遼寧燈塔興順鐵礦地質特征及找礦方向

李海洋

（遼寧省地質礦產研究院有限責任公司）

遼寧鐵礦資源豐富，資源儲量約占全國鐵礦總量的1/4，尤其是鞍山、本溪、遼陽地區，礦床類型以沉積變質型（鞍山式鐵礦）為主，賦礦層位主要為太古界鞍山巖群的茨溝巖組、大峪溝巖組和櫻桃園巖組，礦石類型以磁鐵礦為主，礦床通常具有規模大、易開采、易選礦等特點［1-3］。興順鐵礦位于遼寧省遼陽燈塔市雞冠山鄉，緊鄰弓長嶺鐵礦集中區，區域內鐵礦分布廣泛，且不乏大中型鐵礦，其中大型鐵礦有歪頭山、棉花堡子、大河沿、北臺溝和賈家堡子，中型鐵礦有馬耳嶺、梨樹溝、小汪溝等［1］。興順鐵礦目前正在開采的礦體埋深較淺，礦體產狀、厚度、品位等相對穩定，礦體向深部延伸趨勢明顯，其深部仍有較好的找礦潛力，在地質測量、磁法測量、鉆探驗證的基礎上，結合礦山現有的開采中段，通過分析礦體地質特征、賦存規律等，以期為該礦床深部找礦提供依據和指導，有望在深部勘查工作中取得新的找礦突破。

1 區域地質

研究區大地構造位置處于中朝準地臺（I）、膠遼臺?。↖I）、太子河—渾江臺陷（III）、遼陽—本溪凹陷（IV）構造單元的東部［4］。太古代混合花崗巖構成了區域基底，新元古界至中生界沉積地層發育在基底裂陷部位，太古界變質表殼巖（即鞍山巖群）呈殘留體存在于大面積分布的太古代混合花崗巖之中，著名的鞍山式鐵礦即賦存于鞍山巖群之中［1，4］。

區域出露地層主要為太古界鞍山群大峪溝巖組（Ar3d）、茨溝巖組（Ar3c）及新生界第四系（Q），其中大峪溝巖組（Ar3d）巖性主要包括二云變粒巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖及角閃變粒巖，原巖建造為陸相碎屑和火山巖；茨溝巖組（Ar3c）巖性主要包括斜長角閃巖、黑云變粒巖及云母石英巖，局部夾扁豆狀磁鐵石英巖。

研究區處于北東向斷裂與北西向斷裂交匯控制的近三角形構造格架內，經歷了多次地殼運動，地質構造多次疊加，褶皺構造和斷裂構造均很發育。褶皺構造表現為鞍山群呈斷續的鉤狀體分布在歪頭山—北臺，長約30 km 的弧形構造帶上，該弧形構造帶走向近南北，弧頂向東突出，形成東西2個鐵礦帶，本區位于東部礦帶中段。東西礦帶構造樣式從早期到晚期，由明顯不協調緊閉同斜型向開闊等厚型褶皺過渡，表現出從早到晚巖石從塑性流動變形向韌脆性變形的演變歷程，并留下了3期比較顯著的褶皺變形形跡，變形過程中構造置換特征明顯，并以第一期最為突出。褶皺樞紐以近南北向為主，軸面向西傾斜。由于褶皺的多次疊加以及花崗巖的侵入，褶皺構造常常呈極其復雜的形態。區域上存在北北東向、北北西向、近東西向和近南北向4組斷裂構造，其性質多為逆斷層或逆掩斷層。就其規模而言，北北東向斷裂規模最大，北北西向次之，近東西向又次之，近南北向的最小。就其時代而言，近南北向斷裂最老，北北西向次之，近東西向又次之，北北東向的斷裂時代最新。表現出線形構造由老至新規模愈來愈大、發育程度愈來愈高的特點。

區域巖漿巖主要為新太古代混合花崗巖體（γcAr3）及新太古代片麻巖（Ar3gn）。其中新太古代混合花崗巖體（γcAr3）主要分布在區域東部，規模相對較小，與茨溝巖組、新太古代片麻巖多呈構造接觸；新太古代片麻巖（Ar3gn）分布范圍較廣，區域內多見且規模相對較大，與茨溝巖組呈侵入接觸和構造接觸（圖1）。

2 礦區地質特征

礦區內出露地層主要為太古代鞍山巖群茨溝巖組變質巖和第四系。區內變質巖系由于強烈的混合巖化及構造作用，使變質巖系形成大小不等、形態不一的變質巖殘塊，第四系覆蓋在變質巖及混合巖之上。茨溝巖組（Ar3c）上部為黑云片巖、云母石英巖、石榴陽起（綠泥）巖、陽起巖、少量黑云變粒巖；下部為斜長角閃巖夾陽起（透閃）磁鐵石英巖，為主要賦鐵礦層位。變質巖系呈層狀和變質巖殘塊分布于混合巖中，巖性主要為陽起磁鐵石英巖、斜長角閃巖、云母石英片巖等，鐵礦賦存在此層中，陽起磁鐵石英巖為賦礦巖石。巖層總體走向東西，傾向南，傾角45°～55°。

礦區構造處于大汪溝背斜的西南部，為單斜地層，巖層總體走向近東西，傾向南，傾角45°～55°，區內未見斷裂構造。

礦區巖漿巖主要為新太古代混合花崗巖（γcAr3），與鐵礦及變質巖多呈混合交代接觸關系，可分2種類型：一是灰白色混合花崗巖，出露較少，多呈灰白色，偶呈粉紅色、黃褐色，中粗?；◢徸兙ЫY構，塊狀構造，主要由斜長石、石英、少量微斜長石、黑云母、綠泥石組成，含極少量鉀長石；二是肉紅色混合花崗巖，分布較廣，巖石呈紅褐色，中細?；◢徸兙ЫY構，塊狀構造，主要由斜長石（30%）、微斜長石（35%）、石英（30%）、綠泥石（2%～3%）、白云母和絹云母（1%～2%）、微量磁鐵礦等組成。斜長石為鈉更長石，具鈉氏雙晶，晶體具絹云母化，半自形至他形晶，粒徑1～2 mm，被微斜長石交代，其接觸處縫合線狀結構。微斜長石多為他形晶，粒徑1～3 mm，晶體中多具細粒斜長石、石英、白云母、綠泥石等包裹物。石英為他形晶，波狀消光強烈，多為中細粒狀，粒徑0.5～2 mm，多被包裹在長石礦物晶體和集中分布在細鱗片白云母、綠泥石聚合體中，反映交代殘留的原生組構（基體）輪廓?；旌匣◢弾r對鐵礦起破壞作用，產生切穿礦體的長英質脈貫入或穿插現象等，往往會影響礦石品位。區內出露的巖脈主要有煌斑巖脈、閃長玢巖脈、花崗閃長斑巖脈，均為成礦后脈巖。

通過地面高精度磁法測量工作，發現礦區內分布有連續（或斷續）的磁異常帶（或點），圈定出2處高磁異常區。Ⅰ號磁異常區磁異常分布于礦區東南部采礦區中，磁場最高值為2 400 nT，連續分布范圍510 m×（200～50）m，其中向東南斷續分布3 處磁異常，地表出露巖性為茨溝巖組，包括斜長角閃巖、磁鐵石英巖、角閃斜長片麻巖。偏高磁場為磁鐵石英巖引起，為順層磁化有限延伸厚板狀體。Ⅱ號磁異常區磁異常分布于礦區西北部，磁場最高值為3 100 nT，連續分布范圍400 m×（300～100）m，磁異常呈斷續分布，分布雜亂，地表出露巖性為茨溝巖組，包括斜長角閃巖、磁鐵石英巖、角閃斜長片麻巖。偏高磁場為磁鐵石英巖引起，為順層磁化有限延伸厚板狀體。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

區內含礦層位為太古界鞍山巖群茨溝巖組的變質巖系，目前已開采的2 條礦體，編號分別為FeⅠ、FeⅡ，礦體產狀走向近東西，傾向南，傾角50°～60°。在礦區西部的Ⅱ號磁異常區，通過鉆探工程驗證，于60～0 m標高新發現了1條隱伏礦體FeⅢ，走向北東東，傾向北西，傾角50°～55°。礦體形態多呈長透鏡體狀或斷續分布的不規則狀（圖2）。

（1）FeⅠ礦體位于礦區中部1～4 號勘探線，地表由4 條槽探工程控制，由于2 號勘探線與3 號勘探線實際間距為140 m，雖然技術上推斷為同一礦體，但超過了規范要求的控制間距，所以將FeⅠ礦體斷開成兩部分，分別為FeⅠ-1、FeⅠ-2。其中FeⅠ-1 深部由250 m中段坑道工程控制，FeⅠ-2 深部由240，210，160，130，100 m 中段坑道工程控制。礦體呈長透鏡狀產出，走向近東西，傾向南，傾角約57°，礦體長約400 m，平均真厚度約9.80 m，平均品位（TFe）29.73%?，F有工程最低開采中段為100 m 標高，礦體厚度、品位穩定，對FeⅠ鐵礦體做磁法反演推斷剖面圖，發現礦體向深部延伸明顯，與現有巷道控制礦體的擬合程度極高，結合現有采礦巷道可見的礦體特征，礦體沿傾向向深部仍有明顯的延伸趨勢，可自然延伸到90 m 標高以下，深部成礦潛力較好。

（2）FeⅡ礦體組位于礦區西部，由ZK01 鉆孔控制，為隱伏礦體，走向近東西，推測長度100 m，傾向南，傾角約55°，礦體賦存標高340～290 m，礦石平均品位（TFe）27.09%。

（3）Fe Ⅲ礦 體 位 于 礦 區 西 南 部，由ZK1010、ZK1011、ZK1031 和ZK1032 4 個鉆孔控制，為隱伏礦體，礦體走向北東東，傾向北西，傾角在50°～55°，工程控制礦體賦存標高為60～0 m，礦體平均厚度5.7 m，推測長度約190 m，礦石平均品位（TFe）25.75%。該礦體為新發現礦體，礦體賦存位置較深，賦存標高明顯低于現有采礦工程的最低開采中段（100 m 中段），是該礦區深部找礦的典型成果，表明礦區深部仍有較好的找礦前景。

3.2 礦石質量

礦石礦物主要由磁鐵礦組成，脈石礦物有石英、陽起石、透閃石、透輝石、方解石、綠泥石等。礦石結構主要為中粒變晶結構，礦石構造主要為條帶狀構造和塊狀構造。礦體內非礦巖石主要有透閃陽起巖、含鐵陽起石英巖、陽起云母石英片巖及偉晶巖。前3種巖石均呈薄層狀、扁豆體沿鐵礦體條帶層面分布，規模不大，數量不多，對礦體的完整性無太大影響。

3.3 礦石類型

礦區鐵礦石工業類型主要是未氧化的磁鐵礦，礦石自然類型包括磁鐵石英巖、陽起磁鐵石英巖2種，其中以陽起磁鐵石英巖為主。

3.4 礦體圍巖及蝕變

礦體圍巖與夾石主要為斜長角閃巖、云母石英片巖、變粒巖、片麻巖、混合偉晶巖及混合巖等。礦體及圍巖的蝕變主要有綠泥石化、碳酸鹽化及黃鐵礦化等。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

該礦床的礦體主要賦存于太古宙鞍山巖群茨溝巖組的變質巖系地層中，為海底火山噴發形成的條帶狀硅鐵建造型鐵礦床，該類礦床在我國分布廣、規模大、儲量大，特別是在鞍山地區更有廣泛分布并且研究最早，因此，在我國有鞍山式鐵礦之稱。在其成因研究中，認為一般是由硅鐵質互層形成的條帶狀硅鐵建造（簡稱BIF），是薄層狀或條帶狀結構的富鐵沉積巖，是太古宙沉積巖經變形變質作用形成的產物［1-3，5-7］。太古代時期地殼較薄，在拉張性斷裂作用下形成了大洋裂谷及海盆地，強烈的巖漿活動使大量富鐵幔源巖漿沿裂隙噴發、沉積到海底，加之從洋殼中淋濾（萃?。┏龅墓?、鐵物質，經化學沉積作用形成了硅鐵沉積層，后期陸殼形成過程中又經歷了多次巖漿活動和變質變形作用，使富含鐵礦的硅鐵建造發生富集或破壞，呈不規則的殘留體賦存在變質巖系地層之中［1，8-9］，形成沉積變質型鐵礦床。

興順鐵礦區內太古宙鞍山巖群茨溝巖組變質巖系發育，多呈殘留體分布在大面積發育的太古代混合花崗巖內，鐵礦體主要賦存于茨溝巖組下部的斜長角閃巖中，受各種脈巖及混合花崗巖的侵入作用，使鐵礦體的形態呈不規則狀或長透鏡體狀。礦體分布受茨溝巖組控制明顯，已發現的礦體均產于茨溝巖組內，主要礦石類型為條帶狀磁鐵石英巖，礦石及圍巖蝕變以綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化及陽起石化等為主。結合周邊相同成礦地質條件下形成的鄰近礦山礦床成因研究結果［9］，確定興順鐵礦屬于典型的沉積變質型磁鐵礦床。

4.2 找礦標志

（1）地層標志：太古宙鞍山巖群的茨溝巖組變質巖系是鐵礦的賦存部位，尤其是下部的斜長角閃巖，是尋找鐵礦的主要標志。

（2）地球物理標志：磁鐵礦體（磁鐵石英巖）具有強磁性，可引起明顯的磁異常，是尋找鐵礦的有效標志。

（3）蝕變標志：綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、陽起石化等典型蝕變，是找礦的重要標志。

5 結 語

興順鐵礦區內礦體賦礦層位為太古宙鞍山巖群茨溝巖組，礦石類型主要為磁鐵石英巖，圍巖以斜長角閃巖為主，圍巖蝕變以綠泥石化、碳酸鹽化及黃鐵礦化等為主，屬于典型的鞍山式鐵礦。已開采礦體沿傾向向深部延伸明顯，且在礦區西南部較深位置發現了新的隱伏礦體，表明礦區深部找礦潛力良好，可利用已有礦體特征及找礦標志繼續探尋深部礦體，擴大礦山資源儲量規模。