大牛村超贫铁矿地质特征及找矿意义

史金生　徐丽　王妍洁

摘 要：近年来随着中国钢铁工业的迅猛发展，国内铁矿石市场供不应求，一些过去没有作为铁矿资源的含铁岩石被开采利用，并且取得了显著的经济效益。这部分含铁岩石TFe平均品位一般在15%左右，低于圈定工业矿体的边界品位20%，有用矿物以磁铁矿为主，因此被称为超贫磁铁矿，也是非传统的铁矿资源。通过对大牛村超贫磁铁矿矿石化学成分的分析，结合地质特征和矿体特征，大牛村超贫磁铁矿属晚期岩浆型矿床，含矿母岩为辉长岩体。

关键词：大牛村；辉长岩；超贫铁矿；地质特征

随着国民经济的快速发展，传统的铁矿资源越来越紧缺，迫切需要寻找和开发非传统的铁矿资源， 大牛村超贫磁铁矿（mFe，其含量为15-20%）品位低，易采易选，性质上可归属于非传统矿产资源。

1 区域地质背景

区域内矿产资源主要有铁矿、煤矿、耐火粘土矿、硅石矿、石灰石矿、建筑石材等，其中以铁矿最为丰富，主要有东鞍山、西鞍山、眼前山、樱桃园、胡家庙子、弓长岭、南芬、歪头山、欢喜岭等大中型铁矿床。

大牛村矿区位于K51E019013（K-51-115-A 隆昌洲镇幅）内。该区大地构造单元属中朝准地台，胶辽台隆北缘，北与辽阳-本溪凹陷接壤，该单元地质构造复杂，前寒武纪岩石普遍遭受区域变形变质作用。

区域出露地层有太古界鞍山群，下元古界辽河群，上元古界青白口系，中生界白垩系及新生界第四系。

太古界鞍山群分布有鞍山群上部的樱桃园（岩）组（Arany）。

下元古界辽河群区域上出露广泛，根据变质岩岩石组合，原岩建造和含矿性等将区内的辽河群自下而上划分为五个岩组，下亚群包括浪子山（岩）组、里尔峪（岩）组和高家峪（岩）组；上亚群包括大石桥（岩）组和盖县（岩）组。

上元古界青白口系分布局限，按岩性自上而下分为钓鱼台组和南芬组。

中生界白垩系仅见小岭组（K1xl）：主要由流纹质角砾凝灰岩、安山岩、流纹岩组成。

新生界第四系主要为全新统（Qh）由松散亚砂土、砂砾石组成。

区域褶皱构造受岩浆侵入作用及断裂构造破坏已残缺不全，早期褶皱轴迹及韧性构造呈近东西向展布，晚期脆性断裂构造以北东向为主，且伴有同向轴迹褶皱构造，北西向次之。该区域矿产资源较丰富，物化探异常多有分布，区域上已发现矿产有沉积变质型铁、硫化铁矿、稀土及石灰石矿、热液填充型的铜、多金属矿及晚期岩浆熔离型铁镍钴矿等。

2 矿床特征

2.1 该区地层较为简单，主要为下元古界辽河群、中生界白垩系小岭组及新生界第四系。

古元古界辽河群：里尔峪（岩）组（Pt1lr）：区内里尔峪（岩）组不甚发育，分布面积小，为里尔峪（岩）组的四段和五段，主要分布于区内西部及中部。

中生界白垩系小岭组（K1xl）：分布于详查区的中、东部，主要岩性为安山岩、流纹岩及流纹质角砾凝灰岩。

第四系全新统（Q4）：本统为松散堆积层，主要分布在沟谷、河川及山间凹地，由砂砾、砂质粘土等冲洪积物组成。

区内岩浆岩较发育，主要有古元古宙辉长岩；中生代燕山期钾长花岗岩、花岗岩分布，呈岩株和岩基状产出。此外，见到少量脉岩，主要有细粒辉长岩、闪长岩、煌斑岩、伟晶岩等，规模一般不大。区内古元古代末期辽河群经受区域动力热流变质作用，其变质相有由低角闪岩相向低绿片岩相发展的趋势，在区域变质作用后期，伴随有岩浆作用发生，在褶皱轴部侵入有辉长岩。

区内铁矿主要产于变质辉长岩体内，矿体呈透镜状、瘤状和脉状，由条带状磁铁矿等金属矿物及辉长岩脉石组成，因受热液作用影响，有的辉长岩矿物颗粒变粗，局部可见有细脉状磁铁矿。矿石矿物组合以磁铁矿、磁黄铁矿为主，另有少量黄铁矿、含钒磁铁矿、钛磁铁等，脉石矿物以辉石、斜长石为主，少见角闪石。通过工作，依据地面磁异常，发现的多个有工业价值的矿体，矿体均存在于辉长岩中，呈透镜状或扁豆状产出。矿（化）体呈粒状变晶结构，块状、条带状构造，矿体长100-200米，厚5-8.13米，钻探探明矿体向深部，于标高190m尖灭，矿体分布有沿构造裂隙产出之势，产状按磁异常显示走向近东西或北东，倾角一般较陡。磁铁矿呈条带状、块状。局部可见细脉状。矿体围岩大多具硅质交代，碱质交代，蚀变主要有硅化，绿泥石化，绿帘石化，黄铁矿化。

2.2 通过地面磁法测量成果，矿区异常背景值在2000nT左右，在对区内有成矿远景的有利地段进行路线磁法测量，点距5-10m，测量线总长1850m。经路线磁法剖面测量区内圈又出十余处磁异常，最高异常值达18000nT，所圈定异常经地表槽探查证，磁铁矿体与异常大致吻合。

通过对区内铁矿勘查了解到，矿体围岩主要是变质辉长岩，个别矿（化）体直接与混合岩接触。受混合岩化作用，矿物大多已重结晶。矿体围岩多具硅质交代、碱质交代，蚀变主要有硅化、绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化。矿体夹石主要为变质辉长岩。

3 成矿地质条件

3.1 地层

3.1.1 下元古界辽河群

辽河群区域上出露广泛，根据变质岩岩石组合，原岩建造和含矿性等将区内的辽河群自下而上划分为五个岩组，下亚群包括浪子山（岩）组、里尔峪（岩）组和高家峪（岩）组；上亚群包括大石桥（岩）组和盖县（岩）组。

3.1.2 上元古界青白口系

青白口系分布局限，按岩性自上而下分为钓鱼台组和南芬组。

3.1.3 新生界第四系

第四系主要为全新统（Qh）发布于沟谷地带，由松散亚砂土、砂砾石组。

3.2 构造

本区构造不发育多以断裂为主，所见断裂规模亦较小，一般长小于1公里，宽十余米左右，多呈东西向、北西向、北东向展布。

3.3 岩浆岩

区域上岩浆活动较频繁，岩浆岩发育，主要有早元古代就位的变质辉长岩，白垩纪侵位的钾长花岗岩，流纹斑岩，花岗岩，及中酸性潜火山岩。区内岩浆岩较发育，除有早期辉长岩，晚期有大面积钾长花岗岩、花岗岩分布。此外，见到少量脉岩，主要有细粒辉长岩、闪长岩、煌斑岩、伟晶岩等，一般规模不大。

4 找矿意义

目前部分老矿山因开采多年资源接近枯竭或相继闭坑，因此超贫铁矿资源化利用已迫在眉睫，这对于挖掘我国铁矿资源的潜力，提高国内铁矿资源保障安全程度等均具有重要意义。超贫铁矿资源利用现状及问题我国95%以上的铁矿石储量为贫矿，平均品位仅32%左右。据国土资源部统计，截止2003年底，我国保有已探明的铁矿储量和资源量576.71亿t，其中表内矿（经济储量）166.86亿t，表外矿超贫矿（边际经济储量、次边际经济储量）246.83亿t，由于受当时技术水平和经济效益的制约， 一方面大多数现有铁矿山在开采过程中剥离出的大量超贫表外矿和贫杂矿矿石被堆置而未利用， 另一方面还有大量超贫铁矿石至今尚未开发利用。随着今后选冶技术的提高，超贫铁矿的利用、开发将会有广阔前景，从而弥补铁矿资源的不足。

5 结束语

我国自改革开放以来，国民经济持续、稳定、快速增长，基本建设规模逐年扩大，制造业的兴起与发展，使矿产资源、特别是铁矿资源的需求与消耗已升至世界首位，而我国铁矿石的自给率在50%至70%之间，确保铁矿石的正常供给显得尤为迫切。

参考文献

[1]辽宁省区域地质志[M].地质出版社，1989.

[2]孙炳泉.超贫铁矿资源化利用技术现状及发展趋势[J].金属矿山，2010.