辽宁于家地区赤铁矿地质特征及找矿方向*

高忠晖

（辽宁省地质矿产研究院有限责任公司）

辽宁于家地区赤铁矿位于辽东抚顺地区，行政区划隶属于新宾县苇子峪镇。区内矿产资源较丰富，目前已发现铁、钼、金、铜、锌、石灰石、方解石、花岗石材等多处金属、非金属矿产，其中以铁、钼矿产经济意义最大。辽宁省地质矿产研究院有限责任公司于2017—2018年度对该地区进行了地质找矿工作，主要对于家地区进行了1∶1万地质简测、1∶1万土壤测量、1∶1万激电测量、槽探工程和实验测试工作，取得了一定的找矿突破，在研究区内铅锌成矿地质特征的基础上，对区内发现的赤铁矿体进行了初步评价，通过分析研究赤铁矿体的成矿地质特征、矿化富集规律等，以期为该矿床深部及边部找矿提供理论依据，为该区寻找同类矿床提供指导。

1 区域地质概况

研究区位于柴达木—华北板块（Ⅰ）、华北陆块（Ⅱ）、辽东新元古代—古生代坳陷带（Ⅲ）、太子河新元古代—古生代坳陷（Ⅳ）构造单元上［1］。研究区位于重要成矿带中，中太古界变质层状岩系发育，岩浆活动频繁，构造运动强烈，铁及多金属矿床、矿点丰富，显示区内成矿地质条件十分优越。区域内出露有中太古界层状变质岩系、新元古界青白口系、南华系、古生界寒武系及新生界第四系地层。区域太古代变质深成侵入岩发育，岩石类型主要为各类中酸性片麻岩，主要分布在区域北部。区域上地质构造极为复杂，总体来讲，新太古代为结晶基底形成阶段，结晶基底出露广泛，主要由新太古代表壳岩、变质深成岩组成，主要的构造行迹发育为深层次韧性变形；新元古代—古生代处于古亚洲构造域为陆块盖层形成发展阶段，盖层主要出露于太子河断陷中，主要包括新元古界、古生界陆源碎屑岩、碳酸盐岩及中生界河湖相及陆相火山—沉积岩系；中生代以来研究区处于太平洋构造域，构造行迹主要以发育近EW、NW和NE向构造为主。从构造层次来讲，既发育有深层次韧性变形，也有中—浅层次脆韧性变形，构造样式复杂多样［2-3］。

另外1∶5万水系沉积物测量在研究区内圈定了综合异常2处，即HS-13和HS-14，其中HS-14异常位于研究区内（图1）。

2 矿区地质特征

矿区地层主要为青白口系钓鱼台组和南芬组，钓鱼台组呈条带状与南芬组地层相间产出，总体走向北西，与南芬组地层呈整合及断层接触，与新太古界片麻岩为角度不整合接触。岩性主要为灰黄色厚—中厚层石英砂岩、含铁质长石石英砂岩，局部夹海绿石石英砂岩；南芬组呈条带状与钓鱼台组地层相间产出，其产状及分布特征与钓鱼台组基本相同，与下覆钓鱼台组呈整合接触，与新太古代片麻岩呈断层接触。岩性主要为黄绿色、紫色页岩、蛋青色片状钙质页岩，含砂质铁质页岩，局部夹少量薄—微薄层粉砂岩、泥晶灰岩和微晶灰岩等。

矿区构造主要为断裂构造，以北西向构造为主，其次为北北西断裂构造。其中F1断裂为贯穿全区的主断裂构造，走向北西，倾向南西，长约10 km，该断裂切割了青白口系钓鱼台组和南芬组，并使其重复出现；F2断裂位于矿区西北部北崴子一带，走向北西，倾向南西，长约1.94 km，西盘新太古代片麻岩冲覆于青白口系南芬组之上，沿断裂有断层角砾岩出现。

矿区岩浆岩主要为侵入岩和脉岩。侵入岩主要为新太古代变质深成岩，岩性主要为新太古代石英二长质片麻岩、花岗闪长质片麻岩和中粒英云闪长质片麻岩。脉岩走向为北东或近东西，岩性主要为闪长岩。

矿区1∶5万水系沉积物测量圈定了综合异常1处，即HS-14，该综合异常封闭，呈NNW向近椭圆形展布。元素组合有Co、Ni、W、Pb、As、Sb、Cu，主要为Co、Ni、Pb异常，异常元素组合较多，主要为中高温元素组合。区内有3处浓集中心，较为明显。组分分带均为外带。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

研究区内赤铁矿呈层状、脉状赋存于青白口系南芬组地层中，属于沉积型矿床。通过1∶1万地质测量、1∶1万激电测量和槽探工程揭露，共圈定3条赤铁矿体（图2）。控制矿体延长120~180 m，沿倾向延深约25 m，矿体倾向240°~260°，矿体倾角35°~40°，深部有变陡趋势。矿体厚度变化系数为57.56%，品位变化系数25.96%。矿体品位TFe23.16%~63.92%，现将各个矿体分述如下。

（1）Ⅰ—1号矿体位于研究区的西北部三道沟一带，赋矿地层为南芬组，围岩为泥灰岩。矿体产状260°∠35°~40°，为总体走向近南北、倾向近西的脉状矿体。控制长度123 m，沿倾向延深约25 m，矿体厚度为0.90~2.82 m。由TC0—1和TC1—1控制，矿石矿物主要为赤铁矿。矿石品位TFe29.01%~49.86%，平均品位TFe42.18%。

优点：常规人为圈定综合异常(Z0)时可以充分考虑地层、构造等地质因素及矿产分布规律对综合异常的影响，异常形态与区域地层、构造分布较为对应；

（2）Ⅰ—2号矿体位于研究区的西北部三道沟一带，赋矿地层为南芬组，围岩为泥灰岩。矿体产状260°∠35°~40°，为总体走向近南北、倾向近西的脉状矿体。控制长度约120 m，沿倾向延深约25 m，矿体厚度为0.91~2.25 m。由TC0—1、TC1—1和TC2—1控制，矿石矿物主要为赤铁矿。矿石品位TFe24.91%~46.06%，平均品位TFe38.79%。

（3）Ⅱ号矿体位于研究区的中东部杨木林子一带，赋矿地层为南芬组，围岩为泥灰岩。矿体产状240°~260°∠35°~40°。控制长度150~180 m，矿体厚度为0.52~0.66 m。由TC12—1和TC14—1控制，矿石矿物主要为赤铁矿。矿石品位TFe23.16%~63.92%，平均品位TFe44.47%。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石结构、构造

矿石结构主要为粒状板条状结构。矿石构造主要为条带状、块状构造。

3.2.2 矿石矿物成份

3.2.2.1 矿石矿物

（1）赤铁矿。灰白色，半自形—他形，粒状及板条状，部分呈放射状，反射率25%~30%，具深红色内反射色，强非均质体（蓝灰—灰黄），粒度0.5~2 mm，呈条带状分布。

（2）雌黄铁矿。乳黄色，半自形，粒状，微带玫瑰色调，反射率38%~45%，强非均质体，粒度0.1~0.2 mm。

3.2.2.2 脉石矿物

（1）石英。乳白—灰白色，他形不等粒状，隐晶质状，为矿石中角砾和胶结物的主要成分。含量约占35%~65%。

（2）方解石。以胶结物的形状存在，含量约占1%~5%。

3.2.3 化学成分

矿石化学成份主要由Si O2和Fe2O3组成，有益组份TFe含量为42.29%~46.11%，平均达43.84%，mFe含量较低，为0.05%，矿石中无其它伴生有益组分。有害组分S为0.04%~0.17%，P为0.02%~0.066%。有害组分S和P的含量与TFe含量一般呈反比（表1）。

?

3.3 矿石类型

按矿石矿物划分为赤铁矿石；按结构构造划分为似层状、脉状赤铁矿石。矿石工业类型为需选铁矿石。

3.4 矿体围岩

矿体呈似层状、脉状赋存在南芬组紫红色泥灰岩中，其围岩均为紫红色泥灰岩。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

于家地区赤铁矿床主要位于青白口系南芬组地层中，与地层呈平行不整合的关系，严格受地层控制，矿石矿物为赤铁矿，矿体顶板为页岩和泥灰岩，底板为泥灰岩，受构造影响较小。矿石中矿物组合具有明显的沉积型赤铁矿特征，矿层较薄，TFe品位为23.61%~63.92%，其特征与浅海相沉积型赤铁矿一致，而陆相沉积型铁矿，其矿石矿物以菱铁矿为主，含少量赤铁矿，这一特征与于家地区赤铁矿床地质特征不符［4-6］。因此综合分析可知，于家地区赤铁矿矿床属于浅海相沉积型赤铁矿床。

矿床的成矿环境为浅海陆棚环境，形成于相对海面下降期，在温湿氧化环境条件下，大量的铁以Fe2O3·n H2O的胶体溶液的形式搬运到浅海沉积盆地中，Fe2O3·n H2O胶体带有电荷，当海水深度变化时，其氧化还原性发生变化，水介质中的大量电解质破坏胶体的电荷平衡，发生胶体聚集沉淀，Fe3+的凝胶围绕石英等碎屑物质生成典型的脉状赤铁矿［7］。

4.2 找矿标志

（1）地层标志。该区域赤铁矿主要赋存在青白口系南芬组泥灰岩中，严格受地层控制，是找寻赤铁矿的主要层位。

（2）地球化学标志。1∶5万水系沉积物测量中Co、Ni等亲铁元素富集区，是寻找赤铁矿的重点区域。

（3）地球物理标志。具有明显的航磁异常、地磁异常及激电异常，矿体与异常的规模和强度成正比。

5 结论及建议

通过分析于家地区赤铁矿地质特征及成因，得出该区域赤铁矿矿床为典型的浅海相沉积型赤铁矿床，通过总结区内赤铁矿地质特征、矿床成因及找矿标志，可指导区内赤铁矿地质勘查工作，重点寻找南芬组泥灰岩的分布及变化规律，参照相应的地物化异常，有望取得较好的找矿效果。