遼寧本溪大臺(tái)溝鐵礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

張，邵軍，鮑慶中，王宏博，周永恒

（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所/中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧 沈陽 110034）

遼寧本溪大臺(tái)溝鐵礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

張，邵軍，鮑慶中，王宏博，周永恒

（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所/中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧 沈陽 110034）

遼寧本溪大臺(tái)溝鐵礦為鞍山-本溪鐵礦成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)位于標(biāo)高-1000 m以下的特大型“鞍山式”鐵礦床，含礦巖系為近直立展布的鞍山群櫻桃園巖組，包含其內(nèi)的鐵礦體為隱伏的厚板狀陡傾斜礦體，礦體埋深1100～1200 m，控制礦體延長2000 m.礦體自上向下可劃分3種自然礦石類型，分別為赤鐵礦石、赤鐵磁鐵復(fù)合礦石及磁鐵礦石.大臺(tái)溝鐵礦床屬典型“鞍山式”鐵礦床，礦物成分較簡單，含鐵礦物以磁鐵礦和赤鐵礦（鏡鐵礦）為主；礦石結(jié)構(gòu)類型有鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造類型以條帶狀為主.鐵礦石TFe品位平均為29.34%；mFe品位平均為14.63%；礦石中其他元素含量除SiO2較高外，均甚微，SiO2平均含量46.08%.筆者在闡述大臺(tái)溝鐵礦地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，總結(jié)出大臺(tái)溝鐵礦找礦標(biāo)志，對(duì)于區(qū)域內(nèi)潛在的“大臺(tái)溝式”（埋藏較深、存在高大磁異常）鐵礦床的找尋具有一定借鑒意義.

大臺(tái)溝鐵礦；櫻桃園巖組；鞍山式鐵礦；地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志；遼寧省

0 前言

遼寧省本溪市橋頭鎮(zhèn)大臺(tái)溝鐵礦位于鞍山-本溪鐵礦成礦帶的東部，周邊大型鐵礦密布，西側(cè)約20 km處為弓長嶺鐵礦，南（偏東）約10 km處有南芬鐵礦、徐家堡子鐵礦，北約8 km處為北臺(tái)鐵礦，東側(cè)約10 km有思山嶺鐵礦，區(qū)域地質(zhì)工作程度較高.

1970年，遼寧省地質(zhì)局物測(cè)大隊(duì)在本溪橋頭地區(qū)針對(duì)大臺(tái)溝航磁異常進(jìn)行地面檢查工作，推斷該航磁異常是由鞍山式磁鐵礦引起.1974年，本溪地質(zhì)大隊(duì)先后施工3個(gè)孔驗(yàn)證，均未達(dá)到見礦目的，最深孔深1213.96 m，也只終孔于遼河群浪子山組絹云母千枚巖中.鑒于當(dāng)時(shí)技術(shù)限制，沒能達(dá)到礦體埋藏深度而終孔，未實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證礦體的目標(biāo).但大量磁法、重力和推斷地質(zhì)資料均表明，該異常為一個(gè)規(guī)模較大、產(chǎn)狀較陡、埋藏較深的礦致異常.2005年，遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院針對(duì)該異常展開新一輪的研究與驗(yàn)證，在異常中心部位驗(yàn)證孔-1280 m處發(fā)現(xiàn)了鐵礦體，至終孔-1500 m仍未穿出鐵礦體，從而驗(yàn)證了該異常.大量研究成果表明［1-5］，大臺(tái)溝鐵礦賦存于中太古界鞍山群櫻桃園巖組含鐵石英巖中，為典型的“鞍山式”超大型鐵礦床.

本文依據(jù)項(xiàng)目最新獲得的野外資料，通過室內(nèi)整理研究，以期全面揭示大臺(tái)溝鐵礦地質(zhì)特征，總結(jié)大臺(tái)溝鐵礦找礦標(biāo)志.大臺(tái)溝鐵礦是我國深部找鐵礦工作的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，隨著地表淺部鐵礦開采日益殆盡，深部找鐵礦已然成為一重大趨勢(shì).鞍山-本溪鐵礦成礦帶仍有一些因上覆蓋層過厚而尚未驗(yàn)證的高大磁異常，本文的借鑒意義尤為重要.

1 區(qū)域地質(zhì)背景

鞍山-本溪鐵礦成礦帶大地構(gòu)造單元隸屬華北陸塊-膠東陸塊-太子河拗陷，區(qū)內(nèi)主要為基巖分布區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，變形變質(zhì)作用明顯，巖漿活動(dòng)頻繁.出露地層有中太古界鞍山群，古元古界遼河群，新元古界青白口系、震旦系，古生界及新生界第四系等；區(qū)內(nèi)巖漿巖比較發(fā)育，主要有新太古代花崗巖、古元古代基性巖和中生代早白堊世花崗巖；區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造主要為不同構(gòu)造旋回、不同構(gòu)造層中的褶皺和斷裂構(gòu)造，代表性的斷裂為寒嶺-偏嶺斷裂構(gòu)造.

1.1 地層及巖漿巖分布

區(qū)域內(nèi)中太古界鞍山群是一套變形較強(qiáng)的變質(zhì)巖系，主要呈包體形式賦存于后期侵入的新太古代花崗巖（片麻巖化）中.鞍本地區(qū)鞍山群由3個(gè)巖組組成，分別為茨溝巖組、大峪溝巖組和櫻桃園巖組.茨溝巖組、大峪溝巖組分布在本溪-遼陽一帶，櫻桃園組分布在鞍山地區(qū)，“鞍山式”鐵礦主要賦存于茨溝巖組和櫻桃園巖組中.

古元古界遼河群主要出露其下部浪子山巖組和里爾峪巖組，遼河群其他巖組區(qū)域內(nèi)未出露.遼河群與上覆、下伏地層皆為不整合接觸，變質(zhì)相屬低綠片巖相—低角閃巖相.

新元古界青白口系在區(qū)內(nèi)廣泛分布，不整合覆蓋于鞍山群、遼河群及新太古代花崗巖（片麻巖化）等結(jié)晶基底之上.主要由釣魚臺(tái)組、南芬組和橋頭組組成，各組之間均為整合接觸關(guān)系；震旦系分布在本溪-遼陽一帶，在鞍山地區(qū)有零星分布，由康家組組成.

古生界主要分布在遼陽-本溪一帶的太子河流域，由寒武系、奧陶系、石炭系和二疊系組成.侏羅系—白堊系小嶺組中酸性火山熔巖、火山碎屑巖零星分布，第四系廣泛分布于區(qū)內(nèi)（圖1）.

新太古代花崗巖（片麻巖化）以往稱為混合巖或混合花崗巖，多呈巖基或巖株?duì)?受區(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，形成了區(qū)域性變形變質(zhì)巖石，亦稱為變質(zhì)深成巖.新太古代花崗巖侵蝕破壞了鞍山群，使其呈大小不等的捕虜體；后期變形變質(zhì)事件使新太古代花崗巖與鞍山群一同發(fā)生變形變質(zhì)，構(gòu)成區(qū)內(nèi)古老的太古宙變質(zhì)巖結(jié)晶基底（變質(zhì)表殼巖-變質(zhì)深成巖組合）［6-8］.古元古代基性巖主要為變輝長巖和變輝綠巖，二者常密切共生，成群成帶出現(xiàn)，均經(jīng)受了區(qū)域變質(zhì)作用.單個(gè)巖體一般都較小，多呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，侵入遼河群不同層位.區(qū)內(nèi)出露的白堊紀(jì)侵入巖比較發(fā)育，稱為千山花崗巖，呈巖基和巖株?duì)罘植?白堊紀(jì)花崗巖對(duì)鞍山群含鐵巖系起到了侵蝕和破壞作用.

1.2 構(gòu)造及區(qū)域礦產(chǎn)特征

鞍山-本溪鐵礦成礦帶斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為NE向及近EW的區(qū)域性壓性-壓扭性構(gòu)造，代表性構(gòu)造為NE向寒嶺-偏嶺斷裂構(gòu)造.

鞍山-本溪鐵礦成礦帶是我國重要鐵礦成礦帶之一，目前已發(fā)現(xiàn)鐵礦床（點(diǎn)）近百處，如東、西鞍山鐵礦、弓長嶺鐵礦、歪頭山鐵礦等.主要礦床類型為火山沉積變質(zhì)型鐵礦床，產(chǎn)于中太古界鞍山群茨溝巖組和櫻桃園巖組中，為磁鐵石英巖和角閃（透閃）磁鐵石英巖型鐵礦，即“鞍山式”鐵礦.

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

大臺(tái)溝鐵礦位于本溪市平山區(qū)橋頭鎮(zhèn)臺(tái)溝村一帶，礦區(qū)地表出露地層為寒武系、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)造簡單.

2.1 地層

根據(jù)鉆孔資料，礦區(qū)內(nèi)存在地層單元自上至下可分為：寒武系堿廠組，震旦系康家組，青白口系橋頭組、南芬組、釣魚臺(tái)組，遼河群浪子山巖組，鞍山群櫻桃園巖組.

圖1 鞍山-本溪區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1Regional geologic map of Anshan-Benxi area

圖2 大臺(tái)溝鐵礦地質(zhì)圖Fig.2Geological map of Dataigou iron deposit

表1 櫻桃園巖組巖性分布特征Table 1Distribution characteristics of rocks in Yingtaoyuan Formation

櫻桃園巖組總體走向北西325°，巖層產(chǎn)狀較陡，傾向南西，傾角80～90°，為一套近直立巖層，圍巖為新太古代花崗巖（片麻巖化），櫻桃園巖組呈包體狀賦存在新太古代花崗巖（片麻巖化）中.鉆孔中見到的櫻桃園巖組巖性較簡單：上部見少量綠泥絹云片巖，條帶狀（含鐵）石英巖；中部為鐵礦層，主要為條帶狀磁鐵石英巖，條帶狀赤鐵石英巖、條帶狀磁鐵赤鐵石英巖、透閃磁鐵石英巖、透閃赤鐵磁鐵石英巖、角礫狀赤鐵石英巖；下部為綠泥（絹云）石英片巖，含磁鐵絹云（綠泥）石英片巖，在鐵礦層中見有層間角礫巖（表1）.

浪子山巖組地表沒有出露，鉆孔中見到其以角度不整合覆蓋于太古宙結(jié)晶基底之上，底部見古風(fēng)化殼，由底礫巖、硅化大理巖、綠泥絹云石英片巖組成；青白口系在礦區(qū)東南部出露，有釣魚臺(tái)組、橋頭組，在鉆孔中見到南芬組；礦區(qū)內(nèi)地表出露震旦系康家組，與下伏橋頭組呈整合接觸；寒武系出露于礦區(qū)的西北部，主要為堿廠組和饅頭組，與下伏震旦系康家組呈平行不整合接觸（圖2）.

2.2 巖漿巖及構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)沒有巖漿巖出露，在鉆孔中見到新太古代花崗巖（片麻巖化）、閃長玢巖脈，在鐵礦層中見到了輝綠巖脈.脈巖對(duì)巖層及礦體起到一定的破壞和改造作用.

隱伏的新太古代花崗巖（片麻巖化）分布在礦體南西盤，即上盤，與櫻桃園巖組呈侵入接觸.巖石礦物成分有微斜長石、石英，少量殘留正長石、斜長石.

礦區(qū)出露的蓋層總體產(chǎn)狀傾向北西，傾角平緩（0～10°），沒有褶皺構(gòu)造.斷裂構(gòu)造發(fā)育在礦區(qū)南部的大臺(tái)溝以南地帶，對(duì)鐵礦主體沒有太大影響.

3 礦體及礦石特征

3.1 礦體特征

本溪大臺(tái)溝鐵礦床為隱伏的單一礦體，礦體埋深1100～1200 m，控制礦體延長2000 m.礦體總體走向北西315°，略傾向南西，傾角約85°，近直立，為一厚板狀陡傾斜礦體.礦體厚度巨大，平均水平厚度870.68 m.礦體賦存在含鐵石英巖中，直接圍巖為古風(fēng)化殼含鐵礫巖、太古宙綠泥片巖、含磁鐵綠泥片巖等.

礦體自上向下可劃分3種自然礦石類型，分別為赤鐵礦石、赤鐵磁鐵復(fù)合礦石及磁鐵礦石.赤鐵礦石：mFe/TFe≤15%.復(fù)合鐵礦石：15%＜mFe/TFe＜85%.磁性鐵礦石：mFe/TFe≥85%.

3.2 礦石質(zhì)量

大臺(tái)溝鐵礦賦存于鞍山群櫻桃園巖組含鐵巖系中，屬典型的“鞍山式”鐵礦，礦石中的礦物成分較簡單.通過光、薄片觀察研究，鐵礦石中發(fā)現(xiàn)有十余種礦物，分別屬于氧化物、碳酸鹽礦物、硅酸鹽礦物、硫化物等四大類.按其生成環(huán)境可分為原生及次生兩大類，各類礦物組合特點(diǎn)如下（表2）.

表2 鐵礦石中礦物類型及組合Table 2Types and combinations of minerals in iron ore

在鉆孔中對(duì)鐵礦體、礦化體進(jìn)行了連續(xù)取樣，經(jīng)光、薄片鑒定，主要含鐵礦物有磁鐵礦、赤鐵礦（鏡鐵礦）、假象赤鐵礦、綠泥石，其中以磁鐵礦和赤鐵礦（鏡鐵礦）為主，假象赤鐵礦次之.赤鐵礦交代磁鐵礦較為發(fā)育，表現(xiàn)為赤鐵礦在磁鐵礦中呈不規(guī)則的細(xì)脈狀穿插，或者分布在磁鐵礦邊緣，個(gè)別磁鐵礦被交代呈島狀殘留.值得一提的是，在赤鐵礦石中常見到鏡鐵礦，多為后期熱液產(chǎn)物，呈束狀、放射狀、條帶狀集合體沿礦石層理延伸.（圖3）

鐵礦層經(jīng)歷了多期次的變形變質(zhì)作用改造，形成了不同的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類型.礦石結(jié)構(gòu)類型有鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)等.礦石構(gòu)造類型有條帶狀、條紋狀、角礫狀、小褶皺狀、塊狀、石香腸狀等，以條帶狀為主，其次為角礫狀及小褶皺狀.條帶狀構(gòu)造的條帶寬窄不一，最寬條帶大于35 mm，最窄條帶小于0.5 mm，多數(shù)條帶寬為1～5 mm.條帶由黑白相間的鐵質(zhì)條帶和硅質(zhì)條帶構(gòu)成，黑色條帶主要由鐵礦物組成，有少量的石英、硅酸鹽礦物及碳酸鹽礦物；淺色條帶主要由石英及少量碳酸鹽礦物和硅酸鹽礦物組成.角礫狀構(gòu)造與脆性斷裂構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)，鐵礦層破碎成大小不同的角礫狀，局部角礫被赤鐵礦膠結(jié).小褶皺狀構(gòu)造是原始硅鐵建造在變形變質(zhì)過程中塑性變形而形成的，規(guī)模小而復(fù)雜，總體上小褶皺軸面與礦層條帶或片理產(chǎn)狀一致（圖4）.

3.3 礦石化學(xué)成分

大臺(tái)溝鐵礦區(qū)鐵礦石化學(xué)成分符合鞍山式貧鐵礦石成分相對(duì)簡單的特征［9］.礦區(qū)2559件樣品TFe品位一般在20%～35%之間，平均29.34%；mFe一般在3%～26%之間，平均14.63%（圖5）.垂向上，TFe和mFe品位隨著標(biāo)高的降低有逐漸升高的趨勢(shì)，硅酸鐵含量逐漸降低，碳酸鐵變化很小，含量較低（圖6）.

圖3 含鐵礦物分布特征Fig.3Distribution characteristics of minerals containing iron

a—典型的條帶狀磁（赤）鐵石英巖（磁鐵礦石）；b—條帶狀赤鐵磁鐵石英巖中發(fā)育的小褶皺

圖5 TFe品位分布Fig.5Distribution of grade of TFe

圖6 不同標(biāo)高鐵礦物品位變化Fig.6Grade variations for iron minerals by elevations

礦石中其他元素含量除SiO2較高外，均甚微.SiO2含量20.62%～61.02%，平均含量46.08%；S含量0.012%～0.161%，平均含量0.034%；P含量0.005%～ 0.115%，平均含量0.046%；Mn含量0.025%～0.319%，平均含量0.11%.

根據(jù)磁鐵礦石、赤鐵磁鐵復(fù)合礦石及赤鐵礦石的化學(xué)全分析結(jié)果，3種不同類型的樣品堿性系數(shù)（Ca＋MgO）/（SiO2＋Al2O3）均在0.1左右，表明它們均為酸性鐵礦石.

4 礦床成因

大臺(tái)溝鐵礦屬典型“鞍山式”鐵礦床，其成礦特征與鞍山地區(qū)的齊大山鐵礦相似，成礦時(shí)代為中太古代［10］.

鞍山-本溪鐵礦成礦帶是太古宙花崗巖-綠巖帶主要分布區(qū)之一.太古宙層狀巖系（綠巖帶）慣稱鞍山群，也稱為含鐵巖系.鞍山群的主要含鐵層位為茨溝巖組和櫻桃園巖組：茨溝巖組相當(dāng)于綠巖帶中部巖系的上部，原巖為含沉積巖的基性—中酸性火山巖建造；櫻桃園巖組相當(dāng)于綠巖帶上部沉積巖系的下部，原巖為砂質(zhì)泥巖-泥巖建造.前人研究成果表明［2-4，11-14］，成礦所需的鐵質(zhì)與硅質(zhì)是由地幔噴氣或噴漿作用提供，進(jìn)入海水后形成硅鐵質(zhì)化學(xué)沉積巖；硅鐵質(zhì)巖經(jīng)區(qū)域變形變質(zhì)作用、變質(zhì)分異作用，形成條帶狀硅鐵建造（BIF）型鐵礦，相當(dāng)于阿爾戈馬型鐵礦，通稱鞍山式鐵礦.新太古代花崗巖對(duì)鐵礦及其圍巖的侵入、改造，使其呈大小不等的包體狀賦存在新太古代花崗質(zhì)巖石中.新太古代晚期—古元古代，區(qū)域強(qiáng)烈的變質(zhì)作用使得含鐵巖系與太古宙圍巖一同變質(zhì).

大臺(tái)溝鐵礦之所以埋深較大且產(chǎn)狀較陡，是因?yàn)槠浯蟮貥?gòu)造位置處于鞍山陳臺(tái)溝-沂水陸核與太子河拗陷2個(gè)構(gòu)造單元的銜接部位靠近太子河拗陷一側(cè).古元古代早期，大臺(tái)溝鐵礦所處區(qū)域整體下降，早期沉積了浪子山組；之后至中元古代，區(qū)域處于隆升剝蝕階段，因而未沉積中元古界；新元古代，區(qū)域再次沉降，沉積了巨厚層的青白口系及震旦系.后期相對(duì)封閉的構(gòu)造環(huán)境使得大臺(tái)溝鐵礦類型保存完整，即由上至下“赤鐵礦石—赤鐵磁鐵復(fù)合礦石—磁鐵礦石”三模式分布特征.

5 礦床磁異常特征及電磁特征

5.1 磁異常特征

鉆孔揭露的蓋層自地表向下每種主要巖性物性特征表明，磁性參數(shù)總體上磁鐵石英巖的磁性較強(qiáng)外，其他均為弱磁或無磁性，這種明顯的磁性差異為磁法尋找本區(qū)“鞍山式”鐵礦提供有效的地球物理依據(jù)（表3）.

航磁異常對(duì)于鞍山-本溪鐵礦成礦帶“鞍山式”鐵礦具有明顯指示意義［15］，1/20萬航磁異常分布區(qū)鞍山群出露地段均已發(fā)現(xiàn)“鞍山式”鐵礦.目前，航磁異常較好的覆蓋區(qū)成為本區(qū)“鞍山式”鐵礦的重點(diǎn)找礦區(qū)段，大臺(tái)溝鐵礦即處于該類型航磁異常范圍內(nèi)（圖8）. 1/20萬大臺(tái)溝航磁異常具有明顯正負(fù)場(chǎng)，以大臺(tái)溝為中心，北側(cè)為負(fù)異常，南側(cè)為正異常，異常形態(tài)呈橢圓狀沿南東—北西向展布，具明顯的異常中心，異常值很高（最高達(dá)ΔT＞4000 nT）.

1/1 萬地磁異常中心部位異常值近6000 nT，異常走向北偏西（圖2）.根據(jù)異常特征，推斷磁性體（鐵礦體）走向北西（325°），傾向南西，傾角80～90°（近直立），向北西傾伏，礦體下延較大，礦體頂端平均埋深1103 m，寬1029 m，礦體長大于5000 m.以上推斷與實(shí)際鐵礦體展布相似，證明了磁法對(duì)于本區(qū)鐵礦找尋的有效性.

5.2 電磁特征

條帶狀磁鐵石英巖和赤鐵石英巖具明顯的低阻高極化特征，其他巖性之間視極化率相差不大，但電阻率變化較大，平均變化范圍13 362～1843 Ωm之間，顯示良好的電性差異，為電法測(cè)量推斷深部隱伏礦體提供一定的地球物理前提（表4）.

EH4大地電磁測(cè)深方法能夠較好地反映深部鐵礦體的埋藏深度和邊界形態(tài)：縱向上，剔除構(gòu)造因素影響，電阻率的變化主要反映巖性的變化.橫向上，對(duì)于沉積巖系，電阻率的變化主要受斷裂等構(gòu)造的影響.對(duì)于深部的變質(zhì)巖系，電阻率的變化有兩種可能，一種是由構(gòu)造引起，包括褶皺和斷裂構(gòu)造，另一種原因是由于礦體導(dǎo)致異常［16-17］.

表3 巖礦石磁性參數(shù)Table 3Magnetic parameters of rocks and ore

通過對(duì)礦區(qū)多條剖面（0、3、7號(hào)剖面）進(jìn)行EH4測(cè)量，發(fā)現(xiàn)剖面上的電阻率從地表到地下，由低到高逐漸增大，當(dāng)標(biāo)高達(dá)到-1200 m時(shí)，向下出現(xiàn)了電阻率依次降低的現(xiàn)象，直至-2000 m電阻率均小于4000 Ωm.電阻率變化規(guī)律與剖面巖性分布恰好對(duì)應(yīng)，電阻率由低變高，反映了巖性垂向分布由近地表的受地下水影響的風(fēng)化低阻灰?guī)r、頁巖向深部高阻的石英砂巖、大理巖轉(zhuǎn)變.與此同時(shí)，電阻率開始降低的-1200 m標(biāo)高與見礦標(biāo)高-1280 m相接近，同時(shí)也證明了礦體延深大于2000 m.根據(jù)電阻率等值線展布特征并結(jié)合已知鉆孔資料，于標(biāo)高-1000 m以下利用4500 Ωm等值線圈定疑似礦體，與鉆孔控制的礦體范圍大致重合，向南西側(cè)稍有偏移（圖7）.偏移的原因可能為：（1）礦體北東側(cè)受磁鐵礦影響而電阻率較真實(shí)值偏高；（2）由電磁波傳播非垂直反射產(chǎn)生的偏移［18］.可見，EH4大地電磁測(cè)深方法對(duì)于圈定深部鐵礦體分布范圍具有較大準(zhǔn)確性.

6 找礦標(biāo)志

大臺(tái)溝鐵礦床為鞍山-本溪鐵礦成礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)位于標(biāo)高-1000 m以下的特大型“鞍山式”鐵礦床，除具備“鞍山式”鐵礦共性特征外，還有自身一些特征，“大臺(tái)溝式”鐵礦主要找礦標(biāo)志如下.

1）“鞍山式”鐵礦為火山沉積變質(zhì)成因，鐵礦主要富集于茨溝巖組和櫻桃園巖組中，它們是找尋鐵礦的主要層位.這兩個(gè)巖組主要分布在鞍本地區(qū)，雖然已經(jīng)找到多處大型及特大型鐵礦床，但該區(qū)仍然是尋找大型隱伏鐵礦床最有希望的區(qū)域.

2）大地構(gòu)造環(huán)境的演變對(duì)于大臺(tái)溝鐵礦體的賦存部位具有控制作用，大臺(tái)溝鐵礦之所以埋深較大而區(qū)別于現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)鐵礦床，是因?yàn)槠涮幱谔雍愚窒莸倪叢?，于古元古代拗陷形成之際下降，后期沉積巨厚沉積層所致.目前地表淺部鐵礦開采殆盡，今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注研究區(qū)太古宙古陸核邊部沉降帶（圖8）.

3）鞍本地區(qū)的太古宙花崗綠巖帶受古斷裂控制呈北東向展布，其東側(cè)地表出露的為茨溝巖組，西側(cè)為櫻桃園巖組，鐵礦床相應(yīng)地也分布在其中，應(yīng)注意古構(gòu)造對(duì)于“鞍山式”鐵礦不同類型分布的控制作用.

4）硅鐵建造由于遭受了新太古代花崗巖侵位，分布不連續(xù)，成為大小不等的包體.裸露地表的鐵礦大多已被發(fā)現(xiàn)，今后應(yīng)注意在花崗巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)硅鐵建造包體，進(jìn)而找尋“鞍山式”鐵礦.

5）硅鐵建造與新太古代花崗巖體之間多表現(xiàn)為塑性斷層接觸，硅鐵建造與花崗巖有時(shí)為構(gòu)造推覆疊置在一起，因此要注意在花崗巖推覆體之下找尋“鞍山式”鐵礦床.

6）鐵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.因此，隨著勘查技術(shù)的提高，應(yīng)對(duì)過去因地表覆蓋層較大而未達(dá)到鉆探見礦目的的高大磁異常部位展開新一輪的深部驗(yàn)證工作.

7）EH4大地電磁測(cè)深剖面顯示，在深部高電阻率背景下出現(xiàn)低阻區(qū)，應(yīng)為隱伏鐵礦體埋藏區(qū)域，其電阻率變化梯度帶為推斷礦體邊界線.該方法對(duì)于找尋“大臺(tái)溝式”深部鐵礦具有直接指示意義.

圖7 大臺(tái)溝鐵礦區(qū)0-3-7線綜合地質(zhì)剖面圖Fig.7Comprehensive geological profiles of Dataigou iron orefield along Nos.0,3 and 7 exploring lines

7 結(jié)論

1）大臺(tái)溝鐵礦含礦巖系-櫻桃園巖組埋深較大，總體走向北西325°，巖層產(chǎn)狀較陡，傾向南西，傾角80～90°，為一套近直立巖層，其圍巖為新太古代花崗巖（片麻巖化），櫻桃園巖組呈包體狀賦存在新太古代花崗巖中.

2）大臺(tái)溝鐵礦床為隱伏的單一礦體，礦體埋深1100～1200 m，控制礦體延長2000 m.礦體總體走向北西315°，略傾向南西，傾角約85°，近直立，為一厚板狀陡傾斜礦體.礦體厚度巨大，平均水平厚度870.68 m.礦體自上向下可劃分3種自然礦石類型，分別為赤鐵礦石、赤鐵磁鐵復(fù)合礦石及磁鐵礦石.

圖8 “大臺(tái)溝式”鐵礦與大地構(gòu)造關(guān)系示意圖Fig.8Relation between the“Dataigou type”of iron deposit and tectonic position

3）大臺(tái)溝鐵礦床屬典型“鞍山式”鐵礦床.礦石中的礦物成分較簡單，含鐵礦物以磁鐵礦和赤鐵礦（鏡鐵礦）為主；礦石結(jié)構(gòu)類型有鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造類型以條帶狀為主.

4）鐵礦石TFe品位一般在20%～35%之間，平均29.34%；mFe品位一般在3%～26%之間，平均14.63%；礦石中其他元素含量除SiO2較高外，均甚微，SiO2含量20.62%～61.02%，平均含量46.08%.

5）大臺(tái)溝鐵礦之所以埋深較大且產(chǎn)狀較陡，是因?yàn)槠浯蟮貥?gòu)造位置處于鞍山陳臺(tái)溝-沂水陸核與太子河拗陷兩個(gè)構(gòu)造單元的銜接部位靠近太子河拗陷一側(cè)，于古元古代拗陷形成之際下降，后期沉積巨厚沉積層所致.

6）航磁、地磁異常對(duì)于“鞍山式”鐵礦具有明顯指示意義，今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注存在高大磁異常且被巨厚沉積層覆蓋的區(qū)域，有望找尋“大臺(tái)溝式”鐵礦床；EH4大地電磁測(cè)深方法對(duì)于找尋深部“大臺(tái)溝式”鐵礦床有明顯指示意義，在深部高電阻率背景下出現(xiàn)低阻區(qū)，應(yīng)為隱伏鐵礦體埋藏區(qū)域，其電阻率變化梯度帶為推斷礦體邊界.

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GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND PROSPECTING INDICATORS FOR DATAIGOU IRON DEPOSIT IN BENXI,LIAONING PROVINCE

ZHANG Jing,SHAO Jun,BAO Qing-zhong,WANG Hong-bo,ZHOU Yong-heng
（Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China）

The Dataigouirondeposit in Benxi,Liaoning Provinceis the firs toversize Anshan-typeirondeposit explored below elevation of-1000 m in Anshan-Benxi iron ore metallogenic belt.The ore-bearing rock series are Yingtaoyuan Formation of Anshan Group,with concealed steeply dipping tabular iron orebody inside,buried in 1100-1200 m deep with extension of 2000 m long.The orebody falls into three natural ore types from top to bottom,i.e.hematite,hematite-magnetite complex and magnetite ores.The Dataigou iron deposit is of typical Anshan-type with simple mineral compositions,including iron-bearing minerals dominated by magnetite and hematite（specularite）.The iron ores are in mosaic,lepido and columnar granoblastic textures, with mainly banded structure. The average grade of TFe is 29.34%, withmFe of14.63%,SiO2of 46.08% and littleother elements.Based on the geological characteristics,the prospecting indicators of Dataigou iron deposit are summarized,which would provide reference for prospecting potential iron deposits with deep burial and significant magnetic anomaly in the region.

Dataigou iron deposit;Yingtaoyuan Formation;Anshan-type iron deposit;geological characteristic;prospecting indicator;LiaoningProvince

1671-1947（2014）04-0343-10

P618.31

A

2013－05－16；

2014-05-07.編輯：周麗、張哲．

全國礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目（No.1212011121004）資助.

張（1984—），男，博士，工程師，主要從事固體礦產(chǎn)成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)研究，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區(qū)黃河北大街280號(hào)，E-mail//441005231@qq.com