辽宁省铁矿资源潜力定量分析*

姚志宏

(辽宁省地质矿产调查院)

辽宁省铁矿资源潜力定量分析*

姚志宏

(辽宁省地质矿产调查院)

辽宁省铁矿资源丰富，类型较多，概述了全省铁矿类型及分布范围，总结了预测要素。在此基础上，根据不同铁矿类型圈定了最小预测区，全省铁矿共圈定405个，其中A类20个，B类73个，C类312个。采用地质参数体积法，对最小预测区内潜在的铁矿资源量进行了预测，全省铁矿预测资源量3 869 849.5万t，其中沉积变质型铁矿3 832 299.6万t，沉积型铁矿34 172.7万t，接触交代型铁矿3 377.2万t。通过定量分析该省的铁矿资源潜力，为该省地质勘探及矿产资源开发利用提供参考。

铁矿资源潜力 预测要素 最小预测区 预测资源量

铁矿是中国重要的大宗矿产，在国民经济发展中起着重要的支撑作用[1]。辽宁省铁矿资源储量丰富，占全国总量的1/4，居全国首位，其中鞍山式沉积变质型铁矿储量最大，占全省总储量的96%以上。以全国矿产资源潜力评价项目为依托，以矿床模型综合地质信息预测方法为指导，利用地质调查长期积累的多专业勘查信息，采用计算机信息技术，进行成矿信息的提取与挖掘，总结预测要素、圈定最小预测区，采用地质参数体积法定量估算未发现的潜在资源量[2-4]。经过2 a的工作，在辽宁省完成了1∶50 000铁矿预测工作，圈定了各类型铁矿最小预测区，并在此基础上对全省铁矿资源潜力进行了评价，为今后辽宁省铁矿地质勘查工作提供参考。

1 铁矿类型划分

1.1 沉积变质型铁矿

沉积变质型铁矿又称受变质沉积铁矿，是沉积或火山沉积铁矿受区域变质作用或混合岩化作用改造形成的，成矿时代一般为前寒武纪，含铁量为20%～40%，SiO2含量为43%～56%，具有明显的条带状构造特征[1]。根据原岩建造、层位、成矿物质组分和矿床成因，辽宁省沉积变质型铁矿可分为鞍山式、大安口式、翁泉沟式、杨林式和仰山式等类型。

(1)鞍山式沉积变质型铁矿。成矿时代为太古代，含矿建造主要是新太古代鞍山群片岩夹磁铁石英岩，为中国重要的含铁层位。其次为新太古代清原群红透山组、石棚子组含磁铁石英岩建造和辽西新太古代表壳岩斜长角闪岩夹磁铁石英岩建造。辽宁省内鞍山式铁矿主要分布于鞍山—辽阳—本溪地区、抚顺—清原地区及凌源、建平、兴城、阜新、瓦房店等地区。

(2)大安口式沉积变质型铁矿。产于辽河群大石桥三段透闪白云石大理岩中，分布于营口—辽阳地区。

(3)翁泉沟式沉积变质型铁矿。赋存于古元古代里尔峪岩组一段黑云变粒岩夹蛇纹石化碳酸岩层中，主要分布于大石桥—宽甸一带。

(4)杨林式沉积变质型铁矿。赋存于里尔峪组三段浅粒岩、磁铁变粒岩中含硫磁铁矿浅粒岩建造中，分布于宽甸、岫岩、大石桥三县境内。

(5)仰山式沉积变质型铁矿。产于中元古代榆树砬子组底部砾岩层的千枚岩中，主要分布于盖州、复县及庄河一带。

1.2 沉积型铁矿

根据沉积环境与岩相特征，辽宁省沉积型铁矿可划分为野猪沟式、类宣龙式和兴民村式等。

(1)野猪沟式沉积型铁矿。赋存于新元古界蓟县系下马岭组，分布于凌源、建昌、朝阳一带。

(2)类宣龙式沉积型铁矿。产出于辽东半岛新元古界青白口系细河群中的钓鱼台组、南芬组、桥头组含铁石英砂岩中。

(3)兴民村式沉积型铁矿。含矿建造为新元古代崔家屯组、兴民村组黄褐色页岩、粉砂质页岩夹薄层含海绿石石英砂岩、含铁石英岩建造，该类型铁矿皆产于辽宁省大连地区。

1.3 接触交代型铁矿

接触交代型铁矿可分为与中、酸性岩浆侵入活动有关的千石岭式接触交代(矽卡岩)型和与基性岩浆侵入活动有关的二道河式接触交代型等3类。

(1)千石岭式接触交代(矽卡岩)型铁矿。主要产出于中生代中、酸性侵入岩与早期碳酸盐围岩接触带中，广泛分布于昌图、开原、本溪、凤城、建昌等地区。

(2)二道河式接触交代型铁矿。产于古元古代角闪辉长岩与早元古代辽河群大石桥组白云质大理岩的接触带上及临近接触带的层间裂隙中，主要分布于辽宁省辽阳地区。

2 铁矿预测要素

沉积变质型铁矿含矿建造为新太古代硅铁建造，常常表现为一定规模的磁异常，主要矿石矿物为磁异常。其预测要素为变质建造、矿致磁异常及铁矿控矿构造。

(1)沉积型铁矿。含矿建造主要是新元古代页岩-白云岩组合、含铁石英砂岩-页岩或泥岩组合，往往受一定的古地理环境控制，主要矿石矿物为赤铁矿或菱铁矿。预测要素有岩相古地理、沉积建造、铁矿含矿岩系厚度等。

(2)接触交代型铁矿。含矿建造主要为碳酸盐岩与侵入岩的外接触带，为一套矽卡岩矿物组合，在区域上常表现为一定规模的磁异常和多金属异常，主要矿石矿物为磁铁矿。预测要素为成矿岩体、有利地层岩性段和矿致磁异常。

3 最小预测区圈定、优选及分类

3.1 预测区圈定

根据不同的矿产类型及其预测要素，辽宁省铁矿最小预测区范围的界定采用了3种不同方法。沉积变质型铁矿采用“磁异常+含矿建造”法，沉积型铁矿采用“含矿建造”法，接触交代型采用“接触带+磁异常”法。

(1)“磁异常+含矿建造”法圈定最小预测区。磁铁矿是沉积变质型铁矿的主要矿物，因此可以利用磁异常与含矿建造组合来界定最小预测区范围。辽宁省沉积变质型铁矿最小预测区圈定步骤为：①航磁化极垂向一阶导数正等值线为异常边界；②同时考虑化极垂向二阶导数正等值线的异常边界；③在①、②的基础上，根据前人磁异常地检资料，结合 1∶50 000平面剖面图上的异常，经专家校验后得出的磁异常图圈定磁性铁矿体的边界线。

(2)“含矿建造”法直接圈定最小预测区。①在成矿要素图上直接提取崔家屯组和兴民村组内的含铁石英砂岩，并将其作为兴民村式铁矿的最小预测区；②提取钓鱼台组、南芬组和桥头组含铁石英砂岩的边界作为类宣龙村式铁矿最小预测区的边界；③提取青白口系下马岭组含矿建造中的含铁石英砂岩界线作为野猪沟式铁矿最小预测区。

(3)“接触带+磁异常”法圈定最小预测区。在碳酸盐岩与侵入岩接触带上，采用磁异常界定磁性矿体范围，在此范围内，将接触带附近圈定的矽卡岩范围作为最小预测区范围。

3.2 预测区优选

将圈定的预测区范围叠加于区域预测要素图上，充分分析含矿建造、磁异常等值线、重力异常等值线及矿产地与预测区范围的套合关系，属于以下几种情况的预测区予以保留：①磁异常好，但地表没有含矿建造出露； ②磁异常不佳，但地表出露含矿硅铁建造；③有矿床分布的位置。综合以上因素并考虑地质体引起重力正异常的可能性，对圈定的预测区进行筛选，剔除不符合条件的最小预测区。

3.3 预测区分类

(1)A类。成矿条件十分有利，预测依据充分，成矿匹配程度高，资源潜力大或较大的最小预测区，综合外部环境较好，经济效益明显的地区。

(2)B类。成矿条件有利，有预测依据，成矿匹配程度高，有一定的资源潜力，或成矿匹配程度低、资源潜力大的最小预测区或可获得经济效益，可考虑安排工作的地区。

(3)C类。根据成矿条件，有可能发现资源，可作为探索的其他预测区，或现有矿区外围和深部有预测依据的地区。

根据目前资料，全省共圈定铁矿最小预测区405个， 其中A类20个，B类73个，C类312个。

4 铁矿资源量估算

采用地质体积法估算辽宁省铁矿资源量。该方法主要是将模型区内代表性的矿体单位体积内矿产资源的平均含量估算值外推至其他最小预测区，从而估算其他最小预测区内的铁矿资源量。预测步骤为：①从所圈定的最小预测区中选出典型矿床所在的模型区；②查明典型矿床资源量及矿体形态等参数，在此基础上估算典型矿床含矿地质体预测深度及预测资源量；③确定模型区资源总量及含矿系数；④将模型区含矿系数值外推至最小预测区，从而估算出最小预测区资源量。

在计算过程中，模型区含矿系数的确定是关键，根据下式计算最小预测区资源量，

Zy=kαSyHy，

式中，Zy为最小预测区预测资源总量，t，该值与查明资源量的差值即为此次预测的新增资源量；k为模型区矿床的含矿系数；α为相似系数；Sy为最小预测区面积，km2；Hy为最小预测区延深，km。

延深是指含矿地质体在倾向上的延长深度，对于产状不明确的地质体，延伸相当于垂直深度。辽宁省铁矿延深参数的确定方法有：①第1种是收集钻孔资料，根据钻孔深度及控制情况来确定；②第2种是根据物探反演的含矿地质体形态深度来确定；③第3种是由专家对地质及磁异常特征进行分析，在此基础上结合典型矿床深度参数而给定。最小预测区相似系数是指最小预测区与模型区的相似程度，由最小预测区成矿概率值确定，而最小预测区成矿概率是通过MRAS软件，对地质、磁异常、重力异常以及矿点数据等预测要素进行综合评估后确定的。辽宁省铁矿资源预测结果见表1。

表1 辽宁省铁矿预测资源量 万t

5 结 语

在对辽宁省铁矿资源类型进行讨论的基础上，分析了铁矿预测要素并进行了铁矿最小预测区的圈定、优选和分类。通过采用地质体积法估算了辽宁省各类型铁矿的资源量，为该省的铁矿资源地质勘探及开发利用提供参考。

[1] 肖克炎，娄德波，阴江宁，等.中国铁矿资源潜力定量分析[J].地质通报，2011，30(5)：650-660.

[2] 陈毓川，裴荣富，宋天锐，等.中国矿床成矿系列初论[M].北京:地质出版社，1998.

[3] 肖克炎，叶天竺，李景朝，等.矿床模型综合地质信息预测资源量的估算方法[J].地质通报，2010，29(10)：1404-1412.

[4] 叶天竺，肖克炎，严光生.矿床模型综合地质信息预测技术研究[J].地学前缘，2007，14(5)：11-19.

*中国地质调查局项目(编号：1212011121004)。

2015-01-22)

姚志宏(1983—)，女，工程师，硕士，110031 辽宁省沈阳市皇姑区宁山中路42号。