鐵嶺縣紅印鐵礦地質(zhì)特征及成因探討

趙紅軍

（鐵嶺縣不動產(chǎn)登記中心，遼寧 鐵嶺 112000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)綜合構(gòu)造單元位置處于Ⅲ柴達木—華北板塊、Ⅲ-5華北陸塊、Ⅲ-5-7遼東新元古代—古生代坳陷帶、Ⅲ-5-7-1龍崗隆起、Ⅲ-5-7-1-3汎河中新元古代裂陷盆地西北側(cè)。

本區(qū)前南華系構(gòu)造單元則處于柴達木—華北板塊、華北陸塊、建平—龍崗微古陸塊、清原新太古代綠巖帶西北側(cè)。

區(qū)域出露的地層新太古界地層，巖性為中—高級變質(zhì)作用形成的片麻巖、混合巖類，主要巖性為黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖夾磁鐵石英巖，混合巖花崗巖等。原巖為一套基性～中酸性火山噴發(fā)巖系和硅鐵質(zhì)建造沉積產(chǎn)物。

區(qū)域上構(gòu)造十分發(fā)育，東部為鐵嶺－葉赫斷裂帶（郯廬斷裂），西南側(cè)為汎河弧形斷裂構(gòu)造。受上述構(gòu)造活動影響，次一級東北、東西、近東西向構(gòu)造較發(fā)育。

區(qū)域巖漿活動強烈，以印支期和燕山期為主；主要巖性為二長花崗巖、花崗斑巖、閃長巖、輝綠巖等，呈巖體、巖株產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)巖漿巖以太古代混合巖為主,局部地段見混合花崗巖?；旌蠋r石類型為均質(zhì)混合巖和條紋狀混合巖，其中以條帶狀混合巖為主。礦物成分為石英、長石及少量的黑云母。

圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為主要為太古界地層，在溝谷地帶為第四系為坡積、沖積及洪積。

2.1.1 鞍山群（Arcg）

該組地層分布于礦區(qū)北部，主要巖性為角閃斜長片麻巖和磁鐵石英巖。

巖石為深灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長石、角閃石、石英及少量黑云母組成。其中斜長石含量40%～45%，角閃石含量為30%～40%，石英含量15%～20%，黑云母含量10%。副礦物見有磁鐵礦和磷灰石。暗色礦物多具綠泥石化、綠簾石化。并見有后期0.5cm～3.0cm寬的長英質(zhì)脈體沿片麻理注入，具有較強的混合化作用。由于變質(zhì)程度較深、局部可見有變粒巖和麻粒巖。角閃斜長片麻巖走向275°～285°，傾向北東，傾角50°～70°。

深灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀、塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英和磁鐵礦及少量綠簾石、黃鐵礦組成。石英含量55%～60%，磁鐵礦含量20%～40%。綠簾石含量5%～10%、黃鐵礦含量3%～5%。呈層狀、似層狀、大透鏡狀產(chǎn)出。地表局部地段見有碳酸鹽化，綠簾石，磁鐵石英巖即為區(qū)內(nèi)鐵礦體。

2.1.2 第四系（Q4）

主要分布于溝谷和低緩的坡地，基本上為礫石、砂、粉砂和黃土組成。厚度一般在1m～5m之間。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，褶皺簡單。斷裂較發(fā)育，主要有兩組北西向和北東向兩組斷裂構(gòu)造，這兩組斷裂構(gòu)造及其分支對礦體有破壞作用。

另外區(qū)內(nèi)巖石和地層普遍節(jié)理裂隙、片理化發(fā)育；褶皺簡單，主要表現(xiàn)在區(qū)內(nèi)地層呈單斜層產(chǎn)出，總體走向近東西，傾向北，為單斜層。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)西側(cè)出露有輝綠巖，另外在鉆孔內(nèi)見有數(shù)條寬1.30m～4.00m的閃長巖脈（δ），基本沿片麻巖層間裂隙侵入。閃長巖：灰綠色，細粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長石、角閃石、少量黑云母及磁鐵礦，多具弱磁性，且綠泥石化較強。

2.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了早前寒武紀(jì)多期次強烈的變質(zhì)作用形成鞍山群變質(zhì)雜巖，使原來的硅鐵質(zhì)沉積巖變成為磁鐵石英巖或磁鐵礦體。區(qū)內(nèi)蝕變見有碳酸鹽化，絹云母化，綠泥石化及高嶺土化等。

3 礦體特征

紅印鐵礦床共有10條礦體，分布于3個采區(qū)內(nèi)。礦體均賦存于太古界層位中，與圍巖呈整合接觸，接觸界線清楚，顯示了層控礦床的特征。

3.1 臺子溝采區(qū)

圖2 臺子溝區(qū)二中段平面圖

圖3 臺子溝區(qū)三中段平面圖

圖4 臺子溝區(qū)四中段平面圖

Fe①號礦體：分布于2號～3號勘探線之間，由L11-1C10、L11-2Y2控制，礦體傾向350°，傾角68°～70°?？刂崎L度55m，賦存標(biāo)高-45m～-85m。礦體厚度平均為6.94m，TFe平均品位32.07%，mFe平均品位27.11%。厚度變化系數(shù)為16.63。

Fe②號礦體：分布于2號～6號勘探線之間，由L2-9Y2、L11-1C0、L11-1C3、L11-1C6、L11-1C9、L11-2Y1控 制，礦 體 傾向10°～20°，傾角65°～70°?？刂崎L度100m，賦存標(biāo)高+5m～-85m。礦體厚度平均為4.77m，TFe平均品位32.04%，mFe平均品位25.76%。厚度變化系數(shù)為39.91。

Fe③號礦體：分布于5號～7號勘探線之間，由L2-9-4Y1、L2-6Y2控制，礦體傾向20°，傾角70°～73°?？刂崎L度135m，賦存標(biāo)高+5m～-45m。礦體厚度平均為5.80m，TFe平均品位33.23%，mFe平均品位26.85%。厚度變化系數(shù)為76.80。

Fe④號礦體：分布于8號～9號勘探線之間，由L1-21C13、L1-21C10、L2-10C2控制，礦體傾向355°，傾角55°～60°?？刂崎L度70m，賦存標(biāo)高+40m～-85m。礦體厚度平均為11.69m，TFe平均品位33.75%，mFe平均品位29.70%。厚度變化系數(shù)為19.05。

Fe⑤號礦體：分布于9號～11號勘探線之間，由L1-21C9、L1-21C7、L1-21C4、L1-21C1、L1-22C1控制，礦體傾向350°，傾角55°～60°?？刂崎L度100m，賦存標(biāo)高+40m～-45m。礦體厚度平均為14.90m，TFe平均品位33.09%，mFe平均品位30.12%。厚度變化系數(shù)為28.20。

3.2 夏家溝采區(qū)

FeⅠ號礦體：分布于4號～6號勘探線之間，由S-9Y1、X83C3、X83C4、X83C5、X84CM5、X84CM3、X84CM2、X84CM6、X84CM8、X84CM12控 制，礦 體 傾 向10°，傾 角65°～75°?？刂崎L度180m，賦存標(biāo)高-80m～-165m。礦體厚度平均為4.72m，TFe平均品位29.28%，mFe平均品位23.15%。厚度變化系數(shù)為33.92。

FeⅡ號礦體：分布于6號～9號勘探線之間，由X01Y2、X02Y1、X02C15、X02C13、X02C11、X02C8、X02C3、X02C1、X03Y1控制，礦體傾向5°，傾角60°～65°?？刂崎L度210m，賦存標(biāo)高-80～-165m。礦體厚度平均為4.07m，TFe平均品位29.41%，mFe平均品位22.07%。厚度變化系數(shù)為12.61。

FeⅢ號礦體：分布于4號、5號勘探線之間，由X91Y2控制，礦體傾向10°，傾角70°?？刂崎L度10m，賦存標(biāo)高-80m。礦體厚度平均為7.97m，TFe平均品位29.58%，mFe平均品位23.08%。

FeⅣ號礦體：分布于4號、5號勘探線之間，由X91Y3控制，礦體傾向10°，傾角70°?？刂崎L度20m，賦存標(biāo)高-80m。礦體厚度平均為14.00m，TFe平均品位28.59%，mFe平均品位28.70%。

圖5 夏家溝區(qū)一中段平面圖

圖6 夏家溝區(qū)二中段平面圖

圖7 夏家溝區(qū)三中段平面圖

表1 礦體特征一覽表

表2 組合分析表

3.3 張富沿采區(qū)

Fe101號礦體：礦體傾向345°，傾角70°～73°。由6個鉆孔控制?？刂崎L度150m，延深230m，賦存標(biāo)高+86m～-82m。礦體厚度平均為5.81m，TFe平均品位26.05%。厚度變化系數(shù)為24.30。

4 礦石質(zhì)量

4.1 礦石礦物組成

礦石礦物組成：金屬礦物以磁鐵礦為主，含少量赤鐵礦等。脈石礦物以石英、角閃石為主。

（1）磁鐵礦：為礦石主要礦物，含量占35%～40%，呈不規(guī)則半自形粒狀結(jié)構(gòu)，具方向性排列，分布比較均勻，與脈石礦物石英等有嵌晶現(xiàn)象。粒徑一般在0.2mm～0.4mm。此外，見有次生的細脈狀磁鐵礦條，穿入礦體與圍巖中，規(guī)模甚小，磁鐵礦物呈隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。

（2）赤鐵礦：是礦石中次要礦物，含量占0.7%～1.02%，分布不均勻，在地表易變成褐鐵礦。

（3）角閃石；含量7%～20%，呈自形長柱狀晶體，粒徑一般在0.5mm～1.2mm，是脈石中另一種主要含鐵硅酸鹽礦物。

（4）石英；含量20%～38%，他形晶粒狀體，粒徑0.5mm～1.5mm，與磁鐵礦、輝石、角閃石等共生，并與其它共生礦物形成鑲嵌結(jié)構(gòu)。

4.2 礦石化學(xué)成份

有益有害組份：礦石中主要有益組份為全鐵，組合分析TFe25.11%～36.00%，平均品位為28.59%；有害組份SiO2、S、P，組合分析SiO261.23%～66.15%，平均63.58%，S0.10%～0.13%，平均0.11%，P0.10%～0.12%平均0.11%。

4.3 礦體圍巖和夾石

磁鐵石英巖型礦體賦存于太古界鞍山群變質(zhì)地層中，近礦圍巖為石英片巖。巖石呈中細粒變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，礦物成分以石英為主，含少量長石。礦體與圍巖界線清楚，并且產(chǎn)狀與圍巖一致。石英片巖屬于含鐵巖系巖石，經(jīng)取樣分析普遍含鐵（TFe），但含量不高，一般在5%～19%左右，（mFe）含量一般在3%～14%左右。因礦體規(guī)模甚小，礦脈薄，未有夾石圈出。

礦區(qū)內(nèi)近地表礦體氧化比較嚴(yán)重，氧化帶深度一般為2m～4m。變?yōu)檠趸F（褐鐵礦）含量增高，磁性鐵含量降低。

4.4 礦床共（伴）生礦產(chǎn)

為查明礦石中可供利用的元素，進行了光譜分析及礦石的組成分析，沒有發(fā)現(xiàn)其它可供利用的元素。

5 成因探討

紅印鐵礦根據(jù)其區(qū)域位置、賦存層位、礦石特點等探討礦床成因。

紅印鐵礦區(qū)域位置處在汎河中新元古代裂陷盆地北側(cè)，屬于該構(gòu)造單元內(nèi)未接受沉積（或后期抬升沉積層被剝蝕掉）。故出露地層仍為太古界地層。但從前南華系構(gòu)造單元來看該地層與紅透山巖群和鞍山群形成與同一時期同一地質(zhì)環(huán)境的不同區(qū)域，故將該地層認定為鞍山群地層。

礦體賦存與磁鐵石英巖中，礦體上下盤地層以角閃斜長片麻巖。磁鐵石英巖呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀、塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英和磁鐵礦及少量綠簾石、黃鐵礦組成。礦石質(zhì)量與鞍山式磁鐵礦也極為相似。

由于本區(qū)構(gòu)造較為復(fù)雜對原生礦體的二次改造較為強烈。包括有斷裂和褶皺構(gòu)造對礦體從形態(tài)上的改造和巖漿熱液作用對礦石成分的改造。

綜上，本區(qū)發(fā)現(xiàn)的鐵礦屬于獨立賦存于汎河中新元古代裂陷盆地的鞍山式鐵礦，該類礦床屬于沉積變質(zhì)型鐵礦，由于賦存于鞍山群，又稱為鞍山式鐵礦。主要由石英（燧石）和磁鐵礦組成，具有典型的條帶狀構(gòu)造，由條帶狀鐵建造（BIF）變質(zhì)改造而成。

6 外圍找礦

本區(qū)鞍山式鐵礦屬于汎河裂陷盆地邊緣的太古界地層中，下一步找礦，可根據(jù)根據(jù)區(qū)域磁異常，對比已知磁鐵礦與磁異常的結(jié)合情況，進行選擇性驗證。另外也應(yīng)重視磁異常顯示不是特別明顯，但是范圍較大的區(qū)域，可能是深部賦存具有形成大型礦床的潛力。