辽宁省本溪市歪头山—韭菜沟一带铁矿地质特征及资源潜力评价

孙 博

（辽宁省冶金地质勘查研究院有限责任公司，辽宁 鞍山 114038）

1 区域地质特征

1.1 地层

区域出露地层主要有太古界鞍山群、元古界青白口系细河群和古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及新生界第四系地层。由于鞍山群以外的地层与铁矿形成无关，因此不予叙述。下面主要叙述与铁矿有关的太古界鞍山群地层[1]。

鞍山群地层按变质岩岩石组合及原岩建造可分为茨沟组、大峪沟组。

茨沟组（Arancg）：区域上大面积出露，主要分布在歪头山、上柳河子、红旗堡至高家堡子一带，总体走向为北西—南东向展布。主要岩性为斜长角闪岩、黑云母变粒岩、黑云花岗片麻岩夹磁铁石英岩、透闪磁铁石英岩，局部夹大理岩等。原岩建造为一套以基性—中酸性火山岩为主夹硅铁质岩、泥质碳酸盐岩的沉积—火山岩建造。大致相当于绿岩带的中部钙碱性火山岩群的中下部岩系。变质程度为角闪岩相。

大峪沟组(Arand)：零星分布在区域南部，主要分布在灯塔县贵家堡子、牛棚沟以东，总体走向近于南北。主要岩性为黑云变粒岩、斜长片麻岩、浅粒岩、黑云角闪斜长片麻岩夹磁铁石英岩、斜长角闪岩，局部夹大理岩等。原岩建造为中酸性火山岩、火山碎屑岩为主，夹少量基性火山岩和沉积岩的沉积—火山岩建造。相当于绿岩带中部钙碱性火山岩群的上部岩系。变质程度为绿帘角闪岩相。

1.2 构造

区域构造基底为太古界鞍山群地层，经历多次地壳运动，地质构造多次叠加，褶皱构造和断裂构造均很发育。

褶皱构造：北起歪头山、南至北台的鞍山群地层，组成一个轴向为340～350°的复向斜构造。在这个复式向斜中，又有若干个小型背斜、向斜互相叠加。区域上位于复向斜的东翼北段。同时，大规模花岗岩体侵入又造成了褶皱构造的残破或更加复杂化。

断裂构造：区域上存在北东东向、北西西向、近东西向和近南北向四组断裂构造。就其规模而言，北东东向断裂规模最大，北西西向次之，近南北向又次之，近东西向的最小。就其时代而言，近南北向断裂最老，近东西向次之，北西西向又次之，北东东向的断裂时代最新。就其对铁矿的影响而言，以北东东向断裂最为明显，对铁矿进行了错断。

1.3 岩浆岩

本区域花岗岩体为太古代片麻状花岗岩（γ12）和二长花岗岩（γ12），被称为朝仙岭花岗岩体，分布在北到歪头山，南至平顶山的大片地区，岩体巨大，活动强烈。其岩性以钾长花岗岩为主。在花岗岩体分布区内，可见到许多茨沟岩组和大峪沟岩组地层的残留和鞍山式铁矿小捕掳体，足见其对地层和铁矿的破坏作用之大[2]。

区域内，其它类的岩浆岩不甚发育，脉岩主要有辉绿岩脉、闪长玢岩脉等。

1.4 区域成矿规律

区域内构造基底为太古界鞍山群地层，其出露面积占1/3左右，另外大面积出露二长花岗岩及片麻状花岗岩，其出露约在1/2以上。寒武纪以后的地层零星出露，沟谷为第四系覆盖。区内出露的鞍山群地层，是产出鞍山式铁矿的基础。鞍山式铁矿的成因类型为火山—沉积变质铁矿床，受太古界克拉通控制，其基本特点是：产于下部鞍山群基性火山岩建造中的铁矿床，一般呈分散的多层状，矿床规模以中小型为主，主要是指抚顺等地中小型铁矿区带；产于中部鞍山群的中酸性—基性火山岩建造中的铁矿床，一般呈密集的多层状，矿床规模大、中、小型皆有，如歪头山—花岭沟铁矿带、棉花堡子—小汪沟—关门山—大河沿铁矿带。

而区内出露的地层为太古界中部鞍山群（茨沟岩组、大峪沟岩组），是寻找“鞍山式”铁矿的有利层位。

鞍本地区鞍山式铁矿的磁场，按其特征基本上可分为两大类：一类是异常规模大，呈带状分布，强度大，梯度陡，形态规整，这类异常大都属鞍山群上部樱桃园组之铁矿，因为矿体规模大、产状陡，直接出露地表或近地表，以它的异常高大而著称。另一类异常强度也较大，但规模小，异常表现复杂而零乱，这类异常通常为中部鞍山群铁矿引起。

通过对以往资料的分析研究，认为在歪头山至北台一带，较大磁异常通常是在该异常北部呈较大强度的正负相间的杂乱异常，向南异常强度变低，形成宽缓磁异常特征，反映矿体北部埋深浅，纵向褶皱发育，向南矿体侧伏，埋深逐渐加深的特点，如马耳岭铁矿、棉花堡子铁矿、大小汪沟和梨树沟铁矿。再者由于褶皱影响，在异常北部的负异常也是矿致异常反映，并且在矿体深部褶皱转弯处易形成厚大矿体，如棉花堡子铁矿、北台铁矿等。

歪头山至北台区内广泛分布有与地层走向大致相同的磁异常（走向北北西到南南东），且多为低缓磁异常。此种磁异常不仅分布在鞍山群地层上，也分布于二长花岗岩或片麻状花岗岩上。鞍山—本溪一带多年的铁矿勘查资料证明，鞍山群地层中的磁异常皆由铁矿引起，其解释是唯一的，就是说，区域内广泛存在有各种规模的铁矿体。

区域内现已发现的有歪头山铁矿床、北台铁矿床、马耳岭铁矿床、棉花堡子铁矿床、大小汪沟铁矿床和梨树沟铁矿床。上述矿床勘查开发及研究，亦为本区域内铁矿找矿指明了方向。

2 矿区地质特征

矿区内主要出露鞍山群茨沟组地层。茨沟岩组由斜长角闪岩、黑云变粒岩、黑云石英片岩组成，并夹有多层磁铁石英岩及透闪磁铁石英岩、大理岩等。其原岩建造为一套以基性—中酸性火山岩为主夹硅铁质岩、泥质碳酸盐岩的沉积—火山建造，此层位是产出“鞍山式”铁矿的主要含矿岩系之一，是本区找矿的主要层位。矿区内沟谷中大都为第四系所覆盖。地层多以单斜层产出，局部可见倒转等特征。断裂构造多发育在矿区南部二长花岗岩或片麻状花岗岩中，走向多为北北西和北东向。这些断裂构造皆为成矿后期构造，与成矿无关，仅对矿体有切割破坏作用。区内出露的岩浆岩主要为太古界侵入岩，其岩性为二长花岗岩及片麻状花岗岩，其上也多存在磁异常，可能为其中含有鞍山群或仅有铁矿的捕虏体所致，这些磁异常地段也是铁矿找矿的有利部位。各矿区地质特征分述如下：

1、歪头山设备库矿区地层为太古界鞍山群茨沟组（Arancg）及新生界第四系（Q）。鞍山群茨沟组地层地表未出露，其上为新生界第四系所覆盖，呈捕虏体状零星分布于太古宙花岗岩之中。地层走向北北西或南北，倾向南西或正西，倾角32～66°。主要岩性为斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、阳起磁铁石英岩。构造不发育，为一单斜层。岩浆岩发育广泛，主要为太古界片麻状花岗岩（γ）和二长花岗岩（ηγ）。片麻状花岗岩岩性为黑云母花岗岩和黑云母斜长花岗岩。片麻状花岗岩分布在上部，二长花岗岩分布在下部。

2、小柳峪矿区总体上为一单斜岩层，地层和构造比较简单，但层间褶皱发育。出露的地层为太古界鞍山群茨沟组（Arancg）及新生界第四系（Q）。鞍山群茨沟组地层分布于矿区的南部，呈捕虏体状零星分布于太古界片麻状花岗岩之中。地层走向北北西或南北，倾向南西或正西，局部受构造及片麻状花岗岩侵入的影响向正东、正南倾，倾角19～76°。主要岩性为斜长角闪岩、角闪黑云片岩、阳起磁铁石英岩、黑云磁铁石英岩、条带磁铁石英岩、含铁斜长角闪岩。构造不甚发育。局部见小型揉皱，但规模较小。断裂构造不发育，仅在矿区西南角有一条走向断裂F1,呈北西～南东走向，将闪长玢岩错断，断距30m，倾向、倾角不明。处于矿体边部，未对矿体造成破坏。北西向断裂构造为闪长玢岩脉所充填。岩浆岩较发育，分布于矿区的北部。主要为太古界花岗岩,其岩性为二长花岗岩（ηγ）、片麻状花岗岩岩（γ），岩性为黑云母花岗岩、黑云母斜长花岗岩。区内脉岩有闪长玢岩（δμ）、闪斜煌斑岩（χ）、伟晶岩（ρ）。其中以闪长玢岩脉分布最广，并大部分对矿体起破坏作用。

3、边牛堡西矿区地表全部为第四系所覆盖，第四系厚9～17m。据以往钻孔资料结果，第四系以下主要为花岗岩，其中夹有薄层状的斜长角闪岩，厚9.74～10.81m。

4、果木园子矿区内地层简单，为太古界鞍山群茨沟组（Arancg）及新生界第四系（Q）。构造不发育，为一单斜层。倾向西，倾角45°左右。岩浆岩广泛发育，主要为太古界侵入岩,其岩性为二长花岗岩（ηγ）和片麻状花岗岩（γ）。片麻状花岗岩其岩性为黑云母花岗岩、黑云母斜长花岗岩。

5、韭菜沟矿区内出露的地层为太古界鞍山群茨沟组（Arancg）和新生界第四系。茨沟组地层走向北北西，倾向南西。倾角30～60°。主要岩性为斜长角闪岩、磁铁石英岩、黑云斜长片麻岩及少量的黑云变粒岩等。构造较简单，褶皱构造发育，断裂构造不甚发育。岩浆岩主要为太古界侵入岩,其岩性为二长花岗岩（ηγ）。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

区内铁矿体产于鞍本地体中的太古界鞍山群茨沟组内，太古界花岗岩～绿岩地体构成区域基底。铁矿层为层状、似层状、透镜状，矿石为黑白相间的条带状或条纹状，有时呈块状。矿石一般为磁铁贫矿。因而，本区内铁矿床应为沉积变质成因的“鞍山式”铁矿床。

3.2 找矿标志

呈包体状的茨沟组表壳岩是“鞍山式”铁矿的找矿前提；铁矿石具有强磁性，可以引起磁异常，经物探采样检测资料，区内其它岩石磁性较弱或不具磁性，可利用物探磁法进行辅助找矿。

4 资源潜力评价

目前鞍本地区地表出露的铁矿均已发现，高精尖磁异常绝大部分已评价。通过研究分析认为今后寻找铁矿的关键地段是复杂磁异常区和低缓磁异常区，通常这些矿区显示的是磁异常形态很不规则，正负异常交替。如歪头山—北台一带磁异常总体走向为近南北向或北北东向展布，较大磁异常通常是在该异常北部呈较大强度的正负相间的杂乱异常，向南异常强度变低，形成宽缓磁异常特征，反映矿体北部埋深浅，纵向褶皱发育，向南矿体侧伏，埋深逐渐加深的特点，如马耳岭铁矿、棉花堡子铁矿、大、小汪沟和梨树沟铁矿。再者由于褶皱影响，在异常北部的负异常也是矿异常反映，并且在矿体深部褶皱转弯处易形成厚大矿体，如棉花堡子铁矿、北台铁矿等。而本区广泛分布1000nT或2000nT自行封闭低缓磁异常，且负异常多见，因异常值低，每个异常分布范围皆不太大，故以往地质工作中均未引起地质工作者的注意。本次评价，通过磁法工作资料，在矿区中北部发现多个低缓异常，异常值一般在1000～2000nT。根据该区岩（矿）石磁性特征，近矿围岩和花岗岩均呈微弱磁性和无磁性，经综合研究所得及对个别异常查证，这些低缓磁异常应由磁铁石英岩引起，即磁异常与磁铁石英岩有一一对应关系，故这些磁异常区具有极高的工作价值。通过本次评价工作，初步查明工作区内低缓磁异常和复杂磁异常均为铁矿体引起，进一步进行地质工作，有望在小露头矿体下发现中小型铁矿床。

根据本次物探磁法工作成果。共发现23个磁异常。在五个矿区对其中的8个磁异常进行了地质验证。根据验证结果，采用类比法，推测未验证的磁异常区铁矿资源潜力，预测（334）？为4200～4700万吨。