論趙平房鐵礦床中斜長(zhǎng)角閃巖類巖石原巖特征

孫立秋，樊金虎

(遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì)，遼寧 大石橋 115100)

工作區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)－－膠遼臺(tái)隆－－營口—寬甸臺(tái)拱與下遼河斷陷兩個(gè)構(gòu)造單元的接壤地帶。鞍山群茨溝組自鞍山經(jīng)海城延至本區(qū)，總體呈北東向展布，區(qū)內(nèi)廣泛分布鞍山式磁鐵礦床并已開采。本文就趙平房鐵礦床特征淺論其斜長(zhǎng)角閃巖類巖石的原巖特征。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層特征

趙平房鐵礦床產(chǎn)于鞍山群茨溝組，以捕虜體形式分布于片麻狀黑云母花崗巖中，深埋于第四系之下，地表無出露。根據(jù)鉆孔揭露情況，本區(qū)茨溝組分為三個(gè)巖段:

上巖段:角閃片巖;

中巖段:斜長(zhǎng)角閃片麻巖夾含角閃磁鐵石英巖、斜長(zhǎng)角閃巖;

下巖段:含角閃磁鐵石英巖夾斜長(zhǎng)角閃巖、角閃片巖。區(qū)內(nèi)廣泛分布晚太古代片麻狀黑云母花崗巖(該類花崗巖被前人稱之為混合巖)，鞍山群茨溝組地層呈殘?bào)w分布其中。

1.2 構(gòu)造特征

僅依據(jù)鉆孔施工所取得的資料，分析趙平房礦段為一近東西走向的單斜層傾向南，傾角50°～75°。

斷裂構(gòu)造:該區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，部分沿?cái)嗔延谢桶邘r及流紋斑巖充填，均破壞礦體。

1.3 巖漿巖特征

區(qū)內(nèi)巖漿巖不甚發(fā)育，僅于地層中見有順層分布的混合巖分布。巖性有混合巖、黑云母花崗質(zhì)混合巖。

2 礦體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)共有三層礦體，受區(qū)域變質(zhì)變形作用及花崗巖破壞，礦體總體走向呈近東西向展布，呈斷續(xù)的透鏡狀和扁豆?fàn)町a(chǎn)出，其特征表現(xiàn)為厚度變化大的特點(diǎn)。

表1 趙平房礦段礦體特征表

2.1 礦石類型為含角閃磁鐵石英巖型

礦石礦物成分為磁鐵礦，脈石礦物為石英、少量角閃石。

含角閃磁鐵石英巖:暗灰色—黑灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主，次有鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)。條紋、條帶狀構(gòu)造為主，次為塊狀構(gòu)造。

磁鐵礦:半自形晶為主，粒徑0.3～0.1 mm，含量40%左右;

石英:他形，含量65% ～45%;

角閃石:(有的為透閃石、陽起石)定向排列，組成條紋、條帶，含量5%，其它有斜長(zhǎng)石、黃鐵礦等。

2.2 礦床成因類型

趙平房鐵礦屬沉積變質(zhì)型“鞍山式”鐵礦床，賦存于鞍山群茨溝組中，鐵礦體多呈似層狀、透鏡狀及扁豆?fàn)?，?yán)格受地層控制，礦石類型主要為角閃磁鐵石英巖，圍巖為斜長(zhǎng)角閃片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃片巖類。

成因類型:火山沉積—變質(zhì)改造型礦床。

3 斜長(zhǎng)角閃巖類原巖恢復(fù)

由以上礦區(qū)地質(zhì)特征概述可知:斜長(zhǎng)角閃巖為本區(qū)內(nèi)主要變質(zhì)巖，與磁鐵礦的形成有著密切的關(guān)系，因此，將其進(jìn)行原巖恢復(fù)，對(duì)研究該區(qū)磁鐵礦的成因有著重要的意義。

3.1 斜長(zhǎng)角閃巖類變質(zhì)巖特征

斜長(zhǎng)角閃巖類，主要分布各礦層頂?shù)装迳?，為礦體直接圍巖或夾層。巖石因變質(zhì)程度差異出現(xiàn)變種，如斜長(zhǎng)角閃片麻巖，斜長(zhǎng)角閃變粒巖，(斜長(zhǎng))角閃片巖、黑云角閃巖等，其特征如下:

巖石為細(xì)?；◢徖w狀變晶結(jié)構(gòu)，礦物定向排列，分布均勻，主要由角閃石、斜長(zhǎng)石構(gòu)成，次為石英、黑云母，副礦物為磷灰石、屑石、磁鐵礦、黃鐵礦等。角閃石綠色粒狀，不規(guī)則板柱狀，晶體有石英或斜長(zhǎng)石嵌晶，有時(shí)還見有不透明礦物顆粒，斜長(zhǎng)石(更長(zhǎng)石)，半自形板柱狀，他形粒狀，強(qiáng)弱不均的輕微絹云母化，占 25% ～30%，石英:他形粒狀 10% ～15%，黑云母:葉片狀2% ～10%，個(gè)別達(dá)15% ～20%，有的交代角閃石而成。巖石具有微弱的綠簾石化和碳酸鹽化。

3.2 斜長(zhǎng)角閃巖類化學(xué)成分的特征

該礦區(qū)抽取11件斜長(zhǎng)角閃巖類樣品進(jìn)行全分析(表2)，并采取一系列計(jì)算方法及圖解法對(duì)其進(jìn)行原巖恢復(fù)。

3.2.1 P尼格里化學(xué)成分計(jì)算法

尼格里計(jì)算法是以主要造巖氧化物的分子數(shù)為基礎(chǔ)(表3)，經(jīng)過換算后得到尼格里特征參數(shù)(表4)。

從表2中可以看出，多數(shù)樣品的SiO2含量在45%～53%內(nèi)，在表4中，得出的 qz均為負(fù)值，屬二氧化硅不飽和，為基性巖類。通過計(jì)算公式:將得出的尼格里特征參數(shù)投影在P尼格里巖石化學(xué)計(jì)算投影圖上(圖3)，由投影結(jié)果得出，11個(gè)樣品分別投在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ內(nèi)，所有的樣品均投在了火成巖區(qū)域內(nèi)，在Ⅱ中巖石含黑云母透閃石、陽起石，在Ⅲ中巖石具綠泥石化，在Ⅳ中巖石斜長(zhǎng)石具綠簾石化。

圖1 P尼格里巖石化學(xué)計(jì)算投影圖

3.2.2 火山巖的分類

利用火山巖的 TAS分類圖(圖 3)，將 SiO2和(Na2O+K2O)含量值投在圖上，由樣品點(diǎn)均分布在了玄武巖區(qū)域內(nèi)。

圖2 火山巖TAS分類圖

由圖2可知，斜長(zhǎng)角閃巖類的原巖為玄武巖。

表2 趙平房礦區(qū)鐵礦巖石化學(xué)成分分析一覽表

圖3 巖石的扎氏圖解

按扎氏分類法巖石化學(xué)以正常類型及鋁過飽和類型為主，因此大部分應(yīng)為巖漿巖。這與尼氏計(jì)算法所得結(jié)果是一致的(表5)。

通過以下公式:

3.2.3 A、H扎瓦里茨基化學(xué)成分計(jì)算法

在扎氏投影圖中，可以看出斜長(zhǎng)角閃巖類巖石的分布規(guī)律。

其特征如下:

角閃巖類:為斜長(zhǎng)、微斜、黑云角閃巖、透閃陽起石巖等。(16、19、25、26、29、40)在低處，位置越低，向量 P1越靠近鐵鎂軸且較陡。P2越緩且長(zhǎng)，說明巖石中暗色礦物內(nèi)堿性長(zhǎng)石含量少，暗色礦物中富含鎂質(zhì)和鉀質(zhì)。

以上資料說明趙平房礦區(qū)內(nèi)的一套角閃質(zhì)巖石，為火山成因，是一套酸—基性海底火山噴發(fā)，沉積—變質(zhì)結(jié)果。

4 結(jié)語

通過以上變質(zhì)巖恢復(fù)方法，可得出遼寧省營口市趙平房礦區(qū)斜長(zhǎng)角閃巖類巖石的原巖為:玄武巖系列，以鐵、鎂、鈣、鈉成分較高為特征，屬中基性火山碎屑沉積建造。

［1］李勇等.遼寧省營口市趙平房礦區(qū)鐵礦詳查報(bào)告［R］.遼寧:遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì).2009.

［2］劉軍等.遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦床斜長(zhǎng)角閃巖類地球化學(xué)特征研究及原巖恢復(fù)［J］.中國地質(zhì).2010(2).

［3］王仁民等.變質(zhì)巖原巖圖解判別法［M］.北京:地質(zhì)出版社.1987.

［4］徐耀鑒等.巖石學(xué)［M］.北京:地質(zhì)出版社.2007.