浅析弓长岭铁矿床二矿区深部富铁矿地质特征

刘广新

（辽宁省冶金地质四0 四队有限责任公司，辽宁 辽阳111000）

1 概述

辽宁鞍本地区是我国最大的铁矿资源产地，该区太古界鞍山群变质岩层中产出多层铁矿，即著名的“鞍山式铁矿”，弓长岭矿区磁铁石英岩的成因目前已经达成共识，为太古宙沉积变质型铁矿[1]。已累计探明保有资源储量超100 亿吨。其中，弓长岭铁矿床是该区中部的一个特大型铁矿床，又分为一矿区、二矿区、三矿区和老岭～八盘岭区四个矿区，二矿区也是我国最重要的磁铁富矿产地之一。2007 年级2014 年先后两次对该区进行接替资源找矿，通过12 个超1200m[2]、4 个超1650m 深度钻孔，在二矿区深部累计获得铁矿石资源量超1 亿吨，其中富铁矿5000 万吨。品位高达67.20%[3]。为弓长岭矿业公司可持续发展提供了有力的资源保障。

2 矿床地质特征

弓长岭铁矿床在大地构造上位于中朝准地台、胶辽台隆、营口宽甸隆起、辽阳－本溪凹陷、鞍山凸起和歪头山凸起的接触部位，辽阳向斜东南部的复合部位。区内出露地层有太古宇鞍山岩群、下元古界辽河群、上元古界震旦系、古生界寒武系、奥陶系、中生界侏罗系及新生界第四系。

太古代鞍山群构造层为矿区内的基底构造层。它由下部千枚岩层、铁矿层及上部千枚岩层组成，展布方位东部为290°，西部为315°，呈一向南西凸的弧形。区内褶皱构造按褶皱轴向与岩层走向的关系，可分成纵向褶皱与横向褶皱。

区内断裂构造较发育，具有多期性，按其空间展布与岩层产状的关系可分为走向断层、斜交断层与横断层[4]。受断层影响而使部分铁矿体产生了位移、重叠和切割，但其总断距一般不大。区内分布有大面积太古代晚期弓长岭花岗岩的侵入，同位素年龄为18～19 亿年，与鞍山群茨沟组地层呈侵入交代接触关系。另有，与太古代花岗岩化有关的长英岩脉和石英脉分布。

矿区内区域变质作用发育，形成有斜长角闪片麻岩、白云大理岩、大理岩、石墨片岩、云母片岩、石英岩、变粒岩角闪岩等变质岩系。

3 矿体特征

本矿床为沉积变质型（即鞍山式）铁矿，矿体赋存于太古界鞍山群茨沟组中，主要工业矿体7 层，分别为下含铁带Fe1、Fe2，上含铁带Fe4、Fe6，两个含铁带间Fe3 和硅质层FeS，铁矿层总体走向120～160°，北东倾，倾角60～85°。各层相互平行，主矿体走向延长4800m，倾向延伸1500m 以上，总厚度165m左右。其中Fe6 矿体规模最大，占矿体总量的50%以上。

矿区内矿石类型分为需选铁矿和富铁矿两种。富矿体主要赋存在Fe6 和Fe4 贫铁矿层中，另外有少部分赋存再FeS 中。富矿体两侧围岩蚀变明显，一般由富矿体向外依次为石榴镁铁闪岩－绿泥石化石榴镁铁闪岩－石榴绿泥岩－绿泥岩－绿泥斜长角闪岩或绿泥石英片岩。

4 弓长岭富铁矿成矿规律

通过半个多世纪的勘查及研究工作，对于弓长岭富铁矿的成矿规律，前人取得了非常显著的成果[4-7]，地质工作者基本达成了一致，简要总结以下几点：

富铁矿体由贫铁矿磁铁石英岩蚀变去硅化富集而成，其规模与贫铁矿的规模成正比关系，因此贫铁矿层规模越大找到富矿体的规模越大。

富铁矿体的生成受T1、F4 等断裂构造控制，尤其是倾角陡的延深大的纵向层间T1 断裂带最为明显。

富铁矿体在空间分布上与晚期钾长花岗有关。在空间分布上靠近本区的晚期钾长花岗外接触带的范围内。在时间上富铁矿成矿年龄与区内晚期钾质花岗岩的侵入活动时间18～19 亿年基本上是同期的[8]。因此，富铁矿无论在空间、时间上都是围绕着晚期钾质花岗岩体外接触带分布。

富铁矿体与蚀变岩伴生，一般厚大富铁矿体蚀变岩有规模大、蚀变程度强、矿物成分复杂等特点，富铁矿体围岩基本有含铁系数高的石榴绿泥岩、镁铁石榴绿泥岩。

在地表贫铁矿层氧化带内热液活动产生的镜铁矿化富集带及其分布规律，可作为深部有磁铁富体赋存的标志。

5 深部富铁矿预测及查明地质特征

通过历次勘查工作及以往成矿规律预测，二矿区富矿体由北西向东南侧伏，并向深部厚度有增大的趋势，因此2013 年对二矿区深部进行了资源潜力预测工作并圈定了深部找矿靶区，本次预测资源量利用矿床含矿系数法进行探求资源量，通过2010 年储量核实报告中资料分析，最终估算确定该区铁矿体含矿率为0.72‰，依据此参数对深部矿体进行推测，预测铁矿体资源量约2 亿吨。富铁矿体5000 万吨[9]。

该次工作为2014 年接替资源勘查工作指明了方向，通过勘查工作，对二矿区东南采区深部的富铁矿体有了进一步的认识并圈定了具有工业价值的矿体。

2014 年接替资源勘查范围-800m～-1300m 水平标高第六层铁（Fe6）中富铁矿体发育最好，富铁矿资源量占本次估算范围内的95%以上，在的19 线～25 线4 条勘探线钻孔全部揭露富铁矿体。矿体延长1000m，延伸在-1300m 水平标高以下。在19～25 剖面共计五个钻孔控制。

富铁矿体产状与贫矿体基本一致，总体呈似层状，矿体走向305～315°，倾向北西，大致倾角40～50°。呈层状或似层状，局部为复杂的薄层脉状，时有分枝现象，矿体内部有交代残留的磁铁石英岩及蚀变岩夹层。-460m 一下富矿体主要赋存在Fe6 和Fe4 层中，Fe6 富铁矿体延长1000m 延伸500m，矿体厚度变化较大，一般在在0.8～54m 之间，平均厚度20.22m，厚度变化系数24.33%，矿石自然类型主要为磁铁平炉富矿。Fe6 矿体受构造褶皱及热液交代作用的影响，矿体形态变化较大，矿体在19 线-400m～-600m 有富集现象，向-800m 水平标高有细小富铁矿体延伸并有尖灭趋势。而23 线在-800～-1000m 水平标高有褶皱富集变厚的趋势，呈囊状厚大富铁矿体，厚达54m。Fe4富铁矿体延长300m 延伸500m 平均厚度5m。

6 结论

通过两期接替资源勘查工作，进一步验证了弓长岭二矿区富铁矿的主要控矿因素：本区贫铁矿层、构造作用和岩浆活动是富铁矿成矿作用统一整体中相互制约。富铁矿产出明显受其严格控制，表现在空间上共生，时间上和谐。

更清晰了该区富铁矿的找矿标志：古老的鞍山岩群变质地质体是“鞍山式铁矿”的找矿前景，在一定规模的硅铁建造条带状铁矿层才能找到较大规模富铁矿体，富铁矿生成明显褶皱和断裂构造控制，蚀变岩是寻找富铁矿的重要标志，与晚期花岗岩活动的外接触带。

目前已有钻探工程4 个剖面均有富矿揭露，对比剖面形态自19 线～25 线褶皱轴有向深部延伸的趋势，可推测出矿体在21 线-600m～-800m 水平标高、25 线-900m～-1300m 水平标高有存在富矿体富集的可能性。

根据富铁矿赋存规律及截止目前的勘查成果，推测在东南区深部仍有一定规模的富铁矿体存在。为下一步寻找富铁矿指明了方向。