遼寧省本溪縣偏嶺鎮紅光一帶地質特征及鐵礦成因討論

孫龍泊

遼寧省第七地質大隊，遼寧丹東 118003

0 引言

鐵礦是鋼鐵工業的基本原料，廣泛應用于國民經濟的各個部門和人民日常生活的各個方面[1]，具2006年統計，目前我國鐵礦石探明儲量為581.19億噸，平均品位32.7%，其中貧礦占總量的97.7%，富礦很少。我國2010年進口鐵礦石量約5億噸，所需鐵礦石對外依存度為53%～65%，是世界鐵礦市場用量最大的國家。而近幾十年來，鐵礦一直沒有作為主攻礦種，鐵礦勘查工作基本處于停滯狀態，新發現礦產地和新增儲量很少，因此加大鐵礦勘查力度，保證礦石的供給迫在眉睫[2]。

該區位于遼寧省本溪縣高官鎮金家堡子-砬子溝一帶，行政區劃隸屬于遼寧省本溪縣高官鎮（原偏嶺鎮）紅光村和新農村管轄。區域內主要礦產有鐵礦、銅礦。鐵礦主要為火山-沉積變質成因的“鞍山式”鐵礦床，分布在高官田家堡子、滾子溝、金家堡子、西麻戶、新農川連溝-西溝一帶。上述各礦床至今均有不同程度的開采。銅礦主要分布在高官鎮一帶，以矽卡巖型礦床為主，次為斑巖型（細脈浸染型）銅礦，其規模不大。近年來，通過對本區礦產資源的進一步研究，對該區的地質特征、礦床成因、成礦規律和找礦標志及資源前景有了新的認識。

1 區域地質概況

1.1 地質概況

工作區所處的大地構造位置，處于中朝準地臺（Ⅰ）膠遼臺隆（Ⅱ）鐵嶺～靖宇臺拱（Ⅲ）撫順凸起（Ⅳ）的南西端，南側與太子河～渾江臺陷毗鄰。區域內出露的地層主要為太古界鞍山群通什村組（Art）。南部有震旦系橋頭組（Zq），青白口系南芬組（Qnn）、釣魚臺組（Qnd），寒武系中下統，北部有侏羅系小東溝組（J3x），白堊系小嶺組（J3xl）。區域內經歷了多期次強烈構造運動，褶皺構造十分發育且復雜。總體以東西向為主，并有南北向、北東向及北西向等多種方向的褶皺構造。而已知的斷裂構造不多。較大的區域性斷裂構造，僅有區域南部北東東向寒嶺～偏嶺斷裂。該斷裂為遼寧地質誌中的17號斷裂，是形成于中生代的壓扭性巖石圈斷裂，長度＞200km，沿斷裂局部見火山巖。另外，區域西南部沿龍溝～馬房子輝綠玢巖脈長10余公里，走向與寒嶺～偏嶺大斷裂一致，時代也為中生代，二者應為同一組斷裂構造。區域內巖漿巖很發育，主要以太古代早期混合花崗巖為主，其次有印支期輝綠玢巖，燕山期的花崗巖、花崗斑巖、花崗閃長巖、閃長玢巖、正長巖。工作區內以輝綠巖為主，對鐵礦體局部有破壞影響。

該區附近出露的地層除局部分布在河谷中的第四系以外，廣泛分布鞍山群通什村組一段和二段，該組以富含黑云母為特征，夾角閃質巖石，局部有片麻巖。通什村組一段分布于礦區中～南部。由混合花崗巖、混合巖、混合質黑云角閃變粒巖等組成。區內該段尚未發現鐵礦體，地磁異常也較低。通什村組二段分布較廣。由黑云變粒巖、黑云角閃變粒巖夾磁鐵石英巖及鐵礦體等組成。該段中有較多小型鐵礦體，并有較多強度較高的地磁異常。該區內地層產狀變化較大，其主要原因是由復雜多變的褶皺造成的。該區附近經歷了多期次構造運動，發生了多次復雜的面理構造置換作用，致使構造面理極為復雜，很難合理恢復正常層序。區內斷裂構造不發育。區內巖漿巖發育，主要為太古代混合花崗巖，次為輝綠巖脈。混合花崗巖呈粉紅色～肉紅色，中粒花崗結構，塊狀構造。輝綠巖呈黑綠色，輝綠結構，塊狀構造。主要分布在礦區的西北部，對本區礦體有較大的破壞作用。

1.2 地球物理場特征

在遼寧省1：50萬航磁圖中，本區域為高正場區，是高官磁異常（＞500nT）的組成部分。區域內航磁異常多集中在礦區中部、北東部，異常部位經地面地質調查認為由磁鐵石英巖引起。

通過對區內主要巖（礦）石進行的磁參數測定，測試結果見表1。由巖礦石物性測試成果可以看出:測區東部的含磁鐵黑云角閃變粒巖的磁化率較高，其包裹磁鐵礦體，為本區的主要干擾因素。因此在解譯過程中采用物探與地質相結合的方法，排除該干擾因素。

表1 偏嶺鎮紅光鐵礦區物性參數測定一覽表

紅光鐵礦區磁場分布特點為：區內的北西和北東兩地磁場反映較強，磁異常規模相對較大，ΔT等值線連續，異常幅值較高，最高大于20 000nT，解譯為磁鐵石英巖引起。特別是北東部磁異常規模較大，通過測量結果顯示，測區的北東邊部磁異常未封閉。其次為測區的中部和中南部，磁異常規模較小，強度相對較弱，以串珠狀分布，總體走向北北西。

該區的地球物理場數據具有較重要的找礦指示意義。

2 礦體地質特征

截止目前，礦區內共發現具有一定規模的鐵礦體14個，其中有9條分布在該區西部，總體近南北走向，6條分布在該區東北部，總體呈北東東走向。另外在區內還見有一些規模很小的鐵礦透鏡體（厚度＜20cm）。總體而言，東部地區礦體規模、資源量較大，有隱伏、半隱伏礦體，磁異常規模也較大。

紅光一帶鐵礦體主要特征一覽表

本區磁鐵礦石耐氧化性能強，即使在風化疏松帶（一般深可達5m）磁鐵礦物也基本不變。故全礦區皆屬原生帶礦石。本礦區鐵礦石呈灰黑色，中細粒花崗變晶結構，條帶狀、塊狀構造，條帶寬1mm～3mm。礦石礦物為磁鐵礦，呈黑灰色，粒狀，粒徑0.2mm～2mm，具強磁性，含量在25%～55%。脈石礦物有石英、透輝石、局部見有紫蘇輝石及磷灰石等少～微量。其中以石英為主，石英為乳白色，粒狀，油脂光澤，含量50%～60%。透輝石和紫蘇輝石總含量為8%～16%，局部具透閃石化、次閃石化、綠泥石化和方解石化。全礦區鐵礦石平均品位為36.75%；二個組合樣的伴生有害組分平均含量SiO2為44.94%、P為0.81%、S為0.09%。

根據礦石結構構造、脈石及礦石礦物種類，本區礦石自然類型為條帶～塊狀石英磁鐵礦石。由礦物成分、化學成分（TFe含量）可見，礦石的主要含鐵礦物為磁鐵礦，TFe含量平均值為36.75%，故本區礦石工業類型為需選磁性鐵礦石[3]。

3 礦床成因分析

3.1 區域變質作用與成礦

根據地質和同位素年齡的綜合分析，遼寧太古代主要經受兩次區域變質作用，早期為28億年左右，晚期為25億年左右。28億年左右的區域中高溫使鞍山群下部地層遭受角閃巖相～麻粒巖相的區域變質作用，并伴有大規模的斜長（鈉質）混合巖化作用；25億年左右的鞍山運動使鞍山群大部分地層遭受高綠片巖相的區域變質作用和二長（鉀質）混合巖化作用。據《遼寧省區域地質志》，本區處于撫順下太古界分布區南緣，其西南部為上太古界分布區。礦區內主要發生兩期區域變質作用，即早太古代區域中高溫變質作用（角閃巖相）疊加晚太古代區域動力熱流變質作用（高綠片巖相）。遼河期的區域變質變形作用在本區未見明顯表現。

3.2 礦產成因及找礦標志

3.2.1 礦床成因

本區礦體賦存于太古界鞍山群通什村組中，嚴格受層位控制，該巖組的原巖建造屬含沉積巖的基性-中酸性火山沉積建造。區內巖石以黑云變粒巖為主，其次有角閃黑云變粒巖，黑云角閃變粒巖并遭受強烈的混合巖化作用。礦體為含磁鐵礦較高的磁鐵礦石英巖，具有變質巖巖控特征。從礦石礦物成份、粒度、清晰的條帶狀構造、僅有較輕微的變質熱液蝕變等特點上來看，區域變質作用應是最終的成礦過程。故該礦床屬受變質火山-沉積型鐵礦床。

3.2.1 找礦標志

第一，通石村組地層；第二，混合質黑云變粒巖中的磁鐵石英巖，其頂底板常為綠泥石化黑云角閃變粒巖；第三，合理地恢復褶皺構造、原巖建造，在富鐵的變質硅質巖層中找此類鐵礦；第四，具有明顯航磁和地磁異常的地區，一般1：20萬航磁異常≥400nT，地磁異常≥1000nT時，近地表處可能找到鐵礦體。

[1]張義勛，等.礦產資源工業要求手冊，2010(8).

[2]王寶金，等.吉林省鐵礦找礦潛力及找礦方向.地質與資源，2009，18(1).

[3]王德章，等.遼寧省本溪縣偏嶺鎮紅光鐵礦區普查報告，2007(11).