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        遼寧阜新宅山土鐵礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

        2022-02-09 08:09:10陳軍典楊紅恩羅銀花韓曉濤白昕冉
        西部探礦工程 2022年12期

        李 奇,陳軍典,楊紅恩,羅銀花,韓曉濤,白昕冉,金 源,衣 欣,吳 曼

        (1.阜新市自然資源事務(wù)服務(wù)中心,遼寧 阜新 123000;2.遼寧省物測(cè)勘查院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110031;3.遼寧有色勘察研究院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110013;4、遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110033;5.遼寧省有色地質(zhì)勘查總院有限責(zé)任公司〈遼寧省有色地質(zhì)局勘查總院〉,遼寧 沈陽 110013)

        1 區(qū)域地質(zhì)

        礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)北緣(Ⅰ)、內(nèi)蒙地軸南端(Ⅱ)、遼西沉陷(Ⅲ)、舊廟斷凸(Ⅳ)的南側(cè)。區(qū)域上新太古宙片麻巖作為基底,中生代蓋層為白堊系義縣組(K1y)和孫家灣組(K2s)(圖1)。

        新太古宙片麻巖主要為小牽馬嶺片麻巖、白廠門片麻巖等,其中小牽馬嶺片麻巖是沉積變質(zhì)型鐵礦的主要含礦層位。

        中生界白堊系義縣組(K1y)多形成陡峻的山嶺,巖性主要為流紋巖、流紋質(zhì)角礫巖、斑狀流紋巖、灰綠色安山巖,是火山作用的產(chǎn)物,該組地層以角度不整合上覆于新太古代小牽馬嶺片麻巖單元(Ar3xqgn)之上。

        中生界白堊系孫家灣組(K2s)礫巖出露在大五家子一帶,巖性主要為礫巖、砂巖和角礫巖。

        區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以褶皺為主,主要為石場(chǎng)背斜和平安地向斜構(gòu)成的復(fù)背斜。斷裂構(gòu)造多成群出現(xiàn),產(chǎn)狀110°~120°∠75°~85°。

        區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有元古代閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、輝綠巖、角閃巖等,晚古生代正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖和閃長(zhǎng)巖,中生代的二長(zhǎng)花崗巖和石英二長(zhǎng)花崗巖,這些巖體多見晚期巖漿巖侵入早期巖漿巖或變質(zhì)巖中。

        2 礦區(qū)地質(zhì)

        2.1 地層

        礦區(qū)內(nèi)地層出露單一,為新太古代小牽馬嶺片麻巖單元(Ar3xqgn),巖性為黑云斜長(zhǎng)角閃片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖、含石榴石黑云角閃片麻巖、混合巖化斜長(zhǎng)角閃片麻巖,產(chǎn)狀:走向50°~75°,傾向南東,傾角55°~87°,該層位是磁鐵石英巖的主要賦礦層位。

        2.2 構(gòu)造

        礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育,屬大喜營(yíng)子倒轉(zhuǎn)單斜構(gòu)造,呈NE50°~55°,倒轉(zhuǎn)巖層傾角56°~65°,局部右陡左緩。單斜構(gòu)造內(nèi)發(fā)育斷裂構(gòu)造,使局部地段出現(xiàn)地層產(chǎn)狀變化,逆斷層F2,走向北5°西,傾向北東,傾角65°~70°,落差10~50m。

        2.3 脈巖

        區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育,以花崗巖脈、閃長(zhǎng)巖脈為主,局部可見煌斑巖脈、角閃石巖脈和石英脈,多呈NE、NNE、NEE向展布,產(chǎn)狀受構(gòu)造控制。NNE向脈巖對(duì)區(qū)內(nèi)礦體有穿插破壞作用,BE 向脈巖則基本與礦體平行,NEE或EW向脈巖對(duì)礦體影響不大。

        2.4 磁異常情況

        通過高精度磁法測(cè)量工作,礦區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)背景值在2500~3500NT 之間,大于3000NT 的區(qū)段多與鐵礦體有關(guān),以3000NT為異常下限圈出4條磁測(cè)異常區(qū)。異常強(qiáng)度一般在3000~6000NT,最高可達(dá)10000NT,異常呈北東向條帶狀展布,異常峰值突出,形態(tài)規(guī)整,邊界較清晰,梯度較陡,與已知鐵礦體上的磁場(chǎng)特征基本一致。

        3 礦床地質(zhì)

        3.1 礦體地質(zhì)特征

        礦區(qū)內(nèi)鐵礦體主要賦存于新太古代小牽馬嶺片麻巖單元(Ar3xqgn)黑云斜長(zhǎng)角閃片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖內(nèi),鐵礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致[1]。

        礦區(qū)內(nèi)共圈出鐵礦體8條,其中規(guī)模較大的礦體為T3、T8和T10。

        T3 礦體呈透鏡狀、似層狀,分布宅山土采區(qū)的中部,延長(zhǎng)250m左右,延深25m,最大見礦厚度9.58m,最小見礦厚度6.65m,平均厚度8.12m,礦體受F2斷層影響,被斷開,沿走向和傾向厚度變化較大,礦體連續(xù)性較差,產(chǎn)狀145°∠55°,有2 個(gè)槽探工程控制礦體,礦體平均品位MFe23.37%,賦存標(biāo)高400~453m。

        T8 礦體呈透鏡狀,分布在二采區(qū)西北部,延長(zhǎng)300m 左右,最大見礦厚度13.64m,最小見礦厚度3.88m,平均厚度8.23m,沿走向和傾向厚度變化較大,礦體連續(xù)性較差,總體產(chǎn)狀傾向155°∠76°~77°由槽探3個(gè)、平硐2個(gè)控制,延深95m,賦存標(biāo)高400~479m,平均品位MFe23.41%。

        T10 礦體呈透鏡狀,分布在二采區(qū)西北部,延長(zhǎng)360m 左右,最大見礦厚度8.44m,最小見礦厚度2.98m,平均厚度5.71m,沿走向和傾向厚度變化較小,礦體連續(xù)性較好,總體產(chǎn)狀傾向155°∠73°~75°,由槽探4 個(gè)、淺井4 個(gè)工程控制,延深55m,賦存標(biāo)高431~508m,平均品位MFe24.03%。

        其他礦體特征見表1。

        表1 其他礦體特征一覽表

        3.2 礦石質(zhì)量

        3.2.1 礦石礦物成分

        礦區(qū)的鐵礦為含赤鐵磁鐵礦石,呈灰黑色,多見不等粒狀變晶結(jié)構(gòu)、針柱狀變晶結(jié)構(gòu)和鱗片狀變晶結(jié)構(gòu),以條紋條帶狀構(gòu)造為主。礦石中礦物成分簡(jiǎn)單,金屬礦物主要為磁鐵礦,并含有少量的赤鐵礦和黃鐵礦,脈石礦物為石英、斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等。

        3.2.2礦石化學(xué)成分

        礦區(qū)內(nèi)鐵礦體平均品位MFe23.73%。磁性鐵(MFe)與全鐵(TFe)呈正相關(guān)特征。鐵礦中有害組分有SiO2、S、P 等。其中SiO2主要賦存于石英當(dāng)中,S 主要賦存于以黃鐵礦中,S含量多小于0.03%。

        鐵物相分析見表2,SiFe 平均含量4.32%;CFe 平均含量1.73%;SfFe平均0.67%。SiFe+CFe+SfFe之和為6.72%>3%。

        表2 鐵物相分析結(jié)果一欄表

        3.3 礦石類型和品級(jí)

        根據(jù)表2,20 件樣品中有14 件礦石MFe/(TFe-SiFe-SfFe-CFe)=88.48%≥85%,可見礦區(qū)內(nèi)礦石以磁性鐵礦石為主,有少部分弱磁性鐵礦石,工業(yè)類型屬需選鐵礦石,因此,礦區(qū)內(nèi)鐵礦石屬于需選磁性貧鐵礦石。

        3.4 礦體圍巖和夾石

        礦區(qū)內(nèi)鐵礦體主要賦存于小牽馬嶺片麻巖中,礦體的圍巖一般為片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖和變粒巖,礦體與圍巖的界線十分清楚,礦體中的夾石較少,規(guī)模較小,出露不規(guī)則,對(duì)礦體的完整性沒有太大影響。礦體的頂?shù)装鍑鷰r和夾石中有用、有益及有害組分含量很少。

        4 成礦地質(zhì)條件分析

        遼西新太古宙片麻巖的原巖主要為拉斑玄武質(zhì)的超基性—基性火山巖,期間夾有酸性火山碎屑巖及含鐵硅質(zhì)建造,同時(shí)伴有層狀或似層狀侵入的橄欖巖、輝石巖和角閃石巖。小牽馬嶺單元片麻巖原巖組合類似遼東地區(qū)鞍山群下部組合,普遍發(fā)育硅鐵建造,較穩(wěn)定、厚度大,是遼西重要含鐵層位,形成時(shí)代同屬于新太古代,是沉積變質(zhì)型鞍山式鐵礦床形成的最重要時(shí)期[2]。含礦建造屬于中基—基性火山沉積建造,主要巖性組合為斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖、磁鐵石英巖,變質(zhì)相為角閃巖相,常見礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、石英、透閃石、綠泥石等,以粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主,礦石類型主要為磁鐵石英巖。磁鐵礦礦床嚴(yán)格受層位控制,主要賦存于角閃巖相中[8]。

        5 礦床成因及找礦標(biāo)志

        5.1 礦床成因

        阜新北部含鐵巖系位于遼寧西部的新太古代變質(zhì)巖系中,這套巖系主要呈北東向展布,主要由麻粒巖相和鐵鋁榴石角閃巖相的變質(zhì)巖組成,原巖為火山巖及少量陸源碎屑沉積巖。成礦所需的鐵與硅質(zhì)主要由地幔噴氣或噴漿作用提供,噴氣或噴漿進(jìn)入海水后形成鐵硅質(zhì)化學(xué)沉積巖;化學(xué)沉積巖經(jīng)區(qū)域變形變質(zhì)作用及變質(zhì)分異作用,形成條紋條帶狀硅鐵建造的沉積變質(zhì)型鐵礦。

        5.2 找礦標(biāo)志

        5.2.1 地層與圍巖標(biāo)志

        區(qū)域內(nèi)磁鐵礦體賦存于新太古代小牽馬嶺片麻巖單元(Ar3xqgn)中,黑云斜長(zhǎng)片麻巖常相變?yōu)楹谠平情W斜長(zhǎng)片麻巖—角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖及斜長(zhǎng)角閃巖—斜長(zhǎng)角閃片麻巖,斜長(zhǎng)角閃巖—斜長(zhǎng)角閃片麻巖常為鐵礦的底板。含鐵層位的巖石組合經(jīng)常為角閃斜長(zhǎng)角閃巖—斜長(zhǎng)片麻巖—磁鐵石英巖型。新太古代小牽馬嶺片麻巖單元(Ar3xqgn)是尋找磁鐵礦的有利層位、直接標(biāo)志。

        5.2.2 構(gòu)造標(biāo)志

        區(qū)域變質(zhì)作用強(qiáng)烈,內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)發(fā)育,尤其是早期構(gòu)造發(fā)育地帶,更有利于沉積變質(zhì)型磁鐵礦的形成。

        5.2.3 物探標(biāo)志

        鐵礦石具有強(qiáng)磁性,在鐵礦體出露地段或礦體埋深較淺的情況下可引起很強(qiáng)的磁異常;在埋深較大的情況下,可引起低緩磁異常,因此可根據(jù)異常所處的地質(zhì)背景解釋磁異常是否由鐵礦引起,磁異常是尋找鐵礦的間接標(biāo)志[9]。

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