遼寧于家地區赤鐵礦地質特征及找礦方向*

高忠暉

（遼寧省地質礦產研究院有限責任公司）

遼寧于家地區赤鐵礦位于遼東撫順地區，行政區劃隸屬于新賓縣葦子峪鎮。區內礦產資源較豐富，目前已發現鐵、鉬、金、銅、鋅、石灰石、方解石、花崗石材等多處金屬、非金屬礦產，其中以鐵、鉬礦產經濟意義最大。遼寧省地質礦產研究院有限責任公司于2017—2018年度對該地區進行了地質找礦工作，主要對于家地區進行了1∶1萬地質簡測、1∶1萬土壤測量、1∶1萬激電測量、槽探工程和實驗測試工作，取得了一定的找礦突破，在研究區內鉛鋅成礦地質特征的基礎上，對區內發現的赤鐵礦體進行了初步評價，通過分析研究赤鐵礦體的成礦地質特征、礦化富集規律等，以期為該礦床深部及邊部找礦提供理論依據，為該區尋找同類礦床提供指導。

1 區域地質概況

研究區位于柴達木—華北板塊（Ⅰ）、華北陸塊（Ⅱ）、遼東新元古代—古生代坳陷帶（Ⅲ）、太子河新元古代—古生代坳陷（Ⅳ）構造單元上［1］。研究區位于重要成礦帶中，中太古界變質層狀巖系發育，巖漿活動頻繁，構造運動強烈，鐵及多金屬礦床、礦點豐富，顯示區內成礦地質條件十分優越。區域內出露有中太古界層狀變質巖系、新元古界青白口系、南華系、古生界寒武系及新生界第四系地層。區域太古代變質深成侵入巖發育，巖石類型主要為各類中酸性片麻巖，主要分布在區域北部。區域上地質構造極為復雜，總體來講，新太古代為結晶基底形成階段，結晶基底出露廣泛，主要由新太古代表殼巖、變質深成巖組成，主要的構造行跡發育為深層次韌性變形；新元古代—古生代處于古亞洲構造域為陸塊蓋層形成發展階段，蓋層主要出露于太子河斷陷中，主要包括新元古界、古生界陸源碎屑巖、碳酸鹽巖及中生界河湖相及陸相火山—沉積巖系；中生代以來研究區處于太平洋構造域，構造行跡主要以發育近EW、NW和NE向構造為主。從構造層次來講，既發育有深層次韌性變形，也有中—淺層次脆韌性變形，構造樣式復雜多樣［2-3］。

另外1∶5萬水系沉積物測量在研究區內圈定了綜合異常2處，即HS-13和HS-14，其中HS-14異常位于研究區內（圖1）。

2 礦區地質特征

礦區地層主要為青白口系釣魚臺組和南芬組，釣魚臺組呈條帶狀與南芬組地層相間產出，總體走向北西，與南芬組地層呈整合及斷層接觸，與新太古界片麻巖為角度不整合接觸。巖性主要為灰黃色厚—中厚層石英砂巖、含鐵質長石石英砂巖，局部夾海綠石石英砂巖；南芬組呈條帶狀與釣魚臺組地層相間產出，其產狀及分布特征與釣魚臺組基本相同，與下覆釣魚臺組呈整合接觸，與新太古代片麻巖呈斷層接觸。巖性主要為黃綠色、紫色頁巖、蛋青色片狀鈣質頁巖，含砂質鐵質頁巖，局部夾少量薄—微薄層粉砂巖、泥晶灰巖和微晶灰巖等。

礦區構造主要為斷裂構造，以北西向構造為主，其次為北北西斷裂構造。其中F1斷裂為貫穿全區的主斷裂構造，走向北西，傾向南西，長約10 km，該斷裂切割了青白口系釣魚臺組和南芬組，并使其重復出現；F2斷裂位于礦區西北部北崴子一帶，走向北西，傾向南西，長約1.94 km，西盤新太古代片麻巖沖覆于青白口系南芬組之上，沿斷裂有斷層角礫巖出現。

礦區巖漿巖主要為侵入巖和脈巖。侵入巖主要為新太古代變質深成巖，巖性主要為新太古代石英二長質片麻巖、花崗閃長質片麻巖和中粒英云閃長質片麻巖。脈巖走向為北東或近東西，巖性主要為閃長巖。

礦區1∶5萬水系沉積物測量圈定了綜合異常1處，即HS-14，該綜合異常封閉，呈NNW向近橢圓形展布。元素組合有Co、Ni、W、Pb、As、Sb、Cu，主要為Co、Ni、Pb異常，異常元素組合較多，主要為中高溫元素組合。區內有3處濃集中心，較為明顯。組分分帶均為外帶。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

研究區內赤鐵礦呈層狀、脈狀賦存于青白口系南芬組地層中，屬于沉積型礦床。通過1∶1萬地質測量、1∶1萬激電測量和槽探工程揭露，共圈定3條赤鐵礦體（圖2）。控制礦體延長120~180 m，沿傾向延深約25 m，礦體傾向240°~260°，礦體傾角35°~40°，深部有變陡趨勢。礦體厚度變化系數為57.56%，品位變化系數25.96%。礦體品位TFe23.16%~63.92%，現將各個礦體分述如下。

（1）Ⅰ—1號礦體位于研究區的西北部三道溝一帶，賦礦地層為南芬組，圍巖為泥灰巖。礦體產狀260°∠35°~40°，為總體走向近南北、傾向近西的脈狀礦體。控制長度123 m，沿傾向延深約25 m，礦體厚度為0.90~2.82 m。由TC0—1和TC1—1控制，礦石礦物主要為赤鐵礦。礦石品位TFe29.01%~49.86%，平均品位TFe42.18%。

優點：常規人為圈定綜合異常(Z0)時可以充分考慮地層、構造等地質因素及礦產分布規律對綜合異常的影響，異常形態與區域地層、構造分布較為對應；

（2）Ⅰ—2號礦體位于研究區的西北部三道溝一帶，賦礦地層為南芬組，圍巖為泥灰巖。礦體產狀260°∠35°~40°，為總體走向近南北、傾向近西的脈狀礦體。控制長度約120 m，沿傾向延深約25 m，礦體厚度為0.91~2.25 m。由TC0—1、TC1—1和TC2—1控制，礦石礦物主要為赤鐵礦。礦石品位TFe24.91%~46.06%，平均品位TFe38.79%。

（3）Ⅱ號礦體位于研究區的中東部楊木林子一帶，賦礦地層為南芬組，圍巖為泥灰巖。礦體產狀240°~260°∠35°~40°。控制長度150~180 m，礦體厚度為0.52~0.66 m。由TC12—1和TC14—1控制，礦石礦物主要為赤鐵礦。礦石品位TFe23.16%~63.92%，平均品位TFe44.47%。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石結構、構造

礦石結構主要為粒狀板條狀結構。礦石構造主要為條帶狀、塊狀構造。

3.2.2 礦石礦物成份

3.2.2.1 礦石礦物

（1）赤鐵礦。灰白色，半自形—他形，粒狀及板條狀，部分呈放射狀，反射率25%~30%，具深紅色內反射色，強非均質體（藍灰—灰黃），粒度0.5~2 mm，呈條帶狀分布。

（2）雌黃鐵礦。乳黃色，半自形，粒狀，微帶玫瑰色調，反射率38%~45%，強非均質體，粒度0.1~0.2 mm。

3.2.2.2 脈石礦物

（1）石英。乳白—灰白色，他形不等粒狀，隱晶質狀，為礦石中角礫和膠結物的主要成分。含量約占35%~65%。

（2）方解石。以膠結物的形狀存在，含量約占1%~5%。

3.2.3 化學成分

礦石化學成份主要由Si O2和Fe2O3組成，有益組份TFe含量為42.29%~46.11%，平均達43.84%，mFe含量較低，為0.05%，礦石中無其它伴生有益組分。有害組分S為0.04%~0.17%，P為0.02%~0.066%。有害組分S和P的含量與TFe含量一般呈反比（表1）。

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3.3 礦石類型

按礦石礦物劃分為赤鐵礦石；按結構構造劃分為似層狀、脈狀赤鐵礦石。礦石工業類型為需選鐵礦石。

3.4 礦體圍巖

礦體呈似層狀、脈狀賦存在南芬組紫紅色泥灰巖中，其圍巖均為紫紅色泥灰巖。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

于家地區赤鐵礦床主要位于青白口系南芬組地層中，與地層呈平行不整合的關系，嚴格受地層控制，礦石礦物為赤鐵礦，礦體頂板為頁巖和泥灰巖，底板為泥灰巖，受構造影響較小。礦石中礦物組合具有明顯的沉積型赤鐵礦特征，礦層較薄，TFe品位為23.61%~63.92%，其特征與淺海相沉積型赤鐵礦一致，而陸相沉積型鐵礦，其礦石礦物以菱鐵礦為主，含少量赤鐵礦，這一特征與于家地區赤鐵礦床地質特征不符［4-6］。因此綜合分析可知，于家地區赤鐵礦礦床屬于淺海相沉積型赤鐵礦床。

礦床的成礦環境為淺海陸棚環境，形成于相對海面下降期，在溫濕氧化環境條件下，大量的鐵以Fe2O3·n H2O的膠體溶液的形式搬運到淺海沉積盆地中，Fe2O3·n H2O膠體帶有電荷，當海水深度變化時，其氧化還原性發生變化，水介質中的大量電解質破壞膠體的電荷平衡，發生膠體聚集沉淀，Fe3+的凝膠圍繞石英等碎屑物質生成典型的脈狀赤鐵礦［7］。

4.2 找礦標志

（1）地層標志。該區域赤鐵礦主要賦存在青白口系南芬組泥灰巖中，嚴格受地層控制，是找尋赤鐵礦的主要層位。

（2）地球化學標志。1∶5萬水系沉積物測量中Co、Ni等親鐵元素富集區，是尋找赤鐵礦的重點區域。

（3）地球物理標志。具有明顯的航磁異常、地磁異常及激電異常，礦體與異常的規模和強度成正比。

5 結論及建議

通過分析于家地區赤鐵礦地質特征及成因，得出該區域赤鐵礦礦床為典型的淺海相沉積型赤鐵礦床，通過總結區內赤鐵礦地質特征、礦床成因及找礦標志，可指導區內赤鐵礦地質勘查工作，重點尋找南芬組泥灰巖的分布及變化規律，參照相應的地物化異常，有望取得較好的找礦效果。