遼寧省本溪市歪頭山—韭菜溝一帶鐵礦地質特征及資源潛力評價

孫 博

（遼寧省冶金地質勘查研究院有限責任公司，遼寧 鞍山 114038）

1 區域地質特征

1.1 地層

區域出露地層主要有太古界鞍山群、元古界青白口系細河群和古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系及新生界第四系地層。由于鞍山群以外的地層與鐵礦形成無關，因此不予敘述。下面主要敘述與鐵礦有關的太古界鞍山群地層[1]。

鞍山群地層按變質巖巖石組合及原巖建造可分為茨溝組、大峪溝組。

茨溝組（Arancg）：區域上大面積出露，主要分布在歪頭山、上柳河子、紅旗堡至高家堡子一帶，總體走向為北西—南東向展布。主要巖性為斜長角閃巖、黑云母變粒巖、黑云花崗片麻巖夾磁鐵石英巖、透閃磁鐵石英巖，局部夾大理巖等。原巖建造為一套以基性—中酸性火山巖為主夾硅鐵質巖、泥質碳酸鹽巖的沉積—火山巖建造。大致相當于綠巖帶的中部鈣堿性火山巖群的中下部巖系。變質程度為角閃巖相。

大峪溝組(Arand)：零星分布在區域南部，主要分布在燈塔縣貴家堡子、牛棚溝以東，總體走向近于南北。主要巖性為黑云變粒巖、斜長片麻巖、淺粒巖、黑云角閃斜長片麻巖夾磁鐵石英巖、斜長角閃巖，局部夾大理巖等。原巖建造為中酸性火山巖、火山碎屑巖為主，夾少量基性火山巖和沉積巖的沉積—火山巖建造。相當于綠巖帶中部鈣堿性火山巖群的上部巖系。變質程度為綠簾角閃巖相。

1.2 構造

區域構造基底為太古界鞍山群地層，經歷多次地殼運動，地質構造多次疊加，褶皺構造和斷裂構造均很發育。

褶皺構造：北起歪頭山、南至北臺的鞍山群地層，組成一個軸向為340～350°的復向斜構造。在這個復式向斜中，又有若干個小型背斜、向斜互相疊加。區域上位于復向斜的東翼北段。同時，大規模花崗巖體侵入又造成了褶皺構造的殘破或更加復雜化。

斷裂構造：區域上存在北東東向、北西西向、近東西向和近南北向四組斷裂構造。就其規模而言，北東東向斷裂規模最大，北西西向次之，近南北向又次之，近東西向的最小。就其時代而言，近南北向斷裂最老，近東西向次之，北西西向又次之，北東東向的斷裂時代最新。就其對鐵礦的影響而言，以北東東向斷裂最為明顯，對鐵礦進行了錯斷。

1.3 巖漿巖

本區域花崗巖體為太古代片麻狀花崗巖（γ12）和二長花崗巖（γ12），被稱為朝仙嶺花崗巖體，分布在北到歪頭山，南至平頂山的大片地區，巖體巨大，活動強烈。其巖性以鉀長花崗巖為主。在花崗巖體分布區內，可見到許多茨溝巖組和大峪溝巖組地層的殘留和鞍山式鐵礦小捕擄體，足見其對地層和鐵礦的破壞作用之大[2]。

區域內，其它類的巖漿巖不甚發育，脈巖主要有輝綠巖脈、閃長玢巖脈等。

1.4 區域成礦規律

區域內構造基底為太古界鞍山群地層，其出露面積占1/3左右，另外大面積出露二長花崗巖及片麻狀花崗巖，其出露約在1/2以上。寒武紀以后的地層零星出露，溝谷為第四系覆蓋。區內出露的鞍山群地層，是產出鞍山式鐵礦的基礎。鞍山式鐵礦的成因類型為火山—沉積變質鐵礦床，受太古界克拉通控制，其基本特點是：產于下部鞍山群基性火山巖建造中的鐵礦床，一般呈分散的多層狀，礦床規模以中小型為主，主要是指撫順等地中小型鐵礦區帶；產于中部鞍山群的中酸性—基性火山巖建造中的鐵礦床，一般呈密集的多層狀，礦床規模大、中、小型皆有，如歪頭山—花嶺溝鐵礦帶、棉花堡子—小汪溝—關門山—大河沿鐵礦帶。

而區內出露的地層為太古界中部鞍山群（茨溝巖組、大峪溝巖組），是尋找“鞍山式”鐵礦的有利層位。

鞍本地區鞍山式鐵礦的磁場，按其特征基本上可分為兩大類：一類是異常規模大，呈帶狀分布，強度大，梯度陡，形態規整，這類異常大都屬鞍山群上部櫻桃園組之鐵礦，因為礦體規模大、產狀陡，直接出露地表或近地表，以它的異常高大而著稱。另一類異常強度也較大，但規模小，異常表現復雜而零亂，這類異常通常為中部鞍山群鐵礦引起。

通過對以往資料的分析研究，認為在歪頭山至北臺一帶，較大磁異常通常是在該異常北部呈較大強度的正負相間的雜亂異常，向南異常強度變低，形成寬緩磁異常特征，反映礦體北部埋深淺，縱向褶皺發育，向南礦體側伏，埋深逐漸加深的特點，如馬耳嶺鐵礦、棉花堡子鐵礦、大小汪溝和梨樹溝鐵礦。再者由于褶皺影響，在異常北部的負異常也是礦致異常反映，并且在礦體深部褶皺轉彎處易形成厚大礦體，如棉花堡子鐵礦、北臺鐵礦等。

歪頭山至北臺區內廣泛分布有與地層走向大致相同的磁異常（走向北北西到南南東），且多為低緩磁異常。此種磁異常不僅分布在鞍山群地層上，也分布于二長花崗巖或片麻狀花崗巖上。鞍山—本溪一帶多年的鐵礦勘查資料證明，鞍山群地層中的磁異常皆由鐵礦引起，其解釋是唯一的，就是說，區域內廣泛存在有各種規模的鐵礦體。

區域內現已發現的有歪頭山鐵礦床、北臺鐵礦床、馬耳嶺鐵礦床、棉花堡子鐵礦床、大小汪溝鐵礦床和梨樹溝鐵礦床。上述礦床勘查開發及研究，亦為本區域內鐵礦找礦指明了方向。

2 礦區地質特征

礦區內主要出露鞍山群茨溝組地層。茨溝巖組由斜長角閃巖、黑云變粒巖、黑云石英片巖組成，并夾有多層磁鐵石英巖及透閃磁鐵石英巖、大理巖等。其原巖建造為一套以基性—中酸性火山巖為主夾硅鐵質巖、泥質碳酸鹽巖的沉積—火山建造，此層位是產出“鞍山式”鐵礦的主要含礦巖系之一，是本區找礦的主要層位。礦區內溝谷中大都為第四系所覆蓋。地層多以單斜層產出，局部可見倒轉等特征。斷裂構造多發育在礦區南部二長花崗巖或片麻狀花崗巖中，走向多為北北西和北東向。這些斷裂構造皆為成礦后期構造，與成礦無關，僅對礦體有切割破壞作用。區內出露的巖漿巖主要為太古界侵入巖，其巖性為二長花崗巖及片麻狀花崗巖，其上也多存在磁異常，可能為其中含有鞍山群或僅有鐵礦的捕虜體所致，這些磁異常地段也是鐵礦找礦的有利部位。各礦區地質特征分述如下：

1、歪頭山設備庫礦區地層為太古界鞍山群茨溝組（Arancg）及新生界第四系（Q）。鞍山群茨溝組地層地表未出露，其上為新生界第四系所覆蓋，呈捕虜體狀零星分布于太古宙花崗巖之中。地層走向北北西或南北，傾向南西或正西，傾角32～66°。主要巖性為斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、陽起磁鐵石英巖。構造不發育，為一單斜層。巖漿巖發育廣泛，主要為太古界片麻狀花崗巖（γ）和二長花崗巖（ηγ）。片麻狀花崗巖巖性為黑云母花崗巖和黑云母斜長花崗巖。片麻狀花崗巖分布在上部，二長花崗巖分布在下部。

2、小柳峪礦區總體上為一單斜巖層，地層和構造比較簡單，但層間褶皺發育。出露的地層為太古界鞍山群茨溝組（Arancg）及新生界第四系（Q）。鞍山群茨溝組地層分布于礦區的南部，呈捕虜體狀零星分布于太古界片麻狀花崗巖之中。地層走向北北西或南北，傾向南西或正西，局部受構造及片麻狀花崗巖侵入的影響向正東、正南傾，傾角19～76°。主要巖性為斜長角閃巖、角閃黑云片巖、陽起磁鐵石英巖、黑云磁鐵石英巖、條帶磁鐵石英巖、含鐵斜長角閃巖。構造不甚發育。局部見小型揉皺，但規模較小。斷裂構造不發育，僅在礦區西南角有一條走向斷裂F1,呈北西～南東走向，將閃長玢巖錯斷，斷距30m，傾向、傾角不明。處于礦體邊部，未對礦體造成破壞。北西向斷裂構造為閃長玢巖脈所充填。巖漿巖較發育，分布于礦區的北部。主要為太古界花崗巖,其巖性為二長花崗巖（ηγ）、片麻狀花崗巖巖（γ），巖性為黑云母花崗巖、黑云母斜長花崗巖。區內脈巖有閃長玢巖（δμ）、閃斜煌斑巖（χ）、偉晶巖（ρ）。其中以閃長玢巖脈分布最廣，并大部分對礦體起破壞作用。

3、邊牛堡西礦區地表全部為第四系所覆蓋，第四系厚9～17m。據以往鉆孔資料結果，第四系以下主要為花崗巖，其中夾有薄層狀的斜長角閃巖，厚9.74～10.81m。

4、果木園子礦區內地層簡單，為太古界鞍山群茨溝組（Arancg）及新生界第四系（Q）。構造不發育，為一單斜層。傾向西，傾角45°左右。巖漿巖廣泛發育，主要為太古界侵入巖,其巖性為二長花崗巖（ηγ）和片麻狀花崗巖（γ）。片麻狀花崗巖其巖性為黑云母花崗巖、黑云母斜長花崗巖。

5、韭菜溝礦區內出露的地層為太古界鞍山群茨溝組（Arancg）和新生界第四系。茨溝組地層走向北北西，傾向南西。傾角30～60°。主要巖性為斜長角閃巖、磁鐵石英巖、黑云斜長片麻巖及少量的黑云變粒巖等。構造較簡單，褶皺構造發育，斷裂構造不甚發育。巖漿巖主要為太古界侵入巖,其巖性為二長花崗巖（ηγ）。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

區內鐵礦體產于鞍本地體中的太古界鞍山群茨溝組內，太古界花崗巖～綠巖地體構成區域基底。鐵礦層為層狀、似層狀、透鏡狀，礦石為黑白相間的條帶狀或條紋狀，有時呈塊狀。礦石一般為磁鐵貧礦。因而，本區內鐵礦床應為沉積變質成因的“鞍山式”鐵礦床。

3.2 找礦標志

呈包體狀的茨溝組表殼巖是“鞍山式”鐵礦的找礦前提；鐵礦石具有強磁性，可以引起磁異常，經物探采樣檢測資料，區內其它巖石磁性較弱或不具磁性，可利用物探磁法進行輔助找礦。

4 資源潛力評價

目前鞍本地區地表出露的鐵礦均已發現，高精尖磁異常絕大部分已評價。通過研究分析認為今后尋找鐵礦的關鍵地段是復雜磁異常區和低緩磁異常區，通常這些礦區顯示的是磁異常形態很不規則，正負異常交替。如歪頭山—北臺一帶磁異常總體走向為近南北向或北北東向展布，較大磁異常通常是在該異常北部呈較大強度的正負相間的雜亂異常，向南異常強度變低，形成寬緩磁異常特征，反映礦體北部埋深淺，縱向褶皺發育，向南礦體側伏，埋深逐漸加深的特點，如馬耳嶺鐵礦、棉花堡子鐵礦、大、小汪溝和梨樹溝鐵礦。再者由于褶皺影響，在異常北部的負異常也是礦異常反映，并且在礦體深部褶皺轉彎處易形成厚大礦體，如棉花堡子鐵礦、北臺鐵礦等。而本區廣泛分布1000nT或2000nT自行封閉低緩磁異常，且負異常多見，因異常值低，每個異常分布范圍皆不太大，故以往地質工作中均未引起地質工作者的注意。本次評價，通過磁法工作資料，在礦區中北部發現多個低緩異常，異常值一般在1000～2000nT。根據該區巖（礦）石磁性特征，近礦圍巖和花崗巖均呈微弱磁性和無磁性，經綜合研究所得及對個別異常查證，這些低緩磁異常應由磁鐵石英巖引起，即磁異常與磁鐵石英巖有一一對應關系，故這些磁異常區具有極高的工作價值。通過本次評價工作，初步查明工作區內低緩磁異常和復雜磁異常均為鐵礦體引起，進一步進行地質工作，有望在小露頭礦體下發現中小型鐵礦床。

根據本次物探磁法工作成果。共發現23個磁異常。在五個礦區對其中的8個磁異常進行了地質驗證。根據驗證結果，采用類比法，推測未驗證的磁異常區鐵礦資源潛力，預測（334）？為4200～4700萬噸。