与邯邢式铁矿成矿作用有关几个问题初步探讨

2016-09-18李建荣

西部探矿工程 2016年8期

关键词：钠长石矽卡岩铁矿

李建荣

（河北省地矿局第十一地质大队，河北邢台054000）

与邯邢式铁矿成矿作用有关几个问题初步探讨

李建荣*

（河北省地矿局第十一地质大队，河北邢台054000）

在前人工作的基础上，通过野外调查和室内测试，用矿床学等相关学科理论知识对成矿作用的有关问题进行了分析，从而对邯邢式铁矿的成矿规律有更深入的认识，为深部和外围找矿提供依据。

成矿作用；矽卡岩；铁质来源

1　围岩及地层标志

中奥陶统3个组底部都发育有角砾岩，其物理性质不一，是相对的较脆弱层位，在应力作用下有利于岩浆顺层分叉侵入，造成垂向上多个接触带，可能形成多层矿体。

中奥陶统含泥质较低的、较纯的钙镁质碳酸盐岩对交代成矿有利。碳酸盐围岩的化学成分对于形成不同类型的矽卡岩和矿石有一定影响。含泥质较高的围岩，由于孔隙度较小，渗透性差，能起到屏挡矿液作用。

中奥陶统正处于前震旦系变质岩系基底建造之上的第一个构造层——寒武奥陶统碎屑岩建造及钙镁碳酸盐岩建造的上部，上覆地层为石炭、二叠系页岩、粘土岩类地层，是一些塑性岩石，起着“盖层”的作用，岩体底界一般为下奥陶统顶部的钙质页岩，这种岩石也起着隔挡作用，使火成活动受到一定的制约，故火成岩体多产于中奥陶地层中。

2　控矿规律（主要是控矿构造）

2.1接触带形态

接触带是岩体同围岩接触面两侧一定厚度以内的一个很广阔的面型空间。而矿体仅仅存在于少数的接触带内。接触带有矿同无矿部位，在形态特征上是有明显差别的，接触带的形态同矿体的形态、产状，甚至同矿体的规模都有密切的联系。

在各地区具体地质情况的基础上，对接触带的形态，进行了不同的描述，一般认为平直的是无矿接触带，而接触带的凹凸部位，或称作“半岛状”或“港湾”的是有利于成矿的接触带。在邯邢地区把这种有利于成矿的接触带叫做“内湾”和“外湾”，即围岩呈舌状或不规则状，被岩体三面或四面包围，叫做“内湾”；岩体呈舌状、楔状，或不规则状，被围岩包围叫做“外湾”。

如果从岩体形态的角度来看，则认为似层状岩体表面的线状、弧线状上隆体、穹窿状、岩柱状上隆体是有利成矿部位。而从围岩的构造情形来看，则认为在相邻部位褶皱相对较强，形变相对较剧烈的地段，是有利成矿的地段。

接触带形态是围岩形变和岩浆运动的综合反映。除在经过剧烈构造变动的局部场合，呈不规则的接触带以外，多数情况下，接触带的形态同围岩中的褶皱形式是一致的。在一个矿田范围内，不同构造部位的接触带的形态，不是互相孤立的现象，而与矿田所处的应力场有一定的成生联系。

2.2控制矿田的构造体系问题

2.2.1概况

由于各地区客观地质现象暴露程度不同，研究程度和研究范围的局限，以及研究的侧重点不一，在各个矿区内和各个矿区之间对于控制矿田构造体系，尚无比较明确和统一的认识。但是，在概括接触带形态的基础上，对具体控矿构造现象的看法，却有很多类似的地方。

2.2.2邯邢成矿区矿田构造体系

邯邢成矿区矿田构造体系主要包括：受了歪曲的綦村帚状构造、中关—邑城帚状构造、固镇矿田构造体系等。

下面就中关—邑城帚状构造简略说明一下。

中关—邑城一带，为第四系覆盖区。从区域地质图上看，中关矿区位于一个伴随有二次纵张的背斜部位。在中关矿区，根据大量钻孔揭露的中奥陶统和中、上石炭统岩层的起伏，显示次一级褶皱构造有一定程度的发育，构成一个北东向的褶皱束，其南段至南东延展。同邑城煤田北部展布的褶皱联系起来，构成一个按顺时针方向向北西和北收敛，按反时针方向向东至北东撒开的压扭性帚状构造体系。中关铁矿、白涧铁矿和养儿河异常，就分布在这个构造体系里。

3　岩浆岩与成矿关系

3.1岩浆岩概况

区内岩浆岩活动以燕山期侵入为主，广泛侵入的燕山期中性侵入体为邯邢式铁矿的成矿母岩。该类侵入体与中奥陶统的灰岩的侵入接触带是邯邢式铁矿成矿的先决条件。喜山期岩浆岩仅在测区外围有零星的玄武岩出露（表1）。

3.2似层状岩体顶面产状与矿体空间的关系

表1　邯邢地区燕山期岩浆岩的特征

区内原岩类型的多样性，说明了邯邢式铁矿不是与某种岩石类型有关，更不能说近矿的某一种岩石就是成矿母岩，而是与杂岩系中某个岩石系列有关。

似层状岩体顶面产状极为复杂，但不是顶面接触带到处成矿。矿床基本产于似层状侵入体顶部相对隆起部位的接触带（包括相对隆起部位的岩体内部捕掳体接触带）内，统称为“成矿上隆区”。组成成矿上隆区的上隆体，形式是多样的，基本可归纳为3种形式：线状（弧线状）（以北洺河为例）、穹窿状（以狐堰山为例）、岩柱状（以西郝庄为例），产出在上隆体部位接触带内的矿床，由若干矿体按不同空间配置形式而构成。

应该强调指出，上述制约矿体空间配置形式的不同“不同成矿上隆区”，是同一似层状岩体顶部有机联系，不可分割的组成部分。认识不同的矿体空间配置形式，对就矿找矿、预测隐伏矿体，合理勘探矿床都有一定的指导意义。近年来，在邯邢地区的找矿勘探实践证实了这一点。

4　成矿作用

4.1关于成矿物质来源的探讨

近年来随着科学技术的发展，日益众多矿床的开发，揭露出了许多与传统概念不相吻合的现象，迫使人们寻找新的途径来解决这个问题。我们根据对本区磁铁矿床的研究，认为成矿物质主要来源于矿体的母岩（岩浆岩），乃是矿体母岩在交代变质中析出的物质在适宜条件下聚集的结果。

（1）矿体母岩通常是浅色的贫铁富碱的岩石，而无矿接触带的岩石则含铁相对较高。

（2）钻孔磁参数资料表明，近矿围岩的磁化率有愈近接触带愈低的趋势，而无矿接触带不仅磁化率值较高且有的变化混乱，有的近接触带反而增高。

（3）某些含铁矿物（角闪石）为不含铁或贫铁矿物所交代时，可以看到有磁铁矿颗粒的析出。

（4）地质过程的长期性，为铁质的析出、迁移和富集，提供了客观可能条件。

（5）在围岩蚀变的现象可以看到岩浆岩清晰的交代变质带。组分变化特征是愈近矿体，钙镁铁组分愈低，而碱质和铝质含量有所增加。

4.2钠长石形成时间与铁矿体的关系

有些人研究认为本类型铁矿床中的铁质来源主要是由于钠长石化所造成的。钠长石化使已结晶的岩石中铁质被活化转移，使气化—热液获得了大量的成矿物质。可是本人通过薄片观察和野外踏勘，钠长石化发生在成矿之后，而不是发生在成矿之前，钠长石交代钙铁榴石、透辉石、方柱石的现象普遍。

本人认为透辉石矽卡岩与交代普通角闪石而形成的透辉石、次透辉石是同期的产物，它们之间没有先后关系。相反，在脉状或团块状透辉石矽卡岩周围可见到浸染状交代普通角闪石而形成的透辉石，这2种产物的透辉石或次透辉石没有区别，所不同的是：一是沿着岩石的裂隙或空隙贯入与交代，而后者是沿普通角闪石的解理或裂隙交代而形成。有时在标本见到透辉石脉、方柱石脉穿切钠化岩石或钠长石岩。但把从这些地方采到标本磨成片，见到的是钠长石交代透辉石和方柱石。因此证明钠长石化发生在矽卡岩化之后是毫无疑问的。又根据钠长石化晚期的矿物组合，如常见其与绿泥石、方解石共生，并有被方解石交代的现象，可以确定其生成温度的下限。

钠长石形成时间晚于磁铁矿：在磁铁矿石中经常见到磁铁矿交代透辉石、钙铁榴石，在磁铁矿石中很少见到钠长石，但也不是完全见不到的。

矽卡岩化的分带性说明钠长石化发生在矽卡岩化之后，既然碱质是发生在矽卡岩和磁铁矿成矿之后，那么形成铁矿体的铁质就不可能是由于钠长石化从已结晶的岩石中萃取来的铁质，形成矿体的铁质主要来源于母岩岩浆，即是由于岩浆逐渐结晶以后析出来大量的残余汽—液体，然后形成铁质沉淀。

著名地质学家王曰伦在“邯邢式铁矿床的铁质来源及矿床成因的探讨”一文中也提到：钠化闪长岩可穿切矿体和围岩，钠化闪长岩可穿切与矽卡岩伴生的铁矿体。显然是钠化作用发生矽卡岩化和铁矿生成之后。

4.3本文关于邯邢地区成矿作用的统一模式探讨

与本区矽卡岩型铁矿密切相关的钠长石化岩石的原岩实际上是同一次岩浆熔融事件中的早期侵入体，提供成矿物质；晚期侵入体侵位后产生的富含挥发分的岩浆期后热液不仅是成矿物质的载体，而且所产生的压应力和热能也成为成矿流体运移的驱动力。后期上来的岩浆对围岩的双交代已经很少，因为早期上侵的岩浆已经对上部围岩进行交代和烘烤，形成一些结晶灰岩和大理岩等致密岩石，对后期上侵的岩浆有抵触作用。在此基础上，结合矿体的产出状态，建立了成矿模式（图1）。