盧秀全，薛世遠(yuǎn)，王堆珍

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊(duì),吉林 延邊 133300

1 地質(zhì)背景及礦產(chǎn)概況

1.1 地質(zhì)背景

和龍?zhí)糯F成礦帶位于吉林長白山北東段，處于中—朝準(zhǔn)地臺與華力西晚期地槽褶皺系接觸過渡帶的臺區(qū)一側(cè)。區(qū)域上，太古界鞍山群是區(qū)內(nèi)最古老的變質(zhì)巖系，構(gòu)成和龍斷塊褶皺基底，由下至上分別為雞南組、百日坪組及甲山組，為一套以碎屑沉積為主，夾有火山物質(zhì)的深變質(zhì)巖系。因受華力西晚期巖漿巖的侵蝕和高原玄武巖的覆蓋，多呈北西向殘塊形式存在，沿古洞河深斷裂南側(cè)的雞南—百日坪—甲山一帶大面積分布。中元古界色洛河群呈北西長條帶狀分布于臥龍—仲里一帶，巖性為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、含石墨硅質(zhì)條帶大理巖；二疊系柯島組廟嶺組、侏羅系長財(cái)組、白堊系龍井組大砬子組呈向斜盆地分布于和龍周邊地區(qū)。

太古宙為區(qū)內(nèi)最老巖漿活動(dòng)，早期形成英云閃長巖，后期為奧長花崗巖，侵入于鞍山群中，總體呈北西向展布。巖漿巖的侵位對含礦地層有一定破壞作用，在礦體附近亦常見該巖漿巖的分布。華力西晚期侵入巖發(fā)育，從巖基、巖株到巖墻均有出露，呈北西向帶狀分布，以中酸性巖體最為發(fā)育。燕山期沿大開河侵入的鉀質(zhì)花崗巖,呈巖株?duì)町a(chǎn)出，有的呈脈狀侵入于老地層中，又侵入于花崗閃長巖之中。除鉀質(zhì)花崗巖外，尚有中基性脈巖分布，順層侵入老地層中。除石英脈外，均為中基性巖脈，主要巖石類型有輝綠巖、細(xì)粒閃長巖、煌斑巖。

喜山期新近系船底山玄武巖噴發(fā)，分布在南西部的山脊。巖性下部為灰黑色致密塊狀橄欖玄武巖，上部為紫紅色氣孔狀橄欖玄武巖。

1.2 區(qū)域礦產(chǎn)分布

和龍?zhí)糯F成礦帶是“遼東—吉南成礦帶”重要組成部分，蘊(yùn)藏著豐富的鐵礦資源，具有地質(zhì)條件相同、礦化類型近似、礦種單一、礦產(chǎn)地多、成礦時(shí)代相同的特征。自西向東依次分布有大開河、官地、東南村、泉水洞、八里溝、黑瞎子溝、甲山、雞南、土山子等中—小型鐵礦床（圖1）。

2 主要鐵礦化類型

和龍?zhí)糯F礦床均分布于太古界鞍山群變質(zhì)巖系中，為一套火山巖-碎屑巖類巖石的深變質(zhì)巖。礦石呈變余、變晶等結(jié)構(gòu)，條帶狀、片麻狀、片狀構(gòu)造。礦體的成生與基性火山噴發(fā)活動(dòng)有直接關(guān)系，后來遭受區(qū)域變質(zhì)作用與混合巖化作用。礦體形態(tài)簡單，多呈層狀、似層狀、扁豆?fàn)町a(chǎn)出，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致。礦體賦存標(biāo)高535～950m，不同地段有所差別。

圖1 和龍區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)分布圖Fig.1 Geology andmineral distributionmap of Helong area

礦石物質(zhì)成分：礦石中鐵以Fe3O4、Fe2O3、FeSiO3、FeCO3、FeS等化合物形式存在，其中以Fe3O4為主，F(xiàn)e3O4中鐵在礦石全鐵中的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在75%以上。

金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、黑錳礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦。非金屬礦物有石英、角閃石、黑云母、斜長石、方解石、石榴子石、磷灰石、絹云母、白云母、綠泥石、綠簾石。

礦石結(jié)構(gòu)以粒狀變晶結(jié)構(gòu)，包含狀變晶結(jié)構(gòu)為主，其次為交代結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有片麻狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

上述礦床特征、賦存的地質(zhì)條件和變化規(guī)律表明，礦體的成生與基性火山噴發(fā)活動(dòng)有直接關(guān)系，后來遭受區(qū)域變質(zhì)作用與混合巖化作用，礦床成因類型屬鐵硅質(zhì)建造沉積變質(zhì)鐵礦床。

圖2 官地鐵礦床地質(zhì)圖Fig.2 Geologicalmap of Guandi iron deposit

3 典型礦床地質(zhì)特征

3.1 官地鐵礦床

官地鐵礦床產(chǎn)于太古界鞍山群甲山組下部層位，由于構(gòu)造作用，使區(qū)內(nèi)鐵礦體不連續(xù)，斷續(xù)出現(xiàn)15個(gè)礦組。其中：I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅸ號礦組位于礦區(qū)東部，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ號礦組位于礦區(qū)北中部，其余Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、ⅩⅢ、ⅩⅣ、ⅩⅤ號礦組零星分布于礦區(qū)的南東部（圖2）。

I號礦組：賦存于官地背斜的南西翼長英片麻巖層的上部。礦組長1 350m，控制傾斜延伸420m。其中I-4、I-5、I-6、I-7四層具有工業(yè)價(jià)值。礦體走向320°～340°傾向南西，傾角60°～83°。全鐵（TFe）平均品位26.80%①吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇五隊(duì). 吉林省和龍縣官地鐵礦床勘探報(bào)告. 1971.。

礦體形態(tài)較為簡單，多呈層狀、似層狀、扁豆?fàn)町a(chǎn)出，小礦體為透鏡狀。沿走向與傾向變化較大，礦體走向近北西向，傾向南西。礦體賦存標(biāo)高535～950m，不同地段有所差別。

Ⅵ號礦組：由12條鐵礦體組成。單個(gè)礦體長100～200m，最長者450m；延深50～100m，最大延深607m；厚度一般為2.00～5.00m，最厚達(dá)16.53m。全鐵平均品位30.09%。礦體產(chǎn)狀變化大，一組走向?yàn)?00°～330°，另一組走向?yàn)?60°～20°，南西傾,傾角30°～40°。礦體多呈扁豆?fàn)?、透鏡狀或似層狀，形態(tài)變化較大。賦存標(biāo)高在602～950m之間。

Ⅶ號礦組：,礦體走向310°，呈似層狀，呈向斜構(gòu)造產(chǎn)出，兩翼傾角20°～30°，向南東側(cè)伏，總長約600m，寬300～500m，由4條鐵礦體組成，全鐵平均品位29.69%。

單個(gè)礦體長度一般為100～200m，最長者450m；一般延深約50～100m，最大延深約200m；厚度一般為2.00～5.00m，最厚達(dá)13.48m。賦礦標(biāo)高在605～945m間。

3.2 雞南鐵礦床

礦床產(chǎn)于太古界鞍山群雞南組，共有56條礦體。其中東區(qū)7條，中區(qū)23條，西區(qū)26條（圖2）。礦體最大延長可達(dá)1477m，最大延深831m。礦體總體走向近東西向，傾向南，傾角25°～35°。礦體形態(tài)較為簡單，多呈層狀、似層狀、扁豆?fàn)睢⑼哥R狀。礦體厚度1.00～22.85m，平均厚度3.59m；礦體品位分布較均勻，全鐵平均品位29.31%。賦存標(biāo)高850 ～348m。

3.3 東南村鐵礦床

礦體賦存于太古界鞍山群甲山組下段層位中，呈似層狀、扁豆?fàn)?，共發(fā)現(xiàn)10條鐵礦體。礦體走向90°～100°，傾向北，傾角40°～60°。主礦體控制延長347m，傾斜延深332m，最大厚度15.45m，最小厚度1.21m，平均厚度5.02m，全鐵平均品位28.81%。賦礦標(biāo)高525～804m。

圖3 雞南鐵礦床地質(zhì)圖Fig.3 Geologicalmap of Jinan iron deposit

4 成礦背景與成礦過程

4.1 形成環(huán)境

經(jīng)恢復(fù)原巖、角閃巖性為安山巖-玄武巖類、角閃斜長片麻巖類為中性的安山巖-英安巖類及英安質(zhì)—安山質(zhì)火山碎屑巖，磁鐵石英巖為石英砂巖類。本區(qū)太古代原巖主要為基性、中基性火山巖及火山碎屑巖。其巖石化學(xué)成分：CaO＞K2O+Na2O，CaO＞Na2O＞K2O，K2O+Na2O平均值3.67%，表明成巖環(huán)境與火山島弧環(huán)境相當(dāng)，說明本區(qū)原巖成巖環(huán)境相當(dāng)于火山島弧或活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境（劉洪文等，1995）。

太古界鞍山群是區(qū)內(nèi)最古老的變質(zhì)巖系，構(gòu)成和龍斷塊褶皺基底，由下至上分別稱為雞南組、百日坪組和甲山組，為一套以碎屑沉積為主，夾有火山物質(zhì)的深變質(zhì)巖系。因受華力西晚期巖漿巖的侵蝕和喜瑪拉雅期玄武巖的覆蓋，多呈北西向小殘塊形式存在②張克奇，杜希明，等. 吉林省和龍縣官地鐵礦區(qū)初步勘探地質(zhì)報(bào)告書.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇五隊(duì). 1972.。沿古洞河深斷裂南側(cè)的大開河—官地—甲山—雞南—土山子一帶大面積分布，約500～600 km2。

上述研究表明，和龍?zhí)糯F成礦帶在太古代晚期屬于碰撞造山晚期階段的陸緣弧環(huán)境，局部存在擠壓—伸展轉(zhuǎn)變的環(huán)境。這種環(huán)境利于鐵礦的形成。

4.2 礦床類比與成礦過程

和龍?zhí)糯F成礦帶內(nèi)多個(gè)鐵礦床具有共同的成礦地質(zhì)特征：①礦石以磁鐵礦為主，具有富鐵低硫貧磷的特點(diǎn)；②產(chǎn)于相同的動(dòng)力學(xué)背景下，圍巖多為斜長角閃片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖夾黑云母片巖及磁鐵石英巖；③產(chǎn)于深變質(zhì)的太古代基性火山巖-沉積巖建造中。礦體有明顯的層位，產(chǎn)狀與地層一致，與圍巖呈整合接觸，界線基本清楚。礦體多受含鐵沉積火山巖控制；④礦體與圍巖界線多數(shù)清楚，圍巖蝕變現(xiàn)象不明顯，礦體與圍巖接觸面較平穩(wěn)。⑤礦床受太古界鞍山群雞南、百日坪、甲山組控制，含礦層達(dá)40以上，主要分布于褶皺構(gòu)造的兩翼或核部；⑥根據(jù)賦礦層位以及與成礦對比，鐵礦床的形成與火山-侵入活動(dòng)有密切的成因聯(lián)系，成礦時(shí)代為晚太古代。

這些地質(zhì)特征顯示出帶內(nèi)沉積變質(zhì)型鐵成礦作用與早期的強(qiáng)烈的基性火山活動(dòng)有關(guān)，成礦過程如下：

早期變質(zhì)階段：沉積階段的早期以強(qiáng)烈的基性火山活動(dòng)為主，堆積了巨厚的拉斑玄武巖，伴隨小規(guī)模鐵建造沉積，形成下鐵建造層，中晚期基性火山活動(dòng)減弱，中酸性火山活動(dòng)和沉積作用加強(qiáng)，形成一套包括拉斑玄武巖、中酸性火山巖和沉積巖組合，沉積了大規(guī)模鐵建造，形成鐵建造層。

中期變質(zhì)階段：變質(zhì)作用是元素發(fā)生分異，鐵和其它元素，特別是硅分別聚集，形成磁鐵礦和石英等主要的礦石礦物和脈石礦物隨著變質(zhì)作用增強(qiáng)，磁鐵礦和其他脈石礦物再結(jié)晶又進(jìn)一步發(fā)生鐵、硅分離。變質(zhì)變形作用階段是成礦作用的重要過程。

晚期表生階段：由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)礦體抬升遭到風(fēng)化剝蝕，地表礦體遭到氧化淋濾，形成次生礦物并局部富集。

4.3 礦床形成及就位機(jī)制

鐵礦伴隨綠巖帶的形成、發(fā)展和消亡演化而成礦，綠巖帶形成的裂谷環(huán)境也就是鐵礦的形成環(huán)境。綠巖帶形成早期和中期，以強(qiáng)烈的基性火山活動(dòng)為主，堆積了厚大的拉斑玄武巖，伴隨小規(guī)模鐵建造沉積，形成了下鐵建造層。中晚期，基性火山活動(dòng)減弱，中酸性火山巖和沉積作用加強(qiáng)，形成一套包括拉斑玄武巖、中酸性火山巖和沉積巖組合。在這個(gè)過渡性階段，沉積了大規(guī)模鐵建造，形成上鐵建造層。

總之，經(jīng)后期改造而演變成現(xiàn)在礦床形態(tài)，是成礦作用的重要過程。

[1] 李晨輝，松權(quán)衡，馬 晶.和龍市官地鐵礦典型礦床研究[J].吉林地質(zhì)，2011. 30（4）：40-43.

[2] 任留東，楊崇輝，杜利林.阜平雜巖中低品位磁鐵礦的形成與深熔作用的關(guān)系[J]. 礦床地質(zhì)，2009.28（5）：653-662.