沉积型宣龙式铁矿床黄田铁矿矿

庞家堡铁矿床庞家堡铁矿床位于河北省张家口地区，是“宣龙式”铁矿的典型代表。区域构造位置处在内蒙地轴与密怀隆起之间的燕辽沉降带内(图1)。矿体产于长城系串岭沟组底部，矿体底板是细砂岩或砂质灰岩，顶板为黑色页岩夹薄层砂岩。矿体一般有3〜7层，与砂岩互层，构成厚10m的含矿带。矿体顶板之上为大红峪组灰岩和钙质砂岩，底板之下为长城系石英砂岩夹层，常见波痕及交错层。矿体呈层状、扁豆状或透镜体状。矿石主要由赤铁矿组成，还有镜铁矿、石英、方解石和黄铁矿、绿泥石、磷灰石等。矿石具有鲕状、豆状、肾状构造。矿床规模一般为中、小型。主要分布于河北宣化、龙关一带，故俗称“宣龙式”铁矿14歧剖血QL'lSEMI、郃心返七帝LEa^juCZZ虫殍斗申 图1庞家堡铁矿地质图1.长城系白云岩214歧剖血QL'lSEMI、郃心返七帝LEa^juCZZ虫殍斗申 图1庞家堡铁矿地质图1.长城系白云岩2.长城系石英砂岩3.长城系砂页岩4.长城系石英岩5.太古界片麻岩6.花岗岩7.含矿层8.实测及推测断层NW|4c—W村|&眇那就那史溥皿械打i=_Bi一、矿区地质概况(-)矿区地层1、 太古界桑干群：分布在矿区北部，岩性以强混合岩化片麻岩、变粒岩为主。2、 上元古界：为本区出露最广的地层，不整合于桑干群之上，自下而上分为：3、 长城系地层：常州沟组：厚170m。可分为二段：一段：砂页岩，底部为薄层含砾粗粒石英砂岩。下部为白色薄层至中厚层石英砂岩、含铁细砂岩、薄层砂岩与黑色一灰色粉砂质页岩互层。上部灰白色一灰黑色叶片状粉砂质页岩夹薄层状含铁细砂岩及粉砂岩。二段：石英岩段，底部为薄层含铁细砂岩及粉砂岩。下部为白色一粉红色中厚层中粒石英砂岩，交错层发育。中部紫红色薄层含铁石英砂岩、长石细砂岩、泥质粉砂岩及粉砂岩及粉砂质页岩，夹中厚层至薄层石英砂岩。上部灰白一粉白色厚层中粒石英砂岩夹少量细粒长石石英砂岩（通称大白石英岩）。斜交层理及波痕发育。具褐铁矿斑点，局部含砾。（2） 串岭沟组：厚62m、含铁矿层，可分为两段：一段：含矿岩段，由矿下砂页岩、含矿层、矿上砂页岩组成，厚27—30m。矿下砂页岩：下部为薄层细砂岩、白云质粉砂岩互层，其上为灰白色厚层中细粒含铁石英砂岩、泥质铁质粉砂岩（通称小白石英岩），为铁矿层底板。含矿层：三层赤铁矿夹两层含铁细砂岩及粉砂质页岩，自下而上为：①肾状赤铁矿（III层），1.0m；②细砂岩及粉砂质页岩，1.2m；③豆状和鲕状赤铁矿（II层），1.0m；④细砂岩及粉砂质页岩，1.20m。⑤鲕状赤铁矿（1层）厚1.65m，菱铁矿厚0.35m。砂岩夹层中泥裂、波痕、冲沟模、波状层理很发育。矿上砂页岩：底部为含碳粉砂质页岩；中部为黑色页片状粉砂质页岩夹薄层石英细砂岩透镜体，常形成波状层理；上部为灰褐色薄层含铁石英细砂岩及长石质粉砂岩，含褐铁矿结构。二段：页岩段为灰绿、浅灰色含钾页岩。顶部夹含叠层石的白云岩透镜体，平均厚25.61m，含氧化钾10.15%。本组上部黑色页岩（全岩）等时年龄为19.22亿年（铀-铅法），测定黑云母为19.09亿年（钾-氩法）。（3） 团子山组：厚180m，可分为两段。一段：底部为含铁石英细砂岩及含粉砂泥质白云岩。下部灰一青灰色中厚层一薄层隐晶白云岩与紫红色薄板状含铁泥质白云岩互层。上部青灰色中厚层隐晶一微晶白云岩、含叠层石白云岩，含砾屑白云岩和似竹叶状砾屑白云岩。叠层石主要为简单平行分叉叠层石及锥叠层石，顶部为紫色含铁泥质白云岩夹灰绿色薄层流纹质玻屑、晶屑凝灰岩（厚0.3m）。二段：燧石条带白云岩段。下部青灰色中厚层含燧石条带微晶白云岩、含燧石条带白云岩夹白一灰绿色薄板状一微薄层白云质粉砂岩及泥质白云岩。上部深灰色厚一中厚层含燧石条带微晶白云岩，夹硅质白云岩及角砾状白云岩。顶部为黑色薄层泥质白云岩及白云质砂岩。此段下部见有石盐假晶及冲刷痕迹、含砾屑白云岩和似竹叶状砾屑白云岩。长城系地层之上覆有震旦亚界南口系之大红峪组和高于庄组。表1 长城系各组地层厚度表地隹戒泉寺烟筒山床葬堡辛窑丈岭堡团_L予距1141741301J0225235吕略•构业:三现£2E4EO91常洲沟蛆2-11501702382553、南口系地层（4） 大红峪组：下部：硅质灰岩、厚180—200m。上部：钙质英砂岩，厚200m。（5） 高于庄组：下部：燧石白云岩，厚250m。上部：灰白色白云岩，厚400m。南口系之上为蓟县系雾迷山组白云岩等。长城系各组地层之间为连续沉积，且其厚度在宣龙坳陷中有显著变化（表4-1）。不同时代，不同地点其含矿规模均有所不同（表4-1、图4-5）。•岫IIISBiMlnj想置慰___==北东京辛常大岭型田痕窑•岫IIISBiMlnj想置慰___==北东京辛常大岭型田痕窑图2宣龙区北部坏安安家沟至赤城田家窑含矿带对比图1.白云岩 2.页岩夹薄层砂岩 3.含铁砂岩 4.菱铁砂岩 5.长石砂岩 6.石英岩7.菱铁矿8.鲕状赤铁矿 9.肾状赤铁矿 10.块状赤铁矿 11.前震旦纪片麻岩表2 宣龙区北部不同地段矿层厚度表地点项目龙泉寺删筒山庞家堡黄堇梁辛窑大岭堡含矿厚度〔m）10Z022364144含矿层厚度（m）0.6^3.35.75.55.95.05.6铁矿层层数134433铁矿层总摩度（m）广1.53.93.53.53.03.4

（二）构造矿区为一单斜构造。地层走向大致平行于褶皱轴，西部走向近东西，向东走向变为NE60。。倾向南东，倾角由此向南逐渐变小（40°—20°）。区内有正断层和逆断层两组。前者对矿床东部破坏较大，使矿层呈阶梯状排列，在4km范围内，矿层由标高900m递降到600m。enI"：:T■=!'IsUm-Sh成政庖这MX堂:lO0L02ftkim.|n，5i IHFO IJ16M' 1日丁枣enI"：:T■=!'IsUm-Sh成政庖这MX堂:lO0L02ftkim.|n，5i IHFO IJ16M' 1日丁枣1图3河北省西北部震旦亚代串岭沟世岩相古地理图1.页岩相2.砂岩-页岩相3.页岩-砂岩相4.砂岩相5.白云岩-页岩相6.岩相界线7.<100粒等厚线8.深断裂9.古陆界线10.海隆11.串岭沟期古陆12.浅海砂岩相13.浅海砂岩-页岩相14.浅海页岩-砂岩相15.浅海砂岩相16.浅海白云岩-页岩相17.中型铁矿18.小型铁矿19.铁矿点。活州_kbOm-^h-一竺二r地乎一』炬仙一一.-孤名庄W炫宏泌二：—==±（三）岩浆岩矿区内岩浆活动很弱。二、矿床地质特征（一）矿休分布及规模矿体呈层状，分布稳定，走向NE60°—70°，倾向SE，倾角30°。沿走向长12km，倾向宽2km。有三层矿，自下而上为：第一层矿：鲕状赤铁矿。分布稳定，厚度变化小，品位高，平均厚1.77m，最大厚度5.38m，最小厚度0.18m。顶部有菱铁矿层（0层），与赤铁矿呈过渡关系。第二层矿：鲕状赤铁矿为主、偶夹肾状赤铁矿。平均厚1.27m,最大厚度2.96m，最小厚度0.26m。厚度变化虽不大，但品位低，需选矿。第三层矿：肾状赤铁矿为主，偶夹鲕状赤铁矿。分布不稳定，厚度较小；平均厚0.82m，有夹灭现象。（二） 围岩矿区围岩有：角闪石、斜长石片麻岩，石英岩，黑色页岩和硅质灰岩（三） 矿石物质成份、矿物成份矿区矿石主要是赤铁矿矿石，菱铁矿矿石、褐铁矿矿石及磁铁矿矿石（受岩浆侵入影响，赤铁矿变为磁铁矿）。矿石品位平均含全铁45%，造渣组分：S1O215—20%，Al2O3<0.4%，MgO1.5%，CaO0.5%，TiO20.15%。有害杂质P0.15—0.2%，S0.05—0.06%。属酸性矿石。2（四） 矿石结构构造鲕状、肾状构造为主、尚有豆状、块状构造和少量角砾状构造。鲕状赤铁矿为单个同心圆状鲕粒的集合体。鲕粒直径一般0.59—1.65mm，鲕核为单独或聚集的石英颗粒，亦有长石、绿泥石或磷灰石碎屑。鲕核之外有多层同心层，成分主要是赤铁矿和菱铁矿。鲕粒之间胶结物多为碳酸盐，且含有石英颗粒。鲕粒加大则成豆状构造。肾状赤铁矿为单个管状或钟乳状叠锥的集合体。顶部突起，底面呈凹坑状。叠锥之间充填有石英颗粒和鲕粒并为菱铁矿或赤铁矿所胶结。块状赤铁矿为细粒赤铁矿与石英或菱铁矿互层。角砾状的矿石为块状矿石沉积时在强烈动荡环境下遭受破坏再经胶结而成。（五） 成矿期和成矿阶段根据矿物的生长环境分析，矿区先发生断裂构造，然后再经胶体化学沉积作用成矿。将成矿过程分为一个成矿期2个成矿阶段：①水体动荡下，鲕粒赤铁矿的形成②随真溶液蒸发，胶体聚集，形成肾状赤铁矿三、矿床成因在早元古代宣龙铁矿中发现6属化石铁细菌，球状杆集体的瑙曼氏菌，椭球状椭球集体的赭菌，球状集体的鞘铁菌，链球体的铁球菌，链状杆的纤发菌和利斯克氏菌；6属化石蓝细菌，球状球集体的粘球菌和集胞菌，椭球状椭球集体的球形菌，链球体的鱼腥菌和念球菌，以及镒缩有隔管体的节球菌。两类细菌的生矿化单体和群体，与赤铁矿板体一起，组成菌球、菌丝、菌纤和含屑菌球等显微结构层。菌球层与其他菌层组合，构成核形石、叠层石和层纹石，铁细菌和蓝细菌在微生物膜或席上共栖，加速氧化铁沉积。宣龙铁矿床为洋源微生物粘结矿床。矿物鉴定：沉积型宣龙式铁矿床黄田铁矿床鲕状赤铁矿：褐红