辽宁省本溪县偏岭镇红光一带地质特征及铁矿成因讨论

孙龙泊

辽宁省第七地质大队，辽宁丹东 118003

0 引言

铁矿是钢铁工业的基本原料，广泛应用于国民经济的各个部门和人民日常生活的各个方面[1]，具2006年统计，目前我国铁矿石探明储量为581.19亿吨，平均品位32.7%，其中贫矿占总量的97.7%，富矿很少。我国2010年进口铁矿石量约5亿吨，所需铁矿石对外依存度为53%～65%，是世界铁矿市场用量最大的国家。而近几十年来，铁矿一直没有作为主攻矿种，铁矿勘查工作基本处于停滞状态，新发现矿产地和新增储量很少，因此加大铁矿勘查力度，保证矿石的供给迫在眉睫[2]。

该区位于辽宁省本溪县高官镇金家堡子-砬子沟一带，行政区划隶属于辽宁省本溪县高官镇（原偏岭镇）红光村和新农村管辖。区域内主要矿产有铁矿、铜矿。铁矿主要为火山-沉积变质成因的“鞍山式”铁矿床，分布在高官田家堡子、滚子沟、金家堡子、西麻户、新农川连沟-西沟一带。上述各矿床至今均有不同程度的开采。铜矿主要分布在高官镇一带，以矽卡岩型矿床为主，次为斑岩型（细脉浸染型）铜矿，其规模不大。近年来，通过对本区矿产资源的进一步研究，对该区的地质特征、矿床成因、成矿规律和找矿标志及资源前景有了新的认识。

1 区域地质概况

1.1 地质概况

工作区所处的大地构造位置，处于中朝准地台（Ⅰ）胶辽台隆（Ⅱ）铁岭～靖宇台拱（Ⅲ）抚顺凸起（Ⅳ）的南西端，南侧与太子河～浑江台陷毗邻。区域内出露的地层主要为太古界鞍山群通什村组（Art）。南部有震旦系桥头组（Zq），青白口系南芬组（Qnn）、钓鱼台组（Qnd），寒武系中下统，北部有侏罗系小东沟组（J3x），白垩系小岭组（J3xl）。区域内经历了多期次强烈构造运动，褶皱构造十分发育且复杂。总体以东西向为主，并有南北向、北东向及北西向等多种方向的褶皱构造。而已知的断裂构造不多。较大的区域性断裂构造，仅有区域南部北东东向寒岭～偏岭断裂。该断裂为辽宁地质誌中的17号断裂，是形成于中生代的压扭性岩石圈断裂，长度＞200km，沿断裂局部见火山岩。另外，区域西南部沿龙沟～马房子辉绿玢岩脉长10余公里，走向与寒岭～偏岭大断裂一致，时代也为中生代，二者应为同一组断裂构造。区域内岩浆岩很发育，主要以太古代早期混合花岗岩为主，其次有印支期辉绿玢岩，燕山期的花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、闪长玢岩、正长岩。工作区内以辉绿岩为主，对铁矿体局部有破坏影响。

该区附近出露的地层除局部分布在河谷中的第四系以外，广泛分布鞍山群通什村组一段和二段，该组以富含黑云母为特征，夹角闪质岩石，局部有片麻岩。通什村组一段分布于矿区中～南部。由混合花岗岩、混合岩、混合质黑云角闪变粒岩等组成。区内该段尚未发现铁矿体，地磁异常也较低。通什村组二段分布较广。由黑云变粒岩、黑云角闪变粒岩夹磁铁石英岩及铁矿体等组成。该段中有较多小型铁矿体，并有较多强度较高的地磁异常。该区内地层产状变化较大，其主要原因是由复杂多变的褶皱造成的。该区附近经历了多期次构造运动，发生了多次复杂的面理构造置换作用，致使构造面理极为复杂，很难合理恢复正常层序。区内断裂构造不发育。区内岩浆岩发育，主要为太古代混合花岗岩，次为辉绿岩脉。混合花岗岩呈粉红色～肉红色，中粒花岗结构，块状构造。辉绿岩呈黑绿色，辉绿结构，块状构造。主要分布在矿区的西北部，对本区矿体有较大的破坏作用。

1.2 地球物理场特征

在辽宁省1：50万航磁图中，本区域为高正场区，是高官磁异常（＞500nT）的组成部分。区域内航磁异常多集中在矿区中部、北东部，异常部位经地面地质调查认为由磁铁石英岩引起。

通过对区内主要岩（矿）石进行的磁参数测定，测试结果见表1。由岩矿石物性测试成果可以看出:测区东部的含磁铁黑云角闪变粒岩的磁化率较高，其包裹磁铁矿体，为本区的主要干扰因素。因此在解译过程中采用物探与地质相结合的方法，排除该干扰因素。

表1 偏岭镇红光铁矿区物性参数测定一览表

红光铁矿区磁场分布特点为：区内的北西和北东两地磁场反映较强，磁异常规模相对较大，ΔT等值线连续，异常幅值较高，最高大于20 000nT，解译为磁铁石英岩引起。特别是北东部磁异常规模较大，通过测量结果显示，测区的北东边部磁异常未封闭。其次为测区的中部和中南部，磁异常规模较小，强度相对较弱，以串珠状分布，总体走向北北西。

该区的地球物理场数据具有较重要的找矿指示意义。

2 矿体地质特征

截止目前，矿区内共发现具有一定规模的铁矿体14个，其中有9条分布在该区西部，总体近南北走向，6条分布在该区东北部，总体呈北东东走向。另外在区内还见有一些规模很小的铁矿透镜体（厚度＜20cm）。总体而言，东部地区矿体规模、资源量较大，有隐伏、半隐伏矿体，磁异常规模也较大。

红光一带铁矿体主要特征一览表

本区磁铁矿石耐氧化性能强，即使在风化疏松带（一般深可达5m）磁铁矿物也基本不变。故全矿区皆属原生带矿石。本矿区铁矿石呈灰黑色，中细粒花岗变晶结构，条带状、块状构造，条带宽1mm～3mm。矿石矿物为磁铁矿，呈黑灰色，粒状，粒径0.2mm～2mm，具强磁性，含量在25%～55%。脉石矿物有石英、透辉石、局部见有紫苏辉石及磷灰石等少～微量。其中以石英为主，石英为乳白色，粒状，油脂光泽，含量50%～60%。透辉石和紫苏辉石总含量为8%～16%，局部具透闪石化、次闪石化、绿泥石化和方解石化。全矿区铁矿石平均品位为36.75%；二个组合样的伴生有害组分平均含量SiO2为44.94%、P为0.81%、S为0.09%。

根据矿石结构构造、脉石及矿石矿物种类，本区矿石自然类型为条带～块状石英磁铁矿石。由矿物成分、化学成分（TFe含量）可见，矿石的主要含铁矿物为磁铁矿，TFe含量平均值为36.75%，故本区矿石工业类型为需选磁性铁矿石[3]。

3 矿床成因分析

3.1 区域变质作用与成矿

根据地质和同位素年龄的综合分析，辽宁太古代主要经受两次区域变质作用，早期为28亿年左右，晚期为25亿年左右。28亿年左右的区域中高温使鞍山群下部地层遭受角闪岩相～麻粒岩相的区域变质作用，并伴有大规模的斜长（钠质）混合岩化作用；25亿年左右的鞍山运动使鞍山群大部分地层遭受高绿片岩相的区域变质作用和二长（钾质）混合岩化作用。据《辽宁省区域地质志》，本区处于抚顺下太古界分布区南缘，其西南部为上太古界分布区。矿区内主要发生两期区域变质作用，即早太古代区域中高温变质作用（角闪岩相）叠加晚太古代区域动力热流变质作用（高绿片岩相）。辽河期的区域变质变形作用在本区未见明显表现。

3.2 矿产成因及找矿标志

3.2.1 矿床成因

本区矿体赋存于太古界鞍山群通什村组中，严格受层位控制，该岩组的原岩建造属含沉积岩的基性-中酸性火山沉积建造。区内岩石以黑云变粒岩为主，其次有角闪黑云变粒岩，黑云角闪变粒岩并遭受强烈的混合岩化作用。矿体为含磁铁矿较高的磁铁矿石英岩，具有变质岩岩控特征。从矿石矿物成份、粒度、清晰的条带状构造、仅有较轻微的变质热液蚀变等特点上来看，区域变质作用应是最终的成矿过程。故该矿床属受变质火山-沉积型铁矿床。

3.2.1 找矿标志

第一，通石村组地层；第二，混合质黑云变粒岩中的磁铁石英岩，其顶底板常为绿泥石化黑云角闪变粒岩；第三，合理地恢复褶皱构造、原岩建造，在富铁的变质硅质岩层中找此类铁矿；第四，具有明显航磁和地磁异常的地区，一般1：20万航磁异常≥400nT，地磁异常≥1000nT时，近地表处可能找到铁矿体。

[1]张义勋，等.矿产资源工业要求手册，2010(8).

[2]王宝金，等.吉林省铁矿找矿潜力及找矿方向.地质与资源，2009，18(1).

[3]王德章，等.辽宁省本溪县偏岭镇红光铁矿区普查报告，2007(11).