(河南省有色金屬地礦局第四地質大隊)
舞鋼市鐵礦分布在舞鋼市的中北部。從1956到1981的25年間，該區進行了大規模的地質找礦工作，經過勘查主要有6個礦區，分別是:鐵山礦區；景山寺礦區；趙安莊礦區；曹霞於莊礦區；劉礦區崗廟；上廟礦區。項目控制面積約21.4 km2，已提交資源儲量6.4億t，約占河南省鐵礦總資源儲量的70%。由於當時開采技術條件的限制，勘探深度被限制在500 m左右，自20世紀80年代以來，由於勘探形勢等因素的影響，該地區的地質勘探工作幾乎處於停滯狀態。隨著對鐵礦資源需求的不斷增加，地表和近地表鐵礦得到了有效的勘探和開發，地質找礦目標不得不鎖定在找礦難度極大的深部盲礦體。從舞鋼市鐵礦的成礦地質條件和地球物理磁異常來看，該區仍有很大的找礦潛力。
壹.地質背景
圖1研究區地質圖
研究區位於華北板塊的南緣，馬超營-拐河-確山斷裂的北側，魯山北子-西平初山蓋層背斜的東端，是太華群的最東端出露區(圖1)。在晚太古代和早元古代，先後發生了大規模的基性火山作用和中基性火山作用，形成了趙安莊式鐵礦和鐵山廟式鐵礦兩種類型。中生代碰撞造山期間，自南向北發生了陸內俯沖(陳燕菁，2001)。研究區位於馬超營斷裂以北的俯沖帶。在次級構造的作用下，F6斷裂發生，地層自下而上由南向北推覆，使含礦地層由深到淺，部分出露地表，形成了現今的構造格架和礦體分布格局。
二、地質特征
(1)地層
與研究區礦體分布有關的地層有:新太古代詔安莊群(Ar3)、古元古代太華群(Pt1)、鐵山廟組(Pt11)、楊樹灣組(Pt21)和湯山溝組(Pt31)
1.新太古代詔安村群(Ar3)
趙案例村的曝光面積很小。分為三段。下段主要由紫紅色和綠灰色的石榴石角閃石片麻巖和石榴石角閃石片麻巖組成，是礦帶的底板巖石，也是礦區的重要指示層。鉆孔厚度為10~20m ~ 20m。中段主要由灰綠色和灰色中粒芝麻斑長角閃石片麻巖和帶狀長角閃石片麻巖、蛇紋石磷塊巖、磁鐵礦蛇紋石、金伯利巖片巖和半透明長片麻巖組成。鉆孔厚度70 ~ 110m，是礦區重要的含礦巖段，磁鐵礦體產於該巖段下部。下段主要由肉紅色和灰白色條帶狀混合巖、均質混合巖和混合花崗巖組成，混有輕度混合巖化的角閃石片麻巖，混合巖化程度自下而上逐漸增強。不規則分布在角閃片麻巖段，穿透時間較長。該層東部厚20米。王道行礦床西部該段平均厚度為132米，最大厚度為583米，表明礦層自東向西增厚。烴源巖為壹套以拉斑玄武巖為主的基性火山巖和火山沈積巖，夾有超鎂鐵質巖(部分為科瑪特巖)和少量泥灰巖。趙安莊群的層序相當於壹個綠巖的中上部。利用趙安莊鐵礦鈾-鉛磷灰石測得變質年齡為2580Ma(胡，1988)，表明其形成於26億年前的太古代，下部被斷層切割，上部被太華群鐵山廟組不整合覆蓋。
2.古元古代泰華群(Pt1)
自下而上分為鐵山廟組、楊樹灣組和塘上溝組。
(1)鐵山廟組(Pt11)。出露於鐵古坑、鐵山寺、景山寺等地，其底部的leptite與下伏的趙庵村組分離。巖性可分為三段，下段為含礫長石石英巖、角礫巖或火山角礫巖，厚度大於500m，中段自下而上分為四個巖性層，總厚度大於1000m。第壹層為花崗閃長質條帶狀混合巖:以條帶狀混合巖為主，混有均質混合巖或混合花崗巖，下部為鐵鋁榴石片麻巖，其中厚層含少量Ni、Cr等磁鐵礦蛇紋巖。厚度大於500m，第二層為較長的片麻巖，夾含鐵鐵鋁榴石:頂部為白雲石大理巖，下部以較長的角閃片麻巖為主，夾綠泥石雲母片巖和混合巖。全層以分散的鐵鋁榴石為特征。厚度為10~90m ~ 90m。第三層為條帶狀應時輝石磁鐵礦:自下而上分為四個可采層位:D1-D4，屬多層大厚度礦體。礦石以條帶狀應時輝石磁鐵礦和塊狀輝石磁鐵礦為主，古侵蝕面附近有假赤鐵礦，有大理巖、輝石、含鐵石英巖和較長的角閃石片麻巖。厚度11 ~ 268m。第四層為含較長片麻巖的大理巖:蛇紋石白雲石大理巖或粗粒大理巖，含較長角閃石片麻巖、輝石巖或縉雲片巖。厚度2 ~ 47m。上段為混合巖，具有明顯的條帶狀結構，厚度約500米，總之，鐵山廟組是壹個混合巖化強烈的中高角閃巖相。自下而上的烴源巖組合為基性-中基性火山巖和沈積巖-矽鐵建造，可與綠巖帶建造對比。K-Ar法獲得的變質年齡為654.38+0.95億年，鐵山廟組應形成於2600～2350ma(胡，1.988)，為第二個綠巖帶構造，總厚度約2000m·m..
(2)楊樹灣組(Pt21)。主要出露於葉縣新店楊樹灣，與下鐵山廟組呈斷層或整合接觸(可能為平行不整合)。主要為片麻巖和含石墨的次透輝石，因石墨的出現而與下伏地層分離。該組地層變質程度達到角閃巖相，混合巖化壹般不明顯。烴源巖為正常的海相碎屑巖-矽質泥質-碳酸鹽沈積建造；同位素年齡小於2350Ma(胡，1988)，與上覆塘上溝組為整體接觸，總厚度260m..
(3)湯山溝組(Pt31)。出露於葉縣新店。主要與長英質變粒巖和角閃巖片麻巖互層，局部與鐵鋁榴石-矽線石片麻巖和長石石英巖互層，局部具韻律結構。特征礦物為矽線石，變質程度為中高角閃巖相，局部混合巖化。烴源巖為淺海碎屑-粘土沈積巖，含少量中酸性火山凝灰巖，與下伏楊樹灣組不同，含矽線石，不含石墨，為中元古界熊耳群火山巖不整合覆蓋。總厚度大於780米。
3.中元古代雲蒙山組(Pt2y)
不完整厚度300m m以上，由於巖漿侵入和構造錯動，露頭序列極其雜亂不完整，斷續分布於西部的老金山、上廟寨和東部的小梁山。常見巖性以厚層石英巖為主，夾肝紅色和綠色頁巖。而通常被視為重要標誌層的“底礫巖”和安山巖玢巖，僅在山夢崗北坡和上廟寨山脊零星可見，未見下伏不整合面。地表露頭邊界推斷多與礦床變質巖系斷層接觸。
(2)結構
由於研究區第四紀覆蓋嚴重，地質構造難以分辨。從推斷和控制的斷層來看，北部構造相對簡單，南部構造相對復雜。主要構造線與區域構造基本壹致，呈北西向，F6斷裂控制了北部趙安莊地層和礦體的分布。地層產狀總體上傾向南部和西部。根據工程控制結果，不同地段和地質構造差異較大。
趙安莊礦區地層為壹組連續的背斜和向斜復合構造，大致呈東西走向，由三個背斜和兩個向斜構造組成，即:王道形背斜構造；曾莊向斜構造；趙安莊背斜構造；胡郎窪向斜構造；老柴莊背斜。褶皺構造表現出明顯的不對稱性。兩側兩背斜北陡南緩，中間背斜北緩南陡，傾角15 ~ 40。趙安莊礦區斷裂構造復雜。除F6斷層外，還有五條不同規模的斷層。
曹霞礦區褶皺不發育，僅出現地層局部波狀彎曲，呈單斜分布。斷裂構造不發育，除F6斷裂外，未發現大的斷裂構造，有3條小規模斷裂。
鐵山廟和崗廟劉礦區位於同壹成礦帶，構造復雜程度壹般，地層為單斜構造，走向113 ~ 133，傾向南，傾角25 ~ 50。鐵山廟礦區有6條小斷層，崗廟劉礦區有2條小斷層，控制著礦體的分布。
(3)巖漿巖
研究區內，除丁家崗正長巖體外，其他與礦體有關的巖體均以巖脈形式出現。
丁家崗正長巖體分布在京山寺礦區，構成了礦床西部和西南部的天然分界線。巖體相變很大。礦床附近常見的巖石有:輝石正長巖、黑雲母正長巖、輝長巖正長巖等。
巖脈分布密集，多為巖壁產出，規模不壹。巖體對礦體無交代汙染。主要表現在對礦體的破壞。巖脈水平切割礦體，嚴重處礦體切割成平行條帶，但未發現巖壁兩側礦體相對錯動位移現象。
景山寺礦區有50多條巖脈。脈沖寬度從幾米到幾十米不等，擴張、收縮、中斷、尖滅現象常見，脈沖壁比較平坦，無侵蝕和混合。壹般延伸400 ~ 800 m，最高達2000m，規模較大，沒有完全控制。主要有正長斑巖、輝石正長斑巖、應時正長斑巖和應時鈉長石斑巖脈。
趙安莊礦區有五條巖脈。脈寬5 ~ 100 m，延伸500 ~ 1600 m，巖性為細粒閃長巖。
曹霞礦區巖漿巖不發育。根據鉆探資料，僅見到長英質細脈和閃長巖細脈，脈沖寬度0.25~0.8m，對礦體無破壞作用。
鐵山礦區已發現20個巖壁，寬度從2 ~ 2 ~ 60m不等，延伸150~300m，其中兩個分別達到1050m和150 ~ 300m，傾斜延伸受120 ~ 800m控制。巖性為細粒閃長巖。
崗廟劉礦區巖漿巖不發育，附近有閃長斑巖和正長斑巖兩類巖漿巖。脈沖寬度從幾米到幾十米不等，壹般延伸400 ~ 800米，最長可達2000米
三。礦體地質特征
研究區分為兩種礦石類型，其礦體地質特征不同。
(壹)趙安莊式鐵礦體的地質特征
含礦地層總厚度大，多厚層夾石，礦體呈多層狀。總厚度超過11 ~ 268m，平均開采面積80 ~ 108m。單個項目單層可采礦體數量為2 ~ 12，平均6層。整個礦床可采礦體的垂直分布有20個單層之多。單個礦體厚度為1.06 ~ 31.68米，平均5.91 ~ 6.58米..累計可采厚度4.54 ~ 33.22米，平均25.42米，平均含礦率25.67%。礦體長900～200～800米，寬200～800米。礦石群的整體形狀是層狀到巨大的透鏡狀。礦體的產狀與地層壹致。不同礦段氧化深度不同，壹般30 ~ 40m，最深51.26m .礦物組成，金屬礦物主要有磁鐵礦和赤鐵礦；微量元素包括黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦、黃銅礦、自然銅、自然鉛和自然鋅。非金屬礦物:主要是鈣鐵輝石、紫蘇輝石、應時、方解石、白雲石和透輝石；其次是藍閃石、角閃石、普通角閃石、蛇紋石石棉、透閃石、閃鋅礦、綠泥石、綠簾石、石榴石、滑石、黑雲母、金雲母、斜長石、斜長石；微量包括橄欖石、磷灰石、榍石和螢石。該礦床平均品位TFE 25.81% ~ 29.15%，樣品最高品位達到TFe50.05%。礦石結構以中細粒半自形自變形晶體結構為主。礦石有兩種類型:條帶狀構造和塊狀構造。礦石的自然類型:①根據結構和脈石礦物，分為條帶狀礦石。主要有條帶狀應時磁鐵礦、條帶狀應時輝石磁鐵礦和條帶狀二輝磁鐵礦；次生礦物為條帶狀應時二輝磁鐵礦和條帶狀方解石輝石磁鐵礦。大量礦石。主要有輝石磁鐵礦和二輝石磁鐵礦；次生礦物為蝕變二輝磁鐵礦和石榴石輝石磁鐵礦。②按形成條件:沈積變質鐵礦。
(2)鐵山廟式鐵礦體的地質特征
含礦層厚11 ~ 268米，平均80米。工業可采礦體壹般分布在四個層位。礦體總體特點是厚度大、層數多、礦化連續性高。礦體厚度3.15 ~ 66.70米，單層最大連續厚度30.9米，平均單層厚度6.58米，礦體產狀與地層產狀壹致。氧化帶至半氧化帶邊界的垂直距離壹般為80 ~ 120m。礦物組成:金屬礦物主要有磁鐵礦和赤鐵礦，微量有褐鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦。非金屬礦物主要有應時和單斜輝石，其次是玉髓、閃石、方解石、白雲石、透閃石和斜方輝石，微量有綠泥石、黑雲母、滑石、絹雲母、紅柱石、重晶石和磷灰石。礦石結構為半自生的細粒至中粒晶體結構。礦石構造為塊狀構造和條帶狀構造。礦石品位TFE為29.15%。礦石自然類型:①按脈石礦物可分為輝石磁鐵礦、應時輝石磁鐵礦和應時赤鐵礦；②按組構可分為條帶狀礦石和塊狀礦石；③按形成條件可分為沈積變質鐵礦。
四。地球物理特征
(1)異常的分類
根據研究區磁法測量結果，可引起磁性的巖石和礦物可分為以下三類。
1.礦石異常
磁異常的第壹個特點是強度高。雖然研究區內礦體的埋深和產狀不同，但最大垂直場強δδZmax可達700至數千γ。只有鐵山寺和崗廟劉氧化深，磁性弱，異常強度低，但仍有異常反應。第二個特點是形狀規整。研究區大部分礦體被第四系即裸露礦體所覆蓋，上部均被氧化，磁性較弱。異常主要反映壹定規模的深部礦體，因此異常是有規律的，特別是趙安莊式的異常。第三大特征是異常多為近等軸、不連續、方向不同的孤立異常，表明礦體受後期復雜構造位錯影響較大。第四個特征是異常中心正負值範圍大，反映礦體產狀平坦，水平寬度大。
2.閃長巖異常
閃長巖異常主要分布在研究區的南部，在翟莊-柴溝-尹姬-大酒店-李莊壹帶。異常規則，近等軸狀，類似礦石異常，強度中等，壹般為300 ~ 1000 γ。壹般來說，閃長巖體的強度略低於礦石異常，主要產於中元古代地層中，這是與礦石異常的主要區別。
3.安山巖異常
研究區安山巖分布廣泛，壹般含有少量磁鐵礦，部分局部富集。安山巖異常的主要特征。從異常形態來看，可分為兩種類型。壹種是分布在五花崗-狗頭趙壹線的條帶狀異常，異常雜亂，強度自西向東逐漸減弱，主要反映了自西向東斷裂噴出、覆蓋逐漸增厚的特征；另壹個是前大內——曹集——小王莊以東。因此，研究區東部的中低異常具有形狀規則、近等軸狀、範圍大、強度低的特點，均為50 ~ 100 γ。表明該區安山巖穩定、厚度大、埋藏深。
王樓礦和崗廟劉礦的異常特征與安山巖異常非常相似。這可能是由於貧鐵礦或深度氧化。因此，朱蘭鐵山寺以東的低值異常也可能是型或崗廟劉型礦石異常。
(2)異常分析
通過對以往磁測成果的整理，在研究區圈出96個磁異常，其中26個可能是礦致異常，有5個已經鉆孔驗證，並提交了勘探報告。現在我們將關註五個重要的異常現象。
1.趙安莊就是變態。
異常中心位於八臺鄉趙安莊。近東西走向，長2000多米，寬300 ~ 800米。壹般強度為300 ~ 1000γ，δδZmax可超過1500γ，北側為負值。形狀規則，蝌蚪狀。該異常是研究區最好的礦物異常，TFE平均品位為39% ~ 43%，並伴有多種有用元素。在未控制區，礦體可能向西延伸，深度估計在600m以下，有壹定的新找礦空間。
2.王道行是變態
異常位於八臺鎮東1.5km處，長1200m，寬500m。強度壹般為300 ~ 400γ，δδZmax = 500γ，北側與負值相關。這種異常是壹種重要的礦石異常。礦體呈薄層狀、多層狀、透鏡狀，厚度200多米，壹般3 ~ 5米，TFE平均品位37%。在未控制的區域，推測南部深處可能有礦體。
3.於莊南異常
異常位於曹霞以南800米處。400γ等值線圈定異常，為三角形，有兩個600γ的閉合圓，δ zmax = 776 γ，在東南部與梁崗異常相連。這是壹種貧礦，平均品位為26%。在不受控制的區域，推斷在礦體的南部深處可能有礦體。
4.梁剛異常
異常位於梁崗村以東約400米處。400γ等值線圈定異常，等軸狀，長約500m，強度壹般為600 ~ 1000 γ，δ zmax = 1270 γ。200γ等值線將異常與曹霞、於莊南連接起來，表明三個異常的背景場壹致，深部礦體可能是連通的、差的，TFE平均品位為22% ~ 25%。在未控制區，推測南部和西部可能有礦體。
5.金山-周潭異常東坡
異常位於冷剛—周潭西金山東坡，異常走向近南北，長2300米，寬250～700米。壹般強度為700-1000γ，δδZmax = 2000γ。1000γ的等值線分為兩個波峰，形狀規則，中間寬闊平緩，沒有負值。似乎有很深的延伸，是沿層理磁化的厚板狀異常。該異常未經工程驗證，故推斷為礦致異常。
6.其他異常情況
除上述異常外，還有21個異常很可能是礦致異常，在前期工作中沒有得到驗證。主要原因是礦體埋藏深，異常強度普遍較低，形態復雜，影響因素可能較多。在今後的工作中，這種異常是主要目標之壹。
動詞 （verb的縮寫）礦體的形成、成礦模式及找礦方向
(壹)礦體的形成及成礦模式
詔安莊群地層烴源巖為壹套以拉斑玄武巖為主的基性火山巖和火山沈積巖，夾有超鎂鐵質巖(部分為柯瑪特巖)和少量泥灰巖。鐵山廟組烴源巖組合為基性-中基性火山巖和沈積巖-矽鐵建造，可與綠巖帶建造對比。上述兩組地層形成的兩類鐵礦床都是“火山沈積變質礦床”，這是無可爭議的地質學家的壹致認識。但它的形成不會這麽簡單。地殼中基性巖的平均鐵含量為8.65%，中間巖(閃長巖)的平均鐵含量為5.85%(武漢地質學院地球化學系，1979)。研究區礦體中鐵的平均含量大多大於25%，火山噴發和沈積不可能形成礦體。本研究區礦體的形成與火山噴發有關，現對其形成進行分析。
圖2成礦模式示意圖
火山噴出的物質均勻地散布在地表壹定範圍內，幾乎不受地形影響，或者以熔巖的形式沈積在火山機構附近。松散的火山物質在水動力的作用下被搬運和分選。較輕的礦物被運送到較遠的地方，較重的礦物被運送到較近的地方。從礦體及其圍巖的成分分析，形成環境應為淺海環境。火山物質首先要在陸地上就位，然後在水動力的作用下由高向低移動(如果火山物質落入海洋，沈積在海浪的影響範圍之外，就無法進行有效的分離)，然後進入河道，繼續向遠處移動。在河道中，這是壹個重要的分離階段。重礦物(主要是磁鐵礦)達到了壹定的富集程度，並在河道中繼續前行，最終進入海洋。遷移和分離變成了潮汐作用。沈積物質的穩定放置與地殼緩慢下降有關。完成壹次火山噴發-搬運分選-沈積循環，這個過程壹次次進行，地殼壹次次下降，形成多層礦體。從河流搬運到海洋沈積，沈積層應為扇形，建立了礦體的成礦模式(圖2)。從礦體的總體分布來看，原生礦體應該是壹個平面統壹體。
菲律賓的壹座火山在1992年爆發。在100km2範圍內，火山物質厚度為1 ~ 2m。目前地表火山物質厚度不到0.5m，在河流中已得到有效分離，磁鐵礦含量達到15% ~ 20%。可見100年內可以完成壹次火山噴發-搬運分選-沈積循環。
(2)找礦方向
礦體在海洋中就位後，經歷了下沈、壓實、固結、成巖、變質等過程，這是不爭的事實，不再贅述。中生代碰撞造山過程中，在構造作用下，F6斷裂沿線地層自南向北、自下而上推擠，使含礦地層由深變淺，部分出露地表。同時衍生出壹系列次級斷裂，並伴有小規模的巖漿活動，破壞了地層和礦體的完整性。部分礦體可能殘留在F6斷裂的底盤中，造成礦體的損失，形成目前的構造格局和礦體分布格局。
在已進行勘探的6個礦區中，大部分礦體邊界為斷層或巖體，另壹部分礦體不知分布在何處。由於當時勘探深度的限制，礦體的深部延伸未得到有效控制。首先在已知礦體邊緣和已知礦體深部延伸的斷層或巖體劃分的另壹部分選擇找礦方向。
研究區內用* *圈出的磁異常有96個，其中5個異常已鉆孔驗證，證實為礦致異常，已提交資源儲量，但深部未控制，找礦方向與上述找礦方向基本壹致。找礦工作應與地質和地球物理勘探緊密結合。通過研究篩選，目前仍有21磁異常可能是礦致異常，在這21磁異常上選擇了第二個找礦方向目標。
總之，研究區具有很大的鐵礦找礦潛力，應作為深部找礦的重要區帶。
參考
陳燕京。2001.大陸動力學和成礦作用。北京:地震出版社。
胡，林乾隆，等。華北與華南古板塊結合帶的地質與成礦。南京:南京大學出版社。
武漢地質學院地球化學系。1979.地球化學。北京:地質出版社。