遼寧省本溪縣偏嶺鎮(zhèn)紅光一帶地質(zhì)特征及鐵礦成因討論

孫龍泊

遼寧省第七地質(zhì)大隊，遼寧丹東 118003

0 引言

鐵礦是鋼鐵工業(yè)的基本原料，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門和人民日常生活的各個方面[1]，具2006年統(tǒng)計，目前我國鐵礦石探明儲量為581.19億噸，平均品位32.7%，其中貧礦占總量的97.7%，富礦很少。我國2010年進口鐵礦石量約5億噸，所需鐵礦石對外依存度為53%～65%，是世界鐵礦市場用量最大的國家。而近幾十年來，鐵礦一直沒有作為主攻礦種，鐵礦勘查工作基本處于停滯狀態(tài)，新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地和新增儲量很少，因此加大鐵礦勘查力度，保證礦石的供給迫在眉睫[2]。

該區(qū)位于遼寧省本溪縣高官鎮(zhèn)金家堡子-砬子溝一帶，行政區(qū)劃隸屬于遼寧省本溪縣高官鎮(zhèn)（原偏嶺鎮(zhèn)）紅光村和新農(nóng)村管轄。區(qū)域內(nèi)主要礦產(chǎn)有鐵礦、銅礦。鐵礦主要為火山-沉積變質(zhì)成因的“鞍山式”鐵礦床，分布在高官田家堡子、滾子溝、金家堡子、西麻戶、新農(nóng)川連溝-西溝一帶。上述各礦床至今均有不同程度的開采。銅礦主要分布在高官鎮(zhèn)一帶，以矽卡巖型礦床為主，次為斑巖型（細(xì)脈浸染型）銅礦，其規(guī)模不大。近年來，通過對本區(qū)礦產(chǎn)資源的進一步研究，對該區(qū)的地質(zhì)特征、礦床成因、成礦規(guī)律和找礦標(biāo)志及資源前景有了新的認(rèn)識。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 地質(zhì)概況

工作區(qū)所處的大地構(gòu)造位置，處于中朝準(zhǔn)地臺（Ⅰ）膠遼臺?。á颍╄F嶺～靖宇臺拱（Ⅲ）撫順凸起（Ⅳ）的南西端，南側(cè)與太子河～渾江臺陷毗鄰。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為太古界鞍山群通什村組（Art）。南部有震旦系橋頭組（Zq），青白口系南芬組（Qnn）、釣魚臺組（Qnd），寒武系中下統(tǒng)，北部有侏羅系小東溝組（J3x），白堊系小嶺組（J3xl）。區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷了多期次強烈構(gòu)造運動，褶皺構(gòu)造十分發(fā)育且復(fù)雜?？傮w以東西向為主，并有南北向、北東向及北西向等多種方向的褶皺構(gòu)造。而已知的斷裂構(gòu)造不多。較大的區(qū)域性斷裂構(gòu)造，僅有區(qū)域南部北東東向寒嶺～偏嶺斷裂。該斷裂為遼寧地質(zhì)誌中的17號斷裂，是形成于中生代的壓扭性巖石圈斷裂，長度＞200km，沿斷裂局部見火山巖。另外，區(qū)域西南部沿龍溝～馬房子輝綠玢巖脈長10余公里，走向與寒嶺～偏嶺大斷裂一致，時代也為中生代，二者應(yīng)為同一組斷裂構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)巖漿巖很發(fā)育，主要以太古代早期混合花崗巖為主，其次有印支期輝綠玢巖，燕山期的花崗巖、花崗斑巖、花崗閃長巖、閃長玢巖、正長巖。工作區(qū)內(nèi)以輝綠巖為主，對鐵礦體局部有破壞影響。

該區(qū)附近出露的地層除局部分布在河谷中的第四系以外，廣泛分布鞍山群通什村組一段和二段，該組以富含黑云母為特征，夾角閃質(zhì)巖石，局部有片麻巖。通什村組一段分布于礦區(qū)中～南部。由混合花崗巖、混合巖、混合質(zhì)黑云角閃變粒巖等組成。區(qū)內(nèi)該段尚未發(fā)現(xiàn)鐵礦體，地磁異常也較低。通什村組二段分布較廣。由黑云變粒巖、黑云角閃變粒巖夾磁鐵石英巖及鐵礦體等組成。該段中有較多小型鐵礦體，并有較多強度較高的地磁異常。該區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀變化較大，其主要原因是由復(fù)雜多變的褶皺造成的。該區(qū)附近經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運動，發(fā)生了多次復(fù)雜的面理構(gòu)造置換作用，致使構(gòu)造面理極為復(fù)雜，很難合理恢復(fù)正常層序。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，主要為太古代混合花崗巖，次為輝綠巖脈?；旌匣◢弾r呈粉紅色～肉紅色，中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。輝綠巖呈黑綠色，輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要分布在礦區(qū)的西北部，對本區(qū)礦體有較大的破壞作用。

1.2 地球物理場特征

在遼寧省1：50萬航磁圖中，本區(qū)域為高正場區(qū)，是高官磁異常（＞500nT）的組成部分。區(qū)域內(nèi)航磁異常多集中在礦區(qū)中部、北東部，異常部位經(jīng)地面地質(zhì)調(diào)查認(rèn)為由磁鐵石英巖引起。

通過對區(qū)內(nèi)主要巖（礦）石進行的磁參數(shù)測定，測試結(jié)果見表1。由巖礦石物性測試成果可以看出:測區(qū)東部的含磁鐵黑云角閃變粒巖的磁化率較高，其包裹磁鐵礦體，為本區(qū)的主要干擾因素。因此在解譯過程中采用物探與地質(zhì)相結(jié)合的方法，排除該干擾因素。

表1 偏嶺鎮(zhèn)紅光鐵礦區(qū)物性參數(shù)測定一覽表

紅光鐵礦區(qū)磁場分布特點為：區(qū)內(nèi)的北西和北東兩地磁場反映較強，磁異常規(guī)模相對較大，ΔT等值線連續(xù)，異常幅值較高，最高大于20 000nT，解譯為磁鐵石英巖引起。特別是北東部磁異常規(guī)模較大，通過測量結(jié)果顯示，測區(qū)的北東邊部磁異常未封閉。其次為測區(qū)的中部和中南部，磁異常規(guī)模較小，強度相對較弱，以串珠狀分布，總體走向北北西。

該區(qū)的地球物理場數(shù)據(jù)具有較重要的找礦指示意義。

2 礦體地質(zhì)特征

截止目前，礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)具有一定規(guī)模的鐵礦體14個，其中有9條分布在該區(qū)西部，總體近南北走向，6條分布在該區(qū)東北部，總體呈北東東走向。另外在區(qū)內(nèi)還見有一些規(guī)模很小的鐵礦透鏡體（厚度＜20cm）?？傮w而言，東部地區(qū)礦體規(guī)模、資源量較大，有隱伏、半隱伏礦體，磁異常規(guī)模也較大。

紅光一帶鐵礦體主要特征一覽表

本區(qū)磁鐵礦石耐氧化性能強，即使在風(fēng)化疏松帶（一般深可達5m）磁鐵礦物也基本不變。故全礦區(qū)皆屬原生帶礦石。本礦區(qū)鐵礦石呈灰黑色，中細(xì)粒花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀、塊狀構(gòu)造，條帶寬1mm～3mm。礦石礦物為磁鐵礦，呈黑灰色，粒狀，粒徑0.2mm～2mm，具強磁性，含量在25%～55%。脈石礦物有石英、透輝石、局部見有紫蘇輝石及磷灰石等少～微量。其中以石英為主，石英為乳白色，粒狀，油脂光澤，含量50%～60%。透輝石和紫蘇輝石總含量為8%～16%，局部具透閃石化、次閃石化、綠泥石化和方解石化。全礦區(qū)鐵礦石平均品位為36.75%；二個組合樣的伴生有害組分平均含量SiO2為44.94%、P為0.81%、S為0.09%。

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、脈石及礦石礦物種類，本區(qū)礦石自然類型為條帶～塊狀石英磁鐵礦石。由礦物成分、化學(xué)成分（TFe含量）可見，礦石的主要含鐵礦物為磁鐵礦，TFe含量平均值為36.75%，故本區(qū)礦石工業(yè)類型為需選磁性鐵礦石[3]。

3 礦床成因分析

3.1 區(qū)域變質(zhì)作用與成礦

根據(jù)地質(zhì)和同位素年齡的綜合分析，遼寧太古代主要經(jīng)受兩次區(qū)域變質(zhì)作用，早期為28億年左右，晚期為25億年左右。28億年左右的區(qū)域中高溫使鞍山群下部地層遭受角閃巖相～麻粒巖相的區(qū)域變質(zhì)作用，并伴有大規(guī)模的斜長（鈉質(zhì)）混合巖化作用；25億年左右的鞍山運動使鞍山群大部分地層遭受高綠片巖相的區(qū)域變質(zhì)作用和二長（鉀質(zhì)）混合巖化作用。據(jù)《遼寧省區(qū)域地質(zhì)志》，本區(qū)處于撫順下太古界分布區(qū)南緣，其西南部為上太古界分布區(qū)。礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)生兩期區(qū)域變質(zhì)作用，即早太古代區(qū)域中高溫變質(zhì)作用（角閃巖相）疊加晚太古代區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用（高綠片巖相）。遼河期的區(qū)域變質(zhì)變形作用在本區(qū)未見明顯表現(xiàn)。

3.2 礦產(chǎn)成因及找礦標(biāo)志

3.2.1 礦床成因

本區(qū)礦體賦存于太古界鞍山群通什村組中，嚴(yán)格受層位控制，該巖組的原巖建造屬含沉積巖的基性-中酸性火山沉積建造。區(qū)內(nèi)巖石以黑云變粒巖為主，其次有角閃黑云變粒巖，黑云角閃變粒巖并遭受強烈的混合巖化作用。礦體為含磁鐵礦較高的磁鐵礦石英巖，具有變質(zhì)巖巖控特征。從礦石礦物成份、粒度、清晰的條帶狀構(gòu)造、僅有較輕微的變質(zhì)熱液蝕變等特點上來看，區(qū)域變質(zhì)作用應(yīng)是最終的成礦過程。故該礦床屬受變質(zhì)火山-沉積型鐵礦床。

3.2.1 找礦標(biāo)志

第一，通石村組地層；第二，混合質(zhì)黑云變粒巖中的磁鐵石英巖，其頂?shù)装宄榫G泥石化黑云角閃變粒巖；第三，合理地恢復(fù)褶皺構(gòu)造、原巖建造，在富鐵的變質(zhì)硅質(zhì)巖層中找此類鐵礦；第四，具有明顯航磁和地磁異常的地區(qū)，一般1：20萬航磁異常≥400nT，地磁異?！?000nT時，近地表處可能找到鐵礦體。

[1]張義勛，等.礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊，2010(8).

[2]王寶金，等.吉林省鐵礦找礦潛力及找礦方向.地質(zhì)與資源，2009，18(1).

[3]王德章，等.遼寧省本溪縣偏嶺鎮(zhèn)紅光鐵礦區(qū)普查報告，2007(11).