淺析弓長(zhǎng)嶺鐵礦床二礦區(qū)深部富鐵礦地質(zhì)特征

劉廣新

（遼寧省冶金地質(zhì)四0 四隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 遼陽(yáng)111000）

1 概述

遼寧鞍本地區(qū)是我國(guó)最大的鐵礦資源產(chǎn)地，該區(qū)太古界鞍山群變質(zhì)巖層中產(chǎn)出多層鐵礦，即著名的“鞍山式鐵礦”，弓長(zhǎng)嶺礦區(qū)磁鐵石英巖的成因目前已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，為太古宙沉積變質(zhì)型鐵礦[1]。已累計(jì)探明保有資源儲(chǔ)量超100 億噸。其中，弓長(zhǎng)嶺鐵礦床是該區(qū)中部的一個(gè)特大型鐵礦床，又分為一礦區(qū)、二礦區(qū)、三礦區(qū)和老嶺～八盤嶺區(qū)四個(gè)礦區(qū)，二礦區(qū)也是我國(guó)最重要的磁鐵富礦產(chǎn)地之一。2007 年級(jí)2014 年先后兩次對(duì)該區(qū)進(jìn)行接替資源找礦，通過(guò)12 個(gè)超1200m[2]、4 個(gè)超1650m 深度鉆孔，在二礦區(qū)深部累計(jì)獲得鐵礦石資源量超1 億噸，其中富鐵礦5000 萬(wàn)噸。品位高達(dá)67.20%[3]。為弓長(zhǎng)嶺礦業(yè)公司可持續(xù)發(fā)展提供了有力的資源保障。

2 礦床地質(zhì)特征

弓長(zhǎng)嶺鐵礦床在大地構(gòu)造上位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)、膠遼臺(tái)隆、營(yíng)口寬甸隆起、遼陽(yáng)－本溪凹陷、鞍山凸起和歪頭山凸起的接觸部位，遼陽(yáng)向斜東南部的復(fù)合部位。區(qū)內(nèi)出露地層有太古宇鞍山巖群、下元古界遼河群、上元古界震旦系、古生界寒武系、奧陶系、中生界侏羅系及新生界第四系。

太古代鞍山群構(gòu)造層為礦區(qū)內(nèi)的基底構(gòu)造層。它由下部千枚巖層、鐵礦層及上部千枚巖層組成，展布方位東部為290°，西部為315°，呈一向南西凸的弧形。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造按褶皺軸向與巖層走向的關(guān)系，可分成縱向褶皺與橫向褶皺。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，具有多期性，按其空間展布與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系可分為走向斷層、斜交斷層與橫斷層[4]。受斷層影響而使部分鐵礦體產(chǎn)生了位移、重疊和切割，但其總斷距一般不大。區(qū)內(nèi)分布有大面積太古代晚期弓長(zhǎng)嶺花崗巖的侵入，同位素年齡為18～19 億年，與鞍山群茨溝組地層呈侵入交代接觸關(guān)系。另有，與太古代花崗巖化有關(guān)的長(zhǎng)英巖脈和石英脈分布。

礦區(qū)內(nèi)區(qū)域變質(zhì)作用發(fā)育，形成有斜長(zhǎng)角閃片麻巖、白云大理巖、大理巖、石墨片巖、云母片巖、石英巖、變粒巖角閃巖等變質(zhì)巖系。

3 礦體特征

本礦床為沉積變質(zhì)型（即鞍山式）鐵礦，礦體賦存于太古界鞍山群茨溝組中，主要工業(yè)礦體7 層，分別為下含鐵帶Fe1、Fe2，上含鐵帶Fe4、Fe6，兩個(gè)含鐵帶間Fe3 和硅質(zhì)層FeS，鐵礦層總體走向120～160°，北東傾，傾角60～85°。各層相互平行，主礦體走向延長(zhǎng)4800m，傾向延伸1500m 以上，總厚度165m左右。其中Fe6 礦體規(guī)模最大，占礦體總量的50%以上。

礦區(qū)內(nèi)礦石類型分為需選鐵礦和富鐵礦兩種。富礦體主要賦存在Fe6 和Fe4 貧鐵礦層中，另外有少部分賦存再FeS 中。富礦體兩側(cè)圍巖蝕變明顯，一般由富礦體向外依次為石榴鎂鐵閃巖－綠泥石化石榴鎂鐵閃巖－石榴綠泥巖－綠泥巖－綠泥斜長(zhǎng)角閃巖或綠泥石英片巖。

4 弓長(zhǎng)嶺富鐵礦成礦規(guī)律

通過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的勘查及研究工作，對(duì)于弓長(zhǎng)嶺富鐵礦的成礦規(guī)律，前人取得了非常顯著的成果[4-7]，地質(zhì)工作者基本達(dá)成了一致，簡(jiǎn)要總結(jié)以下幾點(diǎn)：

富鐵礦體由貧鐵礦磁鐵石英巖蝕變?nèi)ス杌患桑湟?guī)模與貧鐵礦的規(guī)模成正比關(guān)系，因此貧鐵礦層規(guī)模越大找到富礦體的規(guī)模越大。

富鐵礦體的生成受T1、F4 等斷裂構(gòu)造控制，尤其是傾角陡的延深大的縱向?qū)娱gT1 斷裂帶最為明顯。

富鐵礦體在空間分布上與晚期鉀長(zhǎng)花崗有關(guān)。在空間分布上靠近本區(qū)的晚期鉀長(zhǎng)花崗?fù)饨佑|帶的范圍內(nèi)。在時(shí)間上富鐵礦成礦年齡與區(qū)內(nèi)晚期鉀質(zhì)花崗巖的侵入活動(dòng)時(shí)間18～19 億年基本上是同期的[8]。因此，富鐵礦無(wú)論在空間、時(shí)間上都是圍繞著晚期鉀質(zhì)花崗巖體外接觸帶分布。

富鐵礦體與蝕變巖伴生，一般厚大富鐵礦體蝕變巖有規(guī)模大、蝕變程度強(qiáng)、礦物成分復(fù)雜等特點(diǎn)，富鐵礦體圍巖基本有含鐵系數(shù)高的石榴綠泥巖、鎂鐵石榴綠泥巖。

在地表貧鐵礦層氧化帶內(nèi)熱液活動(dòng)產(chǎn)生的鏡鐵礦化富集帶及其分布規(guī)律，可作為深部有磁鐵富體賦存的標(biāo)志。

5 深部富鐵礦預(yù)測(cè)及查明地質(zhì)特征

通過(guò)歷次勘查工作及以往成礦規(guī)律預(yù)測(cè)，二礦區(qū)富礦體由北西向東南側(cè)伏，并向深部厚度有增大的趨勢(shì)，因此2013 年對(duì)二礦區(qū)深部進(jìn)行了資源潛力預(yù)測(cè)工作并圈定了深部找礦靶區(qū)，本次預(yù)測(cè)資源量利用礦床含礦系數(shù)法進(jìn)行探求資源量，通過(guò)2010 年儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告中資料分析，最終估算確定該區(qū)鐵礦體含礦率為0.72‰，依據(jù)此參數(shù)對(duì)深部礦體進(jìn)行推測(cè)，預(yù)測(cè)鐵礦體資源量約2 億噸。富鐵礦體5000 萬(wàn)噸[9]。

該次工作為2014 年接替資源勘查工作指明了方向，通過(guò)勘查工作，對(duì)二礦區(qū)東南采區(qū)深部的富鐵礦體有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)并圈定了具有工業(yè)價(jià)值的礦體。

2014 年接替資源勘查范圍-800m～-1300m 水平標(biāo)高第六層鐵（Fe6）中富鐵礦體發(fā)育最好，富鐵礦資源量占本次估算范圍內(nèi)的95%以上，在的19 線～25 線4 條勘探線鉆孔全部揭露富鐵礦體。礦體延長(zhǎng)1000m，延伸在-1300m 水平標(biāo)高以下。在19～25 剖面共計(jì)五個(gè)鉆孔控制。

富鐵礦體產(chǎn)狀與貧礦體基本一致，總體呈似層狀，礦體走向305～315°，傾向北西，大致傾角40～50°。呈層狀或似層狀，局部為復(fù)雜的薄層脈狀，時(shí)有分枝現(xiàn)象，礦體內(nèi)部有交代殘留的磁鐵石英巖及蝕變巖夾層。-460m 一下富礦體主要賦存在Fe6 和Fe4 層中，F(xiàn)e6 富鐵礦體延長(zhǎng)1000m 延伸500m，礦體厚度變化較大，一般在在0.8～54m 之間，平均厚度20.22m，厚度變化系數(shù)24.33%，礦石自然類型主要為磁鐵平爐富礦。Fe6 礦體受構(gòu)造褶皺及熱液交代作用的影響，礦體形態(tài)變化較大，礦體在19 線-400m～-600m 有富集現(xiàn)象，向-800m 水平標(biāo)高有細(xì)小富鐵礦體延伸并有尖滅趨勢(shì)。而23 線在-800～-1000m 水平標(biāo)高有褶皺富集變厚的趨勢(shì)，呈囊狀厚大富鐵礦體，厚達(dá)54m。Fe4富鐵礦體延長(zhǎng)300m 延伸500m 平均厚度5m。

6 結(jié)論

通過(guò)兩期接替資源勘查工作，進(jìn)一步驗(yàn)證了弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富鐵礦的主要控礦因素：本區(qū)貧鐵礦層、構(gòu)造作用和巖漿活動(dòng)是富鐵礦成礦作用統(tǒng)一整體中相互制約。富鐵礦產(chǎn)出明顯受其嚴(yán)格控制，表現(xiàn)在空間上共生，時(shí)間上和諧。

更清晰了該區(qū)富鐵礦的找礦標(biāo)志：古老的鞍山巖群變質(zhì)地質(zhì)體是“鞍山式鐵礦”的找礦前景，在一定規(guī)模的硅鐵建造條帶狀鐵礦層才能找到較大規(guī)模富鐵礦體，富鐵礦生成明顯褶皺和斷裂構(gòu)造控制，蝕變巖是尋找富鐵礦的重要標(biāo)志，與晚期花崗巖活動(dòng)的外接觸帶。

目前已有鉆探工程4 個(gè)剖面均有富礦揭露，對(duì)比剖面形態(tài)自19 線～25 線褶皺軸有向深部延伸的趨勢(shì)，可推測(cè)出礦體在21 線-600m～-800m 水平標(biāo)高、25 線-900m～-1300m 水平標(biāo)高有存在富礦體富集的可能性。

根據(jù)富鐵礦賦存規(guī)律及截止目前的勘查成果，推測(cè)在東南區(qū)深部仍有一定規(guī)模的富鐵礦體存在。為下一步尋找富鐵礦指明了方向。