高景琳
摘要:遼寧省寬甸縣大西岔鄉(xiāng)三道溝~頭道溝一帶鐵硼礦區(qū)大地構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)膠遼臺(tái)隆營口~寬甸臺(tái)拱與太子河渾江臺(tái)陷東部交接部位,具有太古代和元古代雙層結(jié)構(gòu)基底。以下元古界遼河群變質(zhì)巖系最為發(fā)育,礦區(qū)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦體均礦產(chǎn)于遼河大石橋巖組的黑云變粒巖、磁鐵淺粒巖之中,呈似層狀嚴(yán)格受層位控制,并受巖漿熱液影響,其中的礦產(chǎn)資源多與圍巖界線不清楚,呈整合接觸漸變關(guān)系。該礦床成因?qū)儆趨^(qū)域沉積變質(zhì)型礦床,后期熱液富集。
關(guān)鍵詞:遼河群里爾峪組;地層;鐵礦
前言
遼寧省寬甸縣大西岔鄉(xiāng)三道溝~頭道溝一帶鐵硼礦區(qū)位于遼寧省寬甸滿族自治縣大西岔鎮(zhèn)大西岔村。該區(qū)處于長白山余脈千山山系,區(qū)內(nèi)地貌多變,地形復(fù)雜,海拔高度在120~594.6m,相對(duì)高差達(dá)374.6m左右,最高山峰594.6m,位于二道溝與杉松交界處。區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育,多為季節(jié)性溪流,最低侵蝕基準(zhǔn)面為120m。區(qū)內(nèi)屬北溫帶大陸型季風(fēng)氣候區(qū),晝夜溫差較大。以往對(duì)該區(qū)附近進(jìn)行了多次不同程度的地質(zhì)評(píng)價(jià)工作,對(duì)該礦床的地質(zhì)特征、規(guī)模形態(tài)和資源潛力有了初步的認(rèn)識(shí),本次地質(zhì)調(diào)查,重點(diǎn)對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征、成礦地質(zhì)條件、礦體的空間分布及富集規(guī)律,以及礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、礦石的物質(zhì)成分等進(jìn)行研究,并對(duì)該區(qū)的礦床成因、找礦標(biāo)志及資源前景有了新的認(rèn)識(shí)。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
本區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源以鐵礦為主,局部伴生有銅、硼、重晶石及鉛鋅等礦產(chǎn),鐵、硼、銅、重晶石產(chǎn)于下元古界遼河群下亞群里爾峪巖組地層中,礦體圍巖主要為黑云變粒巖、角閃變粒巖及斜長角閃巖,礦床類型為沉積變質(zhì)硅質(zhì)建造鐵礦床。鉛鋅礦化產(chǎn)于下元古界遼河群上亞群大石橋巖組之中,受斷裂構(gòu)造控制,屬于構(gòu)造裂隙充填型,圍巖主要為白云質(zhì)大理巖。
(1)地層特征
區(qū)內(nèi)出露地層為下元古界遼河群及新生界第四系。遼河群最為發(fā)育,占據(jù)了除巖漿巖及第四系以外的全部空間。第四系不發(fā)育,僅沿北古河河谷及溝谷分布。遼河群地層按巖性組合特征及巖石組、構(gòu)特點(diǎn)分為里爾峪巖組、高家峪巖組及大石橋巖組。現(xiàn)由老至新分述如下:
①里爾峪巖組(Pt1Lr)
a、含硼鐵變粒巖段(Pt1Lrl):
區(qū)內(nèi)廣泛出露,厚度>200m。主要分布在詳查區(qū)的廟溝-杉松、刀尖溝-杉松東溝一帶,由于受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造,其展布方向有所不同。但主要呈北西向帶狀圍繞著條痕狀花崗巖分布,構(gòu)成四道溝-杉松背斜的翼部地層,并構(gòu)成爬頭子背斜的軸部。硼、鐵礦產(chǎn)于該巖段之富鎂碳酸鹽巖和富鎂硅酸鹽巖層之中,而蘊(yùn)礦層則產(chǎn)于含硼變粒巖段中部變粒巖組合之中,層位比較穩(wěn)定。其上下巖層以角閃變粒巖、黑云母變粒巖為主,夾含銅重晶石鐵礦,局部出現(xiàn)透輝變粒巖、透閃變粒巖及電氣石變粒巖。上述這些巖層,沿走向和傾斜方向都有相變特點(diǎn)。蘊(yùn)礦層的主要巖石類型有大理巖、蛇紋巖、透閃巖、金云透閃巖、金云母巖及滑石巖等組成。上述各類巖石,成分比較復(fù)雜,變化較大。但在蘊(yùn)礦層中,構(gòu)成產(chǎn)出層位比較穩(wěn)定、相互過渡、緊密共生的整體。
b、淺粒巖段(Pt1Lr2)
該巖段是里爾峪組上部地層,出露厚度50-200m。從區(qū)域上看,其厚度變化較大,但出露較穩(wěn)定。在普查區(qū)范圍內(nèi),由于沉積環(huán)境的差異和受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,淺粒巖段不發(fā)育。組成該巖段的地層較簡(jiǎn)單,巖性較單一,主要由磁鐵淺粒巖構(gòu)成。局部見有電氣石變(淺)粒巖的薄層或夾層存在。
磁鐵淺粒巖:巖石新鮮而呈灰白色,塊狀構(gòu)造,細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)。主要由斜長石、石英組成,另見少量鉀長石和磁鐵礦。斜長石占55%±,他形粒狀,粒度<0.6mm,可見聚片雙晶,屬更長石。鉀長石占5%±,他形粒狀,解理完全,其夾角近90°,屬正長石。石英占30%±,他形粒狀,具齒狀接觸邊,磁鐵礦占5~6%,粒狀或立方體自形晶,粒度<0.1mm,分布均勻。磷灰石少量。
②高家峪巖組(Pt1g)
該組在區(qū)內(nèi)較發(fā)育,出露厚度大于200m,主要分布于詳查區(qū)南部和中部。南部呈北東方向延長,中部則以近東西向展布為特點(diǎn)。高家峪組出露面積占普查區(qū)面積1/5左右。其與下伏里爾峪組、上覆大石橋組皆系整合接觸關(guān)系。由于高家峪組巖石組成復(fù)雜,不同地段巖石類型難于對(duì)比,
主要巖性特征如下:
斜長角閃巖:呈灰白色,以細(xì)粒狀或芝麻點(diǎn)狀構(gòu)造為特征。半自形短柱狀普通角閃石和粒狀或短柱狀斜長石構(gòu)成柱粒變晶結(jié)構(gòu),粒度0.4mm±。由普通角閃石和中性長石組成。普通角閃石占55%±,鏡下呈黃綠色,具多色性,N∧C26°2V(—)。110兩組相交成124°。中性長石占45%±,短板狀自形晶,普遍有次生絹云母化退變,黑云母少量。
石墨黑云變粒巖:呈灰褐色,塊狀構(gòu)造,鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)。由斜長石、石英、黑云母及石墨組成。斜長石占50%,短板狀或粒狀,強(qiáng)烈絹云母化。石英占30%,他形粒狀,分布不均勻,局部集中。黑云母占15%,片狀,晶形不完整,褐色,鏡下吸收異向性強(qiáng),顯方向性排列。石墨占5%,鱗片狀,方向性分布。
③大石橋巖組(Pt1d)
大石橋組是詳查區(qū)內(nèi)遼河群最上部層位,與下伏高家峪巖組呈整合接觸關(guān)系。該巖組只出露于詳查區(qū)西北部,占詳查區(qū)面積1/10左右,厚度大于200m。出露巖性較單一,巖石組合簡(jiǎn)單,在區(qū)內(nèi)尚無頂界控制,本次工作僅以巖組表示。下面介紹白云石大理巖、方解大理巖、含墨大理巖夾黑云片巖的特征。
白云石大理巖:呈白色,塊狀構(gòu)造,粒狀花崗變晶結(jié)構(gòu)。巖石幾乎全部由碳酸鹽組成,局部見少量蛇紋石。碳酸鹽巖占95%以上,鏡下無色,呈柱、粒狀晶體,粒度達(dá)4.5mm;后者呈不規(guī)則粒狀,粒度0.5~0.05mm。閃突起明顯,具珍珠暈色,高級(jí)白干涉色,經(jīng)粉沫酸溶液法驗(yàn)證以白云石為主,方解石少量。蛇紋石呈纖維狀,為纖維蛇紋石,無色,低突起,具一級(jí)灰干涉色,局部集中。
2 礦體地質(zhì)特征
區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)為鐵礦。均產(chǎn)于遼河群里爾峪組地層的黑云變粒巖、磁鐵淺粒巖之中,呈似層狀嚴(yán)格受層位控制。含礦層與圍巖界線不清楚,呈整合接觸漸變關(guān)系。圍巖與礦體呈漸變關(guān)系。區(qū)內(nèi)共圈定了3條鐵礦體,質(zhì)量較好,金屬礦物以磁鐵礦為主,少量磁黃鐵礦、黃鐵礦及黃銅礦。脈石礦物以角閃石、石英、綠泥石、重晶石為主,含少量輝石及微量磷灰石
磁鐵礦為主要有用礦物,含量25-35%,呈不規(guī)則半自形粒狀,具方向性排列,分布比較均勻,與脈石礦物石英等有嵌晶現(xiàn)象。粒徑一般在0.2-0.4mm。此外,見有次生的細(xì)脈狀磁鐵礦條,穿入礦體與圍巖中,規(guī)模甚小,磁鐵礦物呈隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。磁黃鐵礦含量占0.7-1.02%,大部分是后期交代生成的,分布不均勻,向深部含量增多,在地表蝕變成褐鐵礦。黃銅礦含量占0-1.03%,局部含量較高,但分布不均勻。石英為主要脈石礦物,含量15~21%,它形晶粒狀體,粒徑0.5-1.5mm,與磁鐵礦角閃石等共生,并與其它共生礦物形成嵌晶結(jié)構(gòu)。角閃石含量7~20%,呈自形長柱狀晶體,粒徑一般在0.5-1.2mm,是脈石中主要含硅酸鹽礦物。其它礦物含量甚微。
3 資源儲(chǔ)量概算
截止2016年12月底,該區(qū)各礦體資源儲(chǔ)量估算結(jié)果如下:
①鐵礦:(332+333)礦石量1246.42kt,平均品位TFe31.89%,mFe25.16%。其中:(332)礦石量386.97kt,(333)礦石量859.45kt。332類資源量占總資源量的31.05%。
②伴生銅:(332+333)礦石量405.35kt,金屬量1207.32t。平均品位Cu0.30%。其中:(332)礦石量53.27kt,金屬量111.62t,平均品位0.21%;(333)礦石量352.08kt,金屬量1095.70t。平均品位0.31%。