1、1河南省方城县长板庵铁矿(超贫磁铁矿)地质特征及成矿远景摘要：文章介绍了方城县长板庵铁矿区区域地质、矿区地质、构造及矿床特征，通过对长板庵超贫磁铁铁矿的地质特征及控矿地质因素分析，阐述该矿床在含矿建造、控矿层位、控矿岩性、控矿岩相以及构造控矿等方面的特点，对超贫磁铁矿的勘查与找矿有一定的指导。 关键词：河南省；超贫磁铁矿铁矿；地质特征；控矿因素；长板庵 中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号： 引言： 该区位于豫西南主要成矿带，区域内矿产资源丰富，矿种类型多样，是河南省重要的矿产地之一。区内赋存超贫磁铁矿的岩层普遍发育，显示出巨大的成矿规模和前景。 1、 区域地质背景 本区位于华
2、北古板块与秦岭造山带接触带的南侧，属秦岭造山带的北缘，区域上分布的前中生代地层以栾川维摩寺断裂为界，南、北两侧分属华北地层区豫西南地层分区的卢氏栾川小区和北秦岭地层分区的南召小区，本区属南召小区。 区内地层由新到老有： 1.1 中元古界高山河组（Pt2g）：分布于方城县大晒山水塔寺拐2河蛤蟆洞一线及刘营等地，呈北西南东向带状展布，该套地层在方城牡丹垛西大山一带构成牡丹垛背斜核部，在拐河东南由于断层切割，呈岩片出现，西端与下伏中元古界熊耳群马家河组断层接触，南侧西部被早白垩世交口序列二长花岗岩侵入，东部与栾川群三川组，南泥湖组断层接触，北侧与上覆官道口群平行不整合（局部为断层）接触，在刘营西不整
3、合于中元古代王家营片麻状黑云正长花岗岩单元之上。为一套浅变质岩石组合，岩性主要为石英岩、变石英砂岩、绢云石英片岩、变斑状石英绢云片岩，测区内岩性稳定，厚度变化较大。 1.2 中元古界官道口群未分组（Pt2gn）：分布于方城县水塔寺、闫家庄、牡丹山、拐河东长岭一线及方城县大花尖、柴营东等地，在牡丹山一带构成牡丹垛背斜两翼，南翼因断层破坏出露不全，北翼出露较宽，下与高山河组平行不整合接触，北侧被栾川群三川组平行不整合其上；在大花尖一带，南侧被三川组平行不整合覆盖，北侧与中元古代王家营片麻状黑云母正长花岗岩单元断层接触。 该群为一套碳酸盐岩组合，岩性以条纹条带状白云石大理岩、含滑石白云石大理岩为主夹
4、滑石片岩，以含滑石、硅质条纹条带发育为特征，大理岩中产叠层石。在区域上岩性稳定，厚度因地而异，方城柳湾一带厚 477.42m，以条纹条带白云石大理岩为特征，中部夹滑石片岩，东西延伸稳定，局部可作滑石矿开采，大理岩中偶见大型包心菜叠层石。向东至韭菜岭一带厚 728.71m，下部以含白云石石英岩为特征；中部为白色条带状白云石大理岩，以含滑石为特征；上部以灰白色条带状白云石大理岩为主夹不纯石英岩，见大量波状、包心菜叠层石。方城县柴营一带厚3505m，以白云石大理岩、硅质条带白云石大理岩互层夹滑石片岩为特征。在方城汤拉寨以东厚度小于 150m。 1.3 新元古界栾川群 呈北西南东向两带展布。北带分布于
5、中汤拐河断裂以南方城县槐树庄张马沟拐河姚店一线，在西部组成牡丹垛背斜两翼，东部由于断层切割，出露残缺不全，常呈岩片出现。与下伏官道口群龙家园组平行不整合接触，北侧与中元古界变形熊耳群马家河组呈断层接触。南带分布于丹霞寺维摩寺断裂北侧南召县二道庙羊头山辛庄红阳厂及方城维摩寺西双庙一带，个别地段构成了柳树沟三道河向斜及雷音寺梁花亭向斜，西部大陡垛一带被晚白垩世四棵树序列吞噬，北侧与变形熊耳群马家河组断层接触，南侧逆冲推覆于宽坪岩群及下古生界老李山组之上。根据岩石组合、沉积建造、叠层石特征自下而上划分为三川组、南泥湖、煤窑沟及大红口组，各组之间均为整合接触。 1.4 下古生界老李山组（Pz1l）：老
6、李山组呈岩片状沿丹霞寺维摩寺断裂带断续分布于方城县上坡、维摩寺、小立山、老李山等地。岩性下部为灰黄色砾岩，中部为炭质云母石英片岩，上部为大理岩。该套岩石变形较强，原岩面理多被改造，为带状无序岩石地层单位，周围均以断层形式逆冲于新元古界栾川群煤窑沟组，中新元古界宽坪岩群谢湾岩组之上，在西部丹霞寺一带与煤窑沟组、上白垩统鹰咀山组断层接触，向东在白庙坡、水泉沟一带北侧与煤窑沟组断层接触，南侧被上白垩统鹰咀组不整合接触。 1.5 第四系（Q）：沿水系和山麓分布，多为河床砂砾堆积和山前盆4地洪积物堆积。 2、矿区地质特征 区内地质比较简单，出露地层主要为新元古界栾川群（Pt3l） 、新生界第四系(Q)。
7、 区内出露的地层由老至新依次为新元占界栾川群大红口组(Pt3d)、煤窑沟组(Pt3m)及新生界第四系(Q)，岩性主要为一套区域变质的云母石英片岩及白云质大理岩、斜长角闪片岩。各类岩层描述如下： 2.1 地层 1）大红口组(Pt3d)：呈西北南东向零星发育于勘查区的北西角，其走向与区域构造线的方向基本一致，岩性主要为黑云斜长片麻岩，岩石特征叙述如下： 黑云斜长片麻岩：灰褐色，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。矿物成分主要为斜长石、黑云母，次为角闪石、石英，微量矿物则为绿帘石、磷灰石及铁质。岩石遍具弱磁铁矿化，遇强磁石强示出弱磁性。 2）煤窑沟组(Pt3m) 煤窑沟组(Pt3m)在矿区范围内大面积的出
8、露，占勘查区面积 40。岩性主要有绢云石英片岩、白云质大理岩及斜长角闪片岩、局部夹条带状大理岩及碎粒岩。 （1）绢云石英片岩：分布于勘查区的西部。岩石呈灰白色，风化面略带黄褐色，鳞片粒状变晶结构，片状构造。岩石主要由石英(70)、绢云母(25)及少量的长石(5)、磷灰石、绿帘石等组成。岩石中热液活动明显，多处见有石英脉，脉体中偶见块状、细脉浸染状磁铁矿化、5显示出成矿与变质热液活动的密切性。正常岩石则不具磁性。 此外，局部地段发育有紧闭褶皱，这是受构造应力挤脏的结果。 （2）白云质大理岩：出露于矿区的中部，总体走向于区域构造线的力向基本一致，但因受区域应力的影响，其接触界面的形态则与区域构造线
9、的方向呈大角度斜交，接触界线总体走向呈 NEsw 向。出露而积占勘套区面积的 45。 岩石特征：灰白色，表面具其特有的刀砍状外部特征。岩石具粒状变品结构，块状构造。矿物成分主要为白云石、及少量的方解石、绢云母。岩石中未矿化。 （3）条带状大理岩：呈条带状、透镜状零星发育于斜长角闪片 岩中，其走向于白云质大理岩的接触界线的走向基本一致。岩石呈灰 白灰黑色，粒状变晶结构，条带状、块状构造。矿物成分：主要为方解石，含少量的碳质、白云石。 （4）斜长角闪片岩：浅灰色至灰黑色，中、粗粒，纤状花岗变晶结构、块状至定向构造。主要矿物成分有斜长石、角闪石。斜长石：粒状半自形；角闪石：柱状半自形，略显定向。二者
10、含量近于相等，粒度0.2mm 左右。 （5）碎粒岩：以不规则的椭圆状呈 NWSE 向产于矿区的中部，属动力变质岩类。岩石呈灰白色碎粒(碎斑)结构，块状构造。岩石由碎粒和碎斑两部分组成。前者约占 90，成分为长英质细粒及少许的绢云母、磷灰石、绿帘石等；后者约占 10，成分为长石。 63）第四系（Q）：主要分布于沟谷及地形低缓处。由冲积泥、砂、砾石和残坡积物组成。 2.2 构造 1）褶皱 矿区褶皱构造不甚发育，表现为走向 NWSE，倾向总体向 SW,局部倾向 NE 的单斜构造。但因受区域构造应力的影响，局部发育有一些小型褶曲、紧闭褶皱。 2）断裂 矿区断裂构造不发育，规模较大的主要有 F1。该断裂
11、分布于长板庵的西侧，总体呈 NESW 向位于黑云斜长片麻岩和绢云石英片岩的接触部位，断层面总体较为平直，局部则呈舒缓波状。断裂带内岩石黑云斜长片麻岩因挤压较为破碎，且片理化发育，显示定向挤压的痕迹，断裂性质为压性。其两侧的绢云石英片岩的产状受其作用的影响，产状亦发生了较大的变化。此外，断裂带内硅化、绢云母化、绿泥石化蚀变较强。石英脉及团块状硅化多处分布。 2.3 岩浆岩 矿区内零星出露有规模较小的岩脉，主要是燕山期的正长斑岩、正长岩体岩脉。 2.4 变质作用 矿区内变质作用主要表现为区域变质作用，根据变质程度可划分为轻微变质岩类、片岩类及磁、赤铁石英岩类。 绢云石英片岩：绢云母为 0.050.
12、25 mm 的纤维状，沿片理方向定7向分布或环绕粒状矿物颗粒分布，具白云化、绿泥石化、局部绿帘石化、碳酸盐化、钠长石化。石英呈 0.050.09 mm 具定向拉长的粒状，局部为浑园状，在岩石中呈薄层状均匀分布。因此，说明该区是在中高温及中压条件下达到了绿帘角闪岩相。 磁铁石英岩：岩石呈黑色、钢灰色，变晶结构、鳞片变晶结构、变余砂状结构、块状构造，主要矿物成分为：石英呈定向拉长不等粒状，黑云母、绿泥石呈片状定向分布。副矿物为磷灰石。 本区的动力变质作用不发育。 2.5 围岩蚀变与矿化特征 1）围岩蚀变 矿体围岩主要是斜长角闪片岩、绢云石英片岩，由于受区域变质作用的影响，具多种蚀变，主要的围岩蚀变
13、有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等，蚀变宽度 5-10 米不等。通常几种蚀变叠加在一起，构成矿化围岩的特征蚀变，自蚀变带中心向两侧蚀变逐渐减弱。 硅化：是区内主要蚀变类型。大致可分为两期，早期以乳白色细糖粒状石英出现，成面型分布。晚期硅化呈细脉状出现。 2）碳酸盐化：碳酸盐化伴随硅化普遍分布于矿体及蚀变岩中，一般以方解石脉、铁白云石。 3）绢云母化：位于矿体顶底板，一般呈厚 0.51 m，多呈条带状，常与矿体共生或为矿体顶底板。 4）绿泥石化：绿泥石化产于矿体顶底围岩中，主要系热液交代中基性岩中的黑云母、角闪石、斜长石等蚀变而成。 82.6 矿化特征 主要矿化有磁铁矿化、黄铁矿化。 （1）
14、磁铁矿：钢灰色，呈星点状、浸染状分布于矿体边部围岩中。它形半自形粒状，粒径为 0.21.5 mm,含量与矿化呈正相关性。 （2）黄铁矿：矿体及顶底板之石英黑云片岩中常见。它形半自形粒状，粒径为 0.51.0 mm, 多呈星点状不均匀分部，呈含量与矿化呈正相关性。 2.7 风化作用与矿体成矿关系 新元占界栾川群煤窑沟组(Pt3m)地层由于时代较老，受多期构造运动影响，变质作用强烈。岩石裂隙较发育，造成岩石较破碎，风化作用较普遍。矿层全铁、磁性铁品位均较低，达不到一般工业要求，但由于风化作用，岩石松软，有用矿物磁铁矿变得易选易采，成本降低。 矿石岩性为风化斜长角闪片岩,为确定风化带深度,施工五个钻
15、孔。据钻孔情况看，岩矿石在矿区地表 0-50 米，风化较强，矿石松散；5060 米为过渡带，风化程度中等，岩矿石稍硬；60 米向下风化作用较弱，岩石坚硬,风化带深度为 50 米。地表矿体向下垂深 50 米以下不能作为矿体。 3、矿体特征 3.1 矿体（层）特征 长板庵铁矿位于上元古界栾川岩群煤窑沟组的一套中基性斜长角闪岩脉，经区域变质作用，岩石普遍具片理化。斜长角闪片岩为主要含矿围岩、与成矿关系密切，矿区内共出露 K1、K2 两个铁矿带，规模均较小，9呈脉状产出。矿石主要为风化壳型超贫磁铁矿类型。矿体产状与斜长角闪片岩一致，总体走向 35215左右，倾向 305左右，倾角4354；该矿体矿化比
16、较均匀，矿体品位均达到超贫磁铁矿开采的要求。 3.2 矿石质量 3.2.1 矿石的物质成分 矿石中矿物成分有 10 余种，分为金属矿物、脉石矿物，其特征如下：1）金属矿物 （1）磁铁矿：为矿石中主要金属矿物，呈半自形粒状，直径 0.21.5毫米，最大 2.5 毫米，在矿石中呈浸染状分布。 （2）黄铁矿：呈半自形粒状，粒度 0.10.5 毫米，个别晶形达 1.0毫米，成星散状分布于矿体中。 （3）磁黄铁矿：含量 0.20.6%，部分与黄铁矿共生在一起，呈团块状、星散状、粒状，直径 0.3 毫米左右，少量为磁铁矿的包裹体。 （4）赤铁矿：为磁铁矿的次生氧化矿物，存在于磁铁矿的晶粒间或成薄膜状包围磁
17、铁矿。 （5）褐铁矿：主要分布于地表矿体部分，向深部含量变低，呈棕褐色、胶状薄膜状沿节理裂隙分布。赤铁矿、褐铁矿二者合计含量 13%左右。 2）脉石矿物 主要为斜长石、角闪石，少量黑云母、绿帘石、绿泥石等。 10斜长石：呈半自形它形粒状，粒度 0.21.0 毫米，含量 4010-25010-2，具高岭石化、绢云母化。 角闪石：呈半自形柱状，粒度 0.21.0 毫米，含量 3510-25010-2，具绿泥石化、绿帘石化。 3.2.2 矿石的物质成分 矿石的主要化学成分 SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2，亦为造渣成分；主要造渣成分 SiO2、Al2O3、CaO、Mg
18、O 的含量，决定着矿石的性质，其中（CaO+MgO）：（SiO2+Al2O3）0.5，因此，矿石性质应属酸性铁矿石。 3.2.3 矿石结构、构造 矿石结构主要为中-细粒结构、半自形-它形粒状结构。矿石内矿物成分相互排列、镶嵌，由细粒磁铁矿和结晶粗大的磁铁矿组成，性脆而坚硬，粒径 0.6-1 毫米。 根据矿石中主要金属矿物的赋存方式，磁铁矿在矿石中呈浸染状分布，松散块状构造。 4、矿床成因及找矿标志 4.1 矿床成因 该矿床是由含磁铁矿的斜长角闪片岩风化所形成，因此其成因类型为风化壳型超贫磁铁矿床。其主要依据是： 1）矿体的形态、产状、规模基本与斜长角闪片岩一致。 2）风化带以下（地表垂深 50 米以下）的斜长角闪片岩岩石坚硬，在目前经济技术条件下，采选成本高，不具经济意义。
