遼寧地區鐵礦地質特征及找礦標志

姜文強

摘 要：文章以鞍山和本溪地區為例，探討了遼寧地區鐵礦地質特征及找礦標志，分析總結了鞍本地區為人熟知的條帶狀鐵礦床，包括南芬鐵礦床、弓長嶺鐵礦床和東鞍山鐵礦床的地質特征，并且研究了當地鐵礦的找礦標志，包括地層標志、構造標志與磁異常標志，其中尋找超大型或大型鐵礦的有利部位就是深大磁場異常、低緩磁場異常、復雜磁場異常等磁異常區與凹陷區。

關鍵詞：遼寧地區；鐵礦地質特征；條帶狀；找礦標志

我國分布最為廣泛、儲存量最多的鐵礦就是前寒武紀條帶狀鐵建造（BIF），而華北則是BIF鐵礦資源的主要分布地區，其中最為典型的就是遼寧鞍山-本溪地區，其鐵礦探明儲存量在全國范圍內居于首位，在我國同類型鐵礦資源中，其儲存量所占比例達到40%，為我國的工業發展提供了重要原料，是經濟進步的有力保障。

1 遼寧地區典型條帶狀鐵礦床及其地質特征

1.1 南芬鐵礦床

南芬鐵礦的礦區主要出露于饅頭組、寒武系堿廠組、南芬組、震旦系釣魚臺組、元古宙遼河群浪子山組和太古宙鞍山群茨溝巖組等地層。礦區的構造主要有北東向大斷裂與兩個倒轉背斜（露天鐵礦和黑背山）。脈巖以石英斑巖、花崗斑巖為主，巖漿巖以中細粒斑狀黑云母花崗巖為主。礦體的產狀為層狀-似層狀，三層鐵礦共同組成了礦床。礦石以赤鐵礦、磁鐵礦為主要礦物成分，以菱鐵礦、鏡鐵礦、黃鐵礦和少量黃銅礦為次要礦物成分。脈石礦物包括陽起石、方解石、白云母、透閃石與石英等。礦石結構呈現為纖狀變晶結構與不均勻粒狀變晶結構，主要構造包括塊狀構造、條紋狀構造與條帶狀構造。以礦石的結構構造特征、礦物組合為依據，可將其分為六種自然類型，分別為磁鐵滑石片巖、菱鐵磁鐵石英巖、赤鐵石英巖、赤鐵磁鐵石英巖及磁鐵赤鐵石英巖、透閃石磁鐵石英巖、磁鐵石英巖。

1.2 弓長嶺鐵礦床

鞍本鐵礦成礦帶中部分布著弓長嶺鐵礦，其礦區共包括4個，即：老嶺-八盤嶺礦區、一礦區、二礦區與三礦區。最典型且規模最大的就是二礦區，現對其礦床地質特征介紹如下。太古宙鞍山群茨溝巖組是礦區的出露地層，巖石類型包括上部奧陶系石灰巖硅質巖層、含鐵礦層帶、中部鈉長變粒巖層、下部含鐵礦層、底部片巖層、底部角閃巖層，有少量石灰巖分布于礦區西部，礦區發育有斷裂構造，具有橫向斷層與走向斷層。該區巖漿以花崗巖為主，具體類型按照形成時代分為在條帶狀磁鐵石英巖之后和之前形成。

1.3 東鞍山鐵礦床

華北地臺北緣鞍山凸起處分布著東鞍山礦床，礦區主要出露的地層包括新生界第四系、新元古界震旦系釣魚臺組與太古宙鞍山群櫻桃園組。燕山期千山花崗巖與太古宙混合花崗巖大面積出露在礦區，脈巖以煌斑巖為主，鉆孔中可看到少量小規模的霏細斑巖、閃長玢巖、鞍山玢巖和輝綠玢巖等。區內發育有斷裂構造及褶皺構造，前者根據構造方向不同可分為斜交斷層、橫向斷層及走向斷層；后者的表現主要包括軸向北西向北東傾伏與軸向北西-南東向東傾伏的向斜構造。東鞍山鐵礦體的上下盤圍巖均是由櫻桃園組的巖石構成的，上盤與下盤分別是上部的灰色千枚巖與下部混合巖與千枚巖，根據斷層切割關系，可以將礦體分為3個部分：極東部礦體、東部礦體與西部礦體。東鞍山鐵礦石的主要礦物包括菱鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦與磁鐵礦，鐵礦深部存在黃銅礦與黃鐵礦，但含量較少。脈石礦物以電氣石、角閃石、陽起石、透閃石、綠泥石、石英為主。

2 遼寧地區鐵礦的找礦標志

2.1 地層標志

沉積變質鐵礦或層控型火山-沉積變質鐵礦是鞍山、本溪地區的主要鐵礦類型，礦體則主要在大峪溝巖組、櫻桃園巖組與太古宙鞍山群茨溝巖組中產生，鞍山地區分布著大多數櫻桃園巖組，而本溪地區則分布著大多數茨溝巖組，櫻桃園巖組與茨溝巖組有較高的含礦量，而且均顯著高于大峪溝巖組，所以尋找鐵礦的層位主要是櫻桃園巖組與茨溝巖組。

2.2 構造標志

鞍山、本溪地區沉積之后的條帶狀含鐵建造在長時間內經歷了若干次構造活動，礦層與巖層經過后期構造作用（如斷裂、褶皺等）的改造后，由原始簡單的層狀結構轉變為具有多樣性和復雜性的礦帶分布格局和礦體形態，需要注意的是，構造在改造礦體方面的存在一定規律的，可以為找礦工作提供重要依據。因為長期受到剝蝕，鞍山、本溪地區沒有良好保存礦體，導致其呈零星分布，比如東部隆起的清源，有較大的面積，但是只有幾個小型礦床與幾個中型礦床，只有若干個零星小礦在隆起的中心部位出現。凹陷地區保留了比較完整的礦層，但通常具有較厚的覆蓋面積，而且埋藏深度較大，不了解地下情況，具有較大的找礦難度，比如該地區太子河凹陷帶與遼河沉陷帶。然而在凹陷區與隆起區的交結部位，出露地表的礦層剝蝕程度較低，較好地保留了礦層，或者具有礦層埋深淺、蓋層薄的特點，非常適合開展綜合找礦。

2.3 磁異常標志

鞍山、本溪地區條帶狀鐵礦的磁性較強，都會導致磁異常。如果一個鐵礦磁異常獨立存在，那么其礦體的走向會反映于磁異常長軸方向上，礦體延長較大，呈現出的軸向就較長；礦體的埋藏深度反映于梯度上，礦體埋藏較淺，呈現出的梯度就較陡，礦體埋藏較深，呈現出的梯度就較緩；礦體的厚度反映于短軸方向上，礦體厚度較大，呈現出的短軸就較寬；礦體規模反映在磁場強度上，大規模的礦體與小規模礦體相比具有更大的磁場強度以及更為廣泛的影響范圍。因為鐵礦體的埋深、構造形態和規模產狀存在一定的差異，其磁異常特征也不盡相同。鞍山、本溪地區鐵礦的磁異常特征類型基本上共包括以下幾種：第一種是低緩磁異常，磁場通常是由隱伏鐵礦引起的，其產狀平緩，所以磁場強度也比較低緩。在開始研究時，這類磁異常并沒有得到重視，之后因為在找礦方面收獲了出人意料的成果而逐漸為業內人士熟知。以獨木礦區為例，其在太古宙鉀質花崗巖下隱伏，產狀平緩，存在低緩磁異常，加以勘探后發現了大型鐵礦床。第二種是復雜磁異常，在航磁異常圖上這類異常的反映相對而言較為規則，然而地磁異常具有一定的復雜性，其異常中心并非只有一個，不僅正負異常交替，而且梯度也不是固定的，但各異常大致呈現處相同的長軸方向，多層鐵礦緊密褶皺是形成復雜磁異常的主要原因。第三種是深大磁異常，從本質上而言，該異常是低緩磁異常的一種，其特點是具有較大的資源潛力，推測埋深較大，梯度一般，磁場強度與磁場范圍均較大。第四種是高大磁異常，其形成原因是埋深較淺或出露地表的后打鐵礦，梯度陡，具有較大的磁場強度。經過勘探，鞍本地區的此類磁異常均為超大型、大型規模的礦床。最后一種是剩余磁異常。圍繞已知礦床，根據已經獲得的勘探資料，通過正演計算得到理論曲線，將其和實測異常曲線加以擬合，查看存在剩余異常與否。仔細研究剩余磁異常，能夠找到新的隱伏礦體或者使礦床資源儲量擴大。

3 結語

綜上所述，遼寧鞍山-本溪地區的太古宙晚期花崗巖-綠巖帶內貯存著主要的條帶狀鐵礦，而且在礦石在鞍山群地層的控制下，大多呈現出纖維粒狀變晶結構、殘留結構、塊狀構造和條帶狀構造等，含礦層位以鞍山櫻桃園巖組與群茨溝巖組為主，要尋找超大型或大型鐵礦，應將深大磁場異常、低緩磁場異常、復雜磁場異常、高大磁場異常、剩余磁場異常處與按本凹陷區作為主要找礦部位。

參考文獻：

[1] 王訓練，周洪瑞，高金漢，等. 云南丘北縣大鐵地區鋁土礦地質特征及找礦標志[J]. 地質與勘探，2012，（3）：518-525.

[2] 彭明生，歐陽兆灼，喬樹巖，等. 遼寧鞍本地區鐵礦床地質特征及找礦標志分析[J]. 地質與資源，2012，（6）：516-521.

[3] 趙百民，劉永斌，林曉星，等. 邢臺-邯鄲地區鐵礦地質、地球物理特征及找礦方向[J]. 地球物理學進展，2014，（6）：2838-2842.