吉林省临江市东风矿区铁矿床地质赋存规律及找矿标志
2021-04-01袁普普
陈 强,袁普普,王 迪,黄 静
(1.通化钢铁集团大栗子矿业有限责任公司,吉林临江134600;2.吉林省有色金属地质勘查局六〇二队,吉林白山134300)
1 成矿区域地质背景
矿区大地构造位置处于矿区所处大地构造位置:辽—吉—朝古元古代活动带内,属于太子河—浑江—鸭绿江—利源台陷(Ⅲ-2),老岭隆起(Ⅳ-4)和鸭绿江凹陷(Ⅳ-5)内。
研究区先后经历了太古宙陆核形成、古元古代辽吉洋、新元古代和古生代大陆板内盖层沉积及中—新生代大陆边缘活动带等四个主要发展阶段。
研究区太古宙地质体主要分布在老岭变质核杂岩的核部,走向为北东—南西向展布,由变质表壳岩和英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩等组成,其中深成花岗岩质岩石中分布有呈残块状表壳岩(不足10%)。
研究区南侧太古代基底逐渐加深,古元古界沉积厚度加大。区内出露的变质岩系为古元古代老岭群,原岩以沉积岩为主,接受了绿片岩相变质。岩浆活动较少,线性构造十分显著。
2 矿区地质特征
2.1 矿区地层与岩石
研究区主要出露有古元古代老岭群地层。
(1)达台山岩组。达台山岩组系1960年长春地质学院吉南区测队在浑江市榆木桥子公社二道羊岔所建,指分布在老岭山脉两侧及浑江两岸。由变质砾岩、长石石英砂岩、绢云石英片岩等组成。该组与上覆珍珠门组呈整合接触,覆盖在不同的太古宙地质体之上。达台山岩组、林家沟岩组的长石石英岩、绢云石英片岩及石英岩,底部夹砾岩,顶部夹红柱石炭质板岩,岩石地球化学以富硅为特点,其原岩为一套砾岩—长石英砂岩—粉砂质页岩的岩石组合,该组底部砾岩中砾石成分复杂,脉石英较多,其余为混合花岗岩、磁铁石英岩等,磨圆较好为次浑圆状,基底胶结,胶结物为泥质和砂质,变质后为绢云母和绿泥石,显示底砾岩的特点。其上的长石石英岩—绢云石英片岩,具有一定的韵律性。
(2)珍珠门组。岩石组合主要为大理岩类,局部发生硅化、透闪石化等,岩石原岩以白云质灰岩为主,相当于镁质碳酸盐岩沉积建造,并发生绿片岩相变质作用。矿产主要有胶磷矿、滑石矿、硫铁矿、铅、锌、铜、金等。珍珠门组与下伏地层整合接触。
(3)花山组。该组地层主要分布于老岭山脉南部,岩性以片岩为主,其中所夹大理岩都是钙质大理岩,片岩岩石地球化学以高Al2O3、K2O,低CaO、MgO为特点其原岩为一套发育在成熟陆壳上的富钾粘土岩或页岩;大理岩为钙质大理岩,原岩为石灰岩。
(4)临江组。临江岩组主要分布于通化县和平—东江、通化市夹皮沟—金厂、临江县临江镇附近。岩石组合为厚层—薄层长石石英岩、石英岩夹十字石二云片岩、含榴二云片岩等,原岩为各类砂岩粘土岩及泥岩等,以富铝高硅为特征。侵入花山组、临江组的伟晶岩中白云母的K-Ar年龄为1823Ma~1800Ma(王集源和吴家弘,1984)。
(5)大栗子组。该组岩石组合可划分为三段:一段以二云片岩、绢云千枚岩为主,底部二云片岩夹薄层石英岩,向上石英岩减少;二段:以二云石英片岩、绢云千枚岩夹三层大理岩,大理岩中赋存赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿;三段:底部为厚层大理岩,向上过渡为绢云千枚岩与薄层大理岩互层,上部为千枚状片岩夹薄层石英岩与大理岩及镁质大理岩。
2.2 地质构造
老岭背斜是区内构造主体,为北东向复式背斜,两翼发育着一系列走向逆断层和与其直交的横向正断层。在大栗子—临江一带前者渐转为近东西走向,后者近南北走向。
东风铁矿区构造为这一构造的一部分,东岔向斜为基底构造,为老岭背斜次级构造。盖顶作弧峰状分布,其地层走向多近东西。
2.3 侵入岩
区内岩浆岩主要集中分布于老岭背斜轴部,次为沿鸭绿江分布的火山岩和侵入体。
3 矿体地质
本次勘查的新Ⅰ号矿体为大栗子式铁矿。矿体赋存于老岭群大栗子组H7层下部。矿体位于矿区南部(F2断层下盘)-Ⅷ-ⅩⅧ勘探线之间,赋存标高-58~-356m。矿体呈似层状,沿走向褶皱弯曲,矿体总体走向75°,倾向南东,倾角30°~60°。
矿体由21个钻孔控制,走向长410m,倾斜最大延伸375m,厚度2.52~16.74m,平均厚度7.11m,厚度变化系数52.21%,矿体品位ω(TFe)48.96%~65.00%,平均品位ω(TFe)55.08%,品位变化系数10.12%。根据矿石中主要铁矿物成分和含量,矿石的自然类型确定为菱铁矿、磁铁矿、赤铁矿混合型矿石。矿石中以赤铁矿为主,磁铁矿次之,菱铁矿最少。
工业类型为炼铁用铁矿石。
4 矿床赋存规律及找矿标志
4.1 矿床赋存规律
铁矿体赋存于F2断层下盘大栗子组H7层下部千枚岩夹变质粉砂岩中,层位稳定,产状与围岩一致,界线清楚。矿体分布空间均在H7底部,分布标高-58~-356m,微向南东方向侧伏。
矿体呈似层状,连续具夹层,走向北东东,倾向南西,沿走向褶皱弯曲,平均厚度7.28m,平均品位55.08%。矿体中间厚度大,TFe品位较高,向边部厚度变薄,TFe品位亦有所下降。
区内断裂构造发育,矿体与围岩接触部,经常有断裂构造存在。而围岩中的次一级裂隙则成了后期热液活动的良好条件,因此,在矿体顶、底板围岩中普遍显示出不同强度的蚀变现象,如赤铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、矽化及褪色现象等。对找矿和深部勘探均有指导意义。
4.2 找矿标志
本区铁矿石为赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿复合型矿石,因此含有一定磁性,因此地表磁异常为该矿床的重要找矿标志。
矿体的顶、底板的千枚岩中由远至近往往出现赤铁矿化由弱至强的现象,因此赤铁矿化为该矿床的重要找矿标志。