摘 要:遼寧鞍山—本溪地區(qū)是我國(guó)最重要的沉積變質(zhì)型鐵礦礦集區(qū),從上世紀(jì)以來(lái),相繼發(fā)現(xiàn)了一批超大型、大中型鐵礦,諸如弓長(zhǎng)嶺鐵礦、北臺(tái)鐵礦等。本溪賈家堡子鐵礦是我省近期通過(guò)航磁異常所發(fā)現(xiàn)的又一處中型鐵礦床。該文通過(guò)對(duì)該礦床地層、構(gòu)造、巖漿巖及磁異常等方面分析,詳細(xì)闡述了該礦床成礦的地質(zhì)特征、地球物理特征、礦床成因及找礦標(biāo)志。
關(guān)鍵詞:磁鐵石英巖 航磁異常 成礦帶 沉積變質(zhì)鐵礦
中圖分類號(hào):P618 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)04(b)-0238-01
遼寧本溪賈家堡子鐵礦位于鞍山—本溪鐵礦成礦帶的東部本溪鐵礦集中區(qū)內(nèi),其大地構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)膠遼臺(tái)隆太子河-渾江臺(tái)陷,四級(jí)構(gòu)造單元為遼陽(yáng)-本溪凹陷。
1 礦區(qū)地質(zhì)特征
礦區(qū)地表出露的為寒武系、震旦系及青白口系蓋層,未見(jiàn)太古宙含鐵巖系出露;蓋層為較平緩的單斜巖層,構(gòu)造簡(jiǎn)單。鐵礦體賦存于蓋層之下約1100 m深度以下,與上覆巖層呈角度不整合接觸。
1.1 地層
礦區(qū)地層出露,由下而上有太古代鞍山群茨溝組、大峪溝組;上元古代青白口系釣魚臺(tái)組;古生代寒武系,地層分布于測(cè)區(qū)的南部和北部邊緣;第四系分布于河谷、山間凹谷。地層由新到老如下。
1.1.1 鞍山群
大峪溝組(Arandy):黑云變粒巖、二云變粒巖、淺粒巖、含電氣淺粒巖、二云石英片巖,二云石英片巖,白云石英片巖,夾磁鐵石英扁豆體。
茨溝組(Arancq):斜長(zhǎng)角閃巖、角閃片巖、綠泥角閃片巖、黑云變粒巖夾二云石英片巖、角閃變粒巖、磁鐵石英巖。磁鐵石英巖:黑灰色、中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),以條帶狀構(gòu)造為主,局部見(jiàn)到致密塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為磁鐵礦和石英,粒度一般在0.5~1 mm,最大2 mm,最小0.2 mm,磁鐵礦含量60%~65%,石英30%~35%,角閃石5%,由于其磁鐵礦含量較高構(gòu)成鐵礦體。
1.1.2 青白口系
釣魚臺(tái)組(Qbd):灰白色厚層石英巖,海綠石英砂巖、頁(yè)巖。
1.1.3 寒武系
下統(tǒng)堿廠組(∈1j):灰綠色頁(yè)巖、灰色鮞狀灰?guī)r、黃綠色含海綠砂巖。
1.2 構(gòu)造
礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要分布在測(cè)區(qū)的西南部,是寒嶺構(gòu)造帶的一部分。斷裂構(gòu)造發(fā)育在含礦的茨溝組地層中,對(duì)礦體有較大影響。F1:與寒嶺-偏嶺大斷裂帶相平行,距寒嶺斷裂帶約1 km。該斷裂在礦區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)約800 m,走向25°~30°,傾向南東,傾角20°~50°,屬北東走滑逆沖斷裂。
1.3 巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要為太古代晚期或元古代早期的微斜混合巖,分布在西北部,面積約占測(cè)區(qū)一半。由于區(qū)域變質(zhì)作用的影響,使其發(fā)生活化、變形變質(zhì)和重結(jié)晶作用,構(gòu)成了區(qū)域性變形變質(zhì)巖石,稱為變質(zhì)深成侵入體。
2 地球物理特征
2.1 區(qū)域地球物理特征
本溪賈家堡子航磁異常以往是一個(gè)未被驗(yàn)證的航磁異常,從1∶20萬(wàn)航磁等值線異常資料顯示,鞍-本地區(qū)為平穩(wěn)高背景磁異常區(qū),反映了古老基底巖區(qū)磁場(chǎng)特性。本溪賈家堡子磁異常(58~100號(hào)航磁異常)具有明顯正負(fù)異常,以賈家堡子為中心,北側(cè)為負(fù)異常,南側(cè)為正異常,異常形態(tài)呈北東向橢圓狀展布,具明顯的異常中心,異常值很高(最高達(dá)ΔT>4000 nT)。異常以1000 nT等值線圈閉,異常形態(tài)呈橢圓形,異常北東走向,長(zhǎng)軸4 km,短軸0.5 km;通過(guò)磁性參數(shù)測(cè)定,本溪地區(qū)磁鐵礦石磁化率變化范圍在1000~1300000×10-64πSI之間,剩余磁化強(qiáng)度變化范圍在500~460000×10-3A/M之間;而區(qū)內(nèi)的其它巖性一般無(wú)磁性或弱磁性。由此推斷工作區(qū)內(nèi)的磁異常均由磁鐵礦引起。
2.2 礦體磁異常特征
本溪賈家堡子地區(qū)航磁異常規(guī)模大,并且為單個(gè)異常,異常中心明顯,異常中心ΔT為4000 nT。異常在本鋼賈家堡子鐵礦區(qū)北側(cè),沿北西45°方向展布,工作區(qū)內(nèi)異常沒(méi)有閉合,異常帶長(zhǎng)度約300m,寬度150m左右,兩側(cè)為負(fù)異常,左側(cè)負(fù)異常值變化范圍較緩,右側(cè)正負(fù)異常值變化劇烈,推測(cè)該異常體傾向南西,正異常帶內(nèi)△T值大多在1000~3000 nT之間變化,最大值為3321 nT,地表表現(xiàn)為第四紀(jì)覆蓋,但在工作區(qū)旁邊可以到鐵礦的露頭,故推斷引起該處高磁異常的地質(zhì)體為上述出露鐵礦向地下的延伸。
3 礦體地質(zhì)特征
工作區(qū)鐵礦呈板狀賦存于太古宙變質(zhì)上殼巖系茨溝組地層中,屬于沉積變質(zhì)型礦床,即鞍山式磁鐵石英巖型貧鐵礦。
3.1 礦體形態(tài)
本溪賈家堡子鐵礦床為隱伏的單一礦體,礦體埋深40~240 m,控制礦體延長(zhǎng)300 m,沿傾向延深約150 m,為一總體走向北西向板狀體。礦體厚度由西向東逐漸變薄,平均垂直厚度61 m。礦體產(chǎn)狀247°∠68°,深部有變緩趨勢(shì),礦體厚度變化系數(shù)為79.52%,品位變化系數(shù)為15.38%,礦床平均品位ω(TFe)26.38%。
3.2 礦石質(zhì)量
礦體由磁鐵石英巖組成,礦石呈灰黑色,中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),多具條紋條帶狀構(gòu)造。礦石金屬礦物主要有磁鐵礦及少量黃鐵礦、磁黃鐵礦。磁鐵礦:鋼黑色、粒狀、自形晶或半自形晶,強(qiáng)磁性,ω(MFe)含量為20%~30%。脈石礦物含量變化較大,主要有石英和角閃石,局部含少量石榴石。石英:呈白色或乳白色,半透明,油脂光澤,他形粒狀,含量50%~60%;角閃石:黑綠色,自形半自形柱狀,含量10%~20%。
3.3 礦石類型
按鐵礦物劃分為磁鐵礦石;按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分為條紋、條帶狀鐵礦石。礦石工業(yè)類型為需選鐵礦石。礦床礦石品位多為20.10%~31.88%,工業(yè)類型為需選礦石,屬易選礦石。
3.4 礦石圍巖和夾石
礦體直接圍巖為斜長(zhǎng)角閃巖,間接圍巖為黑云變粒巖。礦體中的夾石主要為綠泥片巖和絹云母石英片巖,夾石厚度均小于2 m,故對(duì)礦體影響不大。
4 礦床成因及找礦標(biāo)志
4.1 礦床成因
根據(jù)礦床圍巖產(chǎn)狀、形態(tài)和礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造組成,說(shuō)明礦床為海底火山沉積變質(zhì)鐵礦,屬鞍山式鐵礦。礦床賦存于太古宙變質(zhì)上殼巖中,是在太古宙變質(zhì)上殼巖形成早期,海底火山沉積建造中含有鐵質(zhì),由于地質(zhì)環(huán)境和物理、化學(xué)作用,使鐵質(zhì)組分相對(duì)富集,經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用改造而成礦。
4.2 找礦標(biāo)志
(1)“鞍山式”鐵礦為火山-沉積成因,普查區(qū)鐵礦主要富集在茨溝巖組中,是找尋鐵礦的主要層位。
(2)礦體上部具有明顯的航磁異常和地磁異常,礦體的規(guī)模與異常的規(guī)模和強(qiáng)度成正比。
參考文獻(xiàn)
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