辽宁地区铁矿地质特征及找矿标志

姜文强

摘 要：文章以鞍山和本溪地区为例，探讨了辽宁地区铁矿地质特征及找矿标志，分析总结了鞍本地区为人熟知的条带状铁矿床，包括南芬铁矿床、弓长岭铁矿床和东鞍山铁矿床的地质特征，并且研究了当地铁矿的找矿标志，包括地层标志、构造标志与磁异常标志，其中寻找超大型或大型铁矿的有利部位就是深大磁场异常、低缓磁场异常、复杂磁场异常等磁异常区与凹陷区。

关键词：辽宁地区；铁矿地质特征；条带状；找矿标志

我国分布最为广泛、储存量最多的铁矿就是前寒武纪条带状铁建造（BIF），而华北则是BIF铁矿资源的主要分布地区，其中最为典型的就是辽宁鞍山-本溪地区，其铁矿探明储存量在全国范围内居于首位，在我国同类型铁矿资源中，其储存量所占比例达到40%，为我国的工业发展提供了重要原料，是经济进步的有力保障。

1 辽宁地区典型条带状铁矿床及其地質特征

1.1 南芬铁矿床

南芬铁矿的矿区主要出露于馒头组、寒武系碱厂组、南芬组、震旦系钓鱼台组、元古宙辽河群浪子山组和太古宙鞍山群茨沟岩组等地层。矿区的构造主要有北东向大断裂与两个倒转背斜（露天铁矿和黑背山）。脉岩以石英斑岩、花岗斑岩为主，岩浆岩以中细粒斑状黑云母花岗岩为主。矿体的产状为层状-似层状，三层铁矿共同组成了矿床。矿石以赤铁矿、磁铁矿为主要矿物成分，以菱铁矿、镜铁矿、黄铁矿和少量黄铜矿为次要矿物成分。脉石矿物包括阳起石、方解石、白云母、透闪石与石英等。矿石结构呈现为纤状变晶结构与不均匀粒状变晶结构，主要构造包括块状构造、条纹状构造与条带状构造。以矿石的结构构造特征、矿物组合为依据，可将其分为六种自然类型，分别为磁铁滑石片岩、菱铁磁铁石英岩、赤铁石英岩、赤铁磁铁石英岩及磁铁赤铁石英岩、透闪石磁铁石英岩、磁铁石英岩。

1.2 弓长岭铁矿床

鞍本铁矿成矿带中部分布着弓长岭铁矿，其矿区共包括4个，即：老岭-八盘岭矿区、一矿区、二矿区与三矿区。最典型且规模最大的就是二矿区，现对其矿床地质特征介绍如下。太古宙鞍山群茨沟岩组是矿区的出露地层，岩石类型包括上部奥陶系石灰岩硅质岩层、含铁矿层带、中部钠长变粒岩层、下部含铁矿层、底部片岩层、底部角闪岩层，有少量石灰岩分布于矿区西部，矿区发育有断裂构造，具有横向断层与走向断层。该区岩浆以花岗岩为主，具体类型按照形成时代分为在条带状磁铁石英岩之后和之前形成。

1.3 东鞍山铁矿床

华北地台北缘鞍山凸起处分布着东鞍山矿床，矿区主要出露的地层包括新生界第四系、新元古界震旦系钓鱼台组与太古宙鞍山群樱桃园组。燕山期千山花岗岩与太古宙混合花岗岩大面积出露在矿区，脉岩以煌斑岩为主，钻孔中可看到少量小规模的霏细斑岩、闪长玢岩、鞍山玢岩和辉绿玢岩等。区内发育有断裂构造及褶皱构造，前者根据构造方向不同可分为斜交断层、横向断层及走向断层；后者的表现主要包括轴向北西向北东倾伏与轴向北西-南东向东倾伏的向斜构造。东鞍山铁矿体的上下盘围岩均是由樱桃园组的岩石构成的，上盘与下盘分别是上部的灰色千枚岩与下部混合岩与千枚岩，根据断层切割关系，可以将矿体分为3个部分：极东部矿体、东部矿体与西部矿体。东鞍山铁矿石的主要矿物包括菱铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿与磁铁矿，铁矿深部存在黄铜矿与黄铁矿，但含量较少。脉石矿物以电气石、角闪石、阳起石、透闪石、绿泥石、石英为主。

2 辽宁地区铁矿的找矿标志

2.1 地层标志

沉积变质铁矿或层控型火山-沉积变质铁矿是鞍山、本溪地区的主要铁矿类型，矿体则主要在大峪沟岩组、樱桃园岩组与太古宙鞍山群茨沟岩组中产生，鞍山地区分布着大多数樱桃园岩组，而本溪地区则分布着大多数茨沟岩组，樱桃园岩组与茨沟岩组有较高的含矿量，而且均显著高于大峪沟岩组，所以寻找铁矿的层位主要是樱桃园岩组与茨沟岩组。

2.2 构造标志

鞍山、本溪地区沉积之后的条带状含铁建造在长时间内经历了若干次构造活动，矿层与岩层经过后期构造作用（如断裂、褶皱等）的改造后，由原始简单的层状结构转变为具有多样性和复杂性的矿带分布格局和矿体形态，需要注意的是，构造在改造矿体方面的存在一定规律的，可以为找矿工作提供重要依据。因为长期受到剥蚀，鞍山、本溪地区没有良好保存矿体，导致其呈零星分布，比如东部隆起的清源，有较大的面积，但是只有几个小型矿床与几个中型矿床，只有若干个零星小矿在隆起的中心部位出现。凹陷地区保留了比较完整的矿层，但通常具有较厚的覆盖面积，而且埋藏深度较大，不了解地下情况，具有较大的找矿难度，比如该地区太子河凹陷带与辽河沉陷带。然而在凹陷区与隆起区的交结部位，出露地表的矿层剥蚀程度较低，较好地保留了矿层，或者具有矿层埋深浅、盖层薄的特点，非常适合开展综合找矿。

2.3 磁异常标志

鞍山、本溪地区条带状铁矿的磁性较强，都会导致磁异常。如果一个铁矿磁异常独立存在，那么其矿体的走向会反映于磁异常长轴方向上，矿体延长较大，呈现出的轴向就较长；矿体的埋藏深度反映于梯度上，矿体埋藏较浅，呈现出的梯度就较陡，矿体埋藏较深，呈现出的梯度就较缓；矿体的厚度反映于短轴方向上，矿体厚度较大，呈现出的短轴就较宽；矿体规模反映在磁场强度上，大规模的矿体与小规模矿体相比具有更大的磁场强度以及更为广泛的影响范围。因为铁矿体的埋深、构造形态和规模产状存在一定的差异，其磁异常特征也不尽相同。鞍山、本溪地区铁矿的磁异常特征类型基本上共包括以下几种：第一种是低缓磁异常，磁场通常是由隐伏铁矿引起的，其产状平缓，所以磁场强度也比较低缓。在开始研究时，这类磁异常并没有得到重视，之后因为在找矿方面收获了出人意料的成果而逐渐为业内人士熟知。以独木矿区为例，其在太古宙钾质花岗岩下隐伏，产状平缓，存在低缓磁异常，加以勘探后发现了大型铁矿床。第二种是复杂磁异常，在航磁异常图上这类异常的反映相对而言较为规则，然而地磁异常具有一定的复杂性，其异常中心并非只有一个，不仅正负异常交替，而且梯度也不是固定的，但各异常大致呈现处相同的长轴方向，多层铁矿紧密褶皱是形成复杂磁异常的主要原因。第三种是深大磁异常，从本质上而言，该异常是低缓磁异常的一种，其特点是具有较大的资源潜力，推测埋深较大，梯度一般，磁场强度与磁场范围均较大。第四种是高大磁异常，其形成原因是埋深较浅或出露地表的后打铁矿，梯度陡，具有较大的磁场强度。经过勘探，鞍本地区的此类磁异常均为超大型、大型规模的矿床。最后一种是剩余磁异常。围绕已知矿床，根据已经获得的勘探资料，通过正演计算得到理论曲线，将其和实测异常曲线加以拟合，查看存在剩余异常与否。仔细研究剩余磁异常，能够找到新的隐伏矿体或者使矿床资源储量扩大。

3 结语

综上所述，辽宁鞍山-本溪地区的太古宙晚期花岗岩-绿岩带内贮存着主要的条带状铁矿，而且在矿石在鞍山群地层的控制下，大多呈现出纤维粒状变晶结构、残留结构、块状构造和条带状构造等，含矿层位以鞍山樱桃园岩组与群茨沟岩组为主，要寻找超大型或大型铁矿，应将深大磁场异常、低缓磁场异常、复杂磁场异常、高大磁场异常、剩余磁场异常处与按本凹陷区作为主要找矿部位。

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