（一）概述
豆子沟铁矿位于宽城满族自治县县城正南15.6km、承德市东南72km处，运距191km；遵化市北东50°方向，直距54km，运距74km，有京（北京）—建（昌）公路（351省道）相通，交通方便。矿区中心地理坐标：东经118°27′49″，北纬40°27′54″。
20世纪50年代起，华北地质局225队、高板河地质队、承德专署地质队、华北冶金511队、河北地质五队等多家地质队在该区开展勘查工作。
1959年，华北冶金511队提交《宽城县豆子沟铁矿详查报告》，河北冶金厅审定批准C2级矿石量10717×103t；1974—1978年，河北省地质局第五地质大队初步勘探，提交《宽城县豆子沟铁矿初步勘探报告》，1979年省地质局以（79）冀地资字371号文批准铁矿石C+D级39906×103t，其中C级31845×103t，累计探明50623×103t。投入主要工作量如下：1∶5000地质测量11.45km2，1∶2000地质测量1.60km2，1∶2000磁法测量0.21km2，钻探10306.45m，槽探3350.60m3，基本分析样1890件，小体重样221件，工业选矿试验样1件，岩矿鉴定样116件。
20世纪90年代以后，矿山根据生产需要进行了矿山勘探工作。
该区位于燕山山脉东段，海拔200～250m，一般相对比高600m，地势北高南低、东高西低。属低山山岳地貌。
区内属大陆性季风型气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年降水量550～750m。年最低气温－23℃，最高气温39.3℃。滦河水系长河在矿区东2km处流过，电力设施能满足生产需要。
矿区周围矿产丰富，主要有：北大岭、桲椤台铁矿，碾子峪、峪耳崖、亮甲台超贫钒钛磁铁矿，峪耳崖、铧尖金矿床等。
（二）成矿地质条件
该区位于中朝准地台（I）燕山台褶带（Ⅱ）东段马兰峪复式背斜（Ⅲ）北翼宽城凹断束（Ⅳ）南部。
1.地层
矿区出露有太古宇遵化岩群变质岩系，岩性以斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩为主，夹变粒岩和多层磁铁石英岩矿，其磁铁石英岩是主要的铁矿层，呈北东向带状展布。
图4—4 河北省宽城县豆子沟铁矿地质图
中—新元古界分布在老地层两侧，地层齐全，以沉积碎屑岩、碳酸盐岩为主。主要分布在北部兴隆—宽城一线，与太古宇变质岩系呈角度不整合接触，从长城系常州沟组至青白口系下马岭组均有出露，地层总厚度达500m以上，底部以沉积碎屑岩为主，中、上部以碳酸盐岩为主。南部铁门关—峪耳崖—汤道河一线呈带状分布，与太古宇变质岩系呈断层接触，主要地层为长城系和蓟县系。另外在北部有少量寒武系、奥陶系碳酸盐岩地层及侏罗系碎屑岩地层。沿沟谷有第四系分布。
2.构造
区域构造主要显示中生代构造形迹、残留有太古宙构造形迹，在喜峰口—北大岭一线，以紧密的线形褶皱为主，断裂次之。
矿区内断裂构造为受多期活动的密云—喜峰口大断裂影响的次级断裂构造，主要有3组：①北东向压性断裂（FⅠ），规模较大，破碎带宽5～10m，一般为压碎带或糜棱岩，蚀变较强，有硅化、绢云母化，倾角较陡72°～85°；②北西向压扭性断裂（FⅡ），由一系列横断层组成，一般规模不大，大部分被（FⅠ）断裂切断，破碎带不宽，产状75°～87°；③近东西向断裂（FⅢ），破碎带宽度不大，一般为2～5m，片理化很强，带内沿走向多有伟晶岩脉，倾角75°～85°。
3.岩浆岩
区内火成岩活动不十分活跃，除矿区北部分布有较大的基性、超基性岩体外，区内零散分布脉岩，有伟晶岩、煌斑岩、花岗斑岩等。
区域构造以紧密线形褶皱为主，断裂次之。主要有半壁山—棒槌崖—宽城正断层，喜峰口—西山逆断层（F1）等断层。断层使豆子沟铁矿位移2～3km，太古宇变质岩系超覆于长城系高于庄组之上。
岩浆活动以中生代为主，有太古宙遵化期中酸性侵入岩、海西期孤山子角闪辉石岩体和辉石闪长岩体、都山花岗岩基。脉岩有辉绿玢岩、闪长岩、花岗闪长岩—花岗岩，均受中生代构造控制，呈北东向。
（三）矿体地质特征
1.矿体规模、形态及产状
该矿床有大小矿层数条，按其分布情况和特点归纳为Ⅰ、Ⅱ号两条矿体（图4—5）。
Ⅰ号矿体：全长769m，最大厚度96m，平均厚度62m，控制底板最大斜深420m。产状：走向60°～90°，倾向150°～180°，倾角72°～84°，TFe平均品位33.52%。东西两端分支复合频繁，中段完整，受构造影响沿走向和倾向呈S形扭曲构造。
Ⅱ号矿体：全长927m，由多条细长矿体组成，呈波状舒缓褶曲，分支现象明显，最大厚度13.5m，平均厚度9.9m，控制底板最大斜深270m。走向60°～95°，倾向150°～185°，西段（FⅡ10以西）倾向330°，倾角68°～86°，TFe平均品位29.70%。
2.矿石特征
（1）矿石矿物成分及结构、构造
矿石为磁铁石英岩和含磁铁角闪斜长片麻岩。矿石的矿物成分简单，矿石中金属矿物主要为磁铁矿，体积分数20%～60%；磁铁矿一般呈半自形等轴粒状，粒径一般为0.06～1.00mm，当受到混合岩化时磁铁矿重结晶，粒径可达2～5mm。次为赤铁矿，粒状、针状，呈细脉穿切磁铁石英岩或在磁铁矿的边缘和解理裂隙中交代，一般体积分数1%～2%，个别高达6%；偶见黄铁矿、黄铜矿。矿石中脉石矿物以石英为主，粒状，粒径一般为0.5～2.0mm，体积分数30%～80%；次为单斜辉石、普通角闪石，一般体积分数＜2%，最高体积分数＜10%；局部见铁铝榴石和斜长石，体积分数很少；还见有微量磷灰石和锆石。矿石中普遍发育有绿泥石化和碳酸盐化，体积分数＜1%。
图4—5 豆子沟铁矿6线剖面图
矿石结构为半自形晶粒状结构，磁铁矿大多呈半自形晶粒状，少数呈自形八面体，部分呈他形粒状，常聚集分布，与石英、单斜辉石等镶嵌。矿石构造有条痕状、条纹状及条带状构造。
（2）矿石类型及品位
矿石自然类型主要为磁铁石英岩型，占表内矿石的94.5%。磁铁变粒岩型矿石占5.5%，大部分为表外矿石。矿石TFe质量分数31.77%，矿石工业类型属于需选贫铁矿石。
（3）矿石化学成分
矿石中主要组分为Fe2O3和FeO及SiO2，其他组分质量分数较少。
矿石中的铁组分主要为磁性铁（mFe），其他组分较少。物相分析，w（mFe）/w（TFe）×100%为90.76%、w（Fe2O3）/w（TFe）×100%为6.5%、w（FeCO3）/w（TFe）×100%为1.94%、w（FeSiO3）/w（TFe）×100%为0.6%、w（FeS）/w（TFe）×100%为0.19%。磁性铁以磁铁矿单矿物产出，Fe2O3以赤铁矿矿物形式产出，碳酸铁产在方解石脉中。硅酸铁分布在辉石、角闪石、绿泥石等矿物中。硫化铁分布在黄铁矿和黄铜矿中。
矿石矿物为磁铁矿，其次为赤铁矿（Fe2O3）（尚未利用）。矿石中组合分析有害杂质P质量分数为0.014%～0.026%，S质量分数为0.14%～0.39%；现生产中段220m精粉中，P质量分数为0.04%、S质量分数为0.14%，其他有害杂质Cu、Pb、Zn、Sn等质量分数均低于0.1%。
（四）磁异常特征
豆子沟铁矿床位于宽城豆子沟—板城异常区带的西南段，有两个近于平行的带状磁异常，分别形成了桲椤台铁矿和豆子沟铁矿。异常呈北东向，长8km左右，宽4～5km，航磁异常中心异常强度在1000nT以上。
区内地面磁法工作不全，仅在矿体两端进行了1/2千磁法测量。区内铁矿体的分布受构造影响较大，地面磁异常有较明显的表现，在东西两断层以外异常值突变低缓。在矿体东端，靠近断层处异常值为8000nT，断层向东50m处异常值突然下降到600nT，再向东50m为200nT。同样在矿体西端，位于断层下盘的异常值高峰达14500nT，而相距50m的上盘突然降低为1500nT，进而产生负值，由此证实两端矿体被断层破坏错距很远。
后期深部钻探工程对矿体及断层控制时也证明了这一点。该断层使豆子沟铁矿向NEE移动2～3km，使区内太古宇变质岩系超覆于长城系高于庄组沉积岩之上，成为冀北东西向构造带右行扭动平面效应的具体表现。
（五）矿床开采技术条件
矿石中主要组分为Fe2O3和FeO及SiO2，其他组分质量分数较少。铁组分以磁性铁（90.76%）为主，其他组分较少。磁铁矿、赤铁矿以单矿物形式产出，矿石属易采选。
目前，矿山采用“三级破碎，二段磨矿，三次磁选加磁团聚重选”工艺流程。矿石入选品位（TFe）27.85%，铁精矿回收率87.02%，产率36.61%，精粉品位（TFe）66.20%。
经水文地质勘查，矿区水文地质条件属简单—中等，矿井抽水量1200m3/d作为选矿用水。
矿体及顶底板岩石的稳固程度属中等，矿石致密坚硬，为完整结构，部分地段受断层破坏节理裂隙影响稳固性降低。
（六）勘查类型及工业指标
1.矿床勘查类型
豆子沟矿区矿体走向长300～600m，倾向延深300～500m，规模近于中型；矿体呈似层状，局部厚大，形态复杂程度中等；构造复杂程度中等，有用组分分布较均匀。因此，将其划为Ⅱ—Ⅲ类勘探类型。
工程网度按：50m×50m～75m求（111b）；100m×100m～125m求（122b）；200m×200m～250m求（333）。
2.工业指标
TFe边界品位，≥20%；
TFe工业品位，≥25%；
可采厚度，≥2.0m
夹石剔除厚度，≥2.0m。
（七）矿床成因及远景
矿床成因类型属于受变质沉积铁矿床。工业类型属于“鞍山式”，其发生和发展的过程如下：
太古宙遵化期燕辽沉降带（或准地槽）发育形成的早期阶段，沉积了复理式砂页岩建造和硅铁建造，并伴随有基性火山岩的喷发，硅铁质岩层成为受变质铁矿的物质基础。沉降带晚期回返，受区域应力的作用发生强烈的变形、变质作用，生成豆子沟复式背斜，由于背斜核部受力最强，而且极不均匀，致使背斜轴北翼地层倒转，局部发生“虚脱”，形成一定的空间。在高温、中高压下，原岩发生强烈的变质分异作用，硅铁物质相对集中并向开放的部位聚集，因而形成背斜轴部厚度较大的矿体，向两翼和深部则相对的变薄。
该矿磁异常有一定范围，矿体个数多，具有一定规模，特别是Ⅰ、Ⅱ矿体已达千余米长，厚度达几十米，有一定延深，因此，深部具有较大远景。目前该矿上表资源量为2831×104t。