遼寧鞍本地區鐵礦成礦規律與資源潛力分析

張 朋，喬樹巖，姜海洋，石國明

（1.沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034；2.中煤地質工程總公司，北京100073；3.黑龍江省地質調查研究總院，黑龍江哈爾濱150036）

遼寧鞍本地區鐵礦成礦規律與資源潛力分析

張 朋1，喬樹巖2，姜海洋3，石國明3

（1.沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034；2.中煤地質工程總公司，北京100073；3.黑龍江省地質調查研究總院，黑龍江哈爾濱150036）

在成礦地質背景分析的基礎上，分析研究鞍本地區鐵礦床地質特征、成因類型和礦成礦規律，并對資源潛力進行了分析預測.研究表明：鞍本地區鐵礦均為變質條帶狀鐵礦，礦體具有層控性，該地區鐵礦資源潛力巨大，實現鐵礦找礦突破是完全可能的，在得出上述結論的基礎上同時提出了進一步工作部署建議.

鐵礦；成礦規律；資源潛力分析；鞍本地區；遼寧

鐵礦石作為一種不可再生資源成為發展鋼鐵工業所必需的主要礦產資源，在現代化工業建設中占全部原材料的70%［1］.遼寧省作為礦產資源大省，鋼鐵產量長期居于全國首位，為我國的經濟發展和建設事業做出了巨大貢獻.然而近年來鐵礦石需求急劇增加，供需已經開始出現缺口.鑒于此，國家和地方加大對鐵礦的勘查，新一輪的鐵礦勘查已經在全區展開.因此開展該區鐵礦成礦規律研究和資源潛力分析工作，對指導鞍山-本溪地區鐵礦勘查工作部署具有重要意義.本文是作者在近幾年該地區最新鐵礦資料總結的基礎上，對鞍本地區鐵礦所做的較全面的分析研究，以期推動對該區鐵礦床的深入研究與找礦工作.

1 成礦地質背景

鞍本地區地處華北地臺東北緣膠遼臺隆的西北部，是我國重要的太古宙花崗綠巖地體分布區.

區內分布有太古宇鞍山群中上部的茨溝巖組、大峪溝巖組和櫻桃園巖組［2］.本區大面積出露太古宙花崗質巖石，其中殘留為數眾多的表殼巖.其巖性組合主要有基性-中基性火山巖－硅鐵建造組合，主要分布在弓長嶺、歪頭山-北臺、南芬地區.中酸性火山巖－硅鐵建造組合，主要分布在棉花堡子-孟家堡子及本溪歡喜嶺.沉積巖－硅鐵建造組合，主要分布在鞍山市周邊的齊大山-西大背、東鞍山-西鞍山.這些含鐵巖系和TTG（花崗閃長巖－英云閃長巖－二長花崗巖）一起，構成了地殼的結晶基底.在富含鐵的表殼巖系內賦存沉積變質型的“鞍山式鐵礦”.已經發現和開發眾多大型、超大型鐵礦床，如弓長嶺、南芬、齊大山、東鞍山等等（圖1）.研究表明，南芬和弓長嶺鐵礦原巖建造為基性火山巖-中酸性火山雜砂巖、泥質巖硅鐵質建造，在時間、空間和成因上與海相火山作用密切相關，屬于火山沉積變質型，即阿爾戈馬型鐵礦.鞍山地區東鞍山和齊大山鐵礦原巖建造為泥質中酸性雜砂巖-硅鐵質沉積巖建造.已有的同位素側年結果顯示鞍本地區的沉積變質型鐵礦形成時代為新太古代，變質作用的類型為綠片巖—低角閃巖相［3-6］.

2 鐵礦床地質特征與成礦規律

2.1 礦床地質特征

遼寧鞍本地區是我國重要的鐵礦資源分布區，目前已勘查鐵礦區45處，其中超大型礦床6處，大型礦床17處，中小礦床14處，累計查明鐵礦資源儲量125.6×108t，保有鐵礦資源儲量 109.5×108t，占全省鐵礦保有資源儲量的93.8%.該地區主要鐵礦床類型為沉積變質型，礦床可分為條帶狀鐵建造型和變質碎屑巖-碳酸鹽巖型兩大類［7］，其中尤以前者分布最為廣泛.條帶狀鐵建造又可根據形成條件和成因再細分為阿爾戈馬型和蘇必利爾型2個亞類.阿爾戈馬型鐵礦是鞍本地區主要的鐵礦類型，形成于太古宙，分布廣泛.該類型礦床鐵礦體多數產在火山噴發間歇期的沉積巖（火山沉積巖）中［8］，不同的礦床在賦礦圍巖、礦體特征、礦體產狀、礦石礦物組成和礦石品位等方面都有諸多差別，鞍本地區主要鐵礦床具體地質特征見表1.

2.2 條帶狀鐵礦成礦規律

鞍本地區條帶狀鐵礦是火山沉積變質成因的，因此，條帶狀鐵礦成礦規律必然與含礦地層的原巖建造有著極為密切的關系.從鞍本地區鞍山群地層原巖建造與條帶狀鐵礦之間的相關關系來看，有以下幾點規律.

表1 鞍本地區變質條帶鐵礦主要特征簡表Table 1 Geological characteristics of the iron deposits in Anshan-Benxi area

（1）鞍山群各種原巖建造中均產有條帶狀鐵礦.太古宙鞍山群地層總的說來是一套沉積巖-火山巖建造.鞍本地區的鞍山群地層為中鞍山群茨溝組和上鞍山群的櫻桃園組.而撫順、遼南主要分布下鞍山群.其中下鞍山群原巖是一套基性火山巖建造；中鞍山群地層的原巖是一套沉積巖-火山巖建造；上鞍山群地層的原巖建造是一套火山巖-沉積巖建造［9］.以上所述類型不同的原巖建造中均產有條帶狀鐵礦，這表明條帶狀鐵礦可以產在多種類型的原巖建造之中.它既可以產在沉積巖-火山巖建造之中，也可以產在火山巖-沉積巖建造之中，又可以產在基性火山巖建造中.在鞍本地區鞍山群茨溝巖組主要分布在本溪地區，櫻桃園巖組主要分布在鞍山地區.

（2）不同類型原巖建造中條帶狀鐵礦的發育程度不同.在基性火山巖建造中的條帶狀鐵礦均為小凸鏡體，分布零星，只有少數是小型礦床，總儲量很小；在沉積巖-火山巖建造中，條帶狀鐵礦一般是多層的，大、中、小型礦床均有，總儲量較大；中酸性火山巖建造中的條帶狀鐵礦少，多層，礦床規模多數是小型，大型少，總儲量少；火山巖-沉積巖建造中的條帶狀鐵礦厚度最大，延長最遠，但主礦層只有一層，間或還有一個幾十米厚的小礦層，礦床規模是大型和特大型，總儲量也最大.

（3）本區鞍山群原巖建造的發育有一定的規律，條帶狀鐵礦的發育也有一定的規律.從原巖建造和條帶狀鐵礦發育的規律來看，沉積巖的發育與條帶狀鐵礦的發育呈明顯的正相關關系.地層中沉積巖的比例很小時，條帶狀鐵礦也很小，很少.地層中沉積巖的比例增大時，條帶狀鐵礦的規模增大，儲量增多.只有沉積巖大量出現時，才會有大型的條帶狀鐵礦床出現.

（4）條帶狀鐵礦與斜長角閃巖的關系密切，但又并非正相關關系.本區鞍山群地層中斜長角閃巖變質前的原巖是以拉斑玄武巖為主的基性火山巖［9］，它與條帶狀鐵礦之間的關系主要表現在：條帶狀鐵礦之上下盤圍巖及礦層中的夾層常為斜長角閃巖，即便是在火山巖-沉積巖建造中的鐵礦層上下盤及其夾層中，也可以見到很薄的斜長角閃巖薄層.然而另一方面在大片的、厚大的基性火山巖建造中，條帶狀鐵礦卻只是些小凸鏡體，規模小，數量少，連續性也不好.

3 鐵礦資源潛力分析

鞍本地區鐵礦資源勘查已有50多年歷史，累計查明鐵礦資源儲量125.6×108t，保有鐵礦資源儲量109.5×108t，占全省鐵礦保有資源儲量的93.8%.1949年以后鞍本地區鐵礦的勘查重點放在地表出露或埋藏較淺的高大磁異常的厚大“鞍山式”鐵礦上面.區內存在大量沒有進行深入研究的磁異常，如復雜磁異常和低緩磁異常類型鐵礦異常.這些異常規模較大，異常強度高，為鐵礦引起，對其進行評價有望發現一批有價值的鐵礦床.同時在部分已知的鐵礦床上，存在較多的剩余磁異常，經過正演計算表明大多為尚未發現的隱伏鐵礦體引起.通過異常驗證，許多礦床有望很大程度地增加資源儲量，如黑石砬子鐵礦床即是利用此方法進行印證，后經勘探證實由原來的1.9×108t增加到4.7×108t.

鞍本地區鐵礦具有明顯的層控性，許多大型、超大型鐵礦床勘探程度一般控制在沿傾斜延深500～700m（齊大山、東西鞍山勘探深度為700m左右；胡家廟子、眼前山、關門山、歪頭山、廟兒溝勘探深度為500m左右）.這些大型、特大型鐵礦已查明資源儲量117×108t，而且礦層厚大，延深穩定，鐵礦層大多未見尖滅的趨勢，推測礦層延深可達1500m.也就是說鞍本地區已勘探鐵礦區的深部還蘊藏資源儲量120×108t?遼寧省地質礦產調查院.遼寧省鞍本地區鐵礦資源潛力評價成果報告.2010..

研究和預測表明，鞍本地區已探明鐵礦資源儲量125.6×108t，已勘探礦區深部蘊藏鐵礦資源量120×108t.結合大量并未解譯和驗證的航磁異常，筆者認為鞍本地區鐵礦資源潛力巨大，鐵礦資源總量在300×108t以上.

4 工作部署建議

4.1 加強鞍本地區航磁異常解譯和驗證工作

鞍本地區鐵礦為層控型火山-沉積變質型鐵礦.區內鐵礦均會引起磁異常.磁法測量是研究區找鐵礦、鐵礦資源潛力評價和鐵礦資源量估算的重要手段.然而礦體的賦存狀態是復雜的，單層和多層、陡傾和緩傾、彎曲（褶皺）和平直、磁性體的大小和埋深等均對磁異常產生不同的影響.一個地區的磁異常特征是多種因素的綜合反映.因此，對磁異常正確的評價、解譯有助于該地區的鐵礦勘查.如：鞍山市磁異常規模巨大，對應鞍山地區周邊有數個大型、超大型鐵礦床；南芬磁異常對應南芬超大型鐵礦床.同時對磁異常的驗證工作對擴大鞍本地區鐵礦資源量具有不可替代的地位，如：對孟家異常進行評價驗證，基本圈定了孟家鐵礦磁異常范圍.孟家鐵礦磁異常，以1000 nT等值線控制長度為1000m，寬度一般在110～300m，其走向為北東東.異常中部2000 nT以上等值線不連續，東西形成兩個核部，其東部異常極大值為9613 nT，西部異常極大值為8242 nT，估計磁性體埋深不大.異常北側，異常梯度變化比南側略陡，北側呈現負磁場，而異常南側為平緩正磁場，依據磁場特征，推斷本區磁異常是由隱伏的磁鐵礦體引起，礦體向北傾斜，傾角較陡，有效磁化強度的傾角小于礦體傾角，礦體向下有一定的延伸，礦體的東部異常梯度比西部稍緩，埋深較深.異常的中部由于構造作用，礦體可能變窄.孟家地區除鐵礦為強磁性外，其他各種巖石均呈無磁性.所以本區磁異常為鐵礦體引起，鐵礦埋深平均40m左右，礦體延伸較大，呈層狀或似層狀，產狀較陡，礦層平均厚度60m左右.通過鉆探工程做深部驗證，在207.91～257.49m見到49.58m厚的鐵礦層.驗證結果與地面磁法解譯吻合，效果良好，礦床具有中型規模.

4.2 加大鐵礦勘查力度

地質找礦是實踐性很強的一項工作，要想在鞍本地區擴大鐵礦資源量必須具備2個條件：一是加大鐵礦勘查資金及工作量的投入力度，二是地質同仁要在鐵礦勘查過程中及時發現問題，解決問題，總結成功的經驗和失敗的教訓.在上述2個必備條件的基礎上，應在鐵礦成礦帶及為驗證大地航磁異常區有計劃地部署地質、面積性物探和深部驗證工作.

4.3 開展攻深找盲

鞍本地區鐵礦成因類型為沉積變質型，礦體主要受層位控制，主要礦體受單斜構造、褶皺構造控制，許多鐵礦深部不受控制.如齊大山鐵礦前期勘探深度至-500m標高（地下700m），累計查明鐵礦資源儲量123 976×104t，在-500m標高礦層沒有變薄尖滅的趨勢，推測礦層有較大延深.深部勘查若控制到-1400m標高（控制深度1600m），預期新增磁鐵貧礦13×108t，前期勘探深度至-700m標高，累計查明鐵礦資源儲量114 404×104t.東鞍山鐵礦在-700m標高礦層沒有變薄尖滅的趨勢，礦床東部磁異常經鉆探驗證為盲礦體所引起.深部勘查若控制到-1400m標高（控制深度1700m），預期新增磁鐵貧礦3×108t.類似的鐵礦區深部具有進一步找礦潛力的還有西鞍山鐵礦、陳臺溝鐵礦、胡家廟子鐵礦、小孤山鐵礦、關門山鐵礦等?遼寧省地質礦產調查院.遼寧省鞍本地區鐵礦資源潛力評價成果報告.2010..因此，深部找礦潛力很大.

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METALLOGENIC REGULARITIES AND RESOURCES POTENTIAL OF THE IRON DEPOSITS IN ANSHAN-BENXI AREA,LIAONING PROVINCE

ZHANG Peng1,QIAO Shu-yan2,JIANG Hai-yang3,SHI Guo-ming3

（1.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China;2.China Coal Geology Engineering Corporation,Beijing 100073,China;3.Heilongjiang Institute of Geological Survey,Harbin 150036,China）

On the basis of ore-forming geological setting,the geological characteristics,genesis types,metallogenic regularities as well as resources potential of the iron deposits in Anshan-Benxi area are analyzed.The research proves that the iron deposits are of banded iron formation type,controlled by the strata.With a great resources potential,the breakthrough in the iron exploration is expectable in the area.A suggestion for further work is also put forward.

iron deposit;metallogenic regularity;resources potential forecast;Anshan-Benxi area;Liaoning Province

1671-1947（2012）01-0134-05

P618.31

A

2011－06－17；

2011-08-08.編輯：李蘭英.

中國地質調查局“遼寧鞍山-本溪地區鐵礦深部綜合研究與找礦預測”項目（1212011085287）資助.

張朋（1983—），男，主要從事地質礦產勘查工作，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區黃河北大街1號，E-mail//geozhangpeng2010@163.com