支家庄矽卡岩型铁矿床

矽卡岩矿床的典型矿床~

河北邯邢矽卡岩型铁矿床、河北寿王坟矽卡岩型铜矿床、辽宁杨家杖子矽卡岩型钼矿床、湖南柿竹园矽卡岩型-云英岩型钨锡钼铋矿床、湖南黄沙坪铅锌矿。

首先，矽卡岩形成条件并不一定是中酸性岩浆岩。磁铁矿是矽卡岩矿床形成过程中早期形成的产物，一般而言是交代作用形成的。有些是岩浆直接结晶产生。
关于基性岩和中酸性岩的铁元素富集情况：基性岩铁含量是高，但是与成矿有关的中酸性岩会有成矿元素富集过程。因此，含矿低的中酸性岩可以形成矽卡岩但未必成矿。能成矿的矽卡岩矿床，中酸性岩体必然含一定的成矿物质。

1.矿床概况

支家庄铁矿床位于河北省涞源县东南约21km，距京原铁路王安镇站约19km。

支家庄铁矿床由支家庄和荞麦地北南两个矿段组成。北矿段（支家庄矿段）有大小矿体56个，矿体长为280～380m，厚为10～14m,TFe品位为34.71%～38.05%。南矿段（荞麦地矿段）主要由东西两个矿体组成，矿体长为500～700m，厚数十米至200m,TFe品位为34.38%～34.67%，为支家庄铁矿床的主要矿区。除铁矿外，尚有数厘米至数十厘米厚的硼镁铁矿体分布，其工业意义不大。

支家庄铁矿的矿物类型较复杂，主要金属矿物为磁铁矿及硼镁铁矿和少量磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物。非金属矿物有蛇纹石、镁橄榄石、方解石、硅镁石、金云母、透辉石、绿泥石、石榴子石等。矿石一般为他形－自形粒状结构，条带状、致密块状及浸染状和角砾状构造。

支家庄铁矿产于黑云母花岗岩与高于庄组白云岩的接触带上，成因类型属于矽卡岩型，规模为中型。

2.成矿地质背景及区域地球物理特征

（1）成矿地质背景

矿床地处太行山成矿带北段，阜平变质核杂岩北西倾伏端，乌龙沟－上黄旗深断裂旁侧，属山西断隆与燕山台褶带两个Ⅱ级大地构造单元的接合部。

区内出露地层主要为中元古界高于庄组、雾迷山组及太古宇五台群。南部有中生代火山岩分布，西部及东部有五台群、阜平群片麻岩分布。高于庄组白云岩是主要赋矿围岩，呈顶垂体分布在王安镇杂岩体之上。

区内岩浆岩是王安镇杂岩体的一部分，主要形成于燕山期侏罗—白垩纪，岩性主要为正长闪长岩

）、黑云母花岗岩

、白岗岩

、花岗正长岩

、花岗斑岩

、花岗闪长岩

、正长斑岩

等。此外，还有大量的闪长岩、花岗闪长斑岩、石英闪长岩等岩性构成的脉岩。其中黑云母花岗岩与成矿关系密切。

（2）区域地球物理特征

在1:20万航磁△T等值线平面图（图2-24e）上，支家庄铁矿位于大片升高磁场的北缘，区内叠加异常明显。航磁△T化极处理结果（图2-24f），航磁异常整体向北移动，支家庄铁矿所在区域为大面积平缓升高磁场，其上叠加了NE向带状异常，该带状异常呈不规则的哑铃状，即两头大中间细，长轴方向为NE向，矿床位于北东部膨大升高磁异常的北西梯度带上，并存在向西北突出的局部叠加异常，异常强度多在120～380nT之间，个别极值可达497nT。

在1:20万布格重力异常图（图2-24b）上，矿床位于NE向布格重力梯度带上，矿床南东为重力高、北西为重力低；剩余重力异常图（图2-24c）中，矿床处在NE向呈哑铃状剩余重力低异常的鞍部。

根据地质环境和重磁异常特征分析，NE向重力梯级带是上黄旗－乌龙沟深大断裂的反映，大面积平缓升高磁场为太古宇变质岩引起，重力低异常是王安镇酸性岩体的反映，剩余重力异常鞍部是高于庄组顶垂体的反映，带状航磁异常主要由太古宇变质岩和矿化蚀变带综合引起。

3.矿区地质及地球物理异常特征

（1）矿区地质成矿环境

支家庄铁矿所在地区主要出露中元古界高于庄组、雾迷山组，侏罗系髫髻山组，以及侏罗纪黑云母花岗岩、花岗斑岩和白岗岩等。矿区主要出露中元古界高于庄组碳酸盐岩及侏罗纪黑云母花岗岩。铁矿体产出形态主要受接触带构造及与接触带近平行的支家庄背斜构造控制，一般呈透镜状、扁豆状及囊状、脉状产于外接触带镁矽卡岩中，其中北矿段（支家庄矿段）位于支家庄背斜的北段，主要产于其东翼接触带的蛇纹石矽卡岩带中，走向一般为N NE向，向SE倾斜，倾角5°～60°，与接触带产状一致；南矿段（荞麦地矿段）位于支家庄背斜南段倾没端，走向近EW，向S倾斜，矿体形态、产状受接触带制约。

成矿作用主要是接触交代作用。通过接触交代作用在内带形成一套钙矽卡岩，在外带形成一套镁矽卡岩，铁矿体主要赋存于外带蛇纹石化镁矽卡岩中。母岩暗色矿物的钠长石化（即母岩的退色蚀变）是成矿物质的主要来源之一。

磁铁矿的形成可分为3个期次，即简单矽卡岩（钙镁矽卡岩）期、复杂矽卡岩（变镁矽卡岩）期和热液期，以复杂矽卡岩期为主要成矿期。不同期次的磁铁矿物理性质及化学成分差异不大，以较富镁（锰）而贫铬、钒（钛）为特征。硼镁铁矿与磁铁矿、硅镁石等共生，受后期热液作用往往发生硼镁石化。

铁矿的富集规律及矿化分带受接触交代作用控制：①矿体主要形成于支家庄背斜倾没端及轴部附近的接触带，尤其是岩体凹入或“超覆”部位，接触带与围岩层理近直交者较为有利。②磁铁矿主要富集于镁或变镁矽卡岩带，尤其是镁橄榄石矽卡岩或蛇纹石变镁矽卡岩中。硼镁铁矿富集于镁橄榄石矽卡岩带外侧及蛇纹石化斑花大理岩带，在空间分布上与磁铁矿最富集的部位一致。③深大断裂是区域性导（控）岩（矿）构造，黑云母花岗岩与中元古界白云岩的侵入接触构造是控矿构造。

（2）矿区地球物理特征

在1:5万航磁△T等值线平面图（图2-25b）上，矿区与区域性低缓磁场中的局部高磁异常对应，主矿区（荞麦地矿段）位于局部强磁异常的北部，200nT等值线封闭的异常呈椭圆状，长轴方向呈NW向，异常极大值约600nT，北侧伴有负异常，极小值约－300nT。在1:5万航磁△T化极等值线平面图（图2-25c）上，局部强磁异常向北移动，并与主矿区吻合较好。

4.岩（矿）石物性特征

（1）岩（矿）石磁性

矿石中，磁铁矿磁性很强，磁化率值变化范围一般为15120×10^-5～30240×10^-5SI、最大可达118440×10^-5SI，剩余磁化强度Jr值一般变化范围为6200×10^-3～46500×10^-3A/m、最大可达121000×10^-3A/m；其他矿石的磁性一般为中等或弱磁性。

磁性较强的岩石主要为燕山期中酸性侵入岩（花岗闪长岩、正长闪长岩、石英闪长岩等），磁化率值变化范围一般为3000×10^-5～4000×10^-5SI、最大可达7000×10^-5SI，剩余磁化强度Jr值一般变化范围为0×10^-5～100×10^-3A/m、最大可达900×10^-3A/m；燕山期酸性侵入岩（黑云母花岗岩、白岗岩、花岗斑岩等）属于弱磁性，磁化率值常见值为0×10^-5～120×10^-5SI、最大值可达1500×10^-5SI；五台群片麻岩一般也是弱磁性，磁化率值常见值为120×10^-5～600×10^-5SI，局部含铁时最大值可达10000×10^-5SI以上；中元古界为无磁性。

图2-24 涞源支家庄矽卡岩型沉铁矿典型矿床所在区域地质矿产及物探剖析图

a—地质矿产图；b—布格重力异常图；c—剩余重力异常图；d—航磁ΔT等值线平面图；e—航磁ΔT化极等值平面图；f—航磁ΔT化极垂向一阶导数等值线平面图1—第四系；2—侏罗系；3—中元古界；4—新太古界；5—张家口片麻岩套；6—阜平（混合）片麻岩套；7—陈庄群；8—阜平变质杂岩；9—中酸性侵入岩；10—支家庄铁矿；11—已知铁矿位置

（地质图原图比例尺1:50万，重磁数据比例尺1:20万）a—地质矿产图；b—布格重力异常图；c—剩余重力异常图；d—航磁ΔT等值线平面图；e—航磁ΔT化极等值平面图；f—航磁ΔT化极垂向一阶导数等值线平面图

图2-25 涞源支家庄夕卡岩型沉铁矿典型矿床所在区域地质矿产及物探剖析图

1—第四系；2—髫髻山组下段：火山凝灰岩；3—髫髻山组上段：安山岩；4—冶里组：中厚层灰岩；5—凤山、长山、崮山组并层；6—雾迷山组下段：白云岩、砂岩；7—雾迷山组中段：白云岩；8—高于庄组四段：白云岩；9—高于庄组一段：白云岩、含砾石英砂岩；10—板峪口组：黑云斜长片麻岩、石英岩、片岩、大理岩；11—正长斑岩；12—花岗正长岩；13—花岗岩；14—花岗岩/白岗岩；15—黑云母花岗岩16—正长闪长岩17—斑状花岗闪长岩；18—斑状花岗岩；19—花岗闪长斑岩；20—闪长岩脉；21—支家庄矿点（地质图原图比例尺1:5万，重磁数据比例尺1:5万）

（2）岩（矿）石密度

元古宇碳酸盐岩及太古宇变质岩密度最高，密度值一般为2.7g/cm³；燕山期中酸性侵入岩密度较低，一般为2.4～2.6g/cm³。

5.铁矿找矿标志

（1）地质标志

成矿母岩主要为燕山期侏罗纪黑云母花岗岩。

含矿围岩主要是元古宇高于庄组白云质灰岩。

围岩蚀变主要是各种矽卡岩化，铁矿体主要产于蛇纹石化镁矽卡岩中。

断裂带或断裂交汇部位等属于导岩、导矿构造。

矿体赋存在岩体与围岩接触带部位，隐伏岩体的顶部、碳酸盐岩顶垂体底部和旁侧接触带都是成矿有利部位。

（2）航磁异常标志

区域升高磁场区或高值磁场带。

区域高磁背景边部的叠加次级异常，异常多成群或成带分布，呈复杂的异常群、异常带或环状异常。单个次级异常方向多变、正负相伴，形状多为等轴状、椭圆状及葫芦状。

异常强度高、峰形尖锐是出露或近地表矿体异常的重要特征，深部隐伏矿体多引起强度低的宽缓异常。

（3）重力异常标志

反映断裂构造的重力梯级带。

反映中酸性侵入岩的重力低异常（特别是剩余重力）的梯度带。

反映中酸性侵入岩的重力低异常（特别是剩余重力）中的局部相对高异常（鞍部）。

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