巴安民，殷建鋒，劉榮慧，郎巖峰，張 坤，丁守良

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南 許昌 461000)

泉店-靈井鐵礦位于豫西成礦帶東端的山前沖、洪積平原深覆蓋區(qū)，和北部已探明的武莊大小型鐵礦同屬一個(gè)成礦地質(zhì)背景。泉店-靈井鐵礦是近年來(lái)在許昌鐵礦成礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的又一個(gè)大型鐵礦向?qū)Ω叽女惓^(qū)進(jìn)行了深部鉆探工程查證和控制，初步圈定磁鐵礦體26個(gè)、赤(混)鐵礦體6個(gè)。2012年6月提交的普查報(bào)告，共探獲(333)+(334)?礦石量2.66億t。通過(guò)對(duì)已有地質(zhì)成果的研究、分析和與其它礦床類比，確定本區(qū)礦床類型為“火山-沉積變質(zhì)鐵礦床”。本文在總結(jié)礦床特征的同時(shí)，提出了進(jìn)一步勘查方向，對(duì)今后在該區(qū)開展深部找礦工作具有重要意義。

1 區(qū)域成礦背景

該區(qū)位于華北地臺(tái)南部嵩箕隆起帶東部凹陷區(qū)的登封-許昌-鄢陵前寒武紀(jì)沉積變質(zhì)鐵礦成礦帶的東段。區(qū)域上被大面積新生界覆蓋，蓋層厚一般260～580m，局部大于800m。本區(qū)具典型的地臺(tái)式二元結(jié)構(gòu)：基底為太古界登封巖群含鐵變質(zhì)巖系及古元古界嵩山群淺變質(zhì)碎屑巖；蓋層由中元古界五佛山群馬鞍山組海陸交互相碎屑巖、古生界海相碎屑巖-碳酸巖、河湖相的沉積巖及新生界松散堆積層組成。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不甚強(qiáng)烈，主要有侵入于太古界登封巖群的變質(zhì)超基性巖、基性巖及侵入元古界的花崗巖脈。

受嵩箕隆起的影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)頻繁、變形強(qiáng)烈，不同期次形成的構(gòu)造形跡相互疊加、改造，形成了較復(fù)雜的構(gòu)造格局。主體構(gòu)造線呈北西西向，次為北西向和北東向。

成礦物質(zhì)的來(lái)源與巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)關(guān)系不大。磁鐵礦體主要賦存于登封巖群武莊巖組二段地層中，屬“火山-沉積變質(zhì)鐵礦床”。受多期次構(gòu)造活動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。褶皺構(gòu)造影響著含礦層位的產(chǎn)狀及埋深，斷裂構(gòu)造對(duì)含礦地層起破壞和局部控制作用，使含礦地層多層斷塊產(chǎn)出。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于登封-許昌-鄢陵前寒武紀(jì)沉積變質(zhì)鐵礦成礦帶東段的泉店-許昌磁異常帶上，由泉店-靈井鐵礦區(qū)基巖地質(zhì)簡(jiǎn)圖(圖1)可知：下伏地層主要由寒武系(∈)和太古界登封巖群武莊巖組(Ar2w)組成，另有少量中元古界五佛山群馬鞍山組(Pt2m)產(chǎn)出。北西西向的許昌背斜軸部在礦區(qū)中北部通過(guò)，并派生3條和軸向平行的許昌斷層、小宮-郭店斷層和黃莊斷層，尚有數(shù)條北西向斷層切截北西西向斷層，使區(qū)內(nèi)地層多呈斷塊產(chǎn)出。受許昌背斜的影響，區(qū)內(nèi)地層相悖產(chǎn)出，北翼傾向北東，南翼傾向南西，傾角20～40°。南翼受小宮-郭店斷層的影響，地層呈推覆狀，使多數(shù)老地層蓋于新地層之上。礦體賦存于武莊巖組二段(Ar2w2)，該段為區(qū)內(nèi)含礦巖系。

登封巖群武莊巖組二段(Ar2w2)主要隱伏于許昌斷層以北地區(qū)，東西斷續(xù)長(zhǎng)約17.20km，南北寬0.30～1.80km，平均寬1.21km，面積約20.8km2。1∶1萬(wàn)D9、D10、D17和D29等4個(gè)高磁異常自西向東布控全區(qū)，由小宮、靈井、大洪寨3條北北西向斷層將其自然分割成4個(gè)高磁異常區(qū)(圖1)，其中D10異常強(qiáng)度大、分布范圍廣，為區(qū)內(nèi)主要異常。特征如下：D10異常位于郭店-崗?fù)跻粠?，西被小宮斷層切截，東被靈井?dāng)鄬臃指?。異常極大值450nT，沿走向西端梯度變化均勻，東端變化稍緩且不均勻，350 nT到400 nT等值線梯度最緩，異常極大值兩側(cè)近于對(duì)稱，稍遠(yuǎn)處北側(cè)變緩且出現(xiàn)負(fù)值，南側(cè)無(wú)負(fù)值。南側(cè)等值線呈條帶狀、有規(guī)律排列，北側(cè)等值線向外突出呈弧狀，兩側(cè)異常明顯不對(duì)稱。跨靈井?dāng)鄬酉驏|和D17號(hào)異常被200nT的等值線粘連在一起，實(shí)為一個(gè)整體異常，亦說(shuō)明靈井?dāng)鄬哟瓜驍嗑噍^小(80m)。兩異常沿走向長(zhǎng)5000m，寬1500m，面積約7.5km2。D10和D17號(hào)異構(gòu)成了礦區(qū)的中礦段，下伏中3～中9等7個(gè)礦體。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 含礦巖系特征

武莊巖組二段(Ar2w2)為區(qū)內(nèi)含礦巖系。依礦體賦存特征自下而上劃分五個(gè)巖性帶(圖2)，內(nèi)賦10層礦。

圖1 泉店-靈井鐵礦區(qū)基巖地質(zhì)簡(jiǎn)圖(來(lái)源于《河南省許昌市泉店-靈井鐵礦普查報(bào)告》(巴安民、殷建鋒等編寫，2012))1.二疊系上統(tǒng)石千峰組；2.二疊系上統(tǒng)上石盒子組；3.二疊系下統(tǒng)下石盒子組；4.二疊系下統(tǒng)山西組；5.石炭系本溪+太原組；6.奧陶系中統(tǒng)馬家溝組；7.寒武系；8.中元古界馬鞍山組；9.太古界登封巖群武莊巖組二段；10.地磁異常編號(hào)；11.地磁異常等值線；12.推測(cè)地層分界線；13.推測(cè)角度不整合線；14.正斷層；15.逆斷層；16.推測(cè)正斷層；17.推測(cè)斷層；18.見(jiàn)礦鉆孔；19.未見(jiàn)礦鉆孔；20.勘探線及編號(hào)

圖2 泉店-靈井鐵礦區(qū)48勘探線剖面圖(數(shù)據(jù)來(lái)源：《河南省許昌市泉店-靈井鐵礦普查報(bào)告》(巴安民、殷建鋒等編寫，2012))1.新生界；2.寒武系；3.二疊系下統(tǒng)下石盒子組；4.中元古界馬鞍山組；5.太古界登封巖群武莊巖組二段頂部變粒巖帶；6.太古界登封巖群武莊巖組二段上礦帶；7.太古界登封巖群武莊巖組二段中部變粒巖帶；8.太古界登封巖群武莊巖組二段下礦帶；9.太古界登封巖群武莊巖組二段底部變粒巖帶；10.角度不整合線；11.地層分界線；12.正斷層；13.推測(cè)正斷層；14.逆掩斷層；15.鉆孔位置及編號(hào)；16.礦體

1)底部變粒巖帶(Ar2w2-1)：以斜長(zhǎng)角閃巖為主，夾黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖。局部夾斜長(zhǎng)角閃片巖或薄層磁鐵礦化角閃石英巖。偶見(jiàn)綠泥角閃片巖、淺粒巖、混合巖等。厚35.45～259.72m，平均80.72m。

2)下礦帶(Ar2w2-2)：由2～5層角閃石英型磁鐵礦組成，內(nèi)夾黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖或斜長(zhǎng)角閃片巖。巖石多具磁礦化。礦帶一般厚80～140m,最厚220m。單工程見(jiàn)礦厚2.15～18.16m,一般厚4.02～10.13m。平均厚6.73m。

3)中部變粒巖帶(Ar2w2-3)：以黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖和斜長(zhǎng)角閃巖為主，內(nèi)夾斜長(zhǎng)角閃片巖、淺粒巖、二云斜長(zhǎng)變粒巖；局部見(jiàn)有石榴斜長(zhǎng)角閃巖、混合巖及磁鐵礦薄層。該層厚40.91～275.99m，平均139.84m。

4)上礦帶(Ar2w2-4)：由1～5層角閃石英型磁鐵礦組成。圍巖以斜長(zhǎng)變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖為主，局部夾混合巖。巖石多具磁鐵礦化。厚22.95～164.76m，平均77.98m。

5)頂部變粒巖帶(Ar2w2-5)：以黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖為主，內(nèi)夾斜長(zhǎng)角閃片巖、絹云斜長(zhǎng)變粒巖、混合巖、淺粒巖等，局部見(jiàn)有薄層磁鐵礦。厚30.95～232m。

3.2 礦體特征

區(qū)內(nèi)鐵礦賦存于武莊巖組二段內(nèi)，通過(guò)勘查，共圈定32個(gè)礦體，礦體呈礦體呈層狀、似層狀單斜產(chǎn)出，沿被北北西向的小宮、靈井、大洪寨斷層錯(cuò)斷，形成中、東、西三個(gè)礦段；礦體埋深在128～1356m間，其中以中6、中7、中8和西4、中4礦體規(guī)模大，厚度較穩(wěn)定，為區(qū)內(nèi)主要礦體，其他為次要礦體。主礦體中尤以中7礦體規(guī)模最大。

中7礦體:隱伏于礦區(qū)中部(中礦段)橫28～72勘探線間(圖1)，西起小宮斷層，東夸靈井?dāng)鄬?，?0個(gè)見(jiàn)礦鉆孔控制。礦體東西長(zhǎng)5500m，南北寬240～1250m，平均790m，面積約4.35km2，面含礦系數(shù)為1。礦體呈層狀、似層狀單斜產(chǎn)出，總體走向305°，傾向35°，傾角20～30°，平均25°；礦厚1.10～8.56m，平均4.06m。TFe品位26.28%～34.22%，平均29.55%；mFe品位16.64%～23.68%，平均21.62%。礦體內(nèi)局部有一夾石，東端有一條高角度正斷層(靈井?dāng)鄬?錯(cuò)斷，斷距(垂距)80m(圖2)。

該礦體隱伏于D10和D17高磁異常區(qū)，最大埋深1220m，最小埋深318m。探獲(333)+(334)？資源量6850.74萬(wàn)t，占全區(qū)磁鐵礦資源總量的27%。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石礦物成分

礦石類型主要為角閃石英型。礦石礦物以磁鐵礦為主；次為磁赤鐵礦、赤鐵礦及黃鐵礦；微量礦物有黃銅礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物主要為石英和角閃石；次為綠泥石、方解石、透閃石等；另有微量的磷灰石、屑石及鋯石等。

3.3.2 礦石化學(xué)成分

區(qū)內(nèi)含礦圍巖主要為中-中酸性火山熔巖。組成礦石的基本硅酸鹽成分為TFe 、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Ti 、Mn、Ba 、S等，占礦石化學(xué)成分總量的92.73%。區(qū)內(nèi)成礦元素以Fe為主，其中TFe含量占20.15%～39.80%，平均28.96%，TFe中mFe含量占15.00%～30.98%，平均20.43%。

3.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)礦石類型簡(jiǎn)單，礦石結(jié)構(gòu)以柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主，次為鱗片變晶結(jié)構(gòu)，少量交代結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造：以片麻狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造為主，次為浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

3.5 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)礦體圍巖蝕變有黑云母化、鈉化、硅化、碳酸巖化及磁鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵礦化等。其中：磁鐵礦化多見(jiàn)于礦體的直接頂?shù)装鍑鷰r中，礦層間的夾石中也較常見(jiàn)，含量一般低于10%；黃鐵礦化多見(jiàn)于礦體圍巖中，常有少量的黃銅礦、班銅礦及磁黃鐵礦與之共生，常做為見(jiàn)礦標(biāo)志；鈉化在含礦帶內(nèi)普遍存在，表現(xiàn)為淺色礦物斜長(zhǎng)石交代更長(zhǎng)石，呈肉紅色，多見(jiàn)暗色礦物鈉閃石交代鐵閃石；硅化在礦帶內(nèi)普遍存在，以條帶狀、團(tuán)塊狀在礦他及近礦圍巖中表現(xiàn)最為明顯。

4 找礦標(biāo)志

4.1 地層標(biāo)志

由以往研究成果可知：區(qū)內(nèi)礦床為火山-沉積變質(zhì)鐵礦床，礦體均隱伏產(chǎn)出，俗稱“盲礦體”。礦體呈較穩(wěn)定的層狀產(chǎn)于晚太古界登封巖群武莊巖組二段的火山巖沉積變粒巖帶內(nèi)，地層控礦特征明顯。因此，尋找與之相對(duì)應(yīng)的鈣堿系列火山巖沉積變質(zhì)巖地層是尋找該類礦床的先決條件。

4.2 礦化蝕變標(biāo)志

硅化、黑云母化、碳酸巖化及赤鐵礦化、黃鐵礦化與磁鐵礦有密切關(guān)系，是本區(qū)重要的圍巖蝕變標(biāo)志。其中：侵入于登封巖群武莊巖組內(nèi)的條帶狀石英細(xì)脈是本區(qū)找磁鐵礦的直接標(biāo)志。

4.3 磁異常標(biāo)志

礦區(qū)自西向東被D9、D10、D17和D29等4個(gè)地磁異常控制，巖、礦石單位磁參數(shù)有很大差異。其中磁鐵礦是斜長(zhǎng)角閃片巖類的14～60倍，是變粒巖類的41～214倍。因此，深覆蓋區(qū)的地磁異常分布區(qū)及近圍是尋找磁鐵礦的有效間接標(biāo)志。

5 找礦前景分析

1)區(qū)內(nèi)鐵礦產(chǎn)于晚太古界登封巖群武莊巖組二段(Ar2w2)內(nèi)，受古斷隆構(gòu)造的影響，主要分布在許昌斷層以北和黃莊斷層以南地區(qū)(圖1)。許昌斷層以南、黃莊斷層以北兩側(cè)由于受斷裂構(gòu)造的影響含礦地層深覆蓋產(chǎn)出(圖2)，磁異常顯示具有一定的找礦前景。斷裂構(gòu)造控制了該區(qū)鐵礦賦存地層的分布范圍及埋深。

2)礦體主要呈層狀單斜北傾，產(chǎn)狀與地層一致，具有規(guī)律性的帶狀集中分布特征，說(shuō)明礦質(zhì)來(lái)源與火山噴發(fā)旋回的期次及地表作用關(guān)系密切，礦體沿走向、傾向均有較大的延伸(圖2)。從含礦地層的分布和已有工程的控制情況看，目前尚有較大的找礦空間。

3)從D9、D10和D17高磁異常形態(tài)及分布范圍看，已有工程控制的礦體主要分布于磁異常北側(cè)，礦體沿走向、傾向多未封閉；南側(cè)部分區(qū)域應(yīng)進(jìn)行少量鉆探驗(yàn)證(圖1)。

綜上所述：①在中、西礦段的北部，黃莊斷層以南地區(qū)尚有一定的空間，特別是大洪寨斷層西側(cè)的水道楊-灣魯一帶找礦前景較大，應(yīng)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。②D9、D10高磁異常南側(cè)覆蓋區(qū)可進(jìn)行2～3個(gè)鉆探工程驗(yàn)證，有望找到新的礦體，擴(kuò)大礦床規(guī)模。

6 結(jié)論

1)泉店-靈井鐵礦床與區(qū)域上(許昌南)的舞陽(yáng)鐵山廟鐵礦床類型一樣，含礦巖系均位于晚太古界沉積變質(zhì)巖系，屬同一成礦環(huán)境。目前鐵山廟鐵礦勘查深度已達(dá)2000m，礦床規(guī)模為特大型；泉店-靈井鐵礦床如加大勘查、研究力度，有望實(shí)現(xiàn)新突破。

2)礦床受北西西向和北北西向斷裂構(gòu)造的影響多呈斷塊產(chǎn)出，空間賦存位置有所差異。位于地壘位置的礦體埋藏較淺，位于地塹位置的礦體埋藏較深。

3)該礦區(qū)在進(jìn)一步勘查中應(yīng)加強(qiáng)礦床特征和高精度磁測(cè)資料的綜合研究，準(zhǔn)確掌握礦體賦存的空間位置，以較少的投入取得較大的找礦效果。

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