遼寧本溪賈家堡子鐵礦成礦特征及成因類型淺析

摘 要：遼寧鞍山—本溪地區(qū)是我國(guó)最重要的沉積變質(zhì)型鐵礦礦集區(qū)，從上世紀(jì)以來，相繼發(fā)現(xiàn)了一批超大型、大中型鐵礦，諸如弓長(zhǎng)嶺鐵礦、北臺(tái)鐵礦等。本溪賈家堡子鐵礦是我省近期通過航磁異常所發(fā)現(xiàn)的又一處中型鐵礦床。該文通過對(duì)該礦床地層、構(gòu)造、巖漿巖及磁異常等方面分析，詳細(xì)闡述了該礦床成礦的地質(zhì)特征、地球物理特征、礦床成因及找礦標(biāo)志。

關(guān)鍵詞：磁鐵石英巖 航磁異常 成礦帶 沉積變質(zhì)鐵礦

中圖分類號(hào)：P618 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）04（b）-0238-01

遼寧本溪賈家堡子鐵礦位于鞍山—本溪鐵礦成礦帶的東部本溪鐵礦集中區(qū)內(nèi)，其大地構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)膠遼臺(tái)隆太子河-渾江臺(tái)陷，四級(jí)構(gòu)造單元為遼陽-本溪凹陷。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地表出露的為寒武系、震旦系及青白口系蓋層，未見太古宙含鐵巖系出露；蓋層為較平緩的單斜巖層，構(gòu)造簡(jiǎn)單。鐵礦體賦存于蓋層之下約1100 m深度以下，與上覆巖層呈角度不整合接觸。

1.1 地層

礦區(qū)地層出露，由下而上有太古代鞍山群茨溝組、大峪溝組；上元古代青白口系釣魚臺(tái)組；古生代寒武系，地層分布于測(cè)區(qū)的南部和北部邊緣；第四系分布于河谷、山間凹谷。地層由新到老如下。

1.1.1 鞍山群

大峪溝組（Arandy）：黑云變粒巖、二云變粒巖、淺粒巖、含電氣淺粒巖、二云石英片巖，二云石英片巖，白云石英片巖，夾磁鐵石英扁豆體。

茨溝組（Arancq）：斜長(zhǎng)角閃巖、角閃片巖、綠泥角閃片巖、黑云變粒巖夾二云石英片巖、角閃變粒巖、磁鐵石英巖。磁鐵石英巖：黑灰色、中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，以條帶狀構(gòu)造為主，局部見到致密塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為磁鐵礦和石英，粒度一般在0.5～1 mm，最大2 mm，最小0.2 mm，磁鐵礦含量60%～65%，石英30%～35%，角閃石5%，由于其磁鐵礦含量較高構(gòu)成鐵礦體。

1.1.2 青白口系

釣魚臺(tái)組（Qbd）：灰白色厚層石英巖，海綠石英砂巖、頁巖。

1.1.3 寒武系

下統(tǒng)堿廠組（∈1j）：灰綠色頁巖、灰色鮞狀灰?guī)r、黃綠色含海綠砂巖。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要分布在測(cè)區(qū)的西南部，是寒嶺構(gòu)造帶的一部分。斷裂構(gòu)造發(fā)育在含礦的茨溝組地層中，對(duì)礦體有較大影響。F1：與寒嶺-偏嶺大斷裂帶相平行，距寒嶺斷裂帶約1 km。該斷裂在礦區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)約800 m，走向25°～30°，傾向南東，傾角20°～50°，屬北東走滑逆沖斷裂。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要為太古代晚期或元古代早期的微斜混合巖，分布在西北部，面積約占測(cè)區(qū)一半。由于區(qū)域變質(zhì)作用的影響，使其發(fā)生活化、變形變質(zhì)和重結(jié)晶作用，構(gòu)成了區(qū)域性變形變質(zhì)巖石，稱為變質(zhì)深成侵入體。

2 地球物理特征

2.1 區(qū)域地球物理特征

本溪賈家堡子航磁異常以往是一個(gè)未被驗(yàn)證的航磁異常，從1∶20萬航磁等值線異常資料顯示，鞍-本地區(qū)為平穩(wěn)高背景磁異常區(qū)，反映了古老基底巖區(qū)磁場(chǎng)特性。本溪賈家堡子磁異常（58～100號(hào)航磁異常）具有明顯正負(fù)異常，以賈家堡子為中心，北側(cè)為負(fù)異常，南側(cè)為正異常，異常形態(tài)呈北東向橢圓狀展布，具明顯的異常中心，異常值很高（最高達(dá)ΔT>4000 nT）。異常以1000 nT等值線圈閉，異常形態(tài)呈橢圓形，異常北東走向，長(zhǎng)軸4 km，短軸0.5 km；通過磁性參數(shù)測(cè)定，本溪地區(qū)磁鐵礦石磁化率變化范圍在1000～1300000×10-64πSI之間，剩余磁化強(qiáng)度變化范圍在500～460000×10-3A/M之間；而區(qū)內(nèi)的其它巖性一般無磁性或弱磁性。由此推斷工作區(qū)內(nèi)的磁異常均由磁鐵礦引起。

2.2 礦體磁異常特征

本溪賈家堡子地區(qū)航磁異常規(guī)模大，并且為單個(gè)異常，異常中心明顯，異常中心ΔT為4000 nT。異常在本鋼賈家堡子鐵礦區(qū)北側(cè)，沿北西45°方向展布，工作區(qū)內(nèi)異常沒有閉合，異常帶長(zhǎng)度約300m，寬度150m左右，兩側(cè)為負(fù)異常，左側(cè)負(fù)異常值變化范圍較緩，右側(cè)正負(fù)異常值變化劇烈，推測(cè)該異常體傾向南西，正異常帶內(nèi)△T值大多在1000～3000 nT之間變化，最大值為3321 nT，地表表現(xiàn)為第四紀(jì)覆蓋，但在工作區(qū)旁邊可以到鐵礦的露頭，故推斷引起該處高磁異常的地質(zhì)體為上述出露鐵礦向地下的延伸。

3 礦體地質(zhì)特征

工作區(qū)鐵礦呈板狀賦存于太古宙變質(zhì)上殼巖系茨溝組地層中，屬于沉積變質(zhì)型礦床，即鞍山式磁鐵石英巖型貧鐵礦。

3.1 礦體形態(tài)

本溪賈家堡子鐵礦床為隱伏的單一礦體，礦體埋深40～240 m，控制礦體延長(zhǎng)300 m，沿傾向延深約150 m，為一總體走向北西向板狀體。礦體厚度由西向東逐漸變薄，平均垂直厚度61 m。礦體產(chǎn)狀247°∠68°，深部有變緩趨勢(shì)，礦體厚度變化系數(shù)為79.52%，品位變化系數(shù)為15.38%，礦床平均品位ω（TFe）26.38%。

3.2 礦石質(zhì)量

礦體由磁鐵石英巖組成，礦石呈灰黑色，中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，多具條紋條帶狀構(gòu)造。礦石金屬礦物主要有磁鐵礦及少量黃鐵礦、磁黃鐵礦。磁鐵礦：鋼黑色、粒狀、自形晶或半自形晶，強(qiáng)磁性，ω（MFe）含量為20%～30%。脈石礦物含量變化較大，主要有石英和角閃石，局部含少量石榴石。石英：呈白色或乳白色，半透明，油脂光澤，他形粒狀，含量50%～60%；角閃石：黑綠色，自形半自形柱狀，含量10%～20%。

3.3 礦石類型

按鐵礦物劃分為磁鐵礦石；按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分為條紋、條帶狀鐵礦石。礦石工業(yè)類型為需選鐵礦石。礦床礦石品位多為20.10%～31.88%，工業(yè)類型為需選礦石，屬易選礦石。

3.4 礦石圍巖和夾石

礦體直接圍巖為斜長(zhǎng)角閃巖，間接圍巖為黑云變粒巖。礦體中的夾石主要為綠泥片巖和絹云母石英片巖，夾石厚度均小于2 m，故對(duì)礦體影響不大。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

根據(jù)礦床圍巖產(chǎn)狀、形態(tài)和礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造組成，說明礦床為海底火山沉積變質(zhì)鐵礦，屬鞍山式鐵礦。礦床賦存于太古宙變質(zhì)上殼巖中，是在太古宙變質(zhì)上殼巖形成早期，海底火山沉積建造中含有鐵質(zhì)，由于地質(zhì)環(huán)境和物理、化學(xué)作用，使鐵質(zhì)組分相對(duì)富集，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用改造而成礦。

4.2 找礦標(biāo)志

（1）“鞍山式”鐵礦為火山-沉積成因，普查區(qū)鐵礦主要富集在茨溝巖組中，是找尋鐵礦的主要層位。

（2）礦體上部具有明顯的航磁異常和地磁異常，礦體的規(guī)模與異常的規(guī)模和強(qiáng)度成正比。

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