鐵嶺縣紅印鐵礦地質特征及成因探討

趙紅軍

（鐵嶺縣不動產登記中心，遼寧 鐵嶺 112000）

1 區域地質背景

本區綜合構造單元位置處于Ⅲ柴達木—華北板塊、Ⅲ-5華北陸塊、Ⅲ-5-7遼東新元古代—古生代坳陷帶、Ⅲ-5-7-1龍崗隆起、Ⅲ-5-7-1-3汎河中新元古代裂陷盆地西北側。

本區前南華系構造單元則處于柴達木—華北板塊、華北陸塊、建平—龍崗微古陸塊、清原新太古代綠巖帶西北側。

區域出露的地層新太古界地層，巖性為中—高級變質作用形成的片麻巖、混合巖類，主要巖性為黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖夾磁鐵石英巖，混合巖花崗巖等。原巖為一套基性～中酸性火山噴發巖系和硅鐵質建造沉積產物。

區域上構造十分發育，東部為鐵嶺－葉赫斷裂帶（郯廬斷裂），西南側為汎河弧形斷裂構造。受上述構造活動影響，次一級東北、東西、近東西向構造較發育。

區域巖漿活動強烈，以印支期和燕山期為主；主要巖性為二長花崗巖、花崗斑巖、閃長巖、輝綠巖等，呈巖體、巖株產出。區內巖漿巖以太古代混合巖為主,局部地段見混合花崗巖?；旌蠋r石類型為均質混合巖和條紋狀混合巖，其中以條帶狀混合巖為主。礦物成分為石英、長石及少量的黑云母。

圖1 區域地質構造圖

2 礦區地質

2.1 地層

區內出露地層主要為主要為太古界地層，在溝谷地帶為第四系為坡積、沖積及洪積。

2.1.1 鞍山群（Arcg）

該組地層分布于礦區北部，主要巖性為角閃斜長片麻巖和磁鐵石英巖。

巖石為深灰色，粒狀變晶結構，片麻狀構造，主要礦物成分為斜長石、角閃石、石英及少量黑云母組成。其中斜長石含量40%～45%，角閃石含量為30%～40%，石英含量15%～20%，黑云母含量10%。副礦物見有磁鐵礦和磷灰石。暗色礦物多具綠泥石化、綠簾石化。并見有后期0.5cm～3.0cm寬的長英質脈體沿片麻理注入，具有較強的混合化作用。由于變質程度較深、局部可見有變粒巖和麻粒巖。角閃斜長片麻巖走向275°～285°，傾向北東，傾角50°～70°。

深灰色，粒狀變晶結構，條帶狀、塊狀構造，主要礦物成分為石英和磁鐵礦及少量綠簾石、黃鐵礦組成。石英含量55%～60%，磁鐵礦含量20%～40%。綠簾石含量5%～10%、黃鐵礦含量3%～5%。呈層狀、似層狀、大透鏡狀產出。地表局部地段見有碳酸鹽化，綠簾石，磁鐵石英巖即為區內鐵礦體。

2.1.2 第四系（Q4）

主要分布于溝谷和低緩的坡地，基本上為礫石、砂、粉砂和黃土組成。厚度一般在1m～5m之間。

2.2 構造

區內斷裂較發育，褶皺簡單。斷裂較發育，主要有兩組北西向和北東向兩組斷裂構造，這兩組斷裂構造及其分支對礦體有破壞作用。

另外區內巖石和地層普遍節理裂隙、片理化發育；褶皺簡單，主要表現在區內地層呈單斜層產出，總體走向近東西，傾向北，為單斜層。

2.3 巖漿巖

區內西側出露有輝綠巖，另外在鉆孔內見有數條寬1.30m～4.00m的閃長巖脈（δ），基本沿片麻巖層間裂隙侵入。閃長巖：灰綠色，細粒變晶結構，塊狀構造，主要礦物成分為斜長石、角閃石、少量黑云母及磁鐵礦，多具弱磁性，且綠泥石化較強。

2.4 變質作用

區內經歷了早前寒武紀多期次強烈的變質作用形成鞍山群變質雜巖，使原來的硅鐵質沉積巖變成為磁鐵石英巖或磁鐵礦體。區內蝕變見有碳酸鹽化，絹云母化，綠泥石化及高嶺土化等。

3 礦體特征

紅印鐵礦床共有10條礦體，分布于3個采區內。礦體均賦存于太古界層位中，與圍巖呈整合接觸，接觸界線清楚，顯示了層控礦床的特征。

3.1 臺子溝采區

圖2 臺子溝區二中段平面圖

圖3 臺子溝區三中段平面圖

圖4 臺子溝區四中段平面圖

Fe①號礦體：分布于2號～3號勘探線之間，由L11-1C10、L11-2Y2控制，礦體傾向350°，傾角68°～70°?？刂崎L度55m，賦存標高-45m～-85m。礦體厚度平均為6.94m，TFe平均品位32.07%，mFe平均品位27.11%。厚度變化系數為16.63。

Fe②號礦體：分布于2號～6號勘探線之間，由L2-9Y2、L11-1C0、L11-1C3、L11-1C6、L11-1C9、L11-2Y1控 制，礦 體 傾向10°～20°，傾角65°～70°。控制長度100m，賦存標高+5m～-85m。礦體厚度平均為4.77m，TFe平均品位32.04%，mFe平均品位25.76%。厚度變化系數為39.91。

Fe③號礦體：分布于5號～7號勘探線之間，由L2-9-4Y1、L2-6Y2控制，礦體傾向20°，傾角70°～73°。控制長度135m，賦存標高+5m～-45m。礦體厚度平均為5.80m，TFe平均品位33.23%，mFe平均品位26.85%。厚度變化系數為76.80。

Fe④號礦體：分布于8號～9號勘探線之間，由L1-21C13、L1-21C10、L2-10C2控制，礦體傾向355°，傾角55°～60°。控制長度70m，賦存標高+40m～-85m。礦體厚度平均為11.69m，TFe平均品位33.75%，mFe平均品位29.70%。厚度變化系數為19.05。

Fe⑤號礦體：分布于9號～11號勘探線之間，由L1-21C9、L1-21C7、L1-21C4、L1-21C1、L1-22C1控制，礦體傾向350°，傾角55°～60°?？刂崎L度100m，賦存標高+40m～-45m。礦體厚度平均為14.90m，TFe平均品位33.09%，mFe平均品位30.12%。厚度變化系數為28.20。

3.2 夏家溝采區

FeⅠ號礦體：分布于4號～6號勘探線之間，由S-9Y1、X83C3、X83C4、X83C5、X84CM5、X84CM3、X84CM2、X84CM6、X84CM8、X84CM12控 制，礦 體 傾 向10°，傾 角65°～75°?？刂崎L度180m，賦存標高-80m～-165m。礦體厚度平均為4.72m，TFe平均品位29.28%，mFe平均品位23.15%。厚度變化系數為33.92。

FeⅡ號礦體：分布于6號～9號勘探線之間，由X01Y2、X02Y1、X02C15、X02C13、X02C11、X02C8、X02C3、X02C1、X03Y1控制，礦體傾向5°，傾角60°～65°?？刂崎L度210m，賦存標高-80～-165m。礦體厚度平均為4.07m，TFe平均品位29.41%，mFe平均品位22.07%。厚度變化系數為12.61。

FeⅢ號礦體：分布于4號、5號勘探線之間，由X91Y2控制，礦體傾向10°，傾角70°?？刂崎L度10m，賦存標高-80m。礦體厚度平均為7.97m，TFe平均品位29.58%，mFe平均品位23.08%。

FeⅣ號礦體：分布于4號、5號勘探線之間，由X91Y3控制，礦體傾向10°，傾角70°?？刂崎L度20m，賦存標高-80m。礦體厚度平均為14.00m，TFe平均品位28.59%，mFe平均品位28.70%。

圖5 夏家溝區一中段平面圖

圖6 夏家溝區二中段平面圖

圖7 夏家溝區三中段平面圖

表1 礦體特征一覽表

表2 組合分析表

3.3 張富沿采區

Fe101號礦體：礦體傾向345°，傾角70°～73°。由6個鉆孔控制?？刂崎L度150m，延深230m，賦存標高+86m～-82m。礦體厚度平均為5.81m，TFe平均品位26.05%。厚度變化系數為24.30。

4 礦石質量

4.1 礦石礦物組成

礦石礦物組成：金屬礦物以磁鐵礦為主，含少量赤鐵礦等。脈石礦物以石英、角閃石為主。

（1）磁鐵礦：為礦石主要礦物，含量占35%～40%，呈不規則半自形粒狀結構，具方向性排列，分布比較均勻，與脈石礦物石英等有嵌晶現象。粒徑一般在0.2mm～0.4mm。此外，見有次生的細脈狀磁鐵礦條，穿入礦體與圍巖中，規模甚小，磁鐵礦物呈隱晶質結構。

（2）赤鐵礦：是礦石中次要礦物，含量占0.7%～1.02%，分布不均勻，在地表易變成褐鐵礦。

（3）角閃石；含量7%～20%，呈自形長柱狀晶體，粒徑一般在0.5mm～1.2mm，是脈石中另一種主要含鐵硅酸鹽礦物。

（4）石英；含量20%～38%，他形晶粒狀體，粒徑0.5mm～1.5mm，與磁鐵礦、輝石、角閃石等共生，并與其它共生礦物形成鑲嵌結構。

4.2 礦石化學成份

有益有害組份：礦石中主要有益組份為全鐵，組合分析TFe25.11%～36.00%，平均品位為28.59%；有害組份SiO2、S、P，組合分析SiO261.23%～66.15%，平均63.58%，S0.10%～0.13%，平均0.11%，P0.10%～0.12%平均0.11%。

4.3 礦體圍巖和夾石

磁鐵石英巖型礦體賦存于太古界鞍山群變質地層中，近礦圍巖為石英片巖。巖石呈中細粒變晶結構，片狀構造，礦物成分以石英為主，含少量長石。礦體與圍巖界線清楚，并且產狀與圍巖一致。石英片巖屬于含鐵巖系巖石，經取樣分析普遍含鐵（TFe），但含量不高，一般在5%～19%左右，（mFe）含量一般在3%～14%左右。因礦體規模甚小，礦脈薄，未有夾石圈出。

礦區內近地表礦體氧化比較嚴重，氧化帶深度一般為2m～4m。變為氧化鐵（褐鐵礦）含量增高，磁性鐵含量降低。

4.4 礦床共（伴）生礦產

為查明礦石中可供利用的元素，進行了光譜分析及礦石的組成分析，沒有發現其它可供利用的元素。

5 成因探討

紅印鐵礦根據其區域位置、賦存層位、礦石特點等探討礦床成因。

紅印鐵礦區域位置處在汎河中新元古代裂陷盆地北側，屬于該構造單元內未接受沉積（或后期抬升沉積層被剝蝕掉）。故出露地層仍為太古界地層。但從前南華系構造單元來看該地層與紅透山巖群和鞍山群形成與同一時期同一地質環境的不同區域，故將該地層認定為鞍山群地層。

礦體賦存與磁鐵石英巖中，礦體上下盤地層以角閃斜長片麻巖。磁鐵石英巖呈粒狀變晶結構，條帶狀、塊狀構造，主要礦物成分為石英和磁鐵礦及少量綠簾石、黃鐵礦組成。礦石質量與鞍山式磁鐵礦也極為相似。

由于本區構造較為復雜對原生礦體的二次改造較為強烈。包括有斷裂和褶皺構造對礦體從形態上的改造和巖漿熱液作用對礦石成分的改造。

綜上，本區發現的鐵礦屬于獨立賦存于汎河中新元古代裂陷盆地的鞍山式鐵礦，該類礦床屬于沉積變質型鐵礦，由于賦存于鞍山群，又稱為鞍山式鐵礦。主要由石英（燧石）和磁鐵礦組成，具有典型的條帶狀構造，由條帶狀鐵建造（BIF）變質改造而成。

6 外圍找礦

本區鞍山式鐵礦屬于汎河裂陷盆地邊緣的太古界地層中，下一步找礦，可根據根據區域磁異常，對比已知磁鐵礦與磁異常的結合情況，進行選擇性驗證。另外也應重視磁異常顯示不是特別明顯，但是范圍較大的區域，可能是深部賦存具有形成大型礦床的潛力。