（一）概况矿区位于河北省迁安市区西北约15km，隶属迁安市马兰庄镇管辖。1963年2月，河北省地质局唐山综合地质大队和石钢地质勘探队对矿区北山、南山矿体进行勘探，共完成钻探31793m，槽探26805m3。1964年5月提交了《河北省迁安县迁安铁矿区水厂铁矿床地质勘探最终总结报告》，求得储量（表内）3.07×108t。之后，河北省地质局第七地质大队（由原唐山综合地质大队分出）又对落洼矿体进行勘探，共完成钻探5949m，槽探253m3。1965年9月提交了《河北省迁安县迁安铁矿区水厂铁矿床补充勘探地质总结报告》，求得全矿床矿石储量3.65×108t，较1964年增加0.58×108t。后经首钢地质勘探公司（原石钢地质勘探队）进行基建勘探和二期地质勘探工作，其资源储量增加很多，按2007年底河北省矿产资源储量表，全矿床累计查明资源储量为8.87×108t，保有量为5.80×108t。该矿为冀东地区目前开采最早规模最大的露天矿山，年产矿石量1800×104t。（二）成矿地质条件1.地层矿区位于燕山台褶带马兰峪复式背斜遵化穹褶束东北迁安隆起西北部。矿区出露地层以太古宇迁西岩群三屯营组为主，遍于全区；中元古界长城系常州沟组主要分布矿区西部及西南部；中生界侏罗系后城组分布在矿区西北部；新生界第四系分布滦河沿岸和河谷中，以及矿区的东南部。太古宇变质岩系与上覆的长城系常州沟组、侏罗系后城组均呈角度不整合接触。现将太古宇迁西岩群三屯营组变质岩系分述如下。矿区变质岩系地层相当于三屯营组二段并划分成6个层，自下而上为：1）紫苏混合花岗岩层：以含紫苏辉石为特征，普遍含石榴子石，且不均匀。残留体小且少见，多呈扁豆状产出，主要为斜长角闪岩、二辉斜长片麻岩等，局部夹薄层磁铁石英岩。2）辉石斜长片麻岩层：以二辉斜长片麻岩为主，角闪二辉斜长片麻岩次之。混合岩化程度不均匀。3）紫苏黑云斜长片麻岩层：以紫苏黑云斜长片麻岩为主体，紫苏黑云变粒岩次之，混合岩化程度不均匀，局部形成肉红色黑云混合片麻岩。局部夹薄层不连续的磁铁石英岩。4）下主矿层（磁铁石英岩）：主要由磁铁石英岩、辉石磁铁石英岩及含铁石英岩、辉石岩组成，辉石岩以下部较发育。为该矿主矿体层位，夹石一般为黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩等。混合岩化程度不均匀，强烈地段形成黑云混合片麻岩、混合花岗岩。5）黑云斜长片麻岩：以黑云斜长片麻岩为主，局部为黑云变粒岩。以含硅线石、石榴子石为特征。混合岩化作用较强烈，可见各类混合岩。局部有不稳定的透镜状磁铁石英岩分布。6）上主矿层（磁铁石英岩）：岩性组成基本同下主矿层。矿层顶底板围岩主要为黑云变粒岩、细粒黑云斜长片麻岩，强烈混合岩化作用后形成黑云混合片麻岩并多为矿体的夹石。2.构造、岩浆岩（1）褶皱构造在迁安隆起及边缘褶皱带的影响下，矿区受“两向一背”呈“W”形的复式向斜控制，矿体产于两向斜中。复式向斜由北山向斜、南山向斜及旧水厂背斜组成。北山向斜：北东起滦河边，南西至小西山一带。因受后期断层横切，将向斜分成北南两段，北段长2600m，宽600m；南段长800m，宽150m。向斜轴面走向45°，倾向NW，倾角70°～80°。向斜枢纽向SW倾伏，倾伏角20°。两翼倾向相向，向斜内部尚有次级小褶皱，因而形成了不协调的褶皱。南山向斜：位于北山向斜的东南部，北东起于南山，西南至新水村，全长2000m，宽600m。向斜轴面走向45°～65°，倾向NW，倾角80°左右，呈歪斜形态，局部为倒转形态。向斜枢纽亦向SW倾伏，倾伏角25°。向斜比较开阔，NW翼陡，倾向SE，倾角80°，SE翼平缓，倾角30°～50°，大部分倾向NW。旧水厂背斜：位于老水厂村与南山向斜之间，长度2500m，宽100m，是受一系列断裂构造破坏不完整的紧密背斜，两翼地层倾向相反，倾角70°～80°。背斜核部也是北山向斜SE翼和南山向斜的NW翼。背斜枢纽也是向SW倾伏。（2）断裂构造矿区断裂构造十分复杂，对矿体的破坏也较明显。区内规模较大且具编号的断层达26条。按断层走向可归纳为以下5组：20°～30°、35°～55°、60°～70°、近EW、近SN，其中以35°～55°方向的较多。各类性质的断层在矿区内基本均可见到。规模大小不一，最长达2600m，小者仅250m，多数长度为500～1000m。（3）岩浆岩区内未发现较大规模岩体，仅见规模不等的基性岩脉沿断裂构造带分布，主要岩性为橄榄辉绿岩、辉长岩，其次为辉石闪长岩、辉绿玢岩。其产状、规模受断裂构造控制，表明本区岩浆活动的多期性。（三）矿体地质特征1.矿体规模、形态、产状按其分布，矿区共有4个矿体，即北山、南山、小西山，落洼矿体（图4—3），其中北山、南山矿体为主矿体。矿体总体展布呈一走向45°、长度2600m、宽600m的复式向斜形态。（1）北山矿体该矿体北起侯台子南至小西山一带。矿体严格受北山向斜的控制，呈45°方向展布，倾向NW，地表有的倾向SE。矿体北东端仰起，向南西倾伏，倾伏角20°。矿体是由上下主矿层和零星的小矿体组成。上主矿层主要分布在北山向斜核部，长度1900m，最大厚度170m，最小厚度49m，平均厚度95m左右，为矿山首采地段。下主矿层分布在北山向斜的两翼，长度2300m，最大厚度180m，最小厚度10m，平均厚度80m左右。图4—3 迁安市水厂铁矿矿体分布示意图（2）南山矿体该矿体分布南山向斜的东北部。矿体严格受南山向斜的控制，呈45°～65°方向展布，由于南山向斜比较开阔，NW翼陡，倾向SE，倾角70°，而SE翼平缓，倾向NW，倾角30°～50°。矿体为下主矿层，长度560m，最大厚度151m，最小厚度71m，平均107m。向斜核部矿体厚度具加厚之势。2.矿石特征（1）矿石的矿物成分及结构构造矿石主要为磁（赤）铁石英岩。矿石矿物主要为磁铁矿，次为假象赤铁矿，少量褐铁矿；脉石矿物主要为石英，次为紫苏辉石、次透辉、角闪石、铁镁闪石。矿石以他形—半自形结构为主，次为交代残留结构。矿石颗粒较粗，磁铁矿粒径一般为0.2～0.5mm，另有很少量磁铁矿微粒分散在石英晶体中。矿石以条纹条带状构造为主，次为片麻状构造。（2）矿石类型及品位按矿石主要铁矿物划分，矿石绝大部分（98%以上）为磁铁矿石，赤铁矿石不足2%；按矿石主要脉石矿物划分均为石英岩类型铁矿石。矿石工业类型均属需选铁矿石（贫矿），绝大部分为磁性铁矿石。区内矿石品位SFe质量分数并不高，一般为20%～30%，平均为26.50%左右，但矿石品位SFe稳定，沿走向、倾向变化不大，亦未见规律性变化，其变化幅度一般为1%～5%。北山矿体平均品位SFe26.67%，其中上主矿层为26.61%，下主层为26.90%；南山矿体平均品位SFe25.81%；北山矿体平均品位SFe稍高于南山矿体。（3）矿石氧化程度区内矿石绝大部分为原生磁铁矿石，仅很少部分为赤铁矿石，但均不是原生的，而是由磁铁矿氧化而成。其理由：一是赤铁矿晶形仍保留着原磁铁矿晶体假象或磁铁矿残晶被赤铁矿包裹；二是赤铁矿产出无固定层位，所有赤铁矿石均产于邻近断裂带或断裂带中，规模小且少见。综上所述，区内矿石氧化程度很低。（4）矿石化学成分及可选性矿石化学成分以Fe、Si、O为主。矿石SiO2质量分数一般为45%～50%，SiO2与SFe呈消长关系，矿石S、P质量分数不高，为低硫、低磷铁矿石；其他有用组分含量甚微，无综合回收利用价值。矿石一段磨矿磁选流程效果很好，精矿品位TFe达66%以上，选矿回收率达78%以上，属易加工易选铁矿石，矿石加工技术性能良好。矿山经过40a的开采，随采坑深度的增加，矿石构造由条带→条纹→细纹状构造过渡，磁铁矿颗粒由粗变细，硅酸铁增加，故给矿石加工技术和选矿带来不利因素。（四）磁异常特征该区磁异常为一北东走向，长6km左右，宽3～4km，异常中心呈北东向带状展布，磁强度3000nT以上，在正异常北侧有负异常伴生，异常范围值为－10nT。异常形态受东部矿床影响，向南凸出呈似三角形。异常形态特征表明，矿体埋深较浅或裸露地表，按照异常值10nT范围，矿层厚度100m计，估算铁矿资源量为（9～10）×108t。（五）矿床开采技术条件矿区北临滦河，水位标高69.80m，矿床水文地质条件属于中等类型。矿山露天开采已40a，现已开采至－115m标高，矿坑充水问题未直接影响矿山正常工作，采场边帮和底板未形成大面积渗流和浸流现象。夏季矿山排水量增大，南山采区排放量140m3/h，北山采区排放量600m3/h，抽水泵需24h不间断工作，冬季每天开泵时间12h左右即可满足排水需要。采场边帮比较干燥，局部有水印现象。水厂铁矿主要构成围岩为古老变质岩体，岩体结构各向异性，岩体强度变化较大，断裂构造发育，地表风化强烈，风化带厚度约50m。采坑边坡多级陡坎重叠，裸露基岩风化强烈，岩石切割破碎，在地下水的作用下极易形成崩塌或滑坡。2002年6月、9月曾发生两次滑坡，其中6月规模较大，滑坡体长70～90m。另外，爆破震动频繁亦是造成边坡失稳的外在因素之一。以上不利因素的组合，致使采场边坡易发生崩塌、滑坡等工程地质灾害。综上所述，矿床工程地质条件属中等类型。矿山开采40a对生态环境破坏是不争的事实，废弃的围岩堆放占用大量的耕地和山地，粉尘污染对当地生存条件和作物生长也有较大的危害。矿区内无重大污染源，无热害，地表水、地下水的水质良好，矿坑排水对附近水体无污染，矿体的围岩化学成分稳定，无大的环境地质隐患。综上所述，矿区地质环境质量中等。（六）矿床勘查类型及工业指标1.矿床勘查类型根据矿体地质特征，将该矿床划为第Ⅱ勘查类型，采用100m×100m的工程间距求得探明的资源储量（以往的B级）；采用200m×200m的工程间距求得控制的资源储量（以往的C级）。经矿山开采40a的探采对比资料证实，以往确定的勘查类型是正确的，勘查工程布置、工程间距以及选择的勘查方法和手段是合理的，对矿体控制较为准确，为矿山的开采利用提供了基础地质资料。2.工业指标矿山目前采用的工业指标为原冶金工业部1978年2月4日下达的《关于首钢迁安水厂铁矿矿石工业指标的批复》，其规定如下：（1）品位要求工业品位（块段平均品位）：磁铁矿，w（SFe）≥25%；赤铁矿，w（SFe）≥28%。边界品位：磁、赤铁矿均按，w（SFe）≥20%。（2）矿种划分磁铁矿：[w（FeO）/w（TFe）]×100%≥28.57%（即w（TFe）/w（FeO）≤3.5，编者注）；赤铁矿：[w（FeO）/w（TFe）]×100%＜28.57%（即w（TFe）/w（FeO）＞3.5，编者注）。（3）开采技术条件矿石最低开采厚度≥2m。小于2m的矿石图面上予以圈定，但不进行储量计算。夹石最小剔除厚度为2m，2～4m、4～6m、6～8m、8～10m分别计算夹石剔除率。（4）关于含铁石英岩单独圈定问题对于赋存在矿体中间及矿体上、下盘的品位为20%＞w（SFe）≥15%的含铁石英岩和含铁辉石岩（厚度≥2m）可以单独圈定，经选矿试验或生产实践证明技术经济指标合理基础上生产部门应考虑充分利用。
