1、 遼河斷陷Wr營龜甸起口4P010.J下圖1-1遼東臺背斜大地構造圖（據周世泰，1994，有修改）元界四施輸適單元界檢誕Mt大斷晟氏心大韻JH遼寧弓長嶺鐵礦礦床淺析02013120131002460林少偉一、區域地質簡介鞍本地區在大地構造上位于華北地臺遼東臺背斜的西部（周世泰，1994），該地區主要可以劃分為遼陽向斜、本溪向斜、歪頭山凸起、鞍山凸起、南芬凸起、連山關凸起等四級構造單元（圖1-1）（周世泰，1994）。而弓長嶺鐵礦在大地構造上就位于鞍山凸起中。鞍山凸起是一個近東西向，向南呈弧形凸出的四級構造單元，包括鞍山區和弓長嶺區。這個凸起大部分是由太古宙鞍山群變質巖及混合巖構成的，鞍山凸起的

2、西部被NE向的郯廬斷裂所切割，斷裂以西為下遼河凹陷（周世泰，1994；遼寧弓長嶺鐵礦富鐵礦成因及成礦模式研究,2008）。太/子il陽向斜/二、礦區地質概況弓長嶺礦區按照礦體出露位置共分四個礦區：即一礦區、二礦區、三礦區、老嶺八盤嶺礦區（包括老弓長嶺、獨木、啞叭嶺和八盤嶺）。其中弓長嶺二礦區位于弓長嶺鐵礦帶西北端，其西北端被寒嶺斷裂所切，東南端以老嶺斷裂與老嶺八盤嶺礦區相接。弓長嶺二礦區礦體呈北西走向的狹長條帶，長約4.5km，分為西北區、中央區和東南區三部分（趙斌和李統錦，1978）。2.1區域地層區內出露地層有太古界鞍山群、下元古界遼河群、上元古界震旦系、古生界寒武系、奧陶系、中生界侏羅系

3、及新生界第四系（見表2-1）。地層層序自上而下為：表2-1鞍本地區地層表界統組符號QJJJJJJJJJJ=X”*/y/MJ6/5中生界上軌古生界奧陶系中軌下統寒武系上統#$川$/$3中軌張臭詛徐莊組下統=1新兀盲界康莊組Zk青Fl1系橋頭組3南芬組Zn釣魚臺組高彖烙組里爾烙組Zdj-$PilhgJ-yPilhlL-古沖元古界遼河群浪f山組茨溝組Pilbl鞍山群”*jj-yfjArancg注：波浪紅表示為不整合關系.屮斷紅表示為、r亍不整合關系區內鞍山群出露主要為茨溝組，是鞍山式鐵礦主要的賦存層位。茨溝組呈殘留體形式出露于大片片麻狀花崗巖中，巖性組成為角閃石、含鐵石英巖、鈉長石片巖（變粒巖）、石

4、英巖。遼河群在本區出露三個組，分別為高家峪組、里爾峪組、浪子山組。起一套淺變質的沉積建造，巖性組成為碎屑巖、粘土巖、碳酸鹽巖。遼河群與鞍山群呈不整合接觸，青白口系呈不整合接觸覆蓋在遼河群和鞍山群之上，出露三個組分別為：橋頭組、南芬組、釣魚臺組。主要巖性組成為頁巖、石英巖、泥灰巖、砂巖。震旦系出露康家組，巖性以泥灰巖為主，期間夾雜鈣質頁巖、粉砂質頁巖等。寒武系出露上中下三統，主要巖性有頁巖、石英砂巖、灰巖、泥灰巖，平行不整合于震旦系之上。奧陶系出露中下兩統，巖性主要有竹葉狀灰巖、薄層狀灰巖、白云質灰巖。不整合于寒武系之上，與震旦系平行不整合接觸。2.2構造本區地質構造復雜，斷裂和褶皺構造比較發育

5、。礦區內內動力地質作用強烈,地質構造強烈發育，褶皺構造與斷裂構造十分常見。鞍山群和遼河群構造層中的褶皺構造經過多期活動，總體形成了一個東西走向波浪形的復背斜，復背斜的北部受到寒嶺大斷裂的切割。區內主要的褶皺有弓長嶺背斜和三道嶺下馬塘背斜；主要斷裂為寒嶺斷裂、偏嶺斷裂、三道嶺陳家嶺子斷裂、湯河沿南芬斷裂等，其中寒嶺斷裂和偏嶺斷裂控制了弓長嶺二礦區的地層。（見圖2）蟲口as濡1沁&PifrnftiT|詁PilMr河Pihl廠廠|前|屈也粉用廠廠上儒霧出路門直出曲氓Ll-nraFfc魁茨盒、宜止顯用斗中宅武稚他肛樂株則tT專盛降頁常一血冊芒車知山垃疔襯出映祀蹴岀搟預；石英妣礙頁囂白英刊Vt如耳普齊衲

6、無：崗蚪h礎曲阪產HL：|備囂昨滬-：:tWPiSTHiSi：干岐臥一云片脅善血亶知淤;Q灼酬爍巖苦*斥1|禹云|汽沁扯如/笄丘腫苦rrn呼創町此尚醴1亍；|t-MtitHiti5三二s小Ih斷幣瀬屜眸逢FT|羊世訐界4電圖2-1弓長嶺-三道嶺一帶區域地質圖（據遼寧省冶金地質勘査研究院，2007）2.3巖漿巖區內巖漿巖主要有侵入巖和混合巖，其中侵入巖主要包括輝綠巖和花崗巖。混合巖體主要包括：麻峪混合巖體、三道嶺一下馬塘混合巖體、老爺嶺一泉眼背混合巖體。區內巖漿巖體特征見（表2-2）。表2-2區域巖漿巖特征表類型巖休分布規模特從入J-1輝綠巖老鼻了溝、馬蹄峪、北山子、劉家街、二道河、廟溝的遼河群

7、地層中斷續延長10km,寬約01lkni近東西向展布的脈巖帶巖性主要為輝綠巖，局部相變為輝長巖、輝長閃長J-I石-4-t-1ItJ-a化闔君前大甸子、上堡以北、孤家子巖體長300-2500m寬100600m小洱株產出圍巖有大理巖化、硅化等，時代為中生代燕山期-4-1-1I1化園君混合J-1老爺嶺一泉眼背混合巖件湯河沿、老林了頂、泉眼背、高家溝-T-長20km,寬38km,面積100km=長條狀，東西疋向混合巖體與嚴山群和遼河群地層呈混合交代接觸，與寒嶺斷層及青口口系以上地層呈斷層接觸麻峪混合巖體弓長嶺、麻峪帶面積釣30km呈三角狀巖體與鞍山群地層呈混合交代接觸.南東、北西側以斷裂與青白口系以上

8、地層呈斷層接觸三道岐一K馬塘混合巖件三道嶺至下馬塘面積約100km2長條狀，北西西走向興部分與遼河群呈混合交代接觸，三道嶺地區混合巖與鞍山祥也呈混合交代接觸三、礦床地質特征礦體特征弓長嶺鐵礦二礦區有貧鐵礦石和富鐵礦石兩種，貧富鐵礦的礦體規模和產狀各異（見圖3-1），下面分別進行敘述。（1）貧鐵礦體規模與產狀本礦區貧鐵礦體主要賦存在上、下兩個含鐵帶之中。上含鐵帶包括Fe、Fe45和Fee；下含鐵帶包括Fq和Fe，以及含鐵帶之間的黑云斜長變粒巖帶中夾有Fe；其中規模最大的礦層為F*6，其次順次為F、F、FeF、Fe$、Fe3（劉軍，2008）。（2）富鐵礦體規模與產狀2415S3全區總共有138個

9、富鐵礦體，其中較大的有三個。主要分布在Fe中，其次是6在硅質層中。圖3-1弓長嶺二礦區25號線地質剖面圖I礦石特征礦區內礦石組成主要有磁鐵石英巖、假象赤鐵石英巖、赤鐵富礦、磁鐵富礦。先分別闡述如下：3.1石英巖GCL-6:含Fe石英巖（光面）：褐黑色，主要由磁鐵礦、石英以及少量云母組成;細粒狀結構，塊狀構造，呈條帶狀，可見褶皺構造、軟沉積構造。3.2上含鐵帶第六層鐵礦（Fe6），即主要富鐵礦層GCL-8:塊狀磁鐵礦礦石：黑色，主要礦物是磁鐵礦、石英；細粒結構，塊狀構造,屬于富鐵礦。GCL-6:假象赤鐵礦礦石：黑紅色，條紋狀或塊狀結構，條痕呈櫻紅色，弱磁性;金屬礦物主要為鏡鐵礦和假像赤鐵礦，有少

10、量的磁鐵礦和褐鐵礦分布其中。斜長角閃巖層GCL-1:黑云母鉀長片麻巖：礦石呈灰白色，主要礦物是黑云母、鉀長石；細粒結構，片麻狀構造。GCL-4:肉紅色混合巖：礦體主體呈肉紅色，主要礦物是白云母、鉀長石、石英和角閃石；鉀長石呈肉紅色占60%；石英無色透明，斷口呈油脂光澤；白云母呈灰白色，硬度小于指甲。3.3下含鐵帶第二層鐵礦（Fe?，即主要貧鐵礦層GCL-7:條帶狀磁鐵礦礦石：黑色，主要礦物是磁鐵礦、石英；條帶狀結構，塊狀構造，為貧鐵礦。片巖層GCL-3:綠泥石片巖：灰綠色，主要礦物是綠泥石，泥質變晶結構，片狀、條紋狀構造，手摸有滑感。鐵3巖：灰黑色，主要金屬礦物有磁鐵礦，次要的金屬礦物有赤礦物

11、有石英、陽起石、綠泥石等，呈條帶狀結構。GCL-4:角閃石片巖：黑綠色，主要礦物是角閃石，還有少部分礦物為金云母；還可見褐鐵礦，片狀構造。4、礦物組合與成礦期、成礦階段4.1礦物組合礦區內礦石組成主要有磁鐵石英巖、假象赤鐵石英巖、赤鐵富礦、磁鐵富礦。磁鐵貧礦中金屬礦物主要有磁鐵礦，此外還有少量的赤鐵礦、褐鐵礦；非金屬礦物以石英為主，此外還有少量的角閃石、黃鐵礦及碳酸鹽礦物等，磁鐵貧礦平均品位從TFe31%TFe35%不等。磁鐵富礦石中金屬礦物主要有磁鐵礦，少量的赤鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦；非金屬礦物有角閃石、陽起石、綠泥石、石英以及少量的石墨,磁鐵富礦的平均品位可達TFe70%。4.2成礦階段關

12、于弓長嶺二礦區條帶狀磁鐵石英巖的年齡的研究眾多，其中伍家善等采用鋯石測年法對不整合于鞍山群及其硅鐵建造之下的東鞍山花崗巖進行了鋯石U-Pb年齡測定，結果為(29948)Ma。喬廣生等采用全巖測年分析法分別對該區歪頭山一北臺硅鐵建造和齊大山一胡家廟硅鐵建造中的斜閃角長巖進行了全巖SmNd年齡測定，獲得了(2724102)Ma和(2729245)Ma的SmNd等時線年齡。據萬渝生的說法，弓長嶺二礦區的條帶狀磁鐵石英巖很可能不整合于年齡為29.9億年的弓長嶺片麻狀花崗巖之上。通過不同方法對嶺東礦區及二礦區的黑云變粒碎屑鋯石進行測定，得出25億年至27億年的較為集中的年齡數據，根據黑云變粒巖的鋯石年齡

13、已經受到變質作用的改造而是部分年齡偏低的事實，且本去其他類型巖石中的碎屑鋯石仍出現30億年以上的年齡，得出黑云變粒巖的鋯石年齡反應了源區巖石的形成年齡。四、成礦淺析1、成礦條件鐵的最初來源是遼東南幔枝構造在太古宇初次活動時通過海底火山噴發帶至地表，后經歷里漫長的侵蝕作用，鐵質呈層狀沉積下來，再次接受沉降作用，直到燕山期地幔熱柱再次活動，將深部形成于太古宙的沉積變質鐵礦抬升至地表，期間伴隨著復雜的構造運動以及巖漿熱液的侵入，對先前的沉積變質鐵礦床進行了改造、疊加、富集，最終形成了如今鐵礦床多層分布，貧鐵礦與富鐵礦互層分布的特征。2、成礦作用及控礦要素遼東南地區弓長嶺鐵礦為相對地幔隆起區，伴隨著遼

14、東南幔枝構造在古元古宙的初次活動，巖石圈下富含鐵質的成礦流體組分通過殼-幔相互作用輸送至地表，導致海底火山噴發溢流，形成沉積型鐵礦，隨著中生代幔枝構造再次活躍，新的成礦流體和熱液再次上涌，并伴隨著整體區域整體抬升作用，對先期形成的礦床進行了二次改造和遷移，使得礦床得到進一步富集并接近地表利于開采。整個時空演化過程就是構造-巖漿-流體的相互作用和幔源流體侵位過程，也就是幔枝構造發展過程。遼東南幔枝構造在古元古宙開始活動時，伴隨著大量的火山活動，隨著巖漿的上涌帶來了大量的鐵質，隨著幔枝構造活動的減弱鐵質在淺海沉積下來，形成了最初的沉積型鐵礦。控礦構造不僅是提供礦液運移的通道或者礦石聚集的場所，同時

15、應當把構造活動與成礦作用統一在一個過程來研究。對沉積變質型鐵礦來說，礦層形態由于受到沉積作用的影響主要為層狀，似層狀。其不均一性可能是受到地形影響以及區域應力造成的局部呈鞍狀或膨大和縮小現象，然而對總體礦層產狀的影響有限。構造對沉積作用形成的層狀礦體的影響作用主要表現在礦體形態和空間位置的控制。3、礦床成因類型以幔枝構造理論為依據，通過對礦床地質特征及諸因素綜合研究認為：弓長嶺二礦區鐵礦為沉積變質型鐵礦。其成因模式如下：1早在太古宙時期，遼東南幔枝構造就開始發育，隨著地幔物質的上涌，大量的鐵質被帶至地表，經過漫長的侵蝕作用，在廣闊的海洋中形成了中鞍山群的海底火山巖一沉積巖系，同時在其中也沉積形成了厚大的條帶狀磁鐵石英巖層，隨后