遼寧省燈塔市果木園子地區(qū)礦體特征及礦床成因

（遼寧省冶金地質(zhì)勘查研究院有限責任公司，遼寧 鞍山 114038）

1 概述

果木園子鐵礦位于歪頭山—北臺鐵礦成礦帶北部，北接歪頭山鐵礦、花嶺溝鐵礦，東依紅旗堡鐵礦，西鄰棉花堡鐵礦，向南過喜鵲嶺遠望大汪溝鐵礦。按空間分布推斷，果木園子鐵礦床可能為歪頭山鐵礦、花嶺溝鐵礦的南部延續(xù)。所不同的是，歪頭山鐵礦為露頭礦，花嶺溝鐵礦為半隱伏礦，果木園子鐵礦為隱伏礦。由于北東東向區(qū)域斷裂影響，歪頭山鐵礦、花嶺溝鐵礦、果木園鐵礦呈斷塊狀斷續(xù)分布，但總體表現(xiàn)了走向近南北、傾向西、向南側(cè)伏的特點，這與歪頭山—北臺鐵礦成礦帶分布特征相一致[1]?？傆^歪頭山—北臺鐵礦成礦帶內(nèi)的鐵礦體或平行產(chǎn)出，或呈尖滅再現(xiàn)形式分布，被構(gòu)造巖漿巖分割成眾多的斷片或包體，構(gòu)成獨立的礦床。果木園子鐵礦床即為其中的一個。區(qū)內(nèi)鐵礦產(chǎn)于太古界鞍山群茨溝巖組中，呈層狀、透鏡狀產(chǎn)出，一般為含陽起石的磁鐵礦盲礦體，屬沉積變質(zhì)型的鞍山式鐵礦。鐵礦層圍巖一般為斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖等，局部有二長花崗巖的侵入。

2 礦帶特征

果木園鐵礦地處低緩磁異常分布區(qū)，北部磁異常相對明顯，中部異常低緩，東南角有一個小的復雜異常。根據(jù)磁場分布特征，將本區(qū)礦帶分為北部鐵礦帶、中部鐵礦帶、南部鐵礦帶。各礦帶特征敘述如下：

北部鐵礦帶：位于北部復雜磁異常區(qū)內(nèi)，F(xiàn)2斷裂以北。礦帶南北長約1100m，走向近南北。礦帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)8條鐵礦體，分別為Fe1、Fe2、Fe2-1、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7鐵礦體，按層位由上而下呈舒緩波狀近平行分布，均分布于F1斷裂北部，F(xiàn)1斷裂以南的分布狀況不明。其中Fe3、Fe7礦體為主礦體。礦帶傾向西，沿走向及傾向褶皺發(fā)育。礦帶局部被花崗巖侵入包裹，并進一步被斷裂分斷。礦帶被構(gòu)造巖漿巖破壞明顯。礦體總體走向北北西，傾向南西西，傾角一般為33°～60°，由于F1斷裂影響，礦體在F1斷裂附近走向轉(zhuǎn)為北東東走向。礦體規(guī)模大小不一，長100m～500m。中部鐵礦帶：位于北部鐵礦帶東南部，中部低緩磁異常區(qū)內(nèi)，分布于F2、F3斷裂之間。礦帶走向北北東，傾向北西，傾角約50～80°，長約1360m。礦帶內(nèi)共發(fā)現(xiàn)9條鐵礦體，分別 為 Fe8、Fe9、Fe9-1、Fe9-2、Fe9-3、Fe9-4、Fe10、Fe11、Fe12， Fe9為 主 礦 體。Fe8、Fe9、Fe9-1、Fe9-2、Fe9-3、Fe9-4、Fe10等7條礦體均為隱伏礦體，并緊密分布，埋深328m～946m，長100m～1170m。Fe11、Fe12礦體出露于東部地表，礦體較薄而小。這些礦體走向北北東，傾向北西西，具有淺部陡傾較薄、深部緩傾變厚的特點。

南部鐵礦帶：分布于在勘查區(qū)東南角，F(xiàn)3斷裂南。該處見一個小的南北向磁異常帶，異常帶長約300m，經(jīng)鉆探驗證為Fe13鐵礦引起。在F3、F4斷裂間僅見Fe13相應鐵礦層，但均為極貧礦，F(xiàn)4斷裂東南部則為F13礦體。Fe13礦體呈向斜狀，是區(qū)外紅旗堡鐵礦帶南部延深部位的隱伏礦體。

3 礦體特征

對勘查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的18條礦體由上而下、由北向南進行了編號，分別為北部礦帶內(nèi)的Fe1、Fe2、Fe2-1、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7礦體，中部礦帶內(nèi)的Fe8、Fe9、Fe9-1、Fe9-2、Fe9-3、Fe9-4、Fe10礦體和東側(cè)出露地表的Fe11、Fe12礦體，南部礦帶內(nèi)的Fe13礦體。

區(qū)內(nèi)礦體走向北北西-北北東，傾向西，傾角一般為30°～70°。礦體呈層狀及透鏡狀，沿走向及傾向均有舒緩波狀彎曲現(xiàn)象，厚度也有隨褶曲呈厚薄變化特點，褶皺轉(zhuǎn)折端礦體往往變厚。礦體厚度1.00m～102.53m，平均厚度1.24m～47.83m。礦體累計平均厚度212.24m。礦體厚度變化系數(shù)為1.12%～88.22%，厚度變化小-中等。

圖1 果木園鐵礦礦體分布圖

Fe3、Fe7、Fe9為區(qū)內(nèi)主礦體，F(xiàn)e13為南部礦帶內(nèi)代表性礦體。Fe3、Fe7、Fe9、Fe13礦體特征敘述如下。

3.1 Fe3礦體特征

Fe3礦體位于區(qū)內(nèi)西部，北部礦帶西部，礦體較為連續(xù)，礦石質(zhì)量較好，鉆孔見礦位置的控制標高為-156m～-847m，控制埋深278m～605m。

礦體產(chǎn)狀總體穩(wěn)定，走向北北西，傾向230°～270°（局部328°），傾角一般為33°～60°，由于褶皺原因局部較緩，傾角變?yōu)?5°～20°。受F1斷裂影響，礦體在-300m標高附近走向發(fā)生變化，F(xiàn)e3礦體被拖曳成北東東走向，而深部-500m標高附近又恢復北北西走向。礦體具有向南側(cè)伏特征，側(cè)伏角約26°～45°。沿走向和傾向上普遍被褶皺疊加，使礦體呈舒緩波狀。手標本上亦可褶皺的發(fā)育。褶皺對礦體產(chǎn)狀總體影響不大，只是局部的小褶曲。

Fe3礦體推測延長500m，推測延深總體大于延長，一般為550m～600mm。礦體厚約4.13m～102.53m，其中磁鐵貧礦厚度為2.06m～92.10m，平均厚度為41.79m，磁鐵貧礦的厚度變化系數(shù)為68.28%，為偏簡單的中等變化。磁鐵低品位礦厚度為2.07m～10.43m，平均厚度為6.59m。磁鐵低品位礦的厚度變化系數(shù)為46.81%，屬簡單變化。礦體厚度沿走向有北部薄、南部厚的變化趨勢。礦體內(nèi)有厚約10m～28m磁鐵低品位礦和極貧礦，將磁鐵貧礦分為上部層和下部層[2]。上部層的磁鐵貧礦一般較薄，為1m～34m；下部層的磁鐵貧礦一般較厚，為15m～72m，且礦石品位有所增高。礦體具有淺部略薄、中間厚、向深部逐漸尖滅的特點。

3.2 Fe13礦體特征

位于區(qū)內(nèi)東南角，屬南部鐵礦帶，鉆孔控制標高-82m，控制埋深846m。礦體走向推測為8°，傾向西，傾角約72°。根據(jù)地表磁異常分布、鉆孔三分量的旁側(cè)異常及鉆孔所見的地質(zhì)特征分析，礦體可能為一緊密的同斜向斜，并被斷裂切割和二長花崗巖侵入，礦體形態(tài)復雜。推測礦體長約100m。綜合控制鉆孔地質(zhì)特征、磁異常分布及鉆孔三分量的旁側(cè)異常特征分析，礦體在5線向南可能延至3線附近，向5線以北也有延伸。

4 礦床成因

本區(qū)鐵礦產(chǎn)于鞍本地區(qū)中太古代含角閃石類硅鐵建造中，賦礦巖層為太古界鞍山群茨溝巖組變質(zhì)巖系，經(jīng)歷了中晚太古代的區(qū)域變質(zhì)作用。變質(zhì)作用將原來的硅鐵質(zhì)、泥質(zhì)、鈣堿質(zhì)火山沉積巖改造成一套由（透閃）陽起磁鐵石英巖、角閃質(zhì)巖（斜長角閃巖）、長英質(zhì)巖（黑云斜長片麻巖-由早中太古代鈉質(zhì)花崗巖變質(zhì)而成）組成的變質(zhì)巖石組合，變質(zhì)程度中等，變質(zhì)相為綠簾角閃巖相。

太古代硅鐵建造形成階段是一次十分重要的陸殼形成時期，又是一次條帶狀硅鐵建造主要成礦作用時期。在中、新太古代時期古陸殼薄而易碎，受拉張性深大斷裂切割成眾多的海盆，大量基性、中酸性火山噴發(fā)巖堆積，形成新生的海底洋殼（下綠巖帶）。成礦物質(zhì)沉積方式是由于下伏巖漿房熱源或海底同生斷裂作用下，海底熱液對流循環(huán)從新生洋殼中（萃?。┝転V出鐵和硅等元素，以熱泉或噴氣作用方式代入海盆地內(nèi)，經(jīng)化學沉積作用形成硅鐵建造，屬于海底熱泉噴流式化學沉積型。之后陸殼形成過程中又經(jīng)歷了多期大型構(gòu)造的擠壓碰撞和俯沖及花崗質(zhì)巖漿活動等演化作用。硅鐵建造層遭受了區(qū)域變質(zhì)韌塑性變形作用改造，呈現(xiàn)出各種形態(tài)的殘留體被包裹在片麻狀奧長花崗雜巖體內(nèi)。

根據(jù)綜合研究及上述成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境等特點，本礦床屬于沉積變質(zhì)改造型礦床，即“鞍山式鐵礦”。

太古界鞍山群茨溝組地層是本區(qū)“鞍山式”鐵礦的賦存層位，故鞍山群茨溝組地層的存在是本區(qū)找礦的前提。鐵礦石具有強磁性，可以引起磁異常，其他巖石不具磁性或具弱磁性，在地表存在鐵礦露頭或鐵礦埋深不大的情況下可引起很強的磁異常，在鐵礦埋深較大的情況下，可以引起低緩磁異常?？筛鶕?jù)磁異常所處的地質(zhì)背景解釋異常是否由鐵礦引起，從而利用磁異常進行找礦。地表鐵礦露頭、鐵礦轉(zhuǎn)石等均屬直接找礦標志。