白山市板石溝鐵礦8礦組資源儲量變化與成礦地質(zhì)條件分析

高萬佳，田紹儉,陸 浩

1.吉林省地礦勘察設(shè)計研究院,吉林 長春 130012；2.樺甸市隆嶺礦業(yè)開發(fā)有限公司，吉林 樺甸 132400

0 引言

板石溝鐵礦露天礦位于白山市板石鎮(zhèn)，礦床位于太子河—渾江陸表海盆地(Ⅱ-3-4)。四方山—板石溝鐵礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，礦體賦存于新太古界龍崗巖群楊家店組斜長角閃巖中(見圖1)[1]。礦體受板石復(fù)式向形構(gòu)造構(gòu)控制。1965年板石溝鐵礦勘探報告，批復(fù)全區(qū)資源量 74 555 kt， 8礦組2 893 kt，占總資源量1/25，到2019年提交《吉林省白山市板石溝鐵礦8礦組深部(300 m標(biāo)高以下)詳查報告》累計查明38 672 kt，比1963年增加了12倍。全區(qū)查明資源量192 137 kt， 8礦組占總資源儲量的1/5。8礦組資源儲量增加主要原因是2號主礦體傾向從16線至62線，與走向41線 至15-3線，標(biāo)高在800～600 m褶皺疊加礦體厚度40 m左右。在北東向三期褶皺疊部位形成厚大礦體,并沿褶皺傾沒方向側(cè)伏延深。

圖1 板石溝鐵礦區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[1])

1 成礦地質(zhì)條件分析

1.1 礦床地質(zhì)特征

板石溝鐵礦8礦組位于華北陸塊區(qū)(Ⅱ)、渤海東陸塊(Ⅱ-3)、龍崗古巖漿弧(Ⅱ-3-1)，膠遼吉陸源裂谷(Ⅱ-3-2)、太子河—渾江陸表海盆地(Ⅱ-3-4)內(nèi)。鐵嶺—靖宇(次級隆起)Fe-Au-Ag-Cu-Pb-Zn成礦帶中的四方山—板石鐵找礦遠(yuǎn)景區(qū)(為板石溝—四方山綠巖帶[2])。

1.1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)主要出露新太古界龍崗巖群楊家店巖組上段(Ar2y2)，黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖夾斜長角閃及磁鐵石英巖。斜長角閃巖和角閃片巖鋯石U-Pb測年平均年齡(2 548±11)Ma(板石溝鐵礦形成年齡(1)第四地質(zhì)調(diào)查所.吉林省白山市板石溝地區(qū)鐵及金礦整裝勘查區(qū)專項填圖與技術(shù)應(yīng)用示范成果報告[R].2016.)。呈殘塊狀北東東向斷續(xù)分布于太古代TTG巖系中，總體走向北東轉(zhuǎn)近EW,傾向S，傾角35°～88°。受構(gòu)造影響,局部走向近SN，傾向W，傾角35°左右，形態(tài)復(fù)雜，產(chǎn)狀變化大。

1.1.2 巖漿巖

礦區(qū)出露侵入巖主要有三期[3]，以中太古代TTG變質(zhì)花崗巖為主，主要巖石類型為條帶狀變質(zhì)英云閃長巖-二長花崗巖-奧長花崗巖合巖,另見有少量的新太古代變質(zhì)二長花崗巖和古元古代及燕山期脈巖。

1.1.3 礦區(qū)構(gòu)造

8礦組向背斜褶皺構(gòu)造，位于板石溝復(fù)式向斜構(gòu)造北翼中部，次一級疊加褶皺構(gòu)造，褶皺軸總體顯示北東60°左右展布[4]，北東翹起，向南西傾沒。褶皺軸面傾向NW，傾角70°左右，兩翼不對稱，北西翼產(chǎn)狀一般40°～50°，SE翼向核部昂起端，產(chǎn)狀逐漸變緩一般35°～40°，向斜核部近水平；SE翼倒轉(zhuǎn)為一背斜構(gòu)造，此構(gòu)造控制了礦體的分布形態(tài)(見圖2)。

圖2 8礦組縱向剖面圖

斷裂構(gòu)造有北西向、北東向壓扭性斷層，對礦體有影響的為北東向平行排列的壓扭性斷裂構(gòu)造。主要有F201～F203斷層，其中F202斷層在礦區(qū)中部，長1 500 m。傾向延深700 m，至578 m標(biāo)高閉合。走向45°～60°，傾向NW，傾角50°～70°，顯示斷層北西盤向北東斜沖的特點。切割2號主礦體，斷距4～44 m，均被偉晶巖脈所充填(見圖3)。下盤礦體厚大，為礦山主要采礦區(qū)。

1.1.4 礦體特征

8礦組查明工業(yè)鐵礦體20條，其主礦體為2號礦體，長202 ～1 203 m，延深685 ～1 167 m，平均厚度11.17 m，厚度變化系數(shù)76.27%。平均品位TF30.45%(2)長春嘉成地質(zhì)礦產(chǎn)勘查咨詢有限公司.吉林省白山市板石溝鐵礦8礦組深部(300 m標(biāo)高以下)詳查報告[R]. 2019.，占礦床總資源儲量的80%以上。礦石主要有用組分是Fe，F(xiàn)e3O4占有率90%左右。礦石礦物主要為磁鐵礦，脈石礦物有石英、角閃石；礦石類型以角閃石英磁鐵礦為主。礦石以粒狀變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造為主。礦床變質(zhì)作用為角閃巖相-石榴角閃巖相。其礦床成因?qū)儆诤５谆鹕絿姲l(fā)—沉積變質(zhì)型鐵礦床 。

圖3 8礦組北東向構(gòu)造分布圖

1.2 礦床航磁異常特征

8礦組處于Ⅰ級場區(qū)，1987年1∶5萬航磁測量, 區(qū)域磁場較明顯，強(qiáng)度是100 nT左右[5]。 8礦組磁異常編號為吉C-77-16。異常呈北東走向，長1 km，寬0.5 k m，異常值300～400 nT，位于楊家店組地層中，異常高值區(qū)長軸方向南西與8礦組褶皺傾沒方向相一致。近年8礦組深部勘查，異常值150～200 nT分布區(qū)，礦體埋藏深度約300～700 m。

2 板石溝鐵成礦遠(yuǎn)景區(qū)找礦標(biāo)志探討

以據(jù)上述8礦組典型礦床成礦地質(zhì)條件分析，找礦遠(yuǎn)景區(qū)如下：

(1)板石溝鐵成礦遠(yuǎn)景區(qū)分布有吉C-77-15、吉C-77-16、吉C-77-17、吉C-77-21等4個航磁異常，斷續(xù)長10 km，寬4～5 km，面積達(dá)40 km2。形成一個環(huán)狀磁異常區(qū)，與板石溝復(fù)式向形構(gòu)造(含礦層)形態(tài)相穩(wěn)合。該異常帶南部與中部存在這200～650 nT未勘查區(qū)，是重要的找礦標(biāo)志與資源遠(yuǎn)景。

(2)與8礦組成礦地質(zhì)條件相同的磁異常，進(jìn)行3D反演后的深部磁異常低緩區(qū)。

(3)三期疊加褶皺傾沒延深方向。