吉林省東豐縣治安堡鐵礦地質(zhì)特征及成因

連 倪，孫 月，馬 銘，申家新，沈濟(jì)篷，郭彥龍

吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所，吉林 通化 134001

吉林省東豐縣治安堡鐵礦地質(zhì)特征及成因

連 倪，孫 月，馬 銘，申家新，沈濟(jì)篷，郭彥龍

吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所，吉林 通化 134001

本文敘述了吉林省東豐縣治安堡鐵礦的區(qū)域地質(zhì)特征、區(qū)域礦產(chǎn)、礦石質(zhì)量、礦石類型、礦體特征和圍巖。并對礦床的成因、及找礦標(biāo)志進(jìn)行了初步探討。

柳河縣；治安堡鐵礦；地質(zhì)特征；礦床成因

0 引言

吉林省東豐縣治安堡鐵礦是產(chǎn)于太古代鞍山群中的變質(zhì)鐵礦，礦床特征對區(qū)域成礦規(guī)律研究有一定意義。

1 區(qū)域地質(zhì)

礦區(qū)位于吉林省遼源市東豐縣215°方位，直距48 km處，即和平鄉(xiāng)劉家堡—治安堡一帶，行政區(qū)劃隸屬吉林省遼源市東豐縣和平鄉(xiāng)。長白山脈北麓，向西與松遼平原接壤，地形地貌特征屬低山—丘陵剝蝕區(qū)；區(qū)內(nèi)海拔標(biāo)高 400～730 m，相對高差330 m。當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高410 m。

礦區(qū)大地構(gòu)造位置：地處中朝準(zhǔn)地臺（Ⅰ）、遼東臺隆（Ⅱ）、鐵嶺—靖宇臺拱（Ⅲ）、李家臺斷塊（Ⅳ）北部邊緣。

區(qū)域地層主要為太古代鞍山群楊家店組結(jié)晶片巖和侵入其中的片麻狀花崗巖類巖石（見圖1）。

礦區(qū)位于鐵嶺臺凸北部邊緣，撫順—海龍深斷裂西側(cè)，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造活動較為頻繁，從呂梁運(yùn)動直至海西、燕山運(yùn)動，本區(qū)均受波及。

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為片麻狀花崗巖，并見少量閃長巖、中?；◢弾r及脈巖等。

2 區(qū)域礦產(chǎn)

本區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，主要以鐵為主，并見銅、鎳、錳等礦產(chǎn)。已知主要礦床及礦點(diǎn)如下：

（1）吳家堡鐵礦床:包括張家街，大孤砬子、吳家堡三個(gè)礦區(qū)，區(qū)內(nèi)鐵礦屬沉積變質(zhì)型， 2004年進(jìn)行了資源儲量核實(shí)，核實(shí)后資源儲量如下：122b經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量234 kt，333資源量2 965 kt。

（2）泉眼溝鐵礦銅礦化點(diǎn)。

（3）長興溝錳礦化點(diǎn)。

（4）戴家堡基性巖體銅鎳礦化點(diǎn)。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)共有5條磁鐵礦體，其中①號礦體規(guī)模較大，工程控制程度較密，其余②-1、②-2、②-3及③號礦體規(guī)模較小，控制程度較疏；礦體厚度一般為1.0～2.0 m，長度100～200 m。各礦體均產(chǎn)在太古宙鞍山群變質(zhì)表殼巖中。主要礦石礦物為

磁鐵礦，主要脈石礦物為石英及角閃石。

圖 1 東豐縣治安堡鐵礦地質(zhì)圖Fig.1 Geological map showing Zhi`anpu iron deposit, Dongfeng County

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石礦物成分

（1）金屬礦物：主要為磁鐵礦，其次為磁黃鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、黃銅礦，褐鐵礦、赤鐵礦等。

磁鐵礦：是主要的鐵礦物，全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在25%～50%之間，呈自形—半自形的細(xì)粒狀，通常為八面體或菱形十二面體，以分散粒狀及致密粒狀集合體出現(xiàn)，磁鐵礦礦物粒度一般在0.02～0.2 mm之間，少數(shù)0.5～1 mm之間。磁鐵礦均勻分布或呈不明顯的條帶狀、條紋狀及片麻狀構(gòu)造。

黃鐵礦：他形—自形粒狀、粒度在0.1～0.5 mm、呈粒狀集合體或星散分布，偶見細(xì)脈狀，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不均在0.5%～2%之間。

磁黃鐵礦:偶爾可見，半自形—他形粒狀，粒徑0.1～0.5 mm。與黃鐵礦、黃銅礦共生。

赤鐵礦：呈細(xì)粒狀或細(xì)小的葉片狀、板狀。粒徑0.1～0.5 mm。在地表及淺部裂隙帶中見到。赤鐵礦交代磁鐵礦、磁赤鐵礦，呈磁鐵礦假象。

菱鐵礦：可見于碳酸鹽裂隙中，呈細(xì)脈狀及不規(guī)則狀微晶細(xì)粒集合體充填其它礦物之間，

褐鐵礦：呈葉片狀、膠狀脈或呈針狀集合體，在風(fēng)化裂隙帶中有微量分布。

綜上所述，礦物形成大致分為3個(gè)階段，即變質(zhì)作用階段，磁鐵礦形成；熱液作用階段，與區(qū)域混合巖化作用有關(guān)，形成黃鐵礦，黃銅礦與磁黃鐵礦；表生作用階段由于氧化作用，使磁鐵礦形成磁赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦；碳酸鹽交代作用形成菱鐵礦。

（2）非金屬礦物：非金屬主要為石英、角閃石，其次為斜長石、絹云母、石榴石、綠泥石等。

石英：是主要的非金屬礦物之一，他形粒狀集合體，粒度0.5～1.00 mm,無色透明。部分呈定向拉長。其質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨礦石類型及品位的不同而有差異，在磁鐵石英巖型礦石中質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般大于30%，局部可達(dá)40%，多呈條紋、條帶狀分布。

角閃石：是主要的非金屬礦物之一，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨礦石類型及品位的不同而有差異，在磁鐵角閃巖型礦石中質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般大于30%，局部可達(dá)50%，多呈他形粒狀，粒度一般0.1～0.3 mm，均勻分布或聚成條紋、條帶狀。

石榴石：是次要的非金屬礦物，多分布在礦層的頂部，呈他形粒狀、粒徑0.5～5 mm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%～10%，局部可達(dá)20%。

3.3 礦石化學(xué)成分

3.3.1 化學(xué)全分析

依據(jù)礦石化學(xué)全分析確定了礦石化學(xué)成分。全礦區(qū)共采集3個(gè)鐵礦石化學(xué)全分析樣品，采樣方

法：按每個(gè)礦體、主要見礦工程等量組合(見表1)。

3.3.2 組合分析

全礦區(qū)共采集3個(gè)鐵礦石組合分析樣品，采樣方法：分別按每個(gè)礦體，按基本分析樣品的長度配分進(jìn)行組合，一般為幾個(gè)至十幾個(gè)樣品組合成一個(gè)樣，樣品重量200 g。分析結(jié)果見表2。

礦石有益組分：金、銀、銅、鉛、鋅、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)甚微,質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于綜合利用工業(yè)指標(biāo)。礦石伴生有益組分無工業(yè)利用價(jià)值。

礦石有害組分：硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.09%～0.11%，磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.07%～0.13%，砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%～0.86%，分布比較均勻，質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少。經(jīng)選礦后，上述有害組分遠(yuǎn)低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，無礙于礦石的工業(yè)利用。

造渣組分：以SiO2、Al2O3、K2O、NaO、CaO、MgO為主，總量占礦石的59.82%。

ω（CaO+MgO）/ω（SiO2+Al2O3）=0.15。 屬酸性鐵礦石。

3.3.3 物相分析

全礦區(qū)共采集3個(gè)鐵礦石物相分析樣品，采樣方法：按每個(gè)礦體、主要見礦樣品等量組合，分析項(xiàng)目：磁性體（mFe）、硅酸鐵（SiFe）、碳酸鐵（CFe）、硫化鐵（SFe）、赤褐鐵（OFe）及全鐵（TFe）。

依據(jù)物相分析結(jié)果：礦石主要有用組分磁性鐵，為鐵礦石的主要物相組分；物相分析礦石內(nèi)各種物相賦存狀態(tài)的鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表3。

表中可見，該礦床礦石礦物成分硅鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)較 高，(SiFe)5.81%，(SiFe+CFe+SFe)=2.68%。 平均ω(mFe)/ω(TFe-siFe–sf-cFe)=92.39%，磁性鐵占有率為83.88%，確定該礦礦石為磁性鐵礦石，具備磁選條件。

3.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：礦石結(jié)構(gòu)較為單一。主要為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，礦石礦物磁鐵礦和脈石礦物石英均呈他形粒狀。粒徑變化多在0.3～0.5 mm之間。個(gè)別顯變斑晶狀和再生長大現(xiàn)象。交代結(jié)構(gòu)少見，有黃鐵礦的交代現(xiàn)象，交代作用常沿礦物邊緣裂隙進(jìn)行。

礦石構(gòu)造：主要為條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造：礦石礦物磁鐵礦與脈石礦物石英、角閃石相間排列構(gòu)成條帶、條紋及片麻狀。條帶寬度一般1～3 mm。條紋狀構(gòu)造的條紋寬度一般小于1 mm。

其次為塊狀構(gòu)造：磁鐵礦與石英及角閃石呈均勻分布。

3.5 礦石類型

3.5.1 自然類型

礦石自然類型主要為磁鐵石英巖型, 次為磁鐵角閃巖型。

表 1 礦石化學(xué)全分析結(jié)果表Table 1 Full analytic results of ores %

表 2 礦石組合分析結(jié)果表Table 2 Full analytic results of ore association %

（1）呈條帶狀構(gòu)造磁鐵石英巖：礦石特征磁鐵礦與石英沿礦層走向相間排列構(gòu)成黑白相間的條

帶，條帶寬度一般為5 mm左右，為本區(qū)的主要礦石類型。磁鐵礦呈粒狀或團(tuán)粒狀產(chǎn)出，出現(xiàn)這類礦石時(shí)，礦體厚度相對較大。

表 3 鐵礦石物相分析表Table 3 Phase analysis of iron ores

（2）呈條紋狀構(gòu)造磁鐵石英巖：礦石特征磁鐵礦與石英沿礦層走向相間排列，微層理、紋理清晰，單層厚度1.0 mm左右，磁鐵礦呈細(xì)?！⒓?xì)粒，出現(xiàn)這類礦石時(shí)，礦體厚度相對較小。

（3）塊狀磁鐵石英巖：礦石成分以磁鐵礦為主其,磁鐵礦顆粒一般較粗大，石英顆粒細(xì)小，礦石呈致密塊狀或稠密浸染狀。該類礦石出現(xiàn)較少，僅限于局部。

（4）次為磁鐵角閃巖型。

3.5.2 礦石工業(yè)類型

該礦床礦石礦物成分主要為磁性鐵、硅酸鐵、硫化鐵、氧化鐵，成分比較復(fù)雜。礦床平均品位TFe28.69%，屬需選鐵礦石。MFe/(TFe-SiFe-sFe-CFe)=92.80%，為磁性鐵礦石。故礦石工業(yè)類型為磁性需選鐵礦石。

3.6 礦體圍巖

礦體頂?shù)装鍑鷰r為黑云角閃斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖及斜長角閃片巖；圍巖產(chǎn)狀與礦體產(chǎn)狀一致、界線清楚；近礦圍巖礦物組分與礦石的礦物組分相似，對礦石質(zhì)量無大影響。礦層內(nèi)無夾石。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 成因類型

區(qū)域地層、礦體及頂?shù)装鍑鷰r為太古宙鞍山群變質(zhì)巖系，以區(qū)域變質(zhì)作用為主，礦床類型屬鞍山式鐵礦，礦床成因?qū)儆诔练e變質(zhì)型鐵礦。

4.2 找礦標(biāo)志

（1）太古宙變質(zhì)表殼巖磁鐵礦化角閃質(zhì)巖石、磁鐵石英巖是直接找礦標(biāo)志；

（2）礦化轉(zhuǎn)石、氧化鐵帽對尋找原生礦體具有重要指示作用；

（3）地磁異常是尋找鐵礦的間接標(biāo)志。

[1] 吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所.吉林省東豐縣治安堡鐵礦詳查報(bào)告[R]. 2012.

[2] 劉先權(quán)，高明珠，等.通化縣四方山鐵礦地質(zhì)特征[J].吉林地質(zhì)，2014，33（3）.

[3] 楊復(fù)頂，段建祥，于 城，等.吉林省前寒武紀(jì)變質(zhì)鐵礦地質(zhì)特征及成因探討[J]. 吉林地質(zhì)，2009，28（4）.

[4] 劉維英，劉凡珍.吉林省通化縣富江鐵礦地質(zhì)特征及成因探討[J]. 吉林地質(zhì)，2010，29（2）.

Geological features and genesis of Zhi`anpu iron deposit of Dongfeng County of Jilin Province

LIAN Ni, SUN Yue, MA Ming, SHEN Jia-xin, SHEN Ji-peng, GUO Yan-long
The Fourth Geological Survey of Jilin Province, Tonghua134001,Jilin, China

This paper described regional geological features of Zhi`anpu iron deposit of Dongfeng County of Jilin Province , regional mineral resources, ore quality, ore types, ore bodies characteristics, and surrounding rocks. Meanwhile, preliminary discussed the genesis of ore deposit, and prospecting criteria in the study area.

Liuhe County; Zhi`anpu iron deposit; geological features; genesis of deposit

P618.31

A

2014-12-05;

2015-01-22

連 倪（1988—），女，吉林永吉人，吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所助理工程師.

1001—2427（2015）01 - 57 -4