1. 引言
邯邢地区处于太行山南端河北省境内，是中国重要的矽卡岩型铁矿成矿区之一，不仅品位高，而且储量相当可观 [1]。矽卡岩矿床是我国具有重要工业意义的矿床类型之一，占铁矿总储量的14.1% [2] ，是我国铁矿床中一个重要工业类型。这类矿床分布很广，在绝大部分省区均有产出。矿床规模大小不等，以中型规模为主，是重要的富矿类型之一，其富矿储量占富矿总储量的50%左右 [3]。
沙河市中关铁矿位于沙河市(褡裢镇) 23.5 km处的白塔镇中关村的附近(图1)。
截至2021年底，累计查明资源储量9249.6万吨，保有资源储量9249.6万吨，矿床规模为大型 [4]。
2016年河北省地矿局第十一地质队宋立方等人做了关于中关铁矿的矿床成因的研究，根据矿石的气孔构造、杏仁构造，矿体与围岩，从而推断为充填型成矿的典型构造。笔者认为仅从矿石构造角度认为中关铁矿为充填型成矿成因，而未从矿床特征及围岩蚀变情况分析，有失准确。本文在全面收集矿区资料的基础上，大量阅读邯邢地区地质报告及论文，最终确定中关铁矿为接触交代型矿床 [5]。
2. 矿床地质特征
矿区大地构造背景隶属华北板块(III)，晚三叠世–古新世大兴安岭–太行山版内造山带(IIIB)，(IIIB3)承德–武安火山喷发带(IIIB32) [6]。
中关铁矿是邯邢地区接触交代矽卡岩型铁矿的大型铁矿床之一，地处邯邢地区成矿远景地带的北段，南为武安煤田邑城井田，北与綦村铁矿田相接。
矿区主要地层为第四系、二叠系太原组、石炭系本溪组、奥陶系马家沟组。中关铁矿位于三大岩体中间部位，岩性为中–基性闪长岩类。矿体赋存严格受断裂构造控制，矿区构造线与区域构造线方向基本一致。矿区内有4个矿体，矿体产于中奥陶系灰岩与似斑状辉石闪长岩的接触带上，矿体顶底板围岩多为大理岩、矽卡岩类岩石。
2.1. 地层
矿区被第四系松散沉积物所掩盖。下伏地层由上至下为石炭系(C)、中奥陶系(O2) (图2)，分述如下：
Figure 2. Geological sketch of bedrock of Zhongguan iron mine in Shahe City
图2. 沙河市中关铁矿基岩地质简图
第四系(Q)，广泛分布全区，由卵砾石层、黄土砾石层、杂色粘砂及粘土层、冰积砾石层组成。层厚70~130 m。
石炭系地层为含煤碎屑沉积地层，以砂页岩互层为主，夹薄层灰岩、局部夹煤层，煤层厚度1~3 m。底部为铁矿、粘土质页岩。
上石炭系太原组：矿区内分布的上石炭系太原组地层，岩性以浅灰–灰黑色砂质页岩及细砂岩互层；下段地层为黑色页岩与碳质页岩。
中石炭系本溪组：中石炭系本溪组与上覆的太原组地层系连续沉积，下伏中奥陶灰岩面上，一般厚度10~20 m，岩性以浅灰色细砂岩、砂质页岩、粘土页岩、铝土页岩为主。
下–中奥陶系地层，是中关铁矿的成矿围岩，该层最大厚度585 m，位于石炭系本溪组之下，分布在矿区南西及北东局部地段。
2.2. 岩浆岩
中关铁矿位于矿山村岩体、綦村岩体、新城岩体三大岩体中间部位，矿区岩浆岩类岩体主要分布于地表以下342 m，岩性为中–基性闪长岩类，岩性以似斑状辉石闪长岩及闪长玢岩为主。中关铁矿产于中奥陶系地层和似斑状辉石闪长岩体(枝)接触带上及其附近，矿体受接触带及岩体顶面的凹凸起伏形态严格控制 [7]。
2.3. 构造
中关铁矿位于邯邢地区接触交代铁矿远景成矿带的北段，地处矿山村、綦村两大矿田之间，矿区内构造由两组次一级小背斜和向斜和F1、F2、F3三条压扭性正断层构成，矿体赋存严格受断裂构造控制，矿区构造线与区域构造线方向基本一致，矿体主要产于主背斜倾末端和次一级背向斜轴部，矿体产状受构造产状控制，形态近似一致 [8]。
3. 矿体特征
中关铁矿床的成矿母岩为中奥陶灰岩，由于华夏、新华夏构造活动期，以闪长岩及闪长玢岩中基性岩浆，伴随构造运动，在闪长岩类与中奥陶灰岩的接触带上，经侵入热液烘烤、溶解成矿母岩，释出有用组分，运移到有导矿、赋矿条件的接触蚀变带中，经过二期次的交代蚀变作用，形成具有工业价值的接触交代矽卡岩型磁铁矿床 [9]。
中关铁矿为一埋藏较深的磁铁矿矿床，矿床由4个矿体组成，集中分布在0~10勘探线间，矿体沿走向延长2000 m，厚度300~1000 m。矿体总体走向北东14˚，倾向南东，倾角一般为10˚~15˚，最大可达50˚~60˚，随控矿构造变化影响，矿床具有北浅南深，西浅东深的赋存特征，现将矿床的4个矿体分述如下：
I矿体中关铁矿床的主要矿体，矿体呈复合状态，两端呈分枝状态，分枝状态使矿体间隔最大可超过100 m，按其分枝复合的矿体状态，将其分为I-1、I-2矿体(图3) [10]。
I-1矿体走向北东10˚~15˚，倾向以南东E为主，局部为北西W，倾角一般为10˚~20˚，局部变陡，可达50˚~60˚，矿体走向延长1500 m，最大厚度为174.14 m，平均厚度35.57 m，矿体形态为不规则的似层状，局部呈帽状，矿体形态、厚度变化大，矿体赋存标高59.06~489.75 m，埋深高程为283.36~730.10 m。I-1矿体顶板围岩为结晶灰岩，大理岩，局部为矽卡岩，底板为似斑状辉石闪长岩。
矿石以混合矿为主，主要为高硫、高镁、富铁矿石，其次为高硫、高镁贫铁矿石，总储量为5899万吨，占全矿床总储量的63.8%，全铁平均品位46.38%。
I-2走向北东10˚~15˚，倾向以南东E，倾角10˚~50˚，走向延长1700 m，最大厚度为83.94 m，平均厚度11.86 m，似层状产出，受控矿构造影响和岩体的隆起，矿体变薄。矿体赋存标高−94.7~510.8 m，埋深高程为316.29~770.02 m，矿体顶板围岩为结晶灰岩、大理岩、底板围岩为矽卡岩、蚀变闪长岩。
矿石以混合矿为主，零星分布有低硫富矿，矿石储量2462万吨，占全矿床总地质储量的26.6%。全铁平均品位为43.8%。
Figure 3. Profile of line 3-4 of Zhongguan iron mine in Shahe city (The second Geological Brigade of Hebei Geological Bureau, 1974, modified)
图3. 沙河市中关铁矿3-4线剖面图(河北省地质局第二地质大队，1974，有修改)
III矿体：矿体走向北东10˚~20˚，倾向南东，倾角10˚~15˚，矿体走向延长50 m左右，为单孔见矿，矿体平均厚度为2~3m，呈薄层状产出，赋存标高−39.37~−165.8 m，埋深303.03~406.93 m，矿体顶板围岩为大理岩或为结晶灰岩，底板围岩为似斑状辉石透石闪长岩。
矿石以高硫高镁贫矿为主，地质储量1万吨，占全区总储量的0.01%。
IV矿体：矿体走向北东15˚~20˚，受成矿构造控制，9勘探线以北具有向北东30˚~40˚转向变趋势，倾向南东或北西，倾角30˚~40˚。矿体走向延长450 m，最大厚度49.44 m，呈断续相连的扁豆状产出，平均厚度17.88 m，矿体赋存标高−68.45~210.65 m，埋深309.15~450.74 m，矿体顶底板围岩为大理岩或结晶灰岩，二者界线清晰。
矿石以混合矿为主，氧化矿占一定比例，地质储量717万吨，占全矿床总地质储量7.7%。全铁平均品位40.5%。
V矿体：矿体走向近南东，倾向E，倾角10˚~15˚，与岩层产状一致，矿体走向延长435 m，最大厚度44.2 m，平均厚度10 m，矿体赋存标高−22.8~−94.34 m，埋深269.01~367.71 m，呈透镜状局部呈似帽状产出。矿体顶底板围岩为结晶灰岩、其次为大理岩。矿体地质储量170万吨，占矿床总地质储量1.9%。
4. 矿石特征
矿石中主要金属矿物为磁铁矿、黄铁矿，其次为黄铜矿、白铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、镜铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、黝锰矿，胶状黄铁矿、斑铜矿、兰辉铁矿、辉铜矿、铜兰以及微量的自然铜、闪锌矿、方铅矿等。
矿石中的非金属矿物：透辉石、透闪石、金云母、蛇纹石、白云石、方解石，其次为柘榴石、阳起石、绿泥石、石英，含铁白云石及少量的重晶石、氢氧镁石、磷灰石等。
自形–半自形晶粒状结构，它形晶粒状结构，交代残余结构，骸晶结构、筛状结构、镶嵌结构。
致密块状构造、条带状构造、浸染状构造、角砾状构造、脉状构造、环带状构造、胶状构造。
矿石化学成分以TFe为主，伴生有Co、S、Cu、Ni、南东、Te元素，尚有Ca、V、Ti、Sn、Sb、Mn、Cy、Ba、Ag、Au、Pb、Zn等元素。详见表1。
Table 1. Grade statistics of main chemical components in ore
表1. 矿石中主要化学成分品位统计表
有害组分：S平均品位1.58%；P平均品位0.032%；MgO平均品位7.56%。
5. 矿体围岩及夹石
中关铁矿产于中奥陶系灰岩与似斑状辉石闪长岩的接触带上，矿体顶底板围岩多为结晶灰岩、大理岩、矽卡岩和蚀变闪长岩类岩石 [11]。
I-1矿体，顶板围岩以结晶灰岩、大理岩为主，局部为矽卡岩，底板围岩为似斑状辉石闪长岩。
I-2矿体顶板围岩为结晶灰岩、大理岩，矽卡岩局部可见；底板围岩为矽卡岩、蚀变闪长岩。
III矿体，顶板围岩均为大理岩或结晶灰岩，底板围岩为似斑状辉石闪长岩。
IV矿体，顶底板围岩为大理岩或结晶灰岩。
V矿体，顶底板围岩以结晶灰岩为主、次为大理岩。
矿体中出现的夹石多为低于工业品位的低品位矿石和矽卡岩。
6. 结论
矿床成因方面：沙河市中关铁矿位于晋中南–邢台坳陷区(IIIA4-2)的中北部，古生代早期该地处于下沉海浸时期，形成了一套碳酸盐岩、陆源碎屑岩沉积建造，晚古生代发育一套海陆交互转河湖相碎屑岩含煤建造。燕山期构造岩浆活动强烈 [12]。北北东向断裂构造发育，多为压扭性质，同时次级北西西向张性或张扭性断裂发育，沿断裂带形成了中–酸性岩浆岩带 [13]。90%中–酸性侵入岩体分布于下–中奥陶碳酸盐岩沉积建造中，为接触交代型铁矿的形成创造了十分理想的成矿地质条件。岩浆对盐类的同化吸收和金属分离、运移、沉淀富集诸阶段 [14]。
成矿模式方面：从成矿作用可以看出，中关铁矿主要是燕山期深源中性或中偏碱性岩浆，先沿基底滑脱变形带上侵，到达盖层后，沿盖层薄弱带–北东向和北西西向的区域性断裂交叉部位上侵 [15] ，同时燕山期的北北东、北北西、北西向以及南北向断裂，也是上侵主要通道。
NOTES
*通讯作者。