彭 虎, 張鐘月, 郭亞波, 張 松, 王生文

(1. 遼寧省能源地質(zhì)勘查開發(fā)研究院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110013; 2. 遼寧省地震局,遼寧 沈陽 110031)

0 引言

團(tuán)山子鐵礦位于遼寧省本溪市柳河子地區(qū)，緊鄰著名的歪頭山鐵礦附近。鞍山—本溪地區(qū)是我國(guó)鞍山式磁鐵礦研究程度最深入的地區(qū)[1-3]。前人對(duì)團(tuán)山子鐵礦附近的歪頭山鐵礦從巖石地球化學(xué)特征、構(gòu)造、成因類型及形成時(shí)代等多個(gè)方面做了詳細(xì)研究[4-6]。依據(jù)該區(qū)地質(zhì)特征結(jié)合高精度磁法測(cè)量，遼寧省能源地質(zhì)勘查開發(fā)研究院在團(tuán)山子地區(qū)發(fā)現(xiàn)兩條良好的磁鐵礦礦體，顯示了該區(qū)良好的磁鐵礦成礦地質(zhì)條件。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于著名的歪頭山鐵礦西側(cè)，出露的地層主要為太古界中鞍山群茨溝組、大峪溝組變質(zhì)巖系和第四系(圖1)。茨溝組主要分布在礦區(qū)東部，大峪溝主要分布在礦區(qū)西部。巖漿巖主要為中生代早白堊世花崗巖，對(duì)礦體有一定破壞作用。礦區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，既有褶皺構(gòu)造又有斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)多為復(fù)式褶皺，斷裂多以北東～南西向斷裂為主。

2 礦區(qū)地球物理特征

通過前人工作成果，磁性參數(shù)測(cè)定，研究區(qū)磁鐵礦石磁化率變化范圍在1 000×10-6～1 300 000×10-64πSI之間，剩余磁化強(qiáng)度變化范圍在500×10-3～460 000×10-3A/M之間。1∶10000高精度磁測(cè)共發(fā)現(xiàn)3個(gè)高值異常區(qū)，T1異常區(qū)鉆探揭露共發(fā)現(xiàn)兩條鐵礦體。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖

圖2 礦區(qū)1∶10000高精度磁測(cè)ΔT異常等值線圖

2.1 T1異常區(qū)

從ΔT等值線平面圖看，本區(qū)被高值異常覆蓋，異常值變化不均勻、不集中。異常最高值為1 200 nT，最低值為-400 nT。其中西北部出現(xiàn)高值異常并且有繼續(xù)向北延伸的趨勢(shì)，東部存在對(duì)應(yīng)的低異常并且有繼續(xù)向東延伸的趨勢(shì)；在東南部出現(xiàn)高值異常，其西北部存在對(duì)應(yīng)的低異常，兩側(cè)異常近于對(duì)稱。兩邊窄中部寬，整體向西南側(cè)方向?qū)挾扔袧u增的趨勢(shì)。

2.2 T2異常區(qū)

從ΔT等值線平面圖看，本區(qū)異常最高值為1 000 nT，最低值為-400 nT。高值異常呈包體狀，異常值變化均勻、集中，向四周異常值呈環(huán)狀有漸減趨勢(shì)；西南部出現(xiàn)負(fù)異常。異常體走向北西，傾向西南。

2.3 T3異常區(qū)

從ΔT等值線平面圖看。異常最高值為1 200 nT，最低值為-600 nT。其中異常區(qū)中東部出現(xiàn)包體狀高值異常；西北部出現(xiàn)正異常，呈對(duì)稱狀，中間為負(fù)異常；南部出現(xiàn)負(fù)異常。整體異常值變化均勻，呈現(xiàn)北部異常值高，南部異常值低。等值線呈現(xiàn)北部窄南部寬，整體向西南側(cè)ΔT等值線寬度有漸增的趨勢(shì)。

3 礦體地質(zhì)特征

T1異常區(qū)鉆探揭露共發(fā)現(xiàn)兩條鐵礦體，礦體地表出露不佳，多為隱狀的盲礦體賦存在太古宙鞍山群地層中。礦體頂部埋深253.15～385.90 m(標(biāo)高～148.00～342.29 m)，賦存于太古宇鞍山群大峪溝組中，呈單斜厚板狀產(chǎn)出。

3.1 礦體特征

區(qū)內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的鐵礦化主要分布在礦區(qū)的西南部，礦體即為達(dá)到工業(yè)品位的條帶狀磁鐵石英巖。鉆探工作共圈定兩個(gè)礦體，形態(tài)為板狀，與圍巖界線清楚。

1號(hào)礦體產(chǎn)狀傾向南西210°～240°，傾角30°，呈單斜層產(chǎn)出。見礦深度在253.20～423.60 m之間，礦體寬約50～100 m，延伸超過380 m，厚度在8.3～43.8 m之間，厚度平均約為17.48 m，品位在15.00%～39.11%之間，平均品位28.55%，礦體內(nèi)夾層從0.2～2 m不等。

2號(hào)礦體產(chǎn)狀傾向南西210°～240°，傾角45°，呈單斜層產(chǎn)出。見礦深度在291.40～451.80 m之間，礦體寬約150～200 m，延伸超過380 m，厚度在8～60 m之間，厚度平均約為32.45 m，品位在15.00%～45.28%之間，平均品位30.54%，密度為3.4 g/cm3，礦體內(nèi)夾層從0.2～1.5 m不等。

3.2 礦石質(zhì)量

(1)礦石礦物的成分。礦石礦物主要為為磁鐵礦，含量15%～47.5%，伴生礦物為黃鐵礦，約占1%以下。礦石中的礦物成分較簡(jiǎn)單。通過光、薄片觀察研究，鐵礦石中發(fā)現(xiàn)有十余種礦物，分別屬于氧化物、碳酸鹽、硅酸鹽、硫化物等4大類。按其生成環(huán)境可分為原生及次生兩大類。原生礦物主要有磁鐵礦、石英、方解石、白云石、鐵白云石、透閃石、陽起石、綠泥石、電氣石、黃鐵礦、黃銅礦；次生礦物主要為鏡鐵礦、假象赤鐵礦、絹云母、滑石。

(2)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。鐵礦層經(jīng)歷了多期次的變形變質(zhì)作用的改造，形成了不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)造類型。構(gòu)造類型有條帶狀、條紋狀、角礫狀、小褶皺狀、塊狀、石香腸狀等，以條帶狀為主，其次為角礫狀及小褶皺狀。條帶狀構(gòu)造的條帶寬窄不一，最寬條帶>35 mm，最窄條帶<0.5 mm，多數(shù)條帶寬為1～5 mm；條帶由黑白相間的鐵質(zhì)條帶和硅質(zhì)條帶構(gòu)成，黑色條帶主要由鐵礦物組成，有少量的石英、硅酸鹽礦物及碳酸鹽礦物；淺色條帶主要由石英及少量碳酸鹽礦物和硅酸鹽礦物組成。

結(jié)構(gòu)類型有鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)等。鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)，二種粒徑的條帶呈相間分布，粗粒粒徑在0.15～0.25 mm之間，細(xì)粒粒徑在0.025～0.05 mm之間，細(xì)顆粒間呈鋸齒狀、港灣狀接觸，見有后期的碳酸鹽礦物呈脈狀平行條帶貫入，粒徑在0.035～0.35 mm之間。

4 礦床成因與找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

團(tuán)山子床鐵礦位于鞍山—本溪鐵礦成礦帶內(nèi)。結(jié)合區(qū)域資料，斜長(zhǎng)角閃巖層原巖系海底拉斑玄武巖，石榴陽起片巖夾黑云片巖等原巖為泥質(zhì)、砂質(zhì)沉積巖，陽起石英巖原巖為鎂鐵質(zhì)、硅質(zhì)沉積巖[5]。含鐵的基性火山巖進(jìn)入海水后經(jīng)化學(xué)沉積形成鐵硅質(zhì)化學(xué)沉積巖，以后經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)作用，區(qū)域變質(zhì)作用而形成了鐵礦床[3,7]。本礦床產(chǎn)于鞍山群茨溝組與大峪溝組之中，在區(qū)域上其特征與周邊的歪頭山、馬耳嶺、棉花堡子鐵礦特征相似[4]。對(duì)比鄰近的歪頭山鐵礦，團(tuán)山子鐵礦床應(yīng)為典型的變質(zhì)火山～沉積鐵礦，即鞍山式鐵礦。

4.2 找礦標(biāo)志

(1)該區(qū)鐵礦主要富集在鞍山群的茨溝巖組與大峪溝組中，它們是找尋鞍山式鐵礦的主要層位。

(2)航磁異常和地磁異常異常是本區(qū)尋找鐵礦的重要地球物理標(biāo)志。

(3)該區(qū)地表廣泛發(fā)育褐鐵礦化，在深部均有延伸，地表褐鐵礦化較發(fā)育也是本區(qū)尋找鐵礦重要的蝕變標(biāo)志。