吉林省臨江市大栗子鐵礦中東部菱鐵礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

黃靜　王迪　楊鐵軍

摘要：吉林省臨江市大栗子鐵礦是具有百年開(kāi)采歷史的老礦山，本次勘探的菱鐵礦屬“大栗子式鐵礦”主要礦種之一。通過(guò)對(duì)成礦區(qū)域地質(zhì)背景，結(jié)合礦區(qū)以往詳細(xì)地質(zhì)資料可知，菱鐵礦床主要賦存于大栗子組H4大理巖地層中及H4大理巖地層和H3千枚巖地層接觸部，鐵礦體生成時(shí)間處在碳酸鹽沉積的中期與晚期，就空間而論，與碳酸鹽建造同時(shí)沉積生成，大栗子式菱鐵礦床成因應(yīng)屬熱液迭加沉積變質(zhì)型礦床。

關(guān)鍵詞：大栗子；菱鐵礦床；成礦規(guī)律；地質(zhì)特征；控礦因素

1成礦區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置為：中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）遼東臺(tái)隆（Ⅱ）太子河-渾江陷褶斷束（Ⅲ）老嶺斷塊（Ⅳ）與鴨綠江凹褶斷束銜接部位。成礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要為脆性斷裂，以北東向?yàn)橹鳎蔽飨虼沃３傻V區(qū)出露地層屬中元古界老嶺群大栗子組。“大栗子鐵礦”賦存于大栗子組地層里。

2礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于老嶺復(fù)背斜南東翼，鴨綠江深斷裂北側(cè)。

2.2地層與巖石

大栗子鐵礦出露地層屬中元古界老嶺群大栗子組。前人（葉連俊先生）將該組劃分7個(gè)巖性段，即H1至H7。在中東部區(qū)內(nèi)僅見(jiàn)H3至H6，現(xiàn)將區(qū)內(nèi)地層自下而上敘述如下：

H3：出露于礦區(qū)北側(cè)邊部，主要由蘭綠色千枚巖組成，夾三層大理巖，中下部夾薄層變質(zhì)粉砂巖。大理巖自西而東由三層變?yōu)閮蓪樱液穸茸儽　４罄韼r單層厚度1cm左右，個(gè)別地段可達(dá)10cm。變質(zhì)粉砂巖單層厚度在5cm左右，該層總厚度380-400m。

H4：分布于礦區(qū)的北部，主要由大理石組成，間夾一至二層千枚巖。千枚巖每層厚2-4m，少數(shù)地段可達(dá)16m，千枚巖于H4層任何部位均有產(chǎn)出。該層由西至東厚度逐漸增加。總厚度60-180m。

H5：出露于礦區(qū)中部，面積較廣。頂部為淺灰至灰白色薄層狀大理巖，層位穩(wěn)定，厚1-25m左右。上部棕褐色絹云母千枚巖，夾薄層大理巖或扁豆?fàn)畲罄韼r；下部為灰綠色千枚巖夾薄層大理巖或其扁豆體。大理巖單層厚度一般10cm-4m，局部10-13m。從西至東大理巖夾層由少增多。總厚度260-560m。

H6：出露于礦區(qū)南側(cè)。灰綠、淺綠色千枚巖為主，夾大理巖。大理巖單層厚度不等，數(shù)厘米至數(shù)米，局部厚達(dá)10m-13m，總厚度>300m。

區(qū)內(nèi)地層走向呈北東65°-80°展布，傾向南南東，傾角為35°-25°。

2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖脈不太發(fā)育，主要見(jiàn)于鉆孔中，充填于北東或北西向斷裂中，有閃長(zhǎng)玢巖、輝綠巖。區(qū)內(nèi)所見(jiàn)脈巖較少，規(guī)模很小，是成礦后期形成，對(duì)礦體沒(méi)有破壞作用。

2.4地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地層走向呈北東55°-80°展布，傾向南東，傾角自北西至南東，由55°-40°轉(zhuǎn)變?yōu)?5°-25°。

礦區(qū)內(nèi)分布大栗子組地層，由于受區(qū)域構(gòu)造影響，產(chǎn)生了北西向，南東向強(qiáng)大的擠壓力，形成北東向壓性構(gòu)造與北西向張性構(gòu)造。前者表現(xiàn)形式為褶皺和斷裂構(gòu)造，以東岔向斜和同向斷裂為代表，后者表現(xiàn)形式為斷裂構(gòu)造。

圖1 大栗子鐵礦中東部地質(zhì)圖

1-大羅圈河組，2-千枚巖，3-千枚巖夾大理巖，4-大理巖夾少量千枚巖，5-千枚巖夾大理巖，6-千枚巖夾少量大理巖，7-大理巖，8-逆斷層，9-斷層，10-向斜軸，11-推測(cè)地層界線，12-鐵礦體

3礦體地質(zhì)

3.1礦體特征

根據(jù)據(jù)現(xiàn)有工作程度和工程控制程度，共有3條鐵礦體，編號(hào)為fs5、fs13-1、fs3-2，均為隱伏礦體。fs5號(hào)礦體為主礦體，其次為fs13-1號(hào)礦體，fs13-2號(hào)礦體規(guī)模最小。

3條鐵礦體均賦存于大栗子組H5、H4、H3地層中，順層產(chǎn)出，礦體上下盤(pán)圍巖以大理巖為主，其次為大理巖與千枚巖互層或千枚巖。礦體與圍巖界線清楚，呈整合接觸。礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，總體走向60°-70°，傾向南東，傾角40°-15°。礦體分布的標(biāo)高-20-181m。在勘探地段范圍內(nèi)，礦體總體形態(tài)比較規(guī)則，呈層狀、似層狀，沿走向、傾斜方向均是中間部位較厚，向兩端逐漸變薄至尖滅。各層中礦體規(guī)模不等，彼此迭置近似平行產(chǎn)出，就空間位置可分3個(gè)礦體，現(xiàn)分?jǐn)⑷缦拢?/p>

fs5號(hào)鐵礦體分布于16-22線之間，由15個(gè)鉆孔控制，7個(gè)孔見(jiàn)礦，工程控制間距為100×100m，礦體控制延長(zhǎng)100m-296m，控制最大延深214m。賦存標(biāo)高-20m至181m，礦體埋深410m-540m。真厚度1.96m—25.77m，平均真厚度9.28m，礦體厚度變化系數(shù)為88.98%，屬較穩(wěn)定類型。TFe品位在32.36%-39.50%間，平均品位34.37%，礦體品位變化系數(shù)為5.23%，屬均勻類型。礦體走向65°±，傾向155°，傾角21°-33°±。鐵礦體在走向上呈層狀、似層狀，在傾向上呈似層狀或扁豆?fàn)睢o(wú)論在走向上還是傾向上，礦體均出現(xiàn)中間厚，品位高，兩邊薄，品位低現(xiàn)象。

fs13-1號(hào)礦體分布于14—18線之間，由11個(gè)鉆孔控制，5個(gè)孔見(jiàn)礦，工程控制間距為100×100m，礦體控制最大延長(zhǎng)213m，最大延深98m，賦存標(biāo)高83至-96m，礦體埋深450-636m。真厚度1.00m-10.70m，平均真厚度4.74m，礦體厚度變化系數(shù)為104.44%，屬較穩(wěn)定類型。TFe品位一般在32.45%-35.12%，平均品位為34.09%，礦體品位變化系數(shù)為1.82%，屬均勻類型。礦體走向65°±，傾向155°，傾角32°±。鐵礦體在走向上呈層狀，在傾向上呈似層狀或扁豆?fàn)睢?/p>

fs13-2號(hào)只在18線見(jiàn)到，由單孔控制，控制標(biāo)高3m，真厚度8.79m，TFe平均品位35.58%，礦體特征及產(chǎn)狀同fs13-1礦體類似。

圖2 大栗子鐵礦中東部18線地質(zhì)剖面圖endprint

1-鉆孔位置及編號(hào) 2-采礦權(quán)邊界 3-鐵礦體位置及編號(hào) 4-坑道

3.2礦石特征

3.2.1礦石礦物成分

鐵的礦石礦物主要以菱鐵礦為主，尚有少量的黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、亦見(jiàn)微量的褐鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物有方解石、石英、綠泥石等。

菱鐵礦呈棕灰、棕黃色細(xì)粒塊狀，局部有粗粒，粒徑1-3mm，含量占組成礦物85—95%。黃鐵礦呈少量星點(diǎn)狀分布，但分布不均勻；方鉛礦、閃鋅礦局部聚集，呈星點(diǎn)狀分布，含量不高。石英、方解石等脈石礦物含量不多，為菱鐵富礦。

礦石平均含硫量0.95%，（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）比值一般為1.36-7.34，屬堿性礦石，個(gè)別為半自熔礦石（0.67）。

3.2.2礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，呈自形、半自形不等顆粒，粒徑1-3mm，局部0.1-0.5mm，粒徑微小者顯示致密結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造。塊狀構(gòu)造由自形、半自形不等粒狀菱鐵礦組成，菱鐵礦顆粒間彼此作鑲嵌形式，其表面呈混濁狀。條帶狀構(gòu)造由菱鐵礦組成，礦石條帶由黑色碳質(zhì)及泥質(zhì)物構(gòu)成，條帶稠密，顆粒直徑1毫米左右。

4成礦規(guī)律

4.1礦床成因

菱鐵礦體賦存于碳酸鹽建造的大理巖層中，或產(chǎn)于大理巖與千枚巖接觸部位，就部位來(lái)看，居碳酸鹽建造層的上部及中部，出現(xiàn)的部位相當(dāng)穩(wěn)定。鐵礦體生成時(shí)間處在碳酸鹽沉積的中期與晚期，就空間而論，與碳酸鹽建造同時(shí)沉積生成，這一點(diǎn)可由礦體與圍巖整合接觸、產(chǎn)狀一致作為佐證。

礦體與圍巖界線清楚，比較規(guī)則，礦體形態(tài)不復(fù)雜，顯示膨脹、狹縮造成厚度不均勻的特點(diǎn)，中心部位膨大，邊緣逐漸變薄的不規(guī)則的似層狀、扁豆?fàn)睢?/p>

礦體同圍巖接觸部位普遍不具蝕變現(xiàn)象。礦石普遍呈自形至半自形晶粗粒，不等粒變晶結(jié)構(gòu)，粒徑較粗大，可達(dá)1—3mm。局部可見(jiàn)熱液菱鐵礦脈，交代、切割菱鐵礦體，時(shí)見(jiàn)經(jīng)礦體頂?shù)捉缑嫦驀鷰r中伸出的細(xì)小分枝脈。

總觀菱鐵礦體上述地質(zhì)特點(diǎn)，我們認(rèn)為礦體與圍巖同時(shí)沉積生成，是同生沉積礦床。后經(jīng)地殼運(yùn)動(dòng)，在區(qū)域變質(zhì)作用下，礦石結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，生成粒徑不等的變晶結(jié)構(gòu)。在斷裂和裂隙發(fā)育之處，含鐵礦液充填交代礦體，與此同時(shí)生成了菱鐵礦細(xì)脈。綜上所述，大栗子式菱鐵礦床成因應(yīng)屬熱液迭加沉積變質(zhì)型礦床。

4.2成礦規(guī)律

大栗子式鐵礦賦存在大栗子組地層的H2至H7六個(gè)層位中，以H4、H5兩個(gè)層位為主要含礦層，本次勘探的菱鐵礦體主要賦存層位為H3至H5。礦體的分布與大理巖關(guān)系密切，礦體主要產(chǎn)于H4層中大理巖或大理巖與千枚巖的接觸部位。

（1）菱鐵礦體賦存在H4層上部及中部和H4層與H3層接觸部。

（2）礦體呈疊置產(chǎn)出，彼此相互近于平行。

（3）礦體中夾石多出現(xiàn)在礦體厚大部位，層數(shù)不多。

（4）礦體呈似層狀或扁豆?fàn)睿c圍巖順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致，礦體總體上延深大于延長(zhǎng)。

4.3找礦標(biāo)志

（1）大栗子組H3-H5地層是菱鐵礦賦存層位，巖性主要為大理巖或大理巖夾千枚巖。

（2）根據(jù)已知礦帶地質(zhì)特征，按礦體賦存規(guī)律的認(rèn)識(shí)，沿H3-H5巖層的延長(zhǎng)或延深尋找新的礦段來(lái)擴(kuò)大遠(yuǎn)景。

（3）大栗子礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，沿東岔向斜核部及其褶皺構(gòu)造發(fā)育部位找礦。

參考文獻(xiàn)：

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