辽宁弓长岭铁矿床.doc

12.1 辽宁弓长岭铁矿床一、区域地质概况我国东北地区鞍山、本溪、海城、辽了和抚顺等地，广泛分布含铁石英岩矿床。弓长岭铁矿是其中著名的矿田之一，分几个矿段（图12-1）。图12-1 鞍山本溪地区地质略图 1第四系 2中生界 3二叠系 4石炭二叠系 5奥陶系 6寒武系 7震旦系8前震旦系结晶片岩、千枚岩9花岗片麻岩 10花岗岩 11闪绿岩 12铁矿床 二、矿床地址特征 （一）矿区地层 矿区地层层序自上而下为： . 上混合岩层：岩性与下混合岩层基本相同，厚约100m，同位素年龄1600Ma。 侵入接触 5石英岩 厚30-100m 4上含铁带 第六层铁矿（Fe6），即主要富铁矿层 （50-60m） 上斜长角闪岩层 6-22m 第五层铁矿（Fe5） 10-15m 下斜长角闲岩层 10-40m 第四层铁矿（Fe4） 3 中部黑云母钠长石变粒岩层夹第三层铁矿（Fe3） 70-190m图12-2 弓长岭铁矿二矿区地质图1.第四系 2.麻峪花岗岩 3.上浅粒岩 4.硅质层 5.上角闪岩 6.黑云变粒岩 7.铁1片岩组 8.铁2片岩组 9.下角闪岩 10.下浅粒岩 11.弓长岭花岗岩 12.磁铁矿声能 13.赤铁矿层 14.矿体 15.断层 16.地质界线及产状2下含铁带第二层铁矿(Fe2) 2-27m中部片岩层 2-12m第一层铁矿(Fe1) 2-18m下部片岩层 3-36m1角闪岩层侵入交代接触 .下混合岩层:主要为条带状混合岩，厚度大约1500m，同位素年龄20亿年。 （二）矿区构造 弓长岭型富铁矿床产于本区的中、上鞍山群中 , 其变质程度为角闪岩相及绿片岩相 , 在本区以外的下鞍山群中尚未发现这种类型的富铁矿床。富铁矿的产出与构造的关系非常明显。富铁矿常产于断裂构造中或其附近 , 或产于褶皱间隙之中。由于许多矿床中条带状铁矿层两盘常有走向断裂存在 , 故而常可见铁矿层两侧有富铁矿产出。此类型富铁矿常产于条带状铁矿层中或其两侧。如南芬富铁矿、王家量子富铁矿是完全产于条带状铁矿层中的 , 而弓长岭二矿区、八盘岭、樱桃园等矿区的富性矿就是产在条带状铁矿层的边部的（图12-2）。 （三）混合岩化岩石本矿区中混合岩化岩石分布非常广泛，在矿床周围都有。变质岩呈残留体状存在于混合岩化岩石之中。混合岩化岩石可以分为两期，较老的一期称为弓长岭混合岩，较新的一期称为麻峪混合花岗岩。1、弓长岭混合岩弓长岭混合岩是岭混合岩在本矿区出露非常广泛，遍布在矿床周围，其同位素年龄为 2500Ma。混合岩一般为灰白色，有的略显淡红色，中细粒，局部地方岩石粒度变化较大。呈片麻状、眼球状、条带状或斑杂状构造。组成矿物以斜长石、石英、微斜长石为主，其次有黑云母、自云母、角闪石、绿泥石，副矿物有磁铁矿、锆石、石榴石、独居石等。此混合 岩与变质岩系之间有较宽的混合岩化带。2、麻峪混合花岗岩麻峪混合花岗岩几于二矿区东北的麻峪一带。肉红色，粗粒斑状花岗结构。主要组成矿物是斜长石、石英、微斜长石。镜下可见斜长石被微斜长石交代。在本矿区中还常可见到与混合岩化有关的伟晶岩、细晶岩、长英岩等。 三、矿床特征（一）矿体特征含铁石英岩建造位于NWSE向大复背斜东北翼，呈单斜地层，倾角陡。延长40005000m，已知延伸1000m。矿体呈层状，倾向北东，倾角6090，有时倒转。富矿体呈层状、透镜状，产于贫矿体内，主要赋存在Fe4、Fe2内。厚度由几十厘米至几十米，延长几十米至千余米，延伸由几十米至千米以上。倾向、倾角大致与贫矿一致。富矿体的主要近代矿构造是Fe6下盘的走向逆断层。此断层延长2km以上，延深1km，倾向NE。沿该断层在Fe6中形成了鞍山本溪地区最大的富矿体，即弓长岭二矿区主矿体。Fe6延续4800m，厚5060m。西北薄，东南厚，有些地方因断层重叠，厚度增大到100160m。Fe6中有两个大的富矿体：其一，走向延长1840m。似层状。有穿层分枝现象。产状与贫铁矿层基本一致。厚度变化大，向上变薄，深部较稳定。厚530m。其二，走向延长1820m，似层状，产状与贫铁矿一致，厚530m。富铁矿附近有明显的围岩蚀变。呈单侧带状分布。自富矿体赂外依次为：铁镁闪石化、石榴石化、绿泥石化。蚀变常发育于富铁矿体一侧的夹层中，一般宽十几米到几十米。一般蚀变强烈，蚀变带宽，往往富矿体亦较厚；围岩蚀变弱的地方，富矿体小或没有。蚀变岩石常具片状构造，片理平行于富矿体外形。富矿体及围岩蚀变年龄为18002000Ma。富矿石成分主要为磁铁矿，局部有少量赤铁矿富矿体。矿石主要呈致密块状构造，亦有细密条带状构造。富矿石品位含SiO210.3%，S0.3%，P极低。（一） 矿石特征GCL-3 绿泥石片岩，暗绿色，鳞片变晶结构片状构造，。主要矿物为绿泥石，石榴子石。绿泥石，暗绿色，隐晶结构，玻璃光泽，含量90%。石榴子石，红褐色，粒状结构，颗粒大小1-5mm，含量10%。GCL-5 磁铁矿石英片岩 灰黑色，泥质变晶片状构造，表面白云母化。主要矿物为石英，磁铁矿。石英乳白色，整体为条带状，晶体为柱状，无解理，大小为1mm左右，玻璃光泽，硬度大于小刀，含量为10%。磁铁矿，黑色，颗粒状，无解理，金属光泽，2mm左右大小，硬度小于小刀，含量70%。GCL-2 肉红色混合岩，肉红色，致密块状，粗粒结构，由中性岩与基性岩混合形成。主要矿物为正长石，石英，白云母，辉石。正长石，肉红色，长柱状，自形，大小3mm，玻璃光泽，两组完全解理，含量50%。石英，乳白色，隐晶结构，晶体为柱状，无解理，大小为3-4mm左右，玻璃光泽，有油脂光泽，硬度大于小刀，含量为30%。白云母，白色，片状，一组极完全解理，珍珠光泽。含量15%。辉石，黑色，短柱状，它形，两组完全解理，玻璃光泽,含量5%。GCL-7 条带状磁铁矿矿石（贫矿） 黑色，瘾晶结构，条带构造，主要可见矿物为磁铁矿，石英，高岭土，磁铁矿，黑色，颗粒状，无解理，金属光泽,量94%。石英，乳白色，整体为条带状，晶体为柱状，无解理，大小为1mm左右，玻璃光泽，硬度大于小刀，含量5%。高岭土,含量1%。GCL-6假象赤铁矿矿石 黑色，粗粒结构，层理构造主要矿物为磁铁矿，赤铁矿。磁铁矿黑色，颗粒状，无解理，金属光泽含量30%。赤铁矿，红黑色，鲕粒状，含量70%四、弓长岭富铁矿成因探讨及成矿模式依上所述 , 可以看出此类型富铁矿明显地受构造控制 ，有富铁矿脉穿插条带状铁矿的现象，富铁矿体周围有近矿围岩蚀变，富铁矿石中石英包裹体的形成温度为 350 等等事实来看本区弓长岭型富铁矿是一种在高温热液作用中形成的热液矿床。(1)晚太古宙时期 , 在广阔的海洋中形成了中一上鞍山群的海底火山岩一沉积岩系 , 同时在其中也沉积形成了厚大的条带状铁矿层。(2)中、上鞍山群地层在 25-28 亿年时期先后经受了几次区域变质作用 , 受变质成为绿帘角闪岩相至绿片岩相的中、低级区域变质岩石。(3) 在本区中、上鞍山群岩石受区域变质作用时 , 其中有较强的变质水热液活动。这些变质水热液的温度在 350 以上，而且具有氧同位素18O低的特点。(4)在鞍山群地层中，条带状铁矿比其周围岩石的孔隙度高。而且在区域变质过程中 ,条带状铁矿的内部和边部容易产生断裂或裂隙，因而条带状铁矿层常常能成为变质水热液积极活动的场所。(5)在变质水热液活动中 , 条带状铁矿石中的大部分 Si02 被溶滤带走。同时在变质水热液作用下，原有的磁铁矿进行改造，成长壮大，并且相对富集而形成了富铁矿。在富铁矿体周围也形成了以绿泥石化为主的近矿围岩蚀变。在总结辽宁弓长岭铁矿矿床地质特征的基础上,对矿区内磁铁石英岩和磁铁富矿两种矿石的主量元素、微量元素和稀土元素特征进行分析,测试了其氧同位素组成。结果表明：（1）磁铁富矿和磁铁石英岩除了主要成分Fe、S iO2的含量有很大差别外,其他元素的含量并没有太大的差别;（2）磁铁富矿和磁铁石英岩微量元素特征非常地相似,并且二者的稀土配分型式也非常一致,总的稀土配分曲线是稍右倾型或平坦型的,具Eu正异常,显示了二者的一致性和继承性;（3）磁铁石英岩中磁铁矿的18O值变化范围为-4.51.8,包含了磁铁富矿的变化范围,这与磁铁富矿赋存在磁铁石英岩之中的地质产状完全一致,表明富矿是由具负18O值的热液改造磁铁石英岩而形成的;（4）磁铁富矿应该是由区域变质阶段形成的变质水热液（温度在500以上,而且氧同位素18O值低,一般为负值）交代条带状磁铁石英岩,通过去硅作用形成的。 长岭铁矿磁铁富矿的成因研究在总结辽宁弓长岭铁矿矿床地质特征的基础上,对矿区内磁铁石英岩和磁铁富矿两种矿石的主量元素、微量元素和稀土元素特征进行分析,测试了其氧同位素组成.结果表明:(1)磁铁富矿和磁铁石英岩除了主要成分Fe、SiO2的含量有很大差别外,其他元素的含量并没有太大的差别;(2)磁铁富矿和磁铁石英岩微量元素特征非常地相似,并且二者的稀土配分型式也非常一致,总的稀土配分曲线是稍右倾型或平坦型的,具Eu正异常,显示了二者的一致性和继承性;(