東北地區(qū)鐵礦成礦特征與重點找礦方向探析

韓仁萍　佟軍

摘要：鐵礦作為我國重要的大宗金屬礦產(chǎn)資源，對其成礦規(guī)律總結(jié)和潛力分析的理論意義和實際意義都非常大。本文以東北地區(qū)鐵礦作為研究對象，歸納總結(jié)了東北地區(qū)鐵礦資源的成礦規(guī)律，并結(jié)合東北鐵礦床的不同類型分析其成礦規(guī)律，最后就重點找礦方向進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：東北；鐵礦；成礦規(guī)律；礦集區(qū)

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，對工業(yè)的礦產(chǎn)需求也日益提高。國內(nèi)工業(yè)成產(chǎn)所需的鐵礦石開始依賴大量進(jìn)口，使我國資源和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?；诖?，要想解決我國礦產(chǎn)能源危機(jī)，要求有關(guān)部門立足可持續(xù)發(fā)展，加大對我國鐵礦成礦規(guī)律及找礦方向分析，進(jìn)行綜合開采和合理利用。

1.東北鐵礦資源的特點

東北地區(qū)鐵礦產(chǎn)資源豐富，根據(jù)有關(guān)資料顯示，共發(fā)現(xiàn)鐵礦床340處，其中特大型7處、大型26處、中型37處、小型201處，主要分布在遼寧省鞍山-本溪和吉林省樺甸—通化以及內(nèi)蒙古黃岡梁-謝爾塔拉等地區(qū)，探明鐵礦礦石資源儲量23806288.81千噸，預(yù)測資源量40544231千噸。鐵礦有如下特點：特點一，礦產(chǎn)種類非常豐富，每個類型都極其突出，在多領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。特點二，國礦區(qū)數(shù)量占比較大，且對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著支撐作用的幾乎都是資源產(chǎn)量較大的大型礦區(qū)。特點三，可供選擇的礦石類型很多，因此使用起來也是非常方便的。特點四，礦石的組成成分多樣且較為復(fù)雜，具有較高的利用價值，適用于多領(lǐng)域應(yīng)用。

2東北鐵礦床的類型

根據(jù)前人研究，按照成因不同，將我國的鐵礦床分為以下幾種類型：沉積變質(zhì)型、巖漿型、接觸交代一熱液型、火山巖型、沉積型、風(fēng)化淋濾型。筆者將結(jié)合現(xiàn)代比較先進(jìn)的科學(xué)數(shù)據(jù)和研究成果，按照我國現(xiàn)行的開采規(guī)范對東北鐵礦進(jìn)行深入了研究。

（1）沉積變質(zhì)型鐵礦床。其形成時期為前寒武紀(jì)時期，此類礦床的成因為其中內(nèi)含的諸多鐵元素在區(qū)域變質(zhì)及禪機(jī)作用下形成的。此類鐵礦在早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖中較多，其中包括石英、氧化鐵礦物、磁鐵礦、赤鐵礦等多種成分。在空間展布中，多為帶狀結(jié)構(gòu)，呈分散性，是在歷經(jīng)時代變遷和構(gòu)造變化變質(zhì)而成。

（2）巖漿型鐵礦床。其形成和不同時期地質(zhì)超基性雜巖密不可分，其礦體富集于巖體的內(nèi)部，由于其中所含有的釩、鈦元素含量較大，因此也被叫作釩鈦磁鐵礦床。該類狂創(chuàng)造鎂鐵質(zhì)的巖體內(nèi)更容易形成，巖漿主要來自地下，其形成時的地質(zhì)必定歷經(jīng)了較大的結(jié)構(gòu)斷裂或刺激的斷裂。由此，在礦床巖體內(nèi)的分布，多集中在隆起區(qū)的邊緣地帶和裂縫周邊，多為線性分布。

（3）接觸交代一熱液型鐵礦床。此類礦床好呈現(xiàn)中性酸性，由于在碳酸鹽圍巖的接觸地帶的矽卡巖及其周圍地質(zhì)中較為常見，它也能成為矽卡巖型鐵礦床。礦床圍巖較易出現(xiàn)堿質(zhì)交代狀況，分布范圍非常廣，多呈現(xiàn)脈狀或不規(guī)則形狀。它主要形成于中生代時期，在我國的礦產(chǎn)資源中不但資源總量占比多，而且地位非常重要，在我國當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

（4）火山巖型鐵礦床。它的形成主要集中在火山巖的建造過程中，鐵含量非常高。根據(jù)鐵礦形成的環(huán)境差異，又可分為海相火山巖型鐵礦和陸相火山巖型鐵礦。在空間展布上，海相火山巖型鐵礦多礦富集東天山-北山成礦帶。

（5）沉積型鐵礦床。其成因是由于地面的沉積運動（火山沉積運動除外）引起。由于此類鐵礦床的沉積環(huán)境差異，又可分為海相沉積型鐵礦床和陸相沉積型鐵礦床?；鹕匠练e分布范圍較廣。

（6）風(fēng)化淋濾型鐵礦。此類鐵礦床的形成多不同類型的菱鐵礦礦床金屬硫化物礦床或其他富鐵巖石，并需要在特定的濕熱氣候和地形構(gòu)造條件下，經(jīng)過風(fēng)化淋濾作用使其中的鐵元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而形成。

3、東北鐵礦成礦規(guī)律

根據(jù)時間演化，東北鐵礦主要形成于太古宙-古元古代，幾乎全是沉積變質(zhì)型鐵礦，在19億年前，東北地區(qū)受構(gòu)造運動影響，在適宜構(gòu)造和圍巖中聚集成為富鐵礦體，這些富鐵礦體一般都賦存在磁鐵石英巖中，與混合巖成層間接觸，呈似層狀、扁豆?fàn)罨蛲矤?，近礦圍巖蝕變?yōu)榫G泥石化，白云母化，鎂鐵閃石化，它們似無明顯的分帶性。繼主期混合交代作用之后，熱液中堿性組分逐漸少，F(xiàn)e，Mg組分在交代過程中不斷增多，同時溶液中SiO₂、A1203等組分也在增加，故可能具弱酸性質(zhì)，它們與較深部位的磁鐵石英巖相互作用時，進(jìn)一步溶解磁鐵礦和角閃石中的Fe、Mg組分，使之造成去鐵石英巖。古生界分為地臺區(qū)和地槽區(qū)兩種沉積類型，構(gòu)成夕卡巖型礦床的主要圍巖.三疊紀(jì)晚期，山間盆地中發(fā)育雜色粗碎屑巖建造.侏羅紀(jì)斷拗盆地，發(fā)育雜色粗碎屑巖、中基性一中酸性火山巖、火山碎屑巖含煤建造.白堊紀(jì)以內(nèi)陸湖盆地沉積為主，火山活動相對減弱，新生代在中生代構(gòu)造環(huán)境的背景下，發(fā)育裂隙一中心式火山巖帶。

從空間來看，東北地區(qū)鐵礦由各類片麻巖、條帶狀角閃磁鐵石英巖、斜長角閃巖、各種混合巖等組成的古老變質(zhì)巖系，屬火山一沉積建造，大規(guī)模的太古宙巖漿侵入，從老至新可劃分為阜平期、五臺期、加里東期、華力西期、印支期和燕山期六大旋回，其中華力西期和燕山期巖漿活動最為發(fā)育，巖石類型以花崗巖為主。阜平期和五臺期花崗質(zhì)巖體為TIG組合.加里東晚期侵入巖主要分布在槽區(qū)一側(cè)，為基性一中酸性侵入巖.華力西期巖漿活動強(qiáng)烈，早期為基性、超基性巖，晚期為花崗巖類.印支期花崗巖主要受依舒斷裂、敦密斷裂等控制.燕山期侵入巖分布廣泛，早期發(fā)育，巖石類型復(fù)雜，以花崗巖類分布廣泛。

4、重點找礦探析

由于中國鐵礦成礦歷史條件復(fù)雜，加之受巖漿和構(gòu)造等的運動影響，利于成礦，且礦床類型多樣，找礦潛力仍很大。下面就未來重點找礦方向做進(jìn)一步分析。

（1）鞍本礦集區(qū)。其位于遼東一吉南鐵礦成礦帶，本區(qū)富礦有兩種類型，即：致密塊狀熱液交代型磁斂富礦和松散狀或片狀冷水淋濾型赤跌一褐鐵富礦，在礦區(qū)內(nèi)共有三個富礦帶：①產(chǎn)于第一與第二斷塊的橫向斷裂內(nèi)，成小扁豆?fàn)罡坏V體群；②產(chǎn)于第二斷塊中，成脈狀小富礦體群。它們分別受走向北西、傾向南西∠600-80。及走向北西西、傾向南南西∠700-80。的斷裂挫制，交代貧礦而成，礦體多與石英綠泥巖和云母綠泥巖件生，③產(chǎn)于第三與第四斷塊的橫向斷裂帶上盤次一級斷裂中的富礦體群，為本區(qū)主要富礦帶。礦區(qū)內(nèi)除區(qū)域變質(zhì)巖外，圍繞富礦體附近的和在斷裂帶中的還有大量的熱掖蝕變巖石，包括：絹云母化石英巖、捐云母片理化花崗質(zhì)混合巖、椽泥石化花崗質(zhì)混合巖、石英祿泥巖、椽泥巖、磁鐵椽泥巖和失鐵石英巖。目前已查明的資源儲量為125億t，在全國資源儲量中約占24%，但該區(qū)的鐵礦床控制深度均較淺。加之鞍山群硅鐵建造為“單斜”向朝深部蔓延，則預(yù)示著該區(qū)應(yīng)重點朝著深部找礦努力。最新在弓長嶺礦區(qū)深部發(fā)現(xiàn)的大礦體儲量巨大，在新增的7000萬t鐵礦中中富礦就有5000萬t，這一發(fā)現(xiàn)也為深度找礦進(jìn)一步指明了方向。

（2）大臺溝鐵礦，本礦區(qū)的富礦帶不顯露于地表，礦體頂端埋深1108～1200m，礦區(qū)出露有新元古界青白口系釣魚臺組、南芬組、橋頭組、震旦紀(jì)康家組和古生界堿廠組、饅頭組、張夏組。賦礦地層為隱伏的鞍山群櫻桃園巖組。礦床由單一礦體組成，鐵礦體產(chǎn)狀近直立，略向西傾，上盤為花崗質(zhì)片麻巖，下盤為綠泥片巖，既有赤鐵富礦也有磁鐵富礦，根據(jù)已獲得的資料，這一礦床資源總量將在50億t以上。

（3）吉林通化礦集區(qū)。此區(qū)屬于冀東-遼西鐵礦成礦帶，沉積變質(zhì)型鐵礦的分布量僅次于鞍本地區(qū)。該區(qū)在古太古代、中太古代和新帶古代等不同時期的早前寒武紀(jì)底層中均產(chǎn)生了規(guī)模各異的鐵礦床。據(jù)可考資料，當(dāng)前已探明鐵礦資源儲量逾60億t，但在已發(fā)現(xiàn)的礦床中存在勘察深度程度較弱的問題，且產(chǎn)生了和含鐵建造產(chǎn)狀相一致的磁異常反應(yīng)，推斷為深音隋鐵礦體和沉積變質(zhì)型鐵礦。盡管近年來該區(qū)的找礦成績斐然，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了司家營、水廠、石人溝、孟家溝、沙廠、柞欄杖子和馬蘭莊等大型和超大型礦床及一些中小礦床，但未來仍應(yīng)作為資源探究的重點區(qū)域。

（4）雙鴨山鐵礦區(qū)，礦床類型為變質(zhì)一混合巖化熱液改造型磁鐵礦床。礦石中金屬礦物以磁鐵礦為主，含量約占30%左右，另外有赤鐵礦、褐鐵礦等。脈石礦物為斜長石、石英、黑云母等。礦石中主要有用組分為Fe304，該區(qū)已發(fā)現(xiàn)磁鐵礦體27條，分布在3個區(qū)段上，資源量為4371932噸，按現(xiàn)有估算的資源量437萬噸計算，礦山服務(wù)年限為14年，年產(chǎn)精礦量95490噸，年銷售收入為5729萬元，年利潤總額為1500萬元。按現(xiàn)有鐵精粉的市場價格，投資回收期為6年。由此說明該礦產(chǎn)資源的開發(fā)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

（5）伊春鐵礦區(qū)，該區(qū)以磁鐵礦為主，礦區(qū)地層極為簡單，僅有下寒武系鉛山組灰?guī)r出露。礦區(qū)內(nèi)火成巖極為發(fā)育，屬華力西晚期的產(chǎn)物，按其巖石性質(zhì)不同，可分灰白色碎裂花崗巖和肉紅色花崗巖，在空間上和成因上矽卡巖體與碎裂花崗巖密切有關(guān)；碎裂花崗巖和中一上石炭統(tǒng)灰?guī)r均呈殘留體產(chǎn)于黑云母正長花崗巖之中。鐵礦礦體分散，礦體規(guī)模很小，形態(tài)也很復(fù)雜，產(chǎn)狀變化大，其中規(guī)模較大的有四條礦體。該礦床礦石礦物成分較為簡單，金屬礦物主要為磁鐵礦和極少量的方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和輝鉬礦。主要脈石礦物為金云母、陽起石、綠簾石、綠泥石、透輝石、石榴石等矽卡巖礦物和碳酸鹽類。次生礦物為褐鐵礦。隨著礦體延深，局部黃鐵礦成分增多，呈細(xì)脈狀和浸染狀。全礦區(qū)中鐵品位在20.08-62.43%，全區(qū)平均37.08%。全礦區(qū)礦石中全鐵和可熔鐵的差值在0.76-1.15%，兩者差值很小，礦產(chǎn)資源價值超過千億元。

（6）阜新查馬屯地區(qū)礦集區(qū)，該區(qū)鐵礦范圍可達(dá)53平方公里，按儲量3008萬噸計算，直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益超過百億元。查馬屯鐵礦的發(fā)現(xiàn)，這是在火山巖覆蓋地質(zhì)構(gòu)造下找礦領(lǐng)域取得的新突破，由于火山巖具有磁性，隱伏在火山巖下的鐵礦體，其磁性與火山巖磁性會疊加在一起，即使測量出磁異常，往往識別起來也較為困難，因此火山巖覆蓋地質(zhì)構(gòu)造下找鐵礦一直是地質(zhì)勘查工作的“雷區(qū)”，不去觸及。阜新查馬屯地區(qū)地表為白堊系火山巖及第四系所覆蓋，過去在地質(zhì)勘查過程中曾發(fā)現(xiàn)該地區(qū)有磁異常，但由于上述原因一直沒采取深部鉆探驗證，經(jīng)查證該區(qū)中型礦床多處，礦點，礦化點10余處，另有10余處有踏勘、檢查航磁異常反應(yīng)。找礦潛力巨大。

結(jié)束語：綜上所述，文章通過對東北鐵礦成礦規(guī)律及重點找礦方向探析發(fā)現(xiàn)，東北成礦地質(zhì)條件優(yōu)良，鐵礦資源分布廣泛，經(jīng)過廣大鐵礦勘察工作者的努力，找礦工作取得了不菲的成績，但是由于東北的富礦帶大多是不顯露的，僅憑地表的道結(jié)合近礦的找礦標(biāo)志來尋找富礦和遠(yuǎn)景好的礦床是不完全可靠的。必須同時注意間接和遠(yuǎn)礦的找礦標(biāo)志，并加以綜合分析，才能指出進(jìn)一步尋找富礦的方向。東北地區(qū)的鞍本鐵礦是中國資源儲量最大的礦區(qū)，在深部蘊含有豐富的鐵礦資源，是中國未來最重要的鐵礦開發(fā)基地。其它地區(qū)如遼寧省朝陽-阜新地區(qū)，吉林省通化-長白地區(qū)，黑龍江省雙鴨山市羊鼻山鐵礦區(qū)可以作為后備鐵礦開發(fā)基地。同時我國要想維持生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，在理論研究方面，未來有關(guān)部門今后應(yīng)注重鐵礦成礦規(guī)律的研究，并加大找礦勘查力度，在實踐活動方面，必須對鐵礦進(jìn)行合理開發(fā)和利用。