辽宁省有色地质一〇一队有限责任公司 辽宁抚顺 113005
摘要:通过对辽东黑石木-双河地区铁矿区域地质背景、地球物理特征以及矿床地质特征的分析,阐述了该区铁矿的成因类型,即属于海底火山喷发沉积变质型硅铁建造磁铁矿床,产于深变质的太古宙基性火山岩—夹沉积岩的中酸性火山岩建造中。总结找矿标志,为该区铁矿的进一步勘查开发提供地质依据。
关键词:铁矿;地质特征;找矿标志;矿床成因
研究区所处大地构造单元为中朝准地台(Ⅰ)、胶辽台隆(Ⅰ1)、铁岭—靖宇台拱(Ⅰ11)、摩离红凸起(Ⅰ11-2)之上。区域上出露的地层有太古界、元古界、中生界及新生界。区域矿产资源丰富。主要金属矿产有铜、锌、金、铁、石灰岩等矿产。浑北地区以产出大型红透山式块状硫化物铜锌矿床及小型岩浆-热液型金矿床为特征。区域主要分布有红透山、树基沟等铜矿床、南龙王庙金矿床、乌金伙洛金矿床、吕家堡子铁矿床及西北天、跳石背铜矿点(床)等。
1区域地质背景
太古界鞍山期构造主要以变质变形构造形迹为主,变形作用发育于太古宙表壳岩及变质深成岩中,为弹-塑性变形,构造形迹为规模不等的褶皱构造,形成一系列大型复式褶皱构造。
区域断裂构造发育,受区域大型浑河断裂构造影响,断裂构造总体展布方向多为近东西向和北东向。浑河断裂从区域南部斜穿而过,区内长约22km,宽2.5-3km,主要由两条主干断裂组成,倾向分别为NW和SE,带内及两侧与其平行的次级断裂也较发育,沿浑河断裂带表现为张扭性走滑,在区内形成NEE走向的小断陷盆地控制中、新生界沉积。区域主要断裂构造线方向为北东东向,形成以浑河断裂为主多期次断裂复合格局,主要次级断裂有黑石木-北三家断裂、红透山-树基沟断裂等。
区域新太古代变质深成岩较发育,大面积出露,出露广泛。主要侵入岩有石英闪长质片麻岩、英云闪长质片麻岩、花岗闪长质片麻岩、弱片麻状二长花岗岩、二长花岗岩、弱片麻状似斑状二长花岗岩、二长花岗岩、弱片麻状二长花岗岩。
区域内发育有花岗斑岩、伟晶岩、闪长岩和辉绿岩等岩脉。
2地球物理特征
研究区处于浑北异常带上,总体上位于航磁异常负异常区内,只在测区东部出现约1.0km2正异常。异常最大值为50nT,最小值为-50nT。2012年通过高精度磁法测量发现物探磁异常4处,其中M1、M2异常处位于详查区内。
M1异常位于测区东部,走向近北东,长约150m,宽50~70m,南侧异常最高值为2380nT,异常最低值为-2700nT出现在北侧,该异常与Fe3号铁矿体相吻合,确定M1为磁铁石英岩引起矿致异常。
M2位于测区中部,磁场呈不连续椭球状的异常带。最高磁场强度为1256nT,异常极不连续,范围较小,异常较低缓。推测由磁铁石英岩引起异常。
2019年对M1、M2异常进行高精度磁法剖面测量,圈定异常3处。其中:低缓磁异常一处,分布于太古界红透山岩组斜长角闪岩中,是沉积变质型铁矿的主要赋存层位。地表工程验证见磁性铁矿,结合磁异常展部趋势分析,异常是由弱磁性铁引起的。中等强度磁异常两处,分布于太古界红透山组斜长角闪岩及石棚子组黑云二长变粒岩中,都是沉积变质型铁矿的主要赋存层位。岩性均显示弱磁异常,与以往物探资料吻合,其中一处中等强度磁性异常经验证为磁性矿化体引起的矿致异常。
3矿区地质特征
区内断裂构造主要为浑河断裂及受其控制的次级断裂,浑河断裂从研究区南部1km处通过,受其影响,区内断裂构造较发育,主要黑石木-北三家断裂、红透山-树基沟断裂,展布方向多为近东西向和北东向。二道沟—北岔断裂,呈北东向贯穿全区,走向北东,倾向北西,为一逆断层,切割了新太古代弱片麻状二长花岗岩、二长花岗岩、英云闪长质片麻岩及新太古代红透山岩组。
地层较简单,主要为太古宙变质上壳岩红透山岩组和石棚子岩组及第四系。出露岩性主要为斜长角闪岩、黑云二长变粒岩、斜长角闪变粒岩等。
斜长角闪岩主要分布在研究区中部。岩石呈灰黑色,中粗粒变晶结构,块状、片麻状构造,主要矿物成分为普通角闪石和斜长石并见有少量磁铁矿、石英、黑云母等。
黑云二长变粒岩主要分布在研究区东部,西部有少量出露。风化面浅褐黄色,新鲜面灰色,褐色,鳞片粒状变晶结构或细粒粒状变晶结构,块状构造或弱片麻状构造。
斜长角闪变粒岩在区内西部及中东部有少量出露。风化面浅褐黄色,新鲜面灰色,褐色,鳞片粒状变晶结构或细粒粒状变晶结构,块状构造或弱片麻状构造。
区内岩浆岩出露面积不大,主要为新太古代英云闪长岩及二长花岗岩。
近矿围岩多产生蚀变现象,主要有以下几种:
①硅化:普遍发育,常与碳酸盐化共生,多以细脉状、粒状为主,也可见颗粒较粗的柱粒状出现,沿裂隙分布。
②绢云母化:由长石类矿物经热液交代蚀变而生成,分布在长石表面,呈丝绢状,易被硅化所交代。
③碳酸盐化:属晚期蚀变产物,常迭加早期蚀变产物,多集中在构造蚀变带中呈细网脉状充填在微裂隙中。
④高岭土化:多呈土状、团块状赋存在构造蚀变带中,与绢云母化、硅化共生,属多期蚀变产物。
⑤绿泥石化:由含铁镁质矿物角闪石、辉石、黑云母等经热液交代蚀变而成,属多期蚀变产物。
4矿体地质特征
4.1矿体特征
目前共发现磁铁矿体3条,编号分别为Fe1、Fe2、Fe3。矿石主要成分为磁铁矿,含量约占25%,脉石矿物主要为石英、斜长石,含少量黑云母。其中:
Fe1矿体呈似层状,控制长度163m,延深150m,真厚度3.95m~8.53m,平均真厚度5.70m,厚度变化系数37.94%。倾向205°~220°,倾角53°~67°。
Fe2矿体呈扁豆状,控制长度75m,延深50m,真厚度1.61m。倾向300°,倾角69°。
Fe3矿体呈扁豆状,控制长度155m,延深203m,真厚度4.70m~22.47m,平均真厚度12.89m,厚度变化系数67.93%。倾向145°,倾角60°~82°。
矿体类型为混合岩化磁铁石英岩型,属沉积变质铁矿;赋存于太古宙斜长角闪片麻岩中。
4.2围岩和夹石
矿体围岩主要为斜长角闪岩,与矿体界线清晰,夹石不发育,主要为为少量长英质岩(细晶岩)、石英脉等。
5找矿标志
①直接找矿标志:矿体的原生露头和地表铁矿转石。
②地球物理找矿标志:磁异常。
地面磁异常达500nT以上,即可能是由磁铁矿引起。一般磁异常呈尖峰状,强度500~5000nT。对受于后期构造影响,造成的低值磁异常、负值高异常也应引起重视。
6结论
研究区铁矿床产于深变质的太古宙基性火山岩—夹沉积岩的中酸性火山岩建造中,矿体赋存于一定的层位,产状与地层一致,与围岩界线清楚,呈整合接触。大多数矿体形态比较规则,呈似层状、透镜状,厚度比较稳定。矿石组分简单,变化较均匀,大多数品位变化,属于海底火山作用影响较大的条件下,经化学分异作用形成的。区域变质作用强烈对铁矿的形成起着重要改造作用。强烈的混合岩化热液作用可使铁质进一步富集。
综上所述,本区矿床成因类型是属于海底火山喷发沉积变质型硅铁建造磁铁矿床。
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