燈塔市大達連溝鐵礦床地質特征與成因分析

陳少龍

（遼寧省冶金地質四〇一隊有限責任公司，遼寧 大連 116100）

大達連溝磁異常位于遼陽市燈塔市鏵子鎮西南一帶。1958年地質部航測大隊九〇六隊在長白山南部地區進行1/10 萬航空磁法測量時，首次在大達連溝地區發現了該磁異常，編號M14 ～117。20 世紀70 年代，冶金部鞍本地區會戰指揮部普查七隊依據指揮部下達的勘查任務在本區域進行1/5 航空地質普查找礦。根據同年完成的1/2 萬地面磁測量成果，結合以往磁法工作資料進行綜合研究認為，遼陽向斜內古生界和青白口系蓋層之下隱伏著厚大磁鐵石英巖層，但限于當時的技術手段，沒有對深部情況進行鉆探驗證。近些年，隨著國家對礦產資源勘查的重視以及各種探礦技術手段的不斷發展，大達連溝磁異常的深部驗證工作得以實現，揭開了這個資源潛力巨大的大型鐵礦床的神秘面紗[1]。

1 地質概況

大達連溝礦區位于華北陸塊北緣東段，膠遼地塊，太子河-渾江臺陷，遼陽-本溪凹陷構造單元西部的遼陽復向斜的北東翼。區域附近絕大部分地區被第四系覆蓋，僅個別地區出露零星的寒武紀、奧陶紀地層。第四系下伏基巖地層主要有：太古界鞍山群、上元古界青白口系釣魚臺組、南芬組、橋頭組、下古生界寒武系堿廠組、饅頭組、毛莊組、徐莊組、張夏組、崮山組、長山組、鳳山組、奧陶系冶里組、亮甲山組；巖漿巖有少量中生代中酸性脈巖和太古代花崗巖脈；區內基底上部蓋層是NW-SE 走向的緩傾斜巖層，基底巖層為陡傾斜的單斜構造，構造方向以NNE 向為主。異常區內均被第四系覆蓋，第四系厚度約50m。

鞍山群櫻桃園巖組是本區鐵礦的賦礦層位，因構造運動隱伏于地下，鉆孔內于1374.22m 始見櫻桃園組地層，最深至1987.70m 鉆孔結束仍沒有穿透櫻桃園組。地層總體走向北東10°，巖層產狀較陡，傾向北西，鉆孔中所見櫻桃園巖組巖性較簡單，主要有絹云綠泥石英片巖、黑云石英片巖、二云石英片巖、綠泥片巖、電氣石英片巖、陽氣磁鐵綠泥巖、透閃磁鐵石巖、陽起磁鐵石英巖、碳酸磁鐵石英巖等。鞍山群櫻桃園巖組與上覆的青白口系地層呈角度不整合接觸，二者之間存在一層厚1.42m ～6.86m 的底礫巖，底礫巖之上青白口系巖層傾角2°～9°，底礫巖之下櫻桃園巖層傾角60°～79°。

圖1 大達連溝礦區區域地質圖

2 磁異常特征

磁異常整體呈長條狀展布（圖1），走向N20°E。按800nT等值線圈定范圍長12km，寬2.1km，磁異常形態規則，曲線圓滑。異常強度500nT ～1000nT，極大值1580nT。異常梯度變化較小，等值線兩翼近于對稱，曲線北陡南緩，向南開闊，顯示了由北向南傾伏的二度體磁場特征[2]。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

經深部鉆探工程驗證，本區鐵礦體賦存于鞍山群櫻桃園巖組含鐵變質巖系中，頂、底板圍巖為絹云綠泥石英片巖、黑云石英片巖、綠泥片巖等。礦體長度大于1500m，傾向延伸大于700m，礦體厚度126.90m（圖2）。礦體呈板狀，傾向280°，傾 角64.7 ° ～73.8 °，賦 存 標 高-1315m ～-2054m，埋 深1376m ～2106m，北部埋深較淺，向南逐漸加深。礦體TFe 平均品位36.93%，變化系數Vc=7.38%，mFe 平均品位23.59%，變化系數Vc=16.66%，品位變化均勻。

圖2 大達連溝鐵礦Ⅹ線地質剖面圖

3.2 礦石質量

礦石結構類型有粒狀變晶結構、纖柱狀變晶結構、鱗片狀變晶結構、包含變晶結構等。礦石構造類型以條帶狀為主，局部礦石顯角礫狀構造、柔皺構造及片狀構造。

礦石自然類型主要有透閃磁鐵石英巖、陽起磁鐵石英巖、碳酸磁鐵石英巖、角閃磁鐵石英巖等。礦石礦物以磁鐵礦為主，含少量褐鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物以石英為主，其次為透閃石、陽起石中的一種或幾種，含少量的碳酸鹽（方解石）、綠泥石等。

礦石mFe 與TFe 含量之比為51.98%～83.69%，礦石工業類型為需選弱磁性鐵礦石。

鐵 礦 石 中 有 害 組 分S 含 量（0.028% ～1.512%）和P 含量（0.045% ～0.200%）在 允 許 量 之 范 圍；SiO2含 量 較 高（23.58% ～47.04%），需 經 選 礦 后 方 可 利 用；Mn 的 含 量較低（0.037% ～0.789%），無回收利用價值；碳酸鐵含量（0.6%～2.8%）和硅酸鐵含量（0.5%～15.5%）較少，鐵礦物主要是以磁鐵礦為主，礦石質量較好。

4 礦床成因分析

大達連溝鐵礦床賦存于新太古代鞍山群火山沉積變質巖系中，屬于鞍山式沉積變質型鐵礦床。原巖建造為中酸性火山巖-硅鐵質沉積建造。新太古代時期海洋環境整體處于低氧逸度、低硫逸度狀態，海底熱液通過淋濾洋殼向酸性海水中輸入大量的Fe2+，經過后期的運移、氧化、沉淀、變質變形、混合巖化改造等作用，形成該區的條帶狀磁鐵礦。后期在強構造應力場的作用下新太古代鞍山群向深部沉降被新元古代至新生代時期沉積的地層覆蓋，蓋層厚度大于1370m，致使礦體埋深較大。因蓋層保護，礦床內礦體整體氧化程度較淺，礦石質量較好[3]。

5 找礦遠景

根據大達連溝礦區地質特征和磁異常特征，推測區內鐵礦體總的趨勢是由北向南傾伏，埋藏深度由淺變深，呈厚層狀形態隱伏地下，向深部延伸穩定。磁異常區總長度12km，已控制礦體長度1.5km，僅占大達連溝磁異常總長度的1/8。因此，大達連溝異常區的鐵礦資源潛力巨大，是今后值得注意的鐵礦后備資源地。

6 結論

（1）大達連溝磁異常是由深部鐵礦引起的礦致異常。此類異常范圍和磁場強度較大，梯度變化較小，是尋找埋深較大、資源潛力也較大的大型鐵礦床的最有利部位。

（2）本區鐵礦呈層狀賦存于鞍山群櫻桃園組變質巖系中，屬于沉積變質型鐵礦床。大達連溝礦床是采用地質與物探手段相結合發現的大型隱伏鐵礦床，可為類似條件下尋找深部隱伏鐵礦提供參考。