河北承德大庙钒钛磁铁矿矿产地质报告

1、河北承德大庙钒钛磁铁矿矿产地质报告（一）矿区自然简况河北承德大庙钒钛磁铁矿矿区位于河北省承德市北31km处，属承德县高寺台镇王营村管辖，面积 1.58km2。地理坐标：东经 117 5139117 5215,北纬 41 092841 1028。承德市地处河北省东北部，处于华北和东北两个地区的连接过渡地带，地近京津背靠蒙辽，省内与秦、唐两个沿海城市和张家口市相邻。全市辖八县三区，即围场满族蒙古族自治县、丰宁满族自治县、隆化县、滦平县、平泉县、承德县、宽城满族自治县、兴隆县、双 桥区、双滦区、鹰手营子矿区。市域面积近4万平方公里，境内有京承、锦承、京通、承隆四条铁路线，正线延展里程 632公里，共

2、有国家干线公路 5条，公路通车里程5358公里，总人 口 340多万人。承德境内资源丰富，自然风景、名胜古迹闻名遐迩。承德经济发展注重发挥 旅游、资源、区位三大优势。承德地区是我国北方著名的钒钛生产基地，钒钛磁铁矿资源蕴藏量仅次于攀枝花，居全国第二位。截止2006年底，全区共探明钒钛磁铁矿资源储量3. 99亿吨，保有储量3. 58亿吨；查明超贫钒钛磁铁矿资源总量75. 54亿吨。黑山铁矿属危机矿山，2002年承德钢铁集团有限公司委托地质四队承担并开展黑山铁矿 补勘工作，补勘范围在 028号勘探线之间，标高为650450m。、号矿体群在 28线以 西继续延开，根据矿体侧伏和低缓地磁异常预测矿体群

3、向南西西延长200400m，铁矿储量至少可增加500万吨以上。、号矿体群近外围预测有铁矿体存在，在南侧有M31号中间和南侧两个地磁异常。20062009年黑山铁矿接替资源勘查项目，主要采用地表钻探的手 段对矿区、号矿体开展勘查工作。投入主要实物工作量钻探 16000m。2008 年度完成实物工作量地表钻探9000m; 1 : 2000地面高精度磁测剖面10km ;井中三分量磁测和磁化率测井9000m。预期提交333铁矿资源量（矿石量）1000万吨。（二）矿区地质概况地层和构造：矿区位于内蒙地轴东端， 处在受东西向宣化一承德一北票深断裂控制的基性一超基性岩 带内。区内广泛分布前震旦纪变质岩系，主

4、要有角闪斜长片麻岩、 角闪片麻岩、黑云母斜长片麻岩、混合花岗岩等，其上局部被侏罗一白垩纪沉积岩和火山岩及第四纪沉积物覆盖（图2- 1 ）。区内出露地层主要为新太古界变质表壳岩系，古元古界变质深成岩类、中元古界、中生界火山及陆相碎屑沉积岩亦有广泛分布。新太古界地层为单塔子群。 由老至新划分为燕窝铺组、白庙组、凤凰嘴组、南店子组。燕窝铺组主要岩性为角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩，位于燕窝铺背斜核部，变质相为高角闪岩相，原岩恢复为基性岩及火山碎屑岩。白庙组地层分布 在背斜两翼，以二长片麻岩和黑云斜长片麻岩为主，夹磁铁石英岩，变质相为角闪岩相，原岩为砂岩、粉砂岩及硅铁质泥岩。凤凰嘴组地层以黑云斜长片麻岩夹

5、多层大理岩，变质相为角闪岩相至绿片岩相，原岩为砂页岩和碳酸岩。南店子组分布于丰宁一隆化深断裂带上，以黑云变粒岩、浅粒岩为主，变质相为角闪岩相至绿片岩相 ，原岩为砂页岩。矿区地层为第四系冲洪积 物，其中冲洪积物主要出露王营北沟主沟中，厚度15m。斜长岩原生流动构造因蚀变形迹不明显。受丰宁一一隆化和红石一一大庙两条深断裂的控制和影响，次生构造较发育，控制苏长岩及铁矿的生成（图2-2）。区域内构造以东西向 近东西向深大断裂带为主体，并发育一系列北东、 北西及南北向断裂。东西一近东西向断裂带为红石砬大庙断裂带的一部分，在本区约10Km，宽几十至百余米，倾向北，倾角在 6080。之间，沿走向表现为舒缓波

6、状。沿此带形成大庙基 性杂岩体。北东北北东向及南西、南北向断裂构造，为一些规模不大，延长不远的断裂带或断层，远不如东西向断裂带发育。 这些断裂带在形成时间上一般较晚于东西向断裂带的 形成，但部分东西向、北西向断裂带可能属东西向断裂同时或稍晚形成的配套构造。在空闻分布上，不论北西向或北东向断裂构造带，均表现出一定的等距性， 在活动上具有继承性和多期性。岩浆岩区域岩浆活动强烈， 广泛分布着元古宙、 晚古生代超基性岩、 基性岩，其中大庙岩体以 斜长岩为主体，东西长18 km，南北宽10 km。南部为红石砬 一大庙一头沟断裂带所截，呈 一向北突出的三角形。面积 72.8 km2,其中斜长岩体分布面积达

7、 63.3 km2，淡色苏长岩分布 面积9.5 km2。岩石以中一粗粒、不等粒及伟晶状结构为主，局部有巨晶结构，以块状、斑 状、斑杂状构造为主，局部见有流动构造。除了西北侧与太古宇变质岩为冷侵入接触外，南 部和东北部与围岩呈断层接触。区内以辉长岩和斜长岩分布最广，亦有大面积中生代花岗岩出露（图2-3 ）。辉长岩、斜长岩与成矿关系密切，侵入于前震旦纪地层中。斜长岩出露在矿区西南部， 包括绿泥石化斜长岩，矿染绿泥石化斜长岩，呈NNE向产出。岩石呈白色到灰白色，主要矿物成分为斜长石（80%）,副矿物有磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。中至粗粒结构，块状构 造。辉长岩出露在矿区东部，近SN向分布。岩石主要由辉

8、石和斜长石组成，还有星点状分布的磁铁矿及绿泥石化现象。ici Ki 2 jF|3| j 卜 I ?亍恵邑t6 忽*国9三1 怆仁勺4苗图2-1河北大庙区域基性超基性岩体分布图1 粗面岩；2 砾岩；3火山岩；4 煤系；5花岗闪长岩；6 老花岗岩；7 苏长岩一辉长岩； &斜长岩；9超基性岩；10.变质岩；11.矿床或 矿点;12 岩层产状；13 断层；14 深大断层 15.地质界线| |I7445 E117 55118 * 175 * Qi |4 | 卜|広卜王P 1无? 39卜*O图2-2大庙地区斜长岩体、矿源苏长岩体、二长岩体分布图I -球罗更二-丈古界(Ar) J-变底矿遞苏辰岩坏;J-石蒸

9、正点斑岩代即：-闪忙岩倍J摘-石英正托岩(A/K7-i断层正斷层;*j -平行平螯合；川-帆钛磁按矿；l】-铁矿康准；口-矿点M；y-弟四系小-尢唐辭煤岩体；-矿酒苏长岩体：I* -二僅闿体讪：和J -闷托班岩;耐-命闪石卷解石角闷担；”-苏怔曙:灯-斜长岩LL L LLED 1FTI = m a阿5EN况7图2-3 大庙矿区地质图及剖面图1 细粒花岗岩；2 中性脉岩；3 细粒辉长岩；4.矿染辉长岩5 绿泥石化辉长岩；6 斜长岩；7 贫矿；8 富矿（三）矿床地质特征矿床产状矿体的生成是在含矿母岩形成之后，富含挥发分的铁矿浆沿北北东向为主的断裂、裂隙贯入而成。主要矿体赋存在斜长岩断裂裂隙中，或在

10、斜长岩与苏长-辉长岩的接触带及其附近，呈形态不规则和大小不等的扁豆状、透镜状、脉状、团块状等，产状陡立，向下延深数 百米，在斜长岩中尖灭，部分矿体往往呈雁行排列，成群出现，并与含矿岩体相穿插，组成 三个大致平行的矿化带。矿体规模该区域矿产较丰富，主要有：铁、钒、钛、金、银、铂、铬、磷等。较大的矿床有罗锅 子沟、大乌苏沟两个大型铁磷矿床（资源储量达3.1亿t），大庙、黑山、东大洼、压青地 一龙潭沟、乌龙素沟等 5个中型钒钛磁铁矿床（东大洼有望成为大型矿床）资源储量达2.1亿t 以上；最近由河北省地质矿产开发局第四地质大队新发现的M24大型钒钛磁铁矿，预测资源量可达3亿t，还有铁马大型超贫磁铁矿

11、（资源储量大于7亿t）和中小型的超贫磁铁矿床，在 高寺台岩体找到的小型铬铁矿。黑山钒钛磁铁矿田铁矿体呈带呈群产出，盲矿体较多，单矿体规模不大，一般延深大于延长。矿田位于王营北沟至压青地一一龙潭沟，面积约10km2。矿田包括黑山、号矿体、东大洼矿段、矿体、压青地一一龙潭沟矿段、还有72、73号铁磷矿体。累计探明资源/储量：铁矿14724.08万t，属大型矿床；铁磷资源/储量1070.00万t。罗锅子沟 大乌苏沟铁磷矿田该矿田位于承德市罗锅子沟至隆化县大乌苏 沟，面积约15km2，位于c5918航磁异常带的中心部位，矿田内有M21 24四个地磁异常。矿田由罗锅子沟铁磷矿、大乌苏沟铁磷矿和罗锅子沟深

12、部铁矿组成。累计探明铁磷矿资源储量31861.07万t，深部铁矿资源储量 400万t。围岩蚀变矿体围岩可分两类：一类是斜长岩类，包含了白色钠黝帘石化斜长岩和绿泥石化斜长岩，它们多作为高品位铁矿石的直接围岩，接触的边缘往往显示贯入式矿床特征，矿体与围岩界限明显，围岩边部常出现一种厚度不等的绿泥石反应边；另一类矿体围岩是苏长岩类，包含了苏长岩经强烈蚀变后的纤长岩和次闪石化苏长岩，该类岩石与矿体界线往往呈过渡关系， 其具体分界需要借助样品分析结果，这类矿体在整个矿带上往往处于顶、底板位置，矿体品位显示了分异型矿床特点，矿石多为浸染型，Ti、Fe品位偏低。黑山、号矿体及部分盲矿体内，含有夹石大多属斜长

13、岩包体，包体可分俘虏体及残留体两部分。俘虏体多为不规则的残块，小者几个平方米，大者 20X20m20X40m，其形态不一；残留体多为贯入式铁矿体 内部围岩，其形态及规模远大于俘虏体，它多平行矿体分布，属未动位置的斜长岩。矿石物质成分致密块状矿石：金属矿物主要有磁铁矿、钛铁矿和少量黄铁矿。非金属矿物很少，主要是辉石。块状构造，固溶体分离结构。浸染状矿石：金属矿物有磁铁矿，分布零星，含少量黄铁矿。非金属矿物为斜长石和辉石，已全部或部分绿泥石化。浸染状构造，海绵陨铁结构。本类矿石含磷灰石较多，可综合 利用。矿石中还含有钒，未见独立矿物，以类质同象存在于磁铁矿中。含钒钛磁铁矿：指含钒磁铁矿母晶中， 由

14、固溶体分离出来的钛铁矿或钛铁晶石等钛铁氧 化物矿物集合体，钛铁矿片晶沿含钒磁铁矿 (100)和(111)节理产出，常构成格状结构，它 们被称为含钒钛磁铁矿，具强磁性，含量3 %60 %。在致密块状铁矿石中含钒磁铁矿中钛铁 矿板条最发育，含量亦高，其钛铁矿板条亦最长、最宽。含钒磁铁矿：少数呈自形八面体，多数呈不规则粒状，粒径0. 55mm，常与钛铁矿、含钒钛磁铁矿镶嵌，具强磁性。含量7 %27 %。钛铁矿：指粒状钛铁矿，不包括含钒钛磁铁矿中固溶体分离的钛铁矿片晶。呈半自形板柱状和不规则粒状，具强电磁性。粒径0. 55mm ,含量2 %19 %。含钴黄铁矿：分布广泛，多呈自形立方体和半自形粒状，粒

15、径小于2mm，交代上述铁矿物，含量一般小于1 %。浸染于铁矿石中，具强电磁性，为气成热液阶段产物。还有与磁 黄铁矿、黄铜矿共生的晚期黄铁矿。一般为细粒，含量很少。黄铜矿：呈半自形一它形不规则粒状，粒径较细，常与磁黄铁矿镶嵌， 溶蚀含钴黄铁矿，含量很少。磁黄铁矿：产出较少，呈半自形一它形不规则粒状，与黄铜矿镶嵌。具较强磁性。绿泥石：以铁绿泥石和叶绿泥石为主，为铁矿石中主要脉石矿物，呈显微鳞片状集合体，交代斜长石及上述铁矿物，有时充填于铁矿物的解理、裂隙中。含量7%33 %。斜长石：分布不均匀，呈残余不规则粒状， 常有绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化。 分布不均匀，含量变化不大，0 %45 %。

16、氟磷灰石：呈残余不规则粒状，被绿泥石等矿物溶蚀交代，含量小于1 %。金红石和榍石：为钛铁矿片晶蚀变产物；有的是新生矿物。前者交代钛铁矿片晶；后者与绿泥石嵌生。矿石结构构造矿石矿物由磁铁矿、钛磁铁矿及钛铁矿组成。脉石矿物为斜长石，次生矿物为绿泥石。 伴生副矿物有磷灰石及金红石。矿石结构主要为自形一半自形晶粒状结构、格状熔离结构、海绵陨铁结构三种。矿石构造主要为浸染状构造及致密块状构造。浸染状构造按矿物分布密集程度，又可分为稀疏浸染状和稠密浸染状构造两种类型。自形一半自形晶粒状结构：矿石中少数含钒磁铁矿、含钒钛磁铁矿呈自形八面体，少数钛铁矿呈自形板柱状， 大多数铁矿物呈半自形较规则的粒状， 它们常

17、彼此镶嵌或单独产出， 被 绿泥石等矿物联结起来并受其交代，粒径大小不均匀，由0.28.0mm，个别达1cm。格状熔离结构：是矿石中典型特有结构，即在含钒钛磁铁矿中，钛铁矿沿含钒磁铁矿（110） 和（111）解理呈片晶或板条，板条宽 0.010.02mm，长度不超过含钒磁铁矿粒径，组合呈格 状，称为格状熔离结构。海绵陨铁结构：主要分布在稠密浸染状矿石中，含钒磁铁矿和含钒钛磁铁矿及钛铁矿， 呈半自形一它形彼此镶嵌，把脉石矿物包起来， 并使之发生蚀变，局部在铁矿物边缘形成绿 泥石镶边。致密块状构造：矿石主由含钒磁铁矿和含钒钛磁铁矿、钛铁矿彼此镶嵌组成， 它们总含量达60%95%，且粒径一般为粗粒（5

18、mm），呈自形一半自形晶粒结构。该矿石构造类型是 矿石中最重要类型，一般属I 级品。稠密浸染状构造：矿石中含钒磁铁矿、含钒钛磁铁矿、钛铁矿呈半自形晶粒状，浸染状 分布，有的呈镶嵌状，总含量 20%30%,粒径变化大，脉石矿物含量中等。是矿石中次要 构造类型，一般属n级品。稀疏浸染状构造：含钒磁铁矿、含钒钛磁铁矿、钛铁矿呈半自形晶粒状，稀疏浸染状分布，矿物粒径一般为中细粒，铁矿物总含量12%30%，多数属川级品。具稠密浸染状和稀疏浸染状构造的矿石一般分布在矿体边部，具致密块状构造的矿石一般在矿体的中心或内 部。具致密块状构造的矿石具稠密浸染状和稀疏浸染状构造的矿石一般分布在矿体边部,般在矿体的中

19、心或内部。矿物气液包裹体磷灰石矿物中流体包裹体主要为原生包裹体和假次生包裹体,另有次生包裹体沿矿物中的愈合裂隙线状分布（图 3-1 ）。图3-1黑山铁矿区铁磷矿石的磷灰石中不同类型流体包裹体显微照片（a）、（ b）-呈孤立分布的？ a亚类包裹体；（c） 、（ d ）-呈孤立分布的？ b亚类包裹体；（e）-呈群状分布的？ a、6 b亚类包裹体共生;（f）（g）、（ h）-呈群状分布的？ a亚类包裹体；（i）-呈孤立分布的6a亚类含石盐子矿物包裹体；（j）- o b亚类含铁氧化物子矿物包裹体；（k） 、（m ）-呈孤立分布的6b亚类含方解石子矿物包裹体；（l）- o b亚类含白云石子矿物包裹体；（

20、n）-oa亚类含石盐子矿物包裹体与？a亚类气液两相包裹体共生；（o） 、（ p）-6 a亚类含液态CO2三相包裹体；（q）-6 b亚类含液态CO2三相包裹体石英中流体包裹体主要测定对象为？ a亚类富液相气液两相包裹体,其他类型包裹体多含量很少，个体较小，没有获得可靠的测温结果。？ a亚类包裹体冰点温度变化范围为 -2017 -315e ( n= 29)。对应的盐度范围为 51 7% 221 9%NaC leq。均一温度变化范围为149 422e(n= 38)。同位素组成1、硫同位素为了进一步了解区内各铁矿床、铁磷矿床成矿物质来源，对其进行了不同程度的硫、氧同位素研究。硫同位素本次对区内的铁、铁

21、磷矿床共作了 16个硫化物单矿物的硫同位素测定。其中黄铁矿12个，磁黄铁矿2个，黄铜矿2个。同时对头沟、马营、大庙、罗锅子沟、乌龙素 沟6个矿区的铁、铁磷矿床也作了硫同位素测定。样品分布考虑了不同类型，不同产状的铁 矿床、铁磷矿床、矿源苏长岩及其围岩斜长岩。多数样品采于钻孔岩心，少数样品采自矿山 采场。尤结果可知本区铁矿床、铁磷矿床的硫平均同位素组成S34S +3.337 %o,变化范围+1.8 %。4.49 %, 32S/34S平均值为22.148,变化范围在22.12022.180。铁矿床34S的平均值为 3.216 %,变化范围1.8 %4.49 %, 32S/34S平均值为22.149

22、，变化范围在22.1222.180,其中 块状铁矿石34S平均值为3.02 %?浸染状铁矿石，平均为3.64 %8铁磷矿床的硫平均同位素组成， 34S值为3.55 %,变化范围2.4 %4.4 %, 32S/34S平均值为22.135,变化范围在22.1222.150, 其中浸染状铁磷矿石 F4S平均值为3.633 %。硫化物矿体的硫平均同位素34S值4.494 %,变化范围4.23 %4.58 %。从上述看，34S、32S/34S值变化范围很窄，绝对值小，其平均值与陨石硫 同位素组成接近。同国内外与基性、超基性岩有关的典型铁、铁磷矿床硫同位素组成及变异 特征十分相似。这表明，全区在硫同位素组成中富集了34s。