:以600nT等值线圈定的异常范围,形态呈北西向带状,面积约1km2,异常中心值大于600nT,异常区出露岩石东南角为闪长岩,其余区域为南营组三段片麻岩。异常区东部片麻岩区有磁铁矿(化)带,矿化带宽数米至十余米,长约1.2km,带内磁铁矿体呈透镜状、长扁豆状断续出露,推断异常由鞍山式铁矿引起。
C-2异常区:以500nT等值线圈定的异常范围,形态呈北东向带状,面积约1.5km2,异常中心值大于500nT,异常区出露岩石为南营组片麻岩。异常区西北部有磁铁矿(化)带,矿化带宽数米至十余米,长约1.7km,带内磁铁矿体呈透镜状、长扁豆状断续出露,推断异常由鞍山式铁矿引起。
另外,本区刺压台一带,区内航磁异常低于300nT,出露岩石为南营组片麻岩,有两条磁铁矿(化)带出露,一条带出露长度约1.8km,另一条带长度约0.8km,脉宽数米至十余米,磁铁矿体呈透镜状、长扁豆状断续出露,TFe 28.48-30.97%,mFe9.98-23.43%。
3成矿条件及远景分析
工作区出露地层为阜平群南营组,其岩性主要为黑云斜长片麻岩、混合岩化黑云斜长片麻岩,夹变粒岩、斜长角闪岩和磁铁石英岩,局部形成磁铁石英岩矿体,且工作区具有众多的磁铁矿点,因此具有形成鞍山式磁铁矿的地质条件。
区内铁矿类型为鞍山式铁矿,矿体受层位控制,呈层状似层状或带状分布于南营组片麻岩中,矿(化)带规模一般较大,厚数米至十余米,长数百米至2000余米。矿石金属矿物主要为磁铁矿,TFe 28.48-30.97%,mFe9.98-23.43%,矿石结构为自形-半自形粒状变晶结构,条带状构造。磁铁矿粒度较细,多为0.1~0.5mm,呈条带状、条纹状分布。
本区航磁异常分布广,异常值较高,且异常区有众多的磁铁矿(化)带和磁铁矿点分布,具有较好的成矿条件。分析上述资料的,可以认为,如果在矿区内进一步的勘查工作,有可能找到规模型的沉积变质铁矿床。
参考文献:
[1] 裴荣富,吕凤翔,范继璋,等. 华北地块北缘及其北侧金属矿床成矿系列与勘查. 地质出版社,1997
[2] 李建平.河北省丰宁县大西沟金矿地质地球化学特征及矿床成因探讨:硕士学位论文.北京:中国地质大学(北京),2006.