■馬奎羽宋鵬杰（河北省地質(zhì)調(diào)查院河北石家莊05008；河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊河北石家莊05008）

河北省井陘盆地沉積型硫鐵礦分析

■馬奎羽1宋鵬杰2
（1河北省地質(zhì)調(diào)查院河北石家莊050081；2河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊河北石家莊050081）

文章以河北省井陘盆地的城關(guān)綿河灘硫鐵礦為研究對象，通過對其礦床地質(zhì)特征的研究總結(jié)，探討礦床的成因類型，總結(jié)井陘盆地成礦規(guī)律，以期待該地區(qū)后期找礦地質(zhì)工作有所突破。

城關(guān)綿河灘 硫鐵礦 成 因類型

1　區(qū)域地質(zhì)

1.1地層

礦區(qū)位于井陘凹陷的西南部。井陘凹陷中的地層分布，主要是以凹陷為中心，向外變老。發(fā)育有第四系、石炭系、奧陶系等地層。

礦區(qū)第四系掩蓋，通過鉆孔揭露，地層由老至新分述如下：中奧陶系馬家溝組灰?guī)r（O2m）：灰、深白、灰白、褐紅等色，厚—巨厚層，致密塊狀，見有后期方解石細(xì)脈穿插，頂部裂隙較為發(fā)育，沿裂隙有硫鐵礦及粘土充填，局部地段灰?guī)r裂隙中含硫鐵礦較富。該巖層產(chǎn)狀平緩，傾角0～10°左右，向北東或北西向傾斜。對硫鐵礦體的形態(tài)起重要的控制作用，一般說來。凹的地方硫鐵礦層較厚，反之較薄。石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）：一般厚22～26米，最薄19.50米，最后32.02米。本組巖性自下而上依次為：硫鐵礦層或含硫鐵礦的粘土巖、鋁土巖或粘土巖、灰?guī)r、黑色頁巖。其中硫鐵礦層或含硫鐵礦的粘土巖厚度一般1.5米左右，礦體最后可達(dá)3.24米，與下伏的馬家溝組灰?guī)r呈假整合接觸，為本礦區(qū)硫鐵礦體所賦存的主要巖性段。石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）：下部為兩層較穩(wěn)定的深灰色薄層灰?guī)r及灰色砂巖、黑色頁巖、粘土巖，在薄層灰?guī)r、黑色頁巖及粘土巖中，均含有較多的生物化石。上部只要為灰色、灰黃色、細(xì)至粗粒砂巖、黑色頁巖和3～6米厚的煤層（第五層煤）。第四系（Q）：主要為黃土和由綿河沖洪積而來的砂、卵礫石層。

1.2構(gòu)造

本礦區(qū)構(gòu)造較簡單。巖層走向為北東、傾向以北西為主，傾角一般為5°左右，局部大于10°。根據(jù)井陘煤礦對本礦區(qū)煤層勘探和開采的資料，區(qū)內(nèi)共發(fā)育有正斷層兩條：F3正斷層：走向北東19°，傾向南東，傾角60°，斷距5米。由采煤情況推斷，為成礦后的構(gòu)造，對礦體的西部邊緣有一定的破壞作用。F4正斷層：走向北西，傾向南西，傾角60°落差25米。該斷層位于礦區(qū)西部邊緣，對礦體影響不大。

1.3巖漿活動

本區(qū)巖漿活動極不強烈，只是在下更新世時有玄武巖巖漿噴發(fā)，分布不廣，僅見于雪花山、東窯嶺等地。

2　礦床地質(zhì)

2.1礦體特征

礦體呈似層狀，與圍巖產(chǎn)狀一致，具有一定的層位，分布面積較大，但礦層厚度較小，礦體形態(tài)受古地理影響較大。礦體東西長約800米左右；南北寬約500米左右，礦體的連續(xù)性較好，但礦體的埋藏深度及厚度變化較大。礦體西低東高，其見礦標(biāo)高在礦區(qū)東部為215米左右，西部為180米左右。據(jù)鉆孔資料揭露，埋藏最淺的埋深為30.42米，埋藏最深為98.93米。礦體的最大厚度為3.24米，最小厚度為0.60米，平均厚度為1.54米。

2.2礦石特征

礦石礦物：主要為黃鐵礦，次為白鐵礦。黃鐵礦主要為銅黃色、淺黃白色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，團(tuán)塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等，黃鐵礦顆粒一般在1～2毫米左右，個別者較此略粗大一些。沿碎裂縫隙有方解石脈及高嶺石等粘土質(zhì)礦物充填；白鐵礦為黃鐵礦之變種，數(shù)量極少，與黃鐵礦緊密共生。脈石礦物及次生礦物：脈石礦物主要有：高嶺石、埃洛石、水鋁石、硅灰石、方解石、玉髓、白云石、石墨等。這些礦物呈細(xì)晶、微晶或隱晶狀集合體，混為一體，形成粘土巖石。次生礦物有由黃鐵礦氧化而來的褐鐵礦。礦石的結(jié)構(gòu)有：粒狀自形～半自形晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)、包裹狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造有：團(tuán)塊狀構(gòu)造、侵染狀構(gòu)造、條帶（紋）狀構(gòu)造、結(jié)核狀構(gòu)造。該礦床屬于低品位硫鐵礦床。礦石中有用組份硫的含量變化較大，相鄰工程（間距100米）品位變化最大可達(dá)2.95倍，礦石最高品位為25.03%，最低品位為7.5%，一般在13～17%。全區(qū)礦石平均品位為14.22%。Pb、Zn、As、C等有害組份，含量皆低，均不超過工業(yè)指標(biāo)對雜質(zhì)的要求，在目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下不能綜合利用。有害組份F的化驗結(jié)果，其平均含量為0.053%，比工業(yè)指標(biāo)的要求略微偏高一點，但據(jù)對該類型礦石使用部門的意見，礦石中含F(xiàn)量略高一些，對使用影響不大。

2.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

按礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，可將本礦區(qū)的礦石劃分為如下的自然類型：團(tuán)塊狀硫鐵礦：大小不一的黃鐵礦及白鐵礦顆粒密集共生而形成的團(tuán)塊，不均勻地分布在礦石中。團(tuán)塊越集中，礦石品位越高、最高可達(dá)25.03%；反之，團(tuán)塊稀疏時，品位降低。該類型是本礦區(qū)的主要礦石類型，可占所有礦石的90%以上。條帶（紋）狀硫鐵礦：黃鐵礦或白鐵礦呈寬窄一不一的條帶（紋）賦存于脈石礦物中。該類型礦石一般與團(tuán)塊狀礦石共生，只局部礦石以此類型為主。侵染狀硫鐵礦：大小不等黃鐵礦顆粒，不均勻地分布于脈石中。其數(shù)量很少，一般與其他類型礦石共生。結(jié)核狀硫鐵礦：結(jié)核多呈球形，成份為黃鐵礦及白鐵礦，與團(tuán)塊狀礦石密切共生。似脈狀硫鐵礦：由黃鐵礦及白鐵礦所形成的小細(xì)脈，穿插在圍巖或其他類型礦石中。

2.4礦床成因及其成礦模式

該礦床初步確定屬“生物化學(xué)沉積礦床”。它具有生物化學(xué)沉積的金屬硫化物礦床的基本特點。如：①礦體呈似層狀，與圍巖產(chǎn)狀一致，具有一定的層位。②礦體分布面積較大，但礦層厚度較小。③無圍巖蝕變。④礦床不受巖漿巖的控制，但與地理環(huán)境有密切的關(guān)系。

目前一般認(rèn)為：黃鐵礦的生成，是在還原條件下，由生物作用分解水中的硫酸鐵和生物遺體腐爛時產(chǎn)生的硫化氫，其化學(xué)反應(yīng)式為：

礦床的位置分布與中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r古侵蝕面形態(tài)及區(qū)內(nèi)構(gòu)造有關(guān)，向斜核部和西翼是成礦的有利地段，區(qū)內(nèi)硫鐵礦含礦層大范圍分布于井陘坳陷盆地中，賦存于石炭系中統(tǒng)本溪組地層底部，中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r古侵蝕面之上。礦體產(chǎn)狀同圍巖產(chǎn)狀一致，礦體范圍分布較廣，但礦層厚度較小，礦體形態(tài)隨古侵蝕面起伏而變化。通過對該礦區(qū)的研究以期后期工作尋找出規(guī)模大、品位富、埋藏淺、構(gòu)造簡單的硫鐵礦富集地段。

3　結(jié)論

總結(jié)礦區(qū)的研究成果，我們對該礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)特征及礦體特征等做了初步的了解，對礦床成因、控礦因素及富集規(guī)律做了初步的探討，在今后的工作中，應(yīng)將井陘盆地做為一個整體來進(jìn)行研究，從巖性、巖相、古地理等方面著手分析，尤其是對那些埋藏淺、構(gòu)造簡單的地區(qū)優(yōu)先著重分析研究，以期尋找出規(guī)模大、品位富的硫鐵礦礦體。

TF521[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～28～1