铁岭县红印铁矿地质特征及成因探讨

赵红军

（铁岭县不动产登记中心，辽宁 铁岭 112000）

1 区域地质背景

本区综合构造单元位置处于Ⅲ柴达木—华北板块、Ⅲ-5华北陆块、Ⅲ-5-7辽东新元古代—古生代坳陷带、Ⅲ-5-7-1龙岗隆起、Ⅲ-5-7-1-3汎河中新元古代裂陷盆地西北侧。

本区前南华系构造单元则处于柴达木—华北板块、华北陆块、建平—龙岗微古陆块、清原新太古代绿岩带西北侧。

区域出露的地层新太古界地层，岩性为中—高级变质作用形成的片麻岩、混合岩类，主要岩性为黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹磁铁石英岩，混合岩花岗岩等。原岩为一套基性～中酸性火山喷发岩系和硅铁质建造沉积产物。

区域上构造十分发育，东部为铁岭－叶赫断裂带（郯庐断裂），西南侧为汎河弧形断裂构造。受上述构造活动影响，次一级东北、东西、近东西向构造较发育。

区域岩浆活动强烈，以印支期和燕山期为主；主要岩性为二长花岗岩、花岗斑岩、闪长岩、辉绿岩等，呈岩体、岩株产出。区内岩浆岩以太古代混合岩为主,局部地段见混合花岗岩。混合岩石类型为均质混合岩和条纹状混合岩，其中以条带状混合岩为主。矿物成分为石英、长石及少量的黑云母。

图1 区域地质构造图

2 矿区地质

2.1 地层

区内出露地层主要为主要为太古界地层，在沟谷地带为第四系为坡积、冲积及洪积。

2.1.1 鞍山群（Arcg）

该组地层分布于矿区北部，主要岩性为角闪斜长片麻岩和磁铁石英岩。

岩石为深灰色，粒状变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为斜长石、角闪石、石英及少量黑云母组成。其中斜长石含量40%～45%，角闪石含量为30%～40%，石英含量15%～20%，黑云母含量10%。副矿物见有磁铁矿和磷灰石。暗色矿物多具绿泥石化、绿帘石化。并见有后期0.5cm～3.0cm宽的长英质脉体沿片麻理注入，具有较强的混合化作用。由于变质程度较深、局部可见有变粒岩和麻粒岩。角闪斜长片麻岩走向275°～285°，倾向北东，倾角50°～70°。

深灰色，粒状变晶结构，条带状、块状构造，主要矿物成分为石英和磁铁矿及少量绿帘石、黄铁矿组成。石英含量55%～60%，磁铁矿含量20%～40%。绿帘石含量5%～10%、黄铁矿含量3%～5%。呈层状、似层状、大透镜状产出。地表局部地段见有碳酸盐化，绿帘石，磁铁石英岩即为区内铁矿体。

2.1.2 第四系（Q4）

主要分布于沟谷和低缓的坡地，基本上为砾石、砂、粉砂和黄土组成。厚度一般在1m～5m之间。

2.2 构造

区内断裂较发育，褶皱简单。断裂较发育，主要有两组北西向和北东向两组断裂构造，这两组断裂构造及其分支对矿体有破坏作用。

另外区内岩石和地层普遍节理裂隙、片理化发育；褶皱简单，主要表现在区内地层呈单斜层产出，总体走向近东西，倾向北，为单斜层。

2.3 岩浆岩

区内西侧出露有辉绿岩，另外在钻孔内见有数条宽1.30m～4.00m的闪长岩脉（δ），基本沿片麻岩层间裂隙侵入。闪长岩：灰绿色，细粒变晶结构，块状构造，主要矿物成分为斜长石、角闪石、少量黑云母及磁铁矿，多具弱磁性，且绿泥石化较强。

2.4 变质作用

区内经历了早前寒武纪多期次强烈的变质作用形成鞍山群变质杂岩，使原来的硅铁质沉积岩变成为磁铁石英岩或磁铁矿体。区内蚀变见有碳酸盐化，绢云母化，绿泥石化及高岭土化等。

3 矿体特征

红印铁矿床共有10条矿体，分布于3个采区内。矿体均赋存于太古界层位中，与围岩呈整合接触，接触界线清楚，显示了层控矿床的特征。

3.1 台子沟采区

图2 台子沟区二中段平面图

图3 台子沟区三中段平面图

图4 台子沟区四中段平面图

Fe①号矿体：分布于2号～3号勘探线之间，由L11-1C10、L11-2Y2控制，矿体倾向350°，倾角68°～70°。控制长度55m，赋存标高-45m～-85m。矿体厚度平均为6.94m，TFe平均品位32.07%，mFe平均品位27.11%。厚度变化系数为16.63。

Fe②号矿体：分布于2号～6号勘探线之间，由L2-9Y2、L11-1C0、L11-1C3、L11-1C6、L11-1C9、L11-2Y1控 制，矿 体 倾向10°～20°，倾角65°～70°。控制长度100m，赋存标高+5m～-85m。矿体厚度平均为4.77m，TFe平均品位32.04%，mFe平均品位25.76%。厚度变化系数为39.91。

Fe③号矿体：分布于5号～7号勘探线之间，由L2-9-4Y1、L2-6Y2控制，矿体倾向20°，倾角70°～73°。控制长度135m，赋存标高+5m～-45m。矿体厚度平均为5.80m，TFe平均品位33.23%，mFe平均品位26.85%。厚度变化系数为76.80。

Fe④号矿体：分布于8号～9号勘探线之间，由L1-21C13、L1-21C10、L2-10C2控制，矿体倾向355°，倾角55°～60°。控制长度70m，赋存标高+40m～-85m。矿体厚度平均为11.69m，TFe平均品位33.75%，mFe平均品位29.70%。厚度变化系数为19.05。

Fe⑤号矿体：分布于9号～11号勘探线之间，由L1-21C9、L1-21C7、L1-21C4、L1-21C1、L1-22C1控制，矿体倾向350°，倾角55°～60°。控制长度100m，赋存标高+40m～-45m。矿体厚度平均为14.90m，TFe平均品位33.09%，mFe平均品位30.12%。厚度变化系数为28.20。

3.2 夏家沟采区

FeⅠ号矿体：分布于4号～6号勘探线之间，由S-9Y1、X83C3、X83C4、X83C5、X84CM5、X84CM3、X84CM2、X84CM6、X84CM8、X84CM12控 制，矿 体 倾 向10°，倾 角65°～75°。控制长度180m，赋存标高-80m～-165m。矿体厚度平均为4.72m，TFe平均品位29.28%，mFe平均品位23.15%。厚度变化系数为33.92。

FeⅡ号矿体：分布于6号～9号勘探线之间，由X01Y2、X02Y1、X02C15、X02C13、X02C11、X02C8、X02C3、X02C1、X03Y1控制，矿体倾向5°，倾角60°～65°。控制长度210m，赋存标高-80～-165m。矿体厚度平均为4.07m，TFe平均品位29.41%，mFe平均品位22.07%。厚度变化系数为12.61。

FeⅢ号矿体：分布于4号、5号勘探线之间，由X91Y2控制，矿体倾向10°，倾角70°。控制长度10m，赋存标高-80m。矿体厚度平均为7.97m，TFe平均品位29.58%，mFe平均品位23.08%。

FeⅣ号矿体：分布于4号、5号勘探线之间，由X91Y3控制，矿体倾向10°，倾角70°。控制长度20m，赋存标高-80m。矿体厚度平均为14.00m，TFe平均品位28.59%，mFe平均品位28.70%。

图5 夏家沟区一中段平面图

图6 夏家沟区二中段平面图

图7 夏家沟区三中段平面图

表1 矿体特征一览表

表2 组合分析表

3.3 张富沿采区

Fe101号矿体：矿体倾向345°，倾角70°～73°。由6个钻孔控制。控制长度150m，延深230m，赋存标高+86m～-82m。矿体厚度平均为5.81m，TFe平均品位26.05%。厚度变化系数为24.30。

4 矿石质量

4.1 矿石矿物组成

矿石矿物组成：金属矿物以磁铁矿为主，含少量赤铁矿等。脉石矿物以石英、角闪石为主。

（1）磁铁矿：为矿石主要矿物，含量占35%～40%，呈不规则半自形粒状结构，具方向性排列，分布比较均匀，与脉石矿物石英等有嵌晶现象。粒径一般在0.2mm～0.4mm。此外，见有次生的细脉状磁铁矿条，穿入矿体与围岩中，规模甚小，磁铁矿物呈隐晶质结构。

（2）赤铁矿：是矿石中次要矿物，含量占0.7%～1.02%，分布不均匀，在地表易变成褐铁矿。

（3）角闪石；含量7%～20%，呈自形长柱状晶体，粒径一般在0.5mm～1.2mm，是脉石中另一种主要含铁硅酸盐矿物。

（4）石英；含量20%～38%，他形晶粒状体，粒径0.5mm～1.5mm，与磁铁矿、辉石、角闪石等共生，并与其它共生矿物形成镶嵌结构。

4.2 矿石化学成份

有益有害组份：矿石中主要有益组份为全铁，组合分析TFe25.11%～36.00%，平均品位为28.59%；有害组份SiO2、S、P，组合分析SiO261.23%～66.15%，平均63.58%，S0.10%～0.13%，平均0.11%，P0.10%～0.12%平均0.11%。

4.3 矿体围岩和夹石

磁铁石英岩型矿体赋存于太古界鞍山群变质地层中，近矿围岩为石英片岩。岩石呈中细粒变晶结构，片状构造，矿物成分以石英为主，含少量长石。矿体与围岩界线清楚，并且产状与围岩一致。石英片岩属于含铁岩系岩石，经取样分析普遍含铁（TFe），但含量不高，一般在5%～19%左右，（mFe）含量一般在3%～14%左右。因矿体规模甚小，矿脉薄，未有夹石圈出。

矿区内近地表矿体氧化比较严重，氧化带深度一般为2m～4m。变为氧化铁（褐铁矿）含量增高，磁性铁含量降低。

4.4 矿床共（伴）生矿产

为查明矿石中可供利用的元素，进行了光谱分析及矿石的组成分析，没有发现其它可供利用的元素。

5 成因探讨

红印铁矿根据其区域位置、赋存层位、矿石特点等探讨矿床成因。

红印铁矿区域位置处在汎河中新元古代裂陷盆地北侧，属于该构造单元内未接受沉积（或后期抬升沉积层被剥蚀掉）。故出露地层仍为太古界地层。但从前南华系构造单元来看该地层与红透山岩群和鞍山群形成与同一时期同一地质环境的不同区域，故将该地层认定为鞍山群地层。

矿体赋存与磁铁石英岩中，矿体上下盘地层以角闪斜长片麻岩。磁铁石英岩呈粒状变晶结构，条带状、块状构造，主要矿物成分为石英和磁铁矿及少量绿帘石、黄铁矿组成。矿石质量与鞍山式磁铁矿也极为相似。

由于本区构造较为复杂对原生矿体的二次改造较为强烈。包括有断裂和褶皱构造对矿体从形态上的改造和岩浆热液作用对矿石成分的改造。

综上，本区发现的铁矿属于独立赋存于汎河中新元古代裂陷盆地的鞍山式铁矿，该类矿床属于沉积变质型铁矿，由于赋存于鞍山群，又称为鞍山式铁矿。主要由石英（燧石）和磁铁矿组成，具有典型的条带状构造，由条带状铁建造（BIF）变质改造而成。

6 外围找矿

本区鞍山式铁矿属于汎河裂陷盆地边缘的太古界地层中，下一步找矿，可根据根据区域磁异常，对比已知磁铁矿与磁异常的结合情况，进行选择性验证。另外也应重视磁异常显示不是特别明显，但是范围较大的区域，可能是深部赋存具有形成大型矿床的潜力。