灯塔市大达连沟铁矿床地质特征与成因分析

陈少龙

（辽宁省冶金地质四〇一队有限责任公司，辽宁 大连 116100）

大达连沟磁异常位于辽阳市灯塔市铧子镇西南一带。1958年地质部航测大队九〇六队在长白山南部地区进行1/10 万航空磁法测量时，首次在大达连沟地区发现了该磁异常，编号M14 ～117。20 世纪70 年代，冶金部鞍本地区会战指挥部普查七队依据指挥部下达的勘查任务在本区域进行1/5 航空地质普查找矿。根据同年完成的1/2 万地面磁测量成果，结合以往磁法工作资料进行综合研究认为，辽阳向斜内古生界和青白口系盖层之下隐伏着厚大磁铁石英岩层，但限于当时的技术手段，没有对深部情况进行钻探验证。近些年，随着国家对矿产资源勘查的重视以及各种探矿技术手段的不断发展，大达连沟磁异常的深部验证工作得以实现，揭开了这个资源潜力巨大的大型铁矿床的神秘面纱[1]。

1 地质概况

大达连沟矿区位于华北陆块北缘东段，胶辽地块，太子河-浑江台陷，辽阳-本溪凹陷构造单元西部的辽阳复向斜的北东翼。区域附近绝大部分地区被第四系覆盖，仅个别地区出露零星的寒武纪、奥陶纪地层。第四系下伏基岩地层主要有：太古界鞍山群、上元古界青白口系钓鱼台组、南芬组、桥头组、下古生界寒武系碱厂组、馒头组、毛庄组、徐庄组、张夏组、崮山组、长山组、凤山组、奥陶系冶里组、亮甲山组；岩浆岩有少量中生代中酸性脉岩和太古代花岗岩脉；区内基底上部盖层是NW-SE 走向的缓倾斜岩层，基底岩层为陡倾斜的单斜构造，构造方向以NNE 向为主。异常区内均被第四系覆盖，第四系厚度约50m。

鞍山群樱桃园岩组是本区铁矿的赋矿层位，因构造运动隐伏于地下，钻孔内于1374.22m 始见樱桃园组地层，最深至1987.70m 钻孔结束仍没有穿透樱桃园组。地层总体走向北东10°，岩层产状较陡，倾向北西，钻孔中所见樱桃园岩组岩性较简单，主要有绢云绿泥石英片岩、黑云石英片岩、二云石英片岩、绿泥片岩、电气石英片岩、阳气磁铁绿泥岩、透闪磁铁石岩、阳起磁铁石英岩、碳酸磁铁石英岩等。鞍山群樱桃园岩组与上覆的青白口系地层呈角度不整合接触，二者之间存在一层厚1.42m ～6.86m 的底砾岩，底砾岩之上青白口系岩层倾角2°～9°，底砾岩之下樱桃园岩层倾角60°～79°。

图1 大达连沟矿区区域地质图

2 磁异常特征

磁异常整体呈长条状展布（图1），走向N20°E。按800nT等值线圈定范围长12km，宽2.1km，磁异常形态规则，曲线圆滑。异常强度500nT ～1000nT，极大值1580nT。异常梯度变化较小，等值线两翼近于对称，曲线北陡南缓，向南开阔，显示了由北向南倾伏的二度体磁场特征[2]。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

经深部钻探工程验证，本区铁矿体赋存于鞍山群樱桃园岩组含铁变质岩系中，顶、底板围岩为绢云绿泥石英片岩、黑云石英片岩、绿泥片岩等。矿体长度大于1500m，倾向延伸大于700m，矿体厚度126.90m（图2）。矿体呈板状，倾向280°，倾 角64.7 ° ～73.8 °，赋 存 标 高-1315m ～-2054m，埋 深1376m ～2106m，北部埋深较浅，向南逐渐加深。矿体TFe 平均品位36.93%，变化系数Vc=7.38%，mFe 平均品位23.59%，变化系数Vc=16.66%，品位变化均匀。

图2 大达连沟铁矿Ⅹ线地质剖面图

3.2 矿石质量

矿石结构类型有粒状变晶结构、纤柱状变晶结构、鳞片状变晶结构、包含变晶结构等。矿石构造类型以条带状为主，局部矿石显角砾状构造、柔皱构造及片状构造。

矿石自然类型主要有透闪磁铁石英岩、阳起磁铁石英岩、碳酸磁铁石英岩、角闪磁铁石英岩等。矿石矿物以磁铁矿为主，含少量褐铁矿、黄铁矿。脉石矿物以石英为主，其次为透闪石、阳起石中的一种或几种，含少量的碳酸盐（方解石）、绿泥石等。

矿石mFe 与TFe 含量之比为51.98%～83.69%，矿石工业类型为需选弱磁性铁矿石。

铁 矿 石 中 有 害 组 分S 含 量（0.028% ～1.512%）和P 含量（0.045% ～0.200%）在 允 许 量 之 范 围；SiO2含 量 较 高（23.58% ～47.04%），需 经 选 矿 后 方 可 利 用；Mn 的 含 量较低（0.037% ～0.789%），无回收利用价值；碳酸铁含量（0.6%～2.8%）和硅酸铁含量（0.5%～15.5%）较少，铁矿物主要是以磁铁矿为主，矿石质量较好。

4 矿床成因分析

大达连沟铁矿床赋存于新太古代鞍山群火山沉积变质岩系中，属于鞍山式沉积变质型铁矿床。原岩建造为中酸性火山岩-硅铁质沉积建造。新太古代时期海洋环境整体处于低氧逸度、低硫逸度状态，海底热液通过淋滤洋壳向酸性海水中输入大量的Fe2+，经过后期的运移、氧化、沉淀、变质变形、混合岩化改造等作用，形成该区的条带状磁铁矿。后期在强构造应力场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时期沉积的地层覆盖，盖层厚度大于1370m，致使矿体埋深较大。因盖层保护，矿床内矿体整体氧化程度较浅，矿石质量较好[3]。

5 找矿远景

根据大达连沟矿区地质特征和磁异常特征，推测区内铁矿体总的趋势是由北向南倾伏，埋藏深度由浅变深，呈厚层状形态隐伏地下，向深部延伸稳定。磁异常区总长度12km，已控制矿体长度1.5km，仅占大达连沟磁异常总长度的1/8。因此，大达连沟异常区的铁矿资源潜力巨大，是今后值得注意的铁矿后备资源地。

6 结论

（1）大达连沟磁异常是由深部铁矿引起的矿致异常。此类异常范围和磁场强度较大，梯度变化较小，是寻找埋深较大、资源潜力也较大的大型铁矿床的最有利部位。

（2）本区铁矿呈层状赋存于鞍山群樱桃园组变质岩系中，属于沉积变质型铁矿床。大达连沟矿床是采用地质与物探手段相结合发现的大型隐伏铁矿床，可为类似条件下寻找深部隐伏铁矿提供参考。