第24卷第2期礦產(chǎn)島地質(zhì)Vol.24,No.2.2010年4月MINERAL RESOURCES AND GEOLOGYApr. ,2010河南省舞陽鐵礦深部找礦前景分析°韓長(zhǎng)壽(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第四地質(zhì)大隊(duì),河南鄭州450016)摘要:舞陽地區(qū) 的鐵礦分布受太古代地層和發(fā)生在中生代的逆沖推覆構(gòu)造的控制,大多數(shù)礦床產(chǎn)于F。斷層和劉溝一陳廠斷層之間的推覆巖片中。以往勘查工作對(duì)礦床底界未能有效控制,對(duì)其它巖片中的鐵礦和磁異常研究程度不夠。“鐵山廟式”鐵礦分布地區(qū)的深部和多個(gè)磁異常區(qū),具有較好的深部找礦地質(zhì)及地球物理?xiàng)l件.關(guān)鍵詞:鐵礦床;深部找礦;逆沖推覆杓造;找礦潛力;舞陽;河南中圖分類號(hào):P618.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001- 5663(2010)02- -0150- -05 .0前言1舞陽鐵礦地質(zhì)特征概況舞陽鐵礦是河南省重要的鐵礦產(chǎn)地,它包括產(chǎn)于舞陽鐵礦位于華北地臺(tái)南緣?mèng)斏揭晃桕栆恍虏毯幽鲜∥桎撌芯硟?nèi)的近20處鐵礦床(舞鋼市曾是舞沉積變質(zhì)型鐵礦成礦帶內(nèi),已發(fā)現(xiàn)的鐵礦成因類型主陽縣的一部分,其境內(nèi)的各鐵礦仍沿用傳統(tǒng)叫法統(tǒng)稱要為火山沉積變質(zhì)型鐵礦,屬“鞍山式”鐵礦.為舞陽鐵礦),已查明的資源儲(chǔ)量達(dá)數(shù)億噸,占河南省舞陽鐵礦大部分為新生界覆蓋區(qū),區(qū)內(nèi)分布的前鐵礦總資源儲(chǔ)量的69%。這些礦床基本是在20世紀(jì)新生界基巖地層主要有:新太古界太華群變質(zhì)巖系、80年代以前發(fā)現(xiàn)和勘查的,現(xiàn)在大多數(shù)被開采利用。元古界熊耳群中-基性火山噴發(fā)巖系,汝陽群、洛峪舞陽鐵礦及附近地區(qū)的鐵礦勘查程度普遍是比群淺海相碎屑一碳酸鹽巖沉積巖系,震旦系冰磧層以較高的,但由于受當(dāng)時(shí)地質(zhì)認(rèn)識(shí)水平和探礦技術(shù)條件及下古生界寒武系碳酸鹽巖。巖漿活動(dòng)主要為新太古所限，在勘查過程中仍存在一些未解決的問題,如勘代基巖一超基性火山噴發(fā)、中元古代中基性火山噴發(fā)查深度較淺,一些礦體未能控制到底部邊界;構(gòu)造控以及中生代的小規(guī)模酸性巖漿侵入,其中新太古代火礦特別是逆沖推覆構(gòu)造對(duì)區(qū)內(nèi)鐵礦分布的控制特征山巖在后期除變質(zhì)形成太華群部分地層外,還是區(qū)內(nèi)研究不夠,只注意在太華群出露地區(qū)找礦,對(duì)上部地鐵礦成礦的母巖。層分布地區(qū)的一些磁異常未能深入研究;一些礦床的區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,褶皺主要發(fā)育在太華群剩余磁異常未能得到很好解釋和驗(yàn)證等。中,巖層和鐵礦層都發(fā)生了不同程度的彎曲變形。斷近幾年來,隨著國(guó)內(nèi)鐵礦資源的供需矛盾日漸突裂構(gòu)造分為兩組,一組為規(guī)模較大的NW向逆斷層或出,鐵礦的進(jìn)一步勘查又被重視起來。區(qū)域地質(zhì)綜合逆沖推覆斷層,各斷層近于平行;另一組為小規(guī)模的研究程度的提高和同一成礦帶上找礦不斷取得新成近SN向斷層,性質(zhì)多為正斷層.果,以及舞陽鐵礦各礦床在開采和生產(chǎn)勘查中取得的鐵礦的含礦巖系為新太古界太華群,鐵礦呈多層新資料,對(duì)舞陽鐵礦地質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)也不斷深化。本.層狀、似層狀產(chǎn)出,一般品位TFe20%~40% ,礦體產(chǎn)文通過分析地層和逆沖推覆構(gòu)造對(duì)鐵礦的控制作用，狀與圍巖一致。區(qū)內(nèi)的太華群自下而上劃分為趙案莊評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)進(jìn)一步找礦的潛力。組、中國(guó)煤化工僅產(chǎn)于趙案莊組和MYHCNMHGD收稿口期:2009-06-05 作者簡(jiǎn)介:韓長(zhǎng)壽(1963- ).男.河南臺(tái)前縣人,高級(jí)工程師. 主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作。150鐵山廟組。關(guān)于鐵礦的成因過去有多種認(rèn)識(shí),主要有莊、冷崗等礦床(點(diǎn))。沉積變質(zhì)礦床、超基性巖漿晚期礦床、混合巖化作用l.1 “趙案莊式”鐵礦地質(zhì)特征改造、接觸交代等幾種成因觀點(diǎn)[2]?，F(xiàn)在-般認(rèn)為,區(qū)趙案莊組包括了底部的多層含鐵蛇紋巖層、透輝內(nèi)鐵礦屬基性-超基性火山沉積變質(zhì)礦床,其成礦物角閃巖層等以鎂鐵和超鎂鐵質(zhì)科馬提巖為標(biāo)志的海質(zhì)來源于新太古代基性、超基性火山巖,成礦時(shí)代為相火山巖系列和中上部的以含榴片麻巖等的孔達(dá)巖新太古代至中元古代。系為標(biāo)志層的沉積變質(zhì)巖系列。前者是火山熱液噴流舞陽鐵礦的整個(gè)含礦系統(tǒng)處在-一個(gè)逆沖推覆構(gòu)形成Algoma型硅鐵建造的標(biāo)志層,同時(shí)是超鎂鐵質(zhì)造的上盤中,中生代的逆沖推覆構(gòu)造作用,使原來完-鎂鐵質(zhì)巖石蝕變脫鐵而形成鐵礦的賦礦圍巖;后者整的鐵礦床被分割到不同的構(gòu)造部位,一些后期形成是我國(guó)北方前寒武紀(jì)“鞍山式”沉積一變質(zhì)鐵礦最有的斷層對(duì)礦體也造成嚴(yán)重破壞。大多數(shù)礦床分布在F。利的賦礦層位。斷層和劉溝一陳廠斷層所夾的巖片內(nèi),個(gè)別在劉溝一“趙案莊式”鐵礦含A.B兩個(gè)礦組,根據(jù)巖石組陳廠斷層以南的巖片中(圖1)。合由下而上分為以下幾個(gè)巖性段:(1)含磷灰石蛇紋石磁鐵礦透輝角閃更長(zhǎng)片麻巖段:含A礦組兩層磁鐵礦,礦厚1.55~20m。y●●"下。結(jié)現(xiàn)(2)含鎂質(zhì)鐵鋁石榴石片麻巖巖段:由東向西增厚,厚154~ 364m.(3)B礦組:由蛇紋石磁鐵礦、磷灰石磁鐵礦、片麻巖、磁鐵蛇紋巖、輝石巖組成。厚0. 2~116m.盛劉(4)片麻巖巖段。1.2 “鐵山廟式”鐵礦地質(zhì)特征鐵山廟組是以斑花大理巖為標(biāo)志的海相碳酸鹽建造,它是變質(zhì)的淺海相Superior湖型鐵礦最有利的賦礦圍巖的標(biāo)志性巖層?！拌F山廟式”鐵礦包括C,D兩個(gè)礦組,根據(jù)巖石組合由下而上分為以下幾個(gè)巖性段:(1)混合巖.白粒巖巖段。(2)含礦大理巖巖段:由大理巖、白粒巖、輝石巖等組成，含C礦組石英輝石磁鐵礦及輝石磁鐵礦。厚80~ 300m.(3)更長(zhǎng)角閃片麻巖、條帶狀混合巖段.圖1舞陽鐵礦地質(zhì)及礦床分 布圖(4)D礦組:由條帶狀磁鐵礦、赤鐵礦(淺部)、白Fig.1 The geological and mineral occurrence map云石大理巖、片麻巖、混合巖等組成。of Wuyang iron deposit1-第四系2-古近系 3-寒武系 4-震旦系 5-新元古界洛峪群6-中元古界汝陽群 7-中元古界熊耳群 8-新太古2控礦因素界太華群9-正長(zhǎng)巖 10-花崗巖 11-斷層 12- 逆沖推獵構(gòu)造面13- 鐵礦床(大小表示礦床規(guī)模)2.1地層的控礦 作用根據(jù)含礦巖系的形成環(huán)境與巖石組合類型,區(qū)內(nèi)如前所述,舞陽鐵礦的變質(zhì)型鐵礦無一例外的產(chǎn)鐵礦又分為“趙案莊式”和“鐵山廟式”鐵礦兩種類型。于趙案莊組或鐵山廟組中,由此可見,地層對(duì)該礦床“趙案莊式”鐵礦是指賦存于趙案莊組的礦床,包括趙的控中國(guó)煤化工圍看,太古代地層也案莊、王道行、下曹、余莊、梁崗、苗莊、姚莊、王樓、陳是“CN M H百礦層位。廠等礦床(點(diǎn))?！拌F山廟式”鐵礦則指賦存于鐵山廟組地層對(duì)舞陽鐵礦的控制作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方的礦床，包括鐵山廟、鐵古坑、石門郭、經(jīng)山寺、小韓面,一是提供成礦空間,二是提供了成礦物質(zhì)。“趙案莊式”或“鐵山廟式”同類型鐵礦具有含礦層位相同,麓推覆構(gòu)造的.-部分,整個(gè)推覆構(gòu)造沿宜陽一汝州市成因相同,成分相近的特點(diǎn)。溫泉一舞陽一線展布,舞陽鐵礦以東被新生界覆蓋，2.2逆沖推覆構(gòu)造的控礦作用面貌不清。舞陽鐵礦內(nèi)的逆沖推獲構(gòu)造是在20世紀(jì)70年代整個(gè)推覆體由幾個(gè)呈疊瓦狀堆置的推覆巖片組對(duì)趙案莊、王道行鐵礦的勘查中首先發(fā)現(xiàn)的,在礦床成,每-一個(gè)巖片是一次次級(jí)推覆的產(chǎn)物。舞陽鐵礦各.內(nèi)太古界太華群底部F。斷層以下出現(xiàn)了中元古界，礦床普遍發(fā)育的褶皺構(gòu)造,不僅地層和礦體出現(xiàn)不同張?jiān)从?1983)當(dāng)時(shí)稱F。為巨型逆掩斷層"，實(shí)際上型式的褶皺,而且推覆面也發(fā)生褶鈹。根據(jù)Dahlstrom它是逆沖推覆構(gòu)造體系中的一個(gè)次級(jí)逆沖斷層。F。的觀點(diǎn),這些褶皺是下部的巖片在推叛過程中形成斷層為趙案莊、王道行礦床的構(gòu)造底界,其下伏地層的。由此認(rèn)為,F。斷層的下部還應(yīng)是一一個(gè)次級(jí)推覆巖為中元古界汝陽群濱海一-淺海碎 屑沉積巖系,在下曹片,現(xiàn)在只是因其被新生界掩蓋不易被發(fā)現(xiàn).通過近礦床還出現(xiàn)了構(gòu)造窗。期研究認(rèn)為,在舞鋼市南部黃莊一院嶺-劉溝一帶發(fā)對(duì)秦嶺造山帶的構(gòu)造演化研究認(rèn)為,自印支期開育在寒武系頂部的--條逆斷層(劉溝--陳廠斷層),也始持續(xù)到燕山期的華北與揚(yáng)子兩大板塊碰撞形成了是一個(gè)逆沖推覆構(gòu)造面,該斷層因被后期SN向的斷秦嶺造山帶,而在其構(gòu)造演化過程中,東秦嶺北側(cè)早層錯(cuò)斷、巖漿沿其侵入和多處被覆蓋等原因,其整體期出現(xiàn)的一系列由北往南運(yùn)動(dòng)的推覆體,如寬坪推獲特征長(zhǎng)期不被注意。它向西延展到葉縣境內(nèi),向東到體、二郎坪推覆體等,隨著構(gòu)造演化進(jìn)入到伸展拆離西平縣境內(nèi)被獲蓋,可追蹤的長(zhǎng)度達(dá)30多公里。構(gòu)造階段,先期因推覆造成的地殼堆置、增厚.縮短轉(zhuǎn)變?yōu)槊婢哂械湫偷睦缡教卣?在西部的劉溝一帶傾角達(dá)伸展,地殼重熔造成巖漿上侵及重力卸載作用又造成70°以上,東部黃莊傾角在30°~40°。上部地層中斷層了一系列由南向北的逆沖推覆。石銓曾等(2004)將前和褶鈹均較發(fā)育,但斷層多不穿過該構(gòu)造面,表明它者稱為東秦嶺北緣推複構(gòu)造,后者稱為東秦嶺北部山與其它巖片中的斷層形成構(gòu)造背景不同。麓推覆構(gòu)造[0]。其構(gòu)造動(dòng)力方式為“背馱式”,即下部綜上分析,舞陽鐵礦及附近地區(qū)的逆沖推覆構(gòu)造的巖片的逆沖推覆晚于上部巖片的推覆。至少由三個(gè)巖片構(gòu)成,自上而下的逆沖斷層為劉溝一2.2.1推覆體的構(gòu)造特 征陳廠斷層、F。斷層和推測(cè)的下伏斷層,推覆體的南界舞陽鐵礦內(nèi)的逆沖推覆構(gòu)造屬于東秦嶺北部山為角子山和祖師頂巖體(圖2)。IIIVFe/1區(qū)]2口:C口4圖2舞陽地區(qū)逆沖推覆構(gòu)造剖面示意圖Fig.2 The section map showing the thrust-nappe structure in Wuyang area1-中生代花崗巖2- 鐵礦體3-逆沖斷層 4- 逆沖巖片2.2.2逆沖推覆構(gòu)造的控礦特征個(gè)礦床的北界,這些已被發(fā)現(xiàn)的淺部礦體均屬不同次逆沖推覆構(gòu)造對(duì)鐵礦的控制作用表現(xiàn)在對(duì)原來級(jí)推獲體的上盤,而被沖斷的下盤太華群則被掩蓋較完整礦床的破壞、分割,使礦體重新定位,分布在不同深。中國(guó)煤化工推覆巖片中的鐵礦均以其下部的逆沖斷層為底界。從于被逆沖斷層切割區(qū)內(nèi)逆沖斷層的發(fā)育部位看,多在太華群的中下部，分處MHCNMHG上由于在逆沖推覆平面上礦體多分布在逆沖斷層的南側(cè)附近,斷層為單過程中形成一些斷層也使得原來呈層狀的地層變得152支離破碎。因此,一些鐵礦體被次級(jí)斷層破壞是較普證,對(duì)異常性質(zhì)沒有結(jié)論.遍的現(xiàn)象。以往的綜合研究工作多注重于礦床的成因及礦石的加工技術(shù)性能方面，而對(duì)于礦體的空間分布及各3勘查及綜合研究程度種構(gòu)造對(duì)其控制規(guī)律涉及較少,對(duì)于F。和劉溝一陳廠之間第I巖片之外地區(qū)的綜合研究則更少。舞陽鐵礦從1955年發(fā)現(xiàn)到1981年地質(zhì)勘查基本結(jié)束,勘查時(shí)間斷續(xù)達(dá)26年之久,先后三次進(jìn)駐10個(gè)4進(jìn)一步找礦的前景分析地質(zhì)隊(duì)(物探隊(duì))進(jìn)行工作,對(duì)已發(fā)現(xiàn)的近20處鐵礦床進(jìn)行了程度不同的勘查評(píng)價(jià),僅鉆探工作就施工鉆研究區(qū)內(nèi)的深部找礦不僅指在垂向上勘查深度孔818個(gè),總工作量達(dá)245796.3m.重力、航磁、地磁、的加大,而且包括了外圍新找礦空間的勘查工作,即測(cè)井等物探工作也進(jìn)行了深入工作。與此同時(shí),中科已知礦床的“探邊摸底”和過去勘查程度較低地區(qū)的院地質(zhì)所、湖北地科所、天津地調(diào)所、西北大學(xué)等十余“外圍拓展”兩個(gè)方面的工作,前者是要擴(kuò)大已知礦床所科研部門對(duì)本區(qū)變質(zhì)巖、構(gòu)造、鐵礦進(jìn)行了廣泛的的資源儲(chǔ)量規(guī)模,后者則是要發(fā)現(xiàn)新的礦床。專題研究.4.1已知礦 床深部的找礦潛力已發(fā)現(xiàn)的鐵礦大型者基本達(dá)到了詳查以上,中型如前所述,已知礦床基本集中分布在第1推覆巖礦床達(dá)到普查以上。以往雖投入的工作量較多,勘查片中,F。斷層為礦床的底界,實(shí)際上無論是“趙案莊程度較高,但勘查深度較淺,已查明的鐵礦資源基本式”鐵礦還是“鐵山廟式”鐵礦在以往的勘查工作中均控制在500m以淺,對(duì)于500~1000m的資源情況卻未能有效的控制到Fe斷層,僅王道行礦床內(nèi)的幾個(gè)了解不夠。鉆孔揭穿到了F。以下,至于“趙案莊式”鐵礦中的A以往勘查存在的問題主要包括:對(duì)“趙案莊式”鐵礦組以下是否還有其它礦層有待驗(yàn)證。從對(duì)趙案莊一礦未能有效地控制礦床底界,對(duì)A礦組以下是否還有王道行鐵礦地面磁測(cè)資料進(jìn)行正演所獲的剩余磁異礦層賦存基本沒有了解;在“鐵山廟式”鐵礦中僅控制常(圖3)情況分析,有礦的可能性較大,特別是西南部了鐵山廟組的礦體,對(duì)其以下的趙案莊組含礦性基本趙案莊鐵礦范圍的剩余磁異常,異常分布寬緩,梯度沒有工程驗(yàn)證;重力和磁測(cè)資料的數(shù)據(jù)處理和解釋不明顯,具有向南傾斜的深部異常源引起的異常特夠深入;已知礦床外圍的許多磁異常未進(jìn)行有效查征印. .;s: H00([620“50趙案莊“苗莊:β33-1崗40中國(guó)煤化工_FHCNMHG圖3趙案莊一王道行礦床剩余磁異常(SZ)平面等值線圖Fig.3 The plane isopleth map of residual magnetic anomaly of Zhaoanzhuang-W angdaoxing deposit153從鐵礦地質(zhì)特征可以看出,舞陽鐵礦各礦床,該存在的太華群的可能性較大,這一地區(qū)也是找礦的優(yōu)類型鐵礦受太古界太華群趙案莊組和鐵山廟組控制,先地段。而整個(gè)含礦巖系又處在由南向北逆沖推覆構(gòu)造的上在鐵古坑礦床以西的巫花崗異常,處在大面積的部系統(tǒng)中,礦床的底部邊界應(yīng)為推覆構(gòu)造面。該構(gòu)造太華群分布地區(qū),淺部為弱磁性的混合巖,該異常寬面向南、南西傾斜,上部系統(tǒng)中的鐵礦埋深應(yīng)由北向度大,疊加有局部高值異常,具有深源與淺源磁性體南逐漸加深。根據(jù)地層剖面，“趙案莊式”鐵礦位于“鐵共同引起的疊加異常特征。淺部的磁性體證實(shí)為侵入山廟式”鐵礦之下的趙案莊組中,而舞陽鐵礦的幾個(gè)到太華群中的閃長(zhǎng)巖脈,而深源磁性體推測(cè)為深部鐵“鐵山廟式”鐵礦均僅控制到含“鐵山廟式”鐵礦的鐵礦體。山廟組,而對(duì)其之下的趙案莊組的含礦情況還了解很另外在已知礦床外圍如棗林-帶、廟街鄉(xiāng)南部、少。在小韓莊礦床以東的鉆孔資料已證明該地段鐵山崗廟劉礦點(diǎn)以東還有磁異常分布,以往推斷引起異常廟組之下有趙案莊組的蛇紋巖分布,因此表明,“鐵山的磁性體埋深較大,未做過詳細(xì)的工作?，F(xiàn)在綜合分廟式”鐵礦分布地區(qū)具有深部找礦的地層條件和較大析認(rèn)為,在這些異常分布區(qū)的深部有找鐵礦的地質(zhì)和找礦空間。地球物理前提。4.2外圍地區(qū) 的找礦潛力在劉溝一陳廠斷層以南的第I推覆巖片中,過去參考文獻(xiàn):已發(fā)現(xiàn)的陳廠磁異常區(qū)經(jīng)對(duì)局部異常驗(yàn)證,證實(shí)有[1]張?jiān)从? 河南舞陽鐵礦F。巨型逆掩斷層[A].全國(guó)平級(jí)斷裂構(gòu)“趙案莊式”鐵礦存在,但對(duì)整個(gè)異常區(qū)評(píng)價(jià)不夠。陳[2]俞受盜,莊龍池,等.河南舞鐵礦趙案莊型鐵礦成礦特征及礦床造學(xué)術(shù)討論論文集[C],1983.廠以東至西平縣境有大片太華群出露,其巖性特征與成因[]地球化學(xué),1983,(1).71-79.112第I推覆巖片中太華群特征相同,二者屬于被逆沖推[3]石銓曾,尉向東,等. 河南省東秦嶺山脈北緣的推暖構(gòu)遣及伸展覆構(gòu)造破壞了的同一含礦巖系,是找鐵礦的有利部柝離構(gòu)遣[M].北京:地質(zhì)出版社2004.位。同在劉溝一陳廠斷層以南的尚店鄉(xiāng)以東袁老莊附[4] 彭觥,任貽水,等當(dāng)代礦山地質(zhì)地球物理新進(jìn)展[M].長(zhǎng)沙:近也存在一處磁異常,通過對(duì)異常特征分析認(rèn)為，該中南大學(xué)出版社，2004.異常形態(tài)較規(guī)則,場(chǎng)值變化規(guī)律明顯,異常源為深部Analysis of the exploration perspective in the depth ofWuyang iron deposit, Henan provinceHAN Chang-shou(Geological Team 4#，Henan Provincial Nom-ferrous Metals Geological andMineral Resources Bureau, Zhengzhou, Henan 450016)Abstract: The iron deposits in Wuyang area are controlled by Archaean stratum and Mesozoic thrust-nappestructure. Most of the deposits are located in the nappe between F6 and Liugou-Chenchang fault. Thebottom boundary of deposit is not well controlled in the past exploration. The research degree is lower aboutiron deposits and magnetic anomaly in the other nappes. In the deep area of iron deposits of Tieshanmiao typeand several magnetic anomaly areas, the geological and geophysical conditions are good for exploration.Key Words: iron deposit, exploration in the depth, thrust-nappe structure, exploration perspective,Wuyang, Henan中國(guó)煤化工MYHCNMHG154