河南石峡沟铁矿成因分析

摘 要：矿区位于华北地台南缘，地层分区属华北地层区渑池—确山小区。出露地层主要为中元古界汝阳群云梦山组、白草坪组、北大尖组及第四系。区内断裂构造不发育，仅有一条北西—南东向的断裂，区内岩浆活动不频繁，仅在矿区北部发现有灰色石英斑岩岩墙侵入熊耳群地层中。本区矿体位于云梦山组上段石英砂岩中。矿体底板多为铁质页岩、石英砂岩、石英砾岩，顶板由铁质页岩或厚度不大的磨圆度较好的砾岩层组成，代表一套海浸序列的滨海～浅海相沉积建造，综合矿区整体地质特征，该矿床为一滨海～浅海相胶体～化学沉积铁矿床。

关键词：构造；铁矿；沉积；矿床

1 引言

该区早在1958年河南省地质局豫二队就开展了地质工作，此后至今河南省有色地质局第六地质大队、河南省地矿局区调队、山西省建委地质局区域地质测量队、河南省地矿局测绘队等队伍在此开展了区域地质调查、铁矿勘探等工作，对本区的地层、构造、岩浆岩等进行了系统的工作。近些年国家开展了新一轮地质找矿工作，根据从事该区铁矿勘查工作的认识，试对石峡沟铁矿床成因进行探讨。

2 矿区地质

矿区位于华北地台南缘，地层分区属华北地层区渑池—确山小区。区内断裂构造不发育，仅有一条北西—南东向的断裂，区内岩浆活动不频繁。

（1）地层。出露地层主要为中元古界汝阳群云梦山组、白草坪组、北大尖组及第四系。中元古界汝阳群云梦山组（Pt2y）：出露于矿区的西部。与下伏地层熊耳群马家河组呈角度不整合接触，为一套沉积变质岩，下部主要为紫红色石英砂岩、砾岩，中上部以紫红色中厚层状石英砂岩为主，与上覆白草坪组为整合接触。根据岩性组合特征自下而上可分为下段（Pt2y1）和上段（Pt2y2）二个岩性段，区内仅出露上段。云梦山组上段（Pt2y2）分布在本区西部，是本区的含矿岩系，为灰白、紫红等色砂岩。底部为砂砾岩层，成份以砂粒最多，砾石次之，砾石直径由1厘米至数厘米不等，为铁矿层和铁质石英砂岩。下部为云梦山组下段地层。中部为不等粒石英砂岩夹薄层页岩。上部为灰白色及肉红色石英砂岩，与上覆白草坪组为整合接触。铁质石英砂岩，紫红色，细—中粒结构，中—厚层状构造。主要由石英和赤铁矿组成，TFe含量5-31%。石英砂岩：灰白色，细—中粒结构，厚层和巨厚层状构造。主要由石英颗粒组成，其含量达95%以上。页岩，紫红色和灰绿色，泥质结构，页理状构造。局部含粉细砂。

中元古界汝阳群白草坪组（Pt22bc）：主要分布在矿区中部和南部，主要为紫红、灰绿色页岩、砂质页岩，夹石英砂岩、含砾石英砂岩、钙质砂岩等。中元古界汝阳群北大尖组（Pt22bd）：主要分布在矿区东北部，石英砂岩夹长石石英砂岩、页岩，顶部含砾砂岩。

第四系（Q）：主要分布于区内的沟谷之中缓坡之上，为冲积、洪积、坡积及残积的粘土、亚粘土、砂及含砂砾的粘土等松散堆积物。

（2）构造。本矿区构造比较简单，除了局部地方岩层有挠曲现象外，很少有褶曲构造。根据数十个岩层产状测量结果，岩层倾向变化范围为120-160°，倾角10-17°，岩层平均产状为，倾向140°，倾角13°。该矿区本身为断裂变动所复杂化了的单斜构造山。北有F2断层（老银硐-东沟），矿区西南部有F3断层（塞沟-金灯河）。在此两个断层发生的同时，有一系列的派生小断层发生，现就本区断层叙述如下。

F3断层：位于塞沟—张庄一带，自胡庄附近起，经塞沟、张庄、金灯河一带逐渐消失，横穿本矿区，断层延长方向为北西—南东向，北东盘下降，南西盘上升，为正断层。总体走向约115°，断层面倾向北东，倾角75°～85°，勘查区内出露长约1800m。北东盘由西向东依次为：中元古界汝阳群云梦山组上段（Pt2y2）、汝阳群白草坪组（Pt22bc）、汝阳群北大尖组（Pt22bd）；南西盘由西向东依次为中元古界汝阳群云梦山组上段（Pt2y2）、汝阳群白草坪组（Pt22bc）。

（3）岩浆岩。在矿区北部杂木沟、老银洞等处，发现有灰色石英斑岩岩墙侵入熊耳群地层中，一般宽1～2m，近乎直立。根据镜鉴结果，斑晶为透长石，约占10～15%，次为石英，边缘有溶蚀现象，含少量黑云母。高岭土和绢云母等。基质为隐晶质的长英质矿物，晶化后呈霏细结构，次生矿物为高岭土和绢云母等。岩石大都具斑状结构和流纹构造，出露地表部分多数已经高岭土化。矿区西部约10千米，岩浆岩活动主要表现为中元代熊耳期中基性火山熔岩的喷发，主要由辉石安山岩组成。区内无岩浆岩活动。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 成矿控制因素及矿床成因类型

（1） 成矿物质来源。矿体底板多为铁质页岩、石英砂岩、石英砾岩，顶板由铁质页岩或厚度不大的磨圆度较好的砾岩层组成，在石英砂岩、石英砾岩之上为厚层状石英砂岩，代表一套海浸序列的滨海～海相沉积建造，通过对矿区西部熊耳群安山岩的野外观察及室内化学分析可知，安山岩自下而上其结构、构造及化学成分呈渐变趋势，顶部铁质相对富集。说明铁矿的成矿物质来源为下伏的安山岩风化层；（2）控矿因素。本区赤铁矿的形成，与熊耳群安山岩古风化壳密不可分，云梦山组上段底部砾岩层是重要的找矿标志，古风化壳低凹处，云梦山组上段地层是控矿地层；（3）矿床成因类型。矿体底板多为铁质页岩、石英砂岩、石英砾岩，顶板由铁质页岩或厚度不大的磨圆度较好的砾岩层组成，在石英砾岩之上为厚层状石英砂岩，代表一套海浸序列的滨海～浅海相沉积建造，综合矿区整体地质特征，该矿床为一滨海～浅海相胶体～化学沉积铁矿床。

3.2 找矿标志

本区赤铁矿的形成，与熊耳群安山岩古风化壳密不可分，云梦山组上段砾岩层是重要的找矿标志，古风化壳低凹处，砾岩层较厚的部位往往是成矿的有利部位。

4 结论

矿区位于华北地台南缘，地层分区属华北地层区渑池—确山小区，岩层倾向120°-160°，倾角8°-17°，具有良好的成矿地质背景。赤铁矿体位于矿区中部的张庄东部一带，矿体呈层状、似层状产于云梦山组底部石英砂岩之中，并严格受其层位控制。铁矿的成矿物质来源为下伏的安山岩风化层，云梦山组上段底部砾岩层是重要的找矿标志，古风化壳低凹处，云梦山组上段地层是控矿地层。云梦山组上段砾岩层是重要的找矿标志，古风化壳低凹处，砾岩层较厚的部位往往是成矿的有利部位。综合矿区整体地质特征，该矿床为一滨海～浅海相胶体～化学沉积铁矿床。

参考文献：

[1]罗铭玖，黎世美，卢欣祥.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列[M].北京出版社，2000.

[2]孟浩.条山铁矿矿体（层）特征[J].科技创新导报，2011（19）：78-78.

[3]孟浩.高邑—马谷田一带铁矿地质特征浅析[J].西部探矿工程，2012（01）：145-146.

[4]河南省新安县-渑池县石峡沟铁矿区勘探（详终）报告[R].河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，2014.

作者简介：刘美华（1982-），女，河南鄢陵县人，工程师，从事地质矿产勘查、综合研究及技术管理工作。

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