本溪市南芬区思山岭铁矿成矿分析论文_刘庚

本溪市南芬区思山岭铁矿成矿分析论文_刘庚

辽宁省第八地质大队有限责任公司 辽宁省本溪市 117000

摘要:思山岭铁矿位于辽宁省本溪市东南郊,南芬区北9km处思山岭村,矿床成因属火山-沉积变质型铁矿。主要含矿层位为鞍山群茨沟组,通过对研究区内地层条件及岩石类型等分析,且与区域内其他大型典型矿床做对比,分析讨论研究区的成矿地质条件潜力分析及成矿预测、找矿方向等。

关键词:思山岭;铁矿;成矿分析及预测

1、区域地质背景

本区大地构造位置属中朝准地台(Ⅰ)—胶辽台隆(Ⅱ)—太子河~浑江台陷(Ⅲ)—辽阳~本溪凹陷(Ⅳ)中南部。

区域内地层较复杂,褶皱及断裂构造发育,岩浆活动不甚强烈。鞍山群含铁变质岩系及北西向褶皱构造控制了沉积变质型铁矿的分布,热液脉型铜、铅矿化(点)与北东向断裂构造及燕山期岩浆岩关系密切。

1.1区域地层

区域出露地层分为结晶基底和沉积盖层二元结构体系。地层由老至新有太古界鞍山群,下元古界辽河群,上元古界青白口系、震旦系,古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,中生界侏罗系、白垩系,新生界第四系。

结晶基底:由太古界鞍山群茨沟组(Arcg)和下元古界辽河群浪子山组(Pt1l)组成。

(1)太古界鞍山群茨沟组(Arcg)

以思山岭~三驾岭北东向沉降带为界分南北两个区出露。北区以大峪岗为中心呈穹隆状出露,并构成一系列北西向短轴褶皱;南区主要在天桥一带分布,混合岩化及塑型变形强烈,形成复杂的北西西向褶皱;在思山岭矿区被沉积盖层覆盖。岩石变质相属角闪岩相。斜长角闪岩类原岩相当于拉班玄武岩;变粒岩类原岩相当于粘土质砂岩及石英砂岩;黑云片岩原岩相当于杂砂岩、钙质砂岩及粘土岩;绢云石英片岩原岩相当于长石砂岩和石英砂岩。地层总厚度>2440m,与上覆地层辽河群呈角度不整合接触。

(2)下元古界辽河群浪子山组(Pt1l)

呈北东向分布于区内南东部三架岭~财神庙一带。由含铁石英岩和绿泥片岩段、含磷石英大理岩段、千枚岩大理岩互层段等三个岩段组成。

沉积盖层:由上元古界青白口系、震旦系,古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,中生界侏罗系、白垩系,新生界第四系组成。

1.2区域构造

该区位于中朝准地台北东部,辽阳~本溪凹陷中南部地区,东部与桓仁凸起为邻,南侧为凤城凸起,寒岭—偏岭北东向岩石圈断裂南侧。褶皱及断裂构造发育。其中,褶皱构造以北西向为主,而且主要发育在基底地层中,赋存著名的“鞍山式”沉积变质型铁矿;断裂构造以北东向为主,与热液脉型铜、铅矿(化)关系密切。

1.3区域岩浆岩

区内岩浆活动不甚强烈,主要有印支期和燕山中晚期两期岩浆活动,均分布在区域南部。岩脉较发育,但规模极小。

1.4区域混合岩

区内混合岩分布广泛,主要集中在鞍山群岩层中,局部见于辽河群岩层中。岩性以混合花岗岩(Mr)和均质混合岩(M)为主,少量伟晶质混合岩(Mp)。

2、矿床地质特征

矿床属隐伏盲矿床,盖层厚度404~1445m,矿体埋藏深度404~1934m,赋矿标高-134~-1713m。矿床赋存于太古界鞍山群茨沟组第三含铁岩段中,受“向斜”褶皱构造控制明显,矿床规模为大型。

矿体分布于勘查区中部6~9线之间,控制铁矿带东西沿长1500m,南北平均宽度960m,最大垂直深度1580m,工业矿体总厚度760.52m。含矿面积约2.89km2,占勘查区面积的34.40%。矿体总体形态为不对称的向斜,沿向斜轴两端翘起,三围空间似一个巨大的“金元宝”。向斜轴面总体走向110°,倾向200°,倾角约70°;向斜北翼相对倾角缓,倾向200°,倾角10°~72°,矿体头部埋藏深,矿体厚度大,主要呈厚层状产出;向斜南翼相对倾角陡,在1~5线之间1200m标高出现倒转现象,总体倾向20°,倾角11°~85°,矿体头部埋藏浅,矿体厚度小,夹石较多,分支复合现象明显,呈多层状产出。未发现成矿后断裂构造对矿体造成破坏现象,仅有小规模闪长玢岩脉穿插于矿体中,矿体连续性较好;矿体主要由贫磁铁矿体和贫赤铁矿体组成,有极少量富铁矿体。

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3、成矿地质条件分析

3.1矿床成因

太古界鞍山群变质岩中蕴藏着巨大铁矿床,早已成为地质界重点研究对象之一。根据鞍—本地区含铁岩层中岩矿石组合特征,主要的含铁岩组有茨沟组、大峪沟组及樱桃园组等三个含铁岩组。其中,茨沟组中赋存着著名的弓长岭铁矿(背斜北翼控矿),大峪沟组中蕴藏着典型的南芬铁矿(倒转背斜南西翼控矿),樱桃园组中有大孤山铁矿(复向斜西南翼控矿)。

虽然各岩组岩性特征有所差异,但均受褶皱构造控制明显;组成矿石的物质成分基本类似,金属矿物主要为磁铁矿,其次为赤铁矿,少量假象赤铁矿、黄铁矿及褐铁矿;非金属矿物主要由石英、云母、透闪石、阳起石、绿泥石及碳酸盐矿物;矿体呈层状、多层状、厚层状及透镜状产出,矿床规模均为大型;矿石类型主要为磁铁贫矿,其次为赤铁贫矿,少量富铁矿;综合矿床成因研究成果认为鞍-本地区铁硅质建造型铁矿的形成与火山活动关系密切,铁质亦来源于大量的火山喷气、火山热水和火山灰粒等火山喷溢过程中,均在海盆地中沉积形成;原生矿物组合为赤铁矿(褐铁矿)—磁铁矿、赤铁矿(褐铁矿)—菱铁矿、磁铁矿—菱铁矿等;由于经受了较强烈的区域变质作用,大都变成了磁铁矿和赤铁矿(褐铁矿经脱水作用而形成);矿床成因属沉积变质型铁矿(“鞍山式”铁矿);其中的富铁矿属热液型铁矿。

区内茨沟组岩石组合为:顶部硅质岩层(石英片岩、云母片岩、绿泥片岩、透闪石英岩、阳起石英岩),上部含铁层(含铁石英岩、石英钠长角闪岩、黑云角闪岩),中部钠长变粒岩、片岩层,下部含铁层(含铁石英岩、片岩、角闪岩),底部混合花岗岩。

思山岭铁矿产于太古界鞍山群茨沟组第三岩性段,相当于茨沟组下部含铁岩层,其含矿岩性、矿物成分、矿石类型等与区内著名的弓长岭铁矿地质特征相似。贫铁矿属沉积变质型铁矿,富铁矿为热液型铁矿,矿床成因类型属沉积变质型铁矿床。

3.2矿床控制因素

(1)地层与铁矿的关系,矿床赋存于太古界鞍山群茨沟组第三岩段,赤铁磁铁石英岩厚度大,矿体呈厚层状、似层状、多层状产出,受含矿层位控制明显。

(2)褶皱构造与铁矿的关系,根据控制矿体三维产出特征,向斜南翼矿体厚度较小,向斜核部及北东翼矿体厚度较大,轴向两端翘起,直至矿体尖灭。矿体形态受基底北西向向斜褶皱构造控制明显。

(3)变质作用与铁矿的关系,鞍山群硅铁建造遭受区域变质作用和混合岩化作用,形成沉积变质型贫铁矿石;混合岩化期后热液作用及后期热液叠加作用,致使局部地段形成富铁矿石。

3.3矿化富集规律

根据矿石结构构造、矿物组合等特征,总结矿化富集规律大致如下:

(1)铁矿物粒度较粗则矿石品位较高,二者呈正相关关系。

(2)条纹状矿石较条带状矿石品位高,尤为块状矿石品位最高。

(3)绿泥石化及黄铁矿化发育,则铁品位增高。

(4)富赤铁矿石中发育明显的镜铁矿化。

(5)北翼厚大矿体品位略高于南翼薄层矿体品位。

(6)由浅部向深部矿石品位具增高趋势。

(7)磁铁矿石品位略高于赤铁矿石品位。

(8)富赤铁矿规模稍大,品位较高,富磁铁矿规模较小,品位较低。

3.4找矿标志

(1)含铁岩性:鞍山群变质岩中蕴藏着巨大铁矿床,主要有茨沟组、大峪沟组及樱桃园组等三个含铁岩组。

(2)褶皱构造:矿床受褶皱构造控制明显,主要分布在北西向背斜或向斜的一翼或两翼,向斜核部矿体厚度大。

(3)磁异常:磁异常大致揭示了铁矿的分布范围,是寻找隐伏铁矿的直接标志。

参考文献:

[1]杨忠杰,张景玉,辽宁省区域地质志[M].北京地质出版社,1989.

[2]赵光慧,王金玉.辽宁省区域矿产总结[M].辽宁省地质矿产勘查局.2006

[3]辽宁省本溪市南芬区思山岭铁矿详查报告

论文作者:刘庚

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/12

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