论文部分内容阅读
摘要：辽宁省宽甸县大西岔乡三道沟～头道沟一带铁硼矿区大地构造单元属中朝准地台胶辽台隆营口～宽甸台拱与太子河浑江台陷东部交接部位，具有太古代和元古代双层结构基底。以下元古界辽河群变质岩系最为发育，矿区范围内发现的矿体均矿产于辽河大石桥岩组的黑云变粒岩、磁铁浅粒岩之中，呈似层状严格受层位控制，并受岩浆热液影响，其中的矿产资源多与围岩界线不清楚，呈整合接触渐变关系。该矿床成因属于区域沉积变质型矿床，后期热液富集。
关键词：辽河群里尔峪组；地层；铁矿
前言
辽宁省宽甸县大西岔乡三道沟～头道沟一带铁硼矿区位于辽宁省宽甸满族自治县大西岔镇大西岔村。该区处于长白山余脉千山山系，区内地貌多变，地形复杂，海拔高度在120～594.6m，相对高差达374.6m左右，最高山峰594.6m，位于二道沟与杉松交界处。区内水系较发育，多为季节性溪流，最低侵蚀基准面为120m。区内属北温带大陆型季风气候区，昼夜温差较大。以往对该区附近进行了多次不同程度的地质评价工作，对该矿床的地质特征、规模形态和资源潜力有了初步的认识，本次地质调查，重点对区内地质特征、成矿地质条件、矿体的空间分布及富集规律，以及矿体形态、规模、产状、矿石的物质成分等进行研究，并对该区的矿床成因、找矿标志及资源前景有了新的认识。
1 区域地质背景
本区内矿产资源以铁矿为主，局部伴生有铜、硼、重晶石及铅锌等矿产，铁、硼、铜、重晶石产于下元古界辽河群下亚群里尔峪岩组地层中，矿体围岩主要为黑云变粒岩、角闪变粒岩及斜长角闪岩，矿床类型为沉积变质硅质建造铁矿床。铅锌矿化产于下元古界辽河群上亚群大石桥岩组之中，受断裂构造控制，属于构造裂隙充填型，围岩主要为白云质大理岩。
（1）地层特征
区内出露地层为下元古界辽河群及新生界第四系。辽河群最为发育，占据了除岩浆岩及第四系以外的全部空间。第四系不发育，仅沿北古河河谷及沟谷分布。辽河群地层按岩性组合特征及岩石组、构特点分为里尔峪岩组、高家峪岩组及大石桥岩组。现由老至新分述如下：
①里爾峪岩组（Pt1Lr）
a、含硼铁变粒岩段（Pt1Lrl）：
区内广泛出露，厚度>200m。主要分布在详查区的庙沟-杉松、刀尖沟-杉松东沟一带，由于受后期构造运动的改造，其展布方向有所不同。但主要呈北西向带状围绕着条痕状花岗岩分布，构成四道沟-杉松背斜的翼部地层，并构成爬头子背斜的轴部。硼、铁矿产于该岩段之富镁碳酸盐岩和富镁硅酸盐岩层之中，而蕴矿层则产于含硼变粒岩段中部变粒岩组合之中，层位比较稳定。其上下岩层以角闪变粒岩、黑云母变粒岩为主，夹含铜重晶石铁矿，局部出现透辉变粒岩、透闪变粒岩及电气石变粒岩。上述这些岩层，沿走向和倾斜方向都有相变特点。蕴矿层的主要岩石类型有大理岩、蛇纹岩、透闪岩、金云透闪岩、金云母岩及滑石岩等组成。上述各类岩石，成分比较复杂，变化较大。但在蕴矿层中，构成产出层位比较稳定、相互过渡、紧密共生的整体。
b、浅粒岩段（Pt1Lr2）
该岩段是里尔峪组上部地层，出露厚度50-200m。从区域上看，其厚度变化较大，但出露较稳定。在普查区范围内，由于沉积环境的差异和受后期构造运动的影响，浅粒岩段不发育。组成该岩段的地层较简单，岩性较单一，主要由磁铁浅粒岩构成。局部见有电气石变（浅）粒岩的薄层或夹层存在。
磁铁浅粒岩：岩石新鲜而呈灰白色，块状构造，细粒变晶结构。主要由斜长石、石英组成，另见少量钾长石和磁铁矿。斜长石占55%±，他形粒状，粒度<0.6mm，可见聚片双晶，属更长石。钾长石占5%±，他形粒状，解理完全，其夹角近90°，属正长石。石英占30%±，他形粒状，具齿状接触边，磁铁矿占5～6%，粒状或立方体自形晶，粒度<0.1mm，分布均匀。磷灰石少量。
②高家峪岩组（Pt1g）
该组在区内较发育，出露厚度大于200m，主要分布于详查区南部和中部。南部呈北东方向延长，中部则以近东西向展布为特点。高家峪组出露面积占普查区面积1/5左右。其与下伏里尔峪组、上覆大石桥组皆系整合接触关系。由于高家峪组岩石组成复杂，不同地段岩石类型难于对比，
主要岩性特征如下：
斜长角闪岩：呈灰白色，以细粒状或芝麻点状构造为特征。半自形短柱状普通角闪石和粒状或短柱状斜长石构成柱粒变晶结构，粒度0.4mm±。由普通角闪石和中性长石组成。普通角闪石占55%±，镜下呈黄绿色，具多色性，N∧C26°2V（—）。110两组相交成124°。中性长石占45%±，短板状自形晶，普遍有次生绢云母化退变，黑云母少量。
石墨黑云变粒岩：呈灰褐色，块状构造，鳞片花岗变晶结构。由斜长石、石英、黑云母及石墨组成。斜长石占50%，短板状或粒状，强烈绢云母化。石英占30%，他形粒状，分布不均匀，局部集中。黑云母占15%，片状，晶形不完整，褐色，镜下吸收异向性强，显方向性排列。石墨占5%，鳞片状，方向性分布。
③大石桥岩组（Pt1d）
大石桥组是详查区内辽河群最上部层位，与下伏高家峪岩组呈整合接触关系。该岩组只出露于详查区西北部，占详查区面积1/10左右，厚度大于200m。出露岩性较单一，岩石组合简单，在区内尚无顶界控制，本次工作仅以岩组表示。下面介绍白云石大理岩、方解大理岩、含墨大理岩夹黑云片岩的特征。
白云石大理岩：呈白色，块状构造，粒状花岗变晶结构。岩石几乎全部由碳酸盐组成，局部见少量蛇纹石。碳酸盐岩占95%以上，镜下无色，呈柱、粒状晶体，粒度达4.5mm；后者呈不规则粒状，粒度0.5～0.05mm。闪突起明显，具珍珠晕色，高级白干涉色，经粉沫酸溶液法验证以白云石为主，方解石少量。蛇纹石呈纤维状，为纤维蛇纹石，无色，低突起，具一级灰干涉色，局部集中。
2 矿体地质特征
区内发现的矿产为铁矿。均产于辽河群里尔峪组地层的黑云变粒岩、磁铁浅粒岩之中，呈似层状严格受层位控制。含矿层与围岩界线不清楚，呈整合接触渐变关系。围岩与矿体呈渐变关系。区内共圈定了3条铁矿体，质量较好，金属矿物以磁铁矿为主，少量磁黄铁矿、黄铁矿及黄铜矿。脉石矿物以角闪石、石英、绿泥石、重晶石为主，含少量辉石及微量磷灰石
磁铁矿为主要有用矿物，含量25-35%，呈不规则半自形粒状，具方向性排列，分布比较均匀，与脉石矿物石英等有嵌晶现象。粒径一般在0.2-0.4mm。此外，见有次生的细脉状磁铁矿条，穿入矿体与围岩中，规模甚小，磁铁矿物呈隐晶质结构。磁黄铁矿含量占0.7-1.02%，大部分是后期交代生成的，分布不均匀，向深部含量增多，在地表蚀变成褐铁矿。黄铜矿含量占0-1.03%，局部含量较高，但分布不均匀。石英为主要脉石矿物，含量15～21%，它形晶粒状体，粒径0.5-1.5mm，与磁铁矿角闪石等共生，并与其它共生矿物形成嵌晶结构。角闪石含量7～20%，呈自形长柱状晶体，粒径一般在0.5-1.2mm，是脉石中主要含硅酸盐矿物。其它矿物含量甚微。
3 资源储量概算
截止2016年12月底，该区各矿体资源储量估算结果如下：
①铁矿：（332+333）矿石量1246.42kt，平均品位TFe31.89%，mFe25.16%。其中：（332）矿石量386.97kt，（333）矿石量859.45kt。332类资源量占总资源量的31.05%。
②伴生铜：（332+333）矿石量405.35kt，金属量1207.32t。平均品位Cu0.30%。其中：（332）矿石量53.27kt，金属量111.62t，平均品位0.21%；（333）矿石量352.08kt，金属量1095.70t。平均品位0.31%。
关键词：辽河群里尔峪组；地层；铁矿
前言
辽宁省宽甸县大西岔乡三道沟～头道沟一带铁硼矿区位于辽宁省宽甸满族自治县大西岔镇大西岔村。该区处于长白山余脉千山山系，区内地貌多变，地形复杂，海拔高度在120～594.6m，相对高差达374.6m左右，最高山峰594.6m，位于二道沟与杉松交界处。区内水系较发育，多为季节性溪流，最低侵蚀基准面为120m。区内属北温带大陆型季风气候区，昼夜温差较大。以往对该区附近进行了多次不同程度的地质评价工作，对该矿床的地质特征、规模形态和资源潜力有了初步的认识，本次地质调查，重点对区内地质特征、成矿地质条件、矿体的空间分布及富集规律，以及矿体形态、规模、产状、矿石的物质成分等进行研究，并对该区的矿床成因、找矿标志及资源前景有了新的认识。
1 区域地质背景
本区内矿产资源以铁矿为主，局部伴生有铜、硼、重晶石及铅锌等矿产，铁、硼、铜、重晶石产于下元古界辽河群下亚群里尔峪岩组地层中，矿体围岩主要为黑云变粒岩、角闪变粒岩及斜长角闪岩，矿床类型为沉积变质硅质建造铁矿床。铅锌矿化产于下元古界辽河群上亚群大石桥岩组之中，受断裂构造控制，属于构造裂隙充填型，围岩主要为白云质大理岩。
（1）地层特征
区内出露地层为下元古界辽河群及新生界第四系。辽河群最为发育，占据了除岩浆岩及第四系以外的全部空间。第四系不发育，仅沿北古河河谷及沟谷分布。辽河群地层按岩性组合特征及岩石组、构特点分为里尔峪岩组、高家峪岩组及大石桥岩组。现由老至新分述如下：
①里爾峪岩组（Pt1Lr）
a、含硼铁变粒岩段（Pt1Lrl）：
区内广泛出露，厚度>200m。主要分布在详查区的庙沟-杉松、刀尖沟-杉松东沟一带，由于受后期构造运动的改造，其展布方向有所不同。但主要呈北西向带状围绕着条痕状花岗岩分布，构成四道沟-杉松背斜的翼部地层，并构成爬头子背斜的轴部。硼、铁矿产于该岩段之富镁碳酸盐岩和富镁硅酸盐岩层之中，而蕴矿层则产于含硼变粒岩段中部变粒岩组合之中，层位比较稳定。其上下岩层以角闪变粒岩、黑云母变粒岩为主，夹含铜重晶石铁矿，局部出现透辉变粒岩、透闪变粒岩及电气石变粒岩。上述这些岩层，沿走向和倾斜方向都有相变特点。蕴矿层的主要岩石类型有大理岩、蛇纹岩、透闪岩、金云透闪岩、金云母岩及滑石岩等组成。上述各类岩石，成分比较复杂，变化较大。但在蕴矿层中，构成产出层位比较稳定、相互过渡、紧密共生的整体。
b、浅粒岩段（Pt1Lr2）
该岩段是里尔峪组上部地层，出露厚度50-200m。从区域上看，其厚度变化较大，但出露较稳定。在普查区范围内，由于沉积环境的差异和受后期构造运动的影响，浅粒岩段不发育。组成该岩段的地层较简单，岩性较单一，主要由磁铁浅粒岩构成。局部见有电气石变（浅）粒岩的薄层或夹层存在。
磁铁浅粒岩：岩石新鲜而呈灰白色，块状构造，细粒变晶结构。主要由斜长石、石英组成，另见少量钾长石和磁铁矿。斜长石占55%±，他形粒状，粒度<0.6mm，可见聚片双晶，属更长石。钾长石占5%±，他形粒状，解理完全，其夹角近90°，属正长石。石英占30%±，他形粒状，具齿状接触边，磁铁矿占5～6%，粒状或立方体自形晶，粒度<0.1mm，分布均匀。磷灰石少量。
②高家峪岩组（Pt1g）
该组在区内较发育，出露厚度大于200m，主要分布于详查区南部和中部。南部呈北东方向延长，中部则以近东西向展布为特点。高家峪组出露面积占普查区面积1/5左右。其与下伏里尔峪组、上覆大石桥组皆系整合接触关系。由于高家峪组岩石组成复杂，不同地段岩石类型难于对比，
主要岩性特征如下：
斜长角闪岩：呈灰白色，以细粒状或芝麻点状构造为特征。半自形短柱状普通角闪石和粒状或短柱状斜长石构成柱粒变晶结构，粒度0.4mm±。由普通角闪石和中性长石组成。普通角闪石占55%±，镜下呈黄绿色，具多色性，N∧C26°2V（—）。110两组相交成124°。中性长石占45%±，短板状自形晶，普遍有次生绢云母化退变，黑云母少量。
石墨黑云变粒岩：呈灰褐色，块状构造，鳞片花岗变晶结构。由斜长石、石英、黑云母及石墨组成。斜长石占50%，短板状或粒状，强烈绢云母化。石英占30%，他形粒状，分布不均匀，局部集中。黑云母占15%，片状，晶形不完整，褐色，镜下吸收异向性强，显方向性排列。石墨占5%，鳞片状，方向性分布。
③大石桥岩组（Pt1d）
大石桥组是详查区内辽河群最上部层位，与下伏高家峪岩组呈整合接触关系。该岩组只出露于详查区西北部，占详查区面积1/10左右，厚度大于200m。出露岩性较单一，岩石组合简单，在区内尚无顶界控制，本次工作仅以岩组表示。下面介绍白云石大理岩、方解大理岩、含墨大理岩夹黑云片岩的特征。
白云石大理岩：呈白色，块状构造，粒状花岗变晶结构。岩石几乎全部由碳酸盐组成，局部见少量蛇纹石。碳酸盐岩占95%以上，镜下无色，呈柱、粒状晶体，粒度达4.5mm；后者呈不规则粒状，粒度0.5～0.05mm。闪突起明显，具珍珠晕色，高级白干涉色，经粉沫酸溶液法验证以白云石为主，方解石少量。蛇纹石呈纤维状，为纤维蛇纹石，无色，低突起，具一级灰干涉色，局部集中。
2 矿体地质特征
区内发现的矿产为铁矿。均产于辽河群里尔峪组地层的黑云变粒岩、磁铁浅粒岩之中，呈似层状严格受层位控制。含矿层与围岩界线不清楚，呈整合接触渐变关系。围岩与矿体呈渐变关系。区内共圈定了3条铁矿体，质量较好，金属矿物以磁铁矿为主，少量磁黄铁矿、黄铁矿及黄铜矿。脉石矿物以角闪石、石英、绿泥石、重晶石为主，含少量辉石及微量磷灰石
磁铁矿为主要有用矿物，含量25-35%，呈不规则半自形粒状，具方向性排列，分布比较均匀，与脉石矿物石英等有嵌晶现象。粒径一般在0.2-0.4mm。此外，见有次生的细脉状磁铁矿条，穿入矿体与围岩中，规模甚小，磁铁矿物呈隐晶质结构。磁黄铁矿含量占0.7-1.02%，大部分是后期交代生成的，分布不均匀，向深部含量增多，在地表蚀变成褐铁矿。黄铜矿含量占0-1.03%，局部含量较高，但分布不均匀。石英为主要脉石矿物，含量15～21%，它形晶粒状体，粒径0.5-1.5mm，与磁铁矿角闪石等共生，并与其它共生矿物形成嵌晶结构。角闪石含量7～20%，呈自形长柱状晶体，粒径一般在0.5-1.2mm，是脉石中主要含硅酸盐矿物。其它矿物含量甚微。
3 资源储量概算
截止2016年12月底，该区各矿体资源储量估算结果如下：
①铁矿：（332+333）矿石量1246.42kt，平均品位TFe31.89%，mFe25.16%。其中：（332）矿石量386.97kt，（333）矿石量859.45kt。332类资源量占总资源量的31.05%。
②伴生铜：（332+333）矿石量405.35kt，金属量1207.32t。平均品位Cu0.30%。其中：（332）矿石量53.27kt，金属量111.62t，平均品位0.21%；（333）矿石量352.08kt，金属量1095.70t。平均品位0.31%。