吉林省臨江市大栗子鐵礦中東部菱鐵礦床地質特征及成礦規(guī)律

黃靜　王迪　楊鐵軍

摘要：吉林省臨江市大栗子鐵礦是具有百年開采歷史的老礦山，本次勘探的菱鐵礦屬“大栗子式鐵礦”主要礦種之一。通過對成礦區(qū)域地質背景，結合礦區(qū)以往詳細地質資料可知，菱鐵礦床主要賦存于大栗子組H4大理巖地層中及H4大理巖地層和H3千枚巖地層接觸部，鐵礦體生成時間處在碳酸鹽沉積的中期與晚期，就空間而論，與碳酸鹽建造同時沉積生成，大栗子式菱鐵礦床成因應屬熱液迭加沉積變質型礦床。

關鍵詞：大栗子；菱鐵礦床；成礦規(guī)律；地質特征；控礦因素

1成礦區(qū)域地質背景

礦區(qū)所處大地構造位置為：中朝準地臺（Ⅰ）遼東臺?。á颍┨雍?渾江陷褶斷束（Ⅲ）老嶺斷塊（Ⅳ）與鴨綠江凹褶斷束銜接部位。成礦區(qū)斷裂構造主要為脆性斷裂，以北東向為主，北西向次之。成礦區(qū)出露地層屬中元古界老嶺群大栗子組。“大栗子鐵礦”賦存于大栗子組地層里。

2礦區(qū)地質特征

2.1礦區(qū)地質

礦區(qū)位于老嶺復背斜南東翼，鴨綠江深斷裂北側。

2.2地層與巖石

大栗子鐵礦出露地層屬中元古界老嶺群大栗子組。前人（葉連俊先生）將該組劃分7個巖性段，即H1至H7。在中東部區(qū)內僅見H3至H6，現將區(qū)內地層自下而上敘述如下：

H3：出露于礦區(qū)北側邊部，主要由蘭綠色千枚巖組成，夾三層大理巖，中下部夾薄層變質粉砂巖。大理巖自西而東由三層變?yōu)閮蓪?，而且厚度變薄。大理巖單層厚度1cm左右，個別地段可達10cm。變質粉砂巖單層厚度在5cm左右，該層總厚度380-400m。

H4：分布于礦區(qū)的北部，主要由大理石組成，間夾一至二層千枚巖。千枚巖每層厚2-4m，少數地段可達16m，千枚巖于H4層任何部位均有產出。該層由西至東厚度逐漸增加。總厚度60-180m。

H5：出露于礦區(qū)中部，面積較廣。頂部為淺灰至灰白色薄層狀大理巖，層位穩(wěn)定，厚1-25m左右。上部棕褐色絹云母千枚巖，夾薄層大理巖或扁豆狀大理巖；下部為灰綠色千枚巖夾薄層大理巖或其扁豆體。大理巖單層厚度一般10cm-4m，局部10-13m。從西至東大理巖夾層由少增多。總厚度260-560m。

H6：出露于礦區(qū)南側?；揖G、淺綠色千枚巖為主，夾大理巖。大理巖單層厚度不等，數厘米至數米，局部厚達10m-13m，總厚度>300m。

區(qū)內地層走向呈北東65°-80°展布，傾向南南東，傾角為35°-25°。

2.3巖漿巖

區(qū)內巖脈不太發(fā)育，主要見于鉆孔中，充填于北東或北西向斷裂中，有閃長玢巖、輝綠巖。區(qū)內所見脈巖較少，規(guī)模很小，是成礦后期形成，對礦體沒有破壞作用。

2.4地質構造

區(qū)內地層走向呈北東55°-80°展布，傾向南東，傾角自北西至南東，由55°-40°轉變?yōu)?5°-25°。

礦區(qū)內分布大栗子組地層，由于受區(qū)域構造影響，產生了北西向，南東向強大的擠壓力，形成北東向壓性構造與北西向張性構造。前者表現形式為褶皺和斷裂構造，以東岔向斜和同向斷裂為代表，后者表現形式為斷裂構造。

圖1 大栗子鐵礦中東部地質圖

1-大羅圈河組，2-千枚巖，3-千枚巖夾大理巖，4-大理巖夾少量千枚巖，5-千枚巖夾大理巖，6-千枚巖夾少量大理巖，7-大理巖，8-逆斷層，9-斷層，10-向斜軸，11-推測地層界線，12-鐵礦體

3礦體地質

3.1礦體特征

根據據現有工作程度和工程控制程度，共有3條鐵礦體，編號為fs5、fs13-1、fs3-2，均為隱伏礦體。fs5號礦體為主礦體，其次為fs13-1號礦體，fs13-2號礦體規(guī)模最小。

3條鐵礦體均賦存于大栗子組H5、H4、H3地層中，順層產出，礦體上下盤圍巖以大理巖為主，其次為大理巖與千枚巖互層或千枚巖。礦體與圍巖界線清楚，呈整合接觸。礦體產狀與圍巖一致，總體走向60°-70°，傾向南東，傾角40°-15°。礦體分布的標高-20-181m。在勘探地段范圍內，礦體總體形態(tài)比較規(guī)則，呈層狀、似層狀，沿走向、傾斜方向均是中間部位較厚，向兩端逐漸變薄至尖滅。各層中礦體規(guī)模不等，彼此迭置近似平行產出，就空間位置可分3個礦體，現分敘如下：

fs5號鐵礦體分布于16-22線之間，由15個鉆孔控制，7個孔見礦，工程控制間距為100×100m，礦體控制延長100m-296m，控制最大延深214m。賦存標高-20m至181m，礦體埋深410m-540m。真厚度1.96m—25.77m，平均真厚度9.28m，礦體厚度變化系數為88.98%，屬較穩(wěn)定類型。TFe品位在32.36%-39.50%間，平均品位34.37%，礦體品位變化系數為5.23%，屬均勻類型。礦體走向65°±，傾向155°，傾角21°-33°±。鐵礦體在走向上呈層狀、似層狀，在傾向上呈似層狀或扁豆狀。無論在走向上還是傾向上，礦體均出現中間厚，品位高，兩邊薄，品位低現象。

fs13-1號礦體分布于14—18線之間，由11個鉆孔控制，5個孔見礦，工程控制間距為100×100m，礦體控制最大延長213m，最大延深98m，賦存標高83至-96m，礦體埋深450-636m。真厚度1.00m-10.70m，平均真厚度4.74m，礦體厚度變化系數為104.44%，屬較穩(wěn)定類型。TFe品位一般在32.45%-35.12%，平均品位為34.09%，礦體品位變化系數為1.82%，屬均勻類型。礦體走向65°±，傾向155°，傾角32°±。鐵礦體在走向上呈層狀，在傾向上呈似層狀或扁豆狀。

fs13-2號只在18線見到，由單孔控制，控制標高3m，真厚度8.79m，TFe平均品位35.58%，礦體特征及產狀同fs13-1礦體類似。

圖2 大栗子鐵礦中東部18線地質剖面圖endprint

1-鉆孔位置及編號 2-采礦權邊界 3-鐵礦體位置及編號 4-坑道

3.2礦石特征

3.2.1礦石礦物成分

鐵的礦石礦物主要以菱鐵礦為主，尚有少量的黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、亦見微量的褐鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物有方解石、石英、綠泥石等。

菱鐵礦呈棕灰、棕黃色細粒塊狀，局部有粗粒，粒徑1-3mm，含量占組成礦物85—95%。黃鐵礦呈少量星點狀分布，但分布不均勻；方鉛礦、閃鋅礦局部聚集，呈星點狀分布，含量不高。石英、方解石等脈石礦物含量不多，為菱鐵富礦。

礦石平均含硫量0.95%，（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）比值一般為1.36-7.34，屬堿性礦石，個別為半自熔礦石（0.67）。

3.2.2礦石結構、構造

礦石結構主要為粒狀變晶結構，呈自形、半自形不等顆粒，粒徑1-3mm，局部0.1-0.5mm，粒徑微小者顯示致密結構。

礦石構造主要為塊狀構造和條帶狀構造。塊狀構造由自形、半自形不等粒狀菱鐵礦組成，菱鐵礦顆粒間彼此作鑲嵌形式，其表面呈混濁狀。條帶狀構造由菱鐵礦組成，礦石條帶由黑色碳質及泥質物構成，條帶稠密，顆粒直徑1毫米左右。

4成礦規(guī)律

4.1礦床成因

菱鐵礦體賦存于碳酸鹽建造的大理巖層中，或產于大理巖與千枚巖接觸部位，就部位來看，居碳酸鹽建造層的上部及中部，出現的部位相當穩(wěn)定。鐵礦體生成時間處在碳酸鹽沉積的中期與晚期，就空間而論，與碳酸鹽建造同時沉積生成，這一點可由礦體與圍巖整合接觸、產狀一致作為佐證。

礦體與圍巖界線清楚，比較規(guī)則，礦體形態(tài)不復雜，顯示膨脹、狹縮造成厚度不均勻的特點，中心部位膨大，邊緣逐漸變薄的不規(guī)則的似層狀、扁豆狀。

礦體同圍巖接觸部位普遍不具蝕變現象。礦石普遍呈自形至半自形晶粗粒，不等粒變晶結構，粒徑較粗大，可達1—3mm。局部可見熱液菱鐵礦脈，交代、切割菱鐵礦體，時見經礦體頂底界面向圍巖中伸出的細小分枝脈。

總觀菱鐵礦體上述地質特點，我們認為礦體與圍巖同時沉積生成，是同生沉積礦床。后經地殼運動，在區(qū)域變質作用下，礦石結構發(fā)生了變化，生成粒徑不等的變晶結構。在斷裂和裂隙發(fā)育之處，含鐵礦液充填交代礦體，與此同時生成了菱鐵礦細脈。綜上所述，大栗子式菱鐵礦床成因應屬熱液迭加沉積變質型礦床。

4.2成礦規(guī)律

大栗子式鐵礦賦存在大栗子組地層的H2至H7六個層位中，以H4、H5兩個層位為主要含礦層，本次勘探的菱鐵礦體主要賦存層位為H3至H5。礦體的分布與大理巖關系密切，礦體主要產于H4層中大理巖或大理巖與千枚巖的接觸部位。

（1）菱鐵礦體賦存在H4層上部及中部和H4層與H3層接觸部。

（2）礦體呈疊置產出，彼此相互近于平行。

（3）礦體中夾石多出現在礦體厚大部位，層數不多。

（4）礦體呈似層狀或扁豆狀，與圍巖順層產出，產狀與圍巖一致，礦體總體上延深大于延長。

4.3找礦標志

（1）大栗子組H3-H5地層是菱鐵礦賦存層位，巖性主要為大理巖或大理巖夾千枚巖。

（2）根據已知礦帶地質特征，按礦體賦存規(guī)律的認識，沿H3-H5巖層的延長或延深尋找新的礦段來擴大遠景。

（3）大栗子礦區(qū)構造發(fā)育，沿東岔向斜核部及其褶皺構造發(fā)育部位找礦。

參考文獻：

[1]吉林省地質礦產局.吉林省區(qū)域地質志[M].北京：地質出版社，1988

[2]臨江大栗子溝鐵礦調查報告[R].葉連俊，劉鴻允，沈永和，1951

[3]吉林省地質礦產局.吉林省巖石地層[M].武漢：中國地質大學出版社，1997endprint