辽宁省辽阳县张家沟铁矿矿床地质特征与成因浅析

[摘 要]该矿受北东向分布的古元古代变质辉长岩岩体控制，矿体产于变质辉长岩中，个别产于辉长岩与二长花岗岩、辉长岩与变粒岩和浅粒岩的接触带内。矿体与辉长岩呈渐变过渡关系，矿体就是辉长岩体，属典型的岩浆矿床。矿床成因机制为：古元古代基性岩浆的沿早期变质地层和二长花岗岩体的接触带侵位，变质地层及二长花岗岩体本身相对含磁铁较高，侵入过程中吸收了围岩中的铁质成分，造成局部铁质富集，形成脉状或块状磁铁矿辉长岩矿床。

[关键词]1、张家沟铁矿 2、岩浆矿床 3、辉长岩矿床

中图分类号：P618.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0057-01

前言

张家沟铁矿位于辽宁省辽阳县张家沟村，根据物探磁法异常，结合矿区地质填图，钻探及槽探工程控制，共发现8条矿体，查清了矿体的形态，产状，规模，矿体分布规律及矿石质量等特征。现对其矿床地质特征总结如下。

一、区域地质特征

辽阳县隆昌镇张家沟铁矿区域上处于中朝准地台辽东台隆之辽东裂谷轴部，营口-宽甸古元古代金、银、铅锌成矿带西缘，算盘峪成矿带的西部延长带上，成矿地质条件非常有利。

1. 地层

区域属华北地层区辽东分区营口―丹东小区。出露的地层自老而新的下元古界辽河群、上元古界青白口系、中生界白垩系和新生界第四系，其中以下元古界辽河群分布广泛，最为发育。

2. 构造

区域构造位置处于中朝准地台胶辽台隆营口―宽甸台拱西北部。由于经历了鞍山运动、辽河运动、燕山运动及新构造运动的影响，地质构造复杂，基底构造以中深层次塑性变形为主，盖层构造表现为浅层次脆性变形及大规模岩浆活动。

3.侵入岩

区域侵入岩发育，约占区域面积的三分之一。根据构造岩浆旋回、接触关系及同位素年龄，将区域侵入岩的生成时期划分为新太古代、古元古代、三迭纪和白垩纪。

二、矿床地质特征（见图1）

1.矿区地质概述

里尔峪组（Pt1lhlr）呈北东向和北东东向贯穿矿区中部，主要岩性为浅粒岩、片岩、变粒岩，富含黄铁矿。厚360～616m。原岩为一套中酸性火山沉积岩。岩石普遍遭受混合岩化作用，并赋存磁铁矿、黄铁矿、钴矿和硼矿多种矿产。该组地层可能为多种矿产的形成提供了物质来源。高家峪组（Pt1lhg）分布于研究区东南部边缘，呈北东向，主要岩性为黑云变粒岩、二云片岩。富含黄铁矿。原岩为粉砂泥质―泥质碳酸盐建造，变质程度为高绿片岩相。

区内侵入岩发育，约占矿区面积的二分之一。根据构造岩浆旋回及接触关系，将矿区内侵入岩的生成时期划分为古元古代和白垩纪。

古元古代侵入岩分为二长花岗岩和变质辉长岩。二长花岗岩（Pt1ηγ）主要分布于张家沟北西，受北东向构造控制，总体呈北东向展布，其产出层位位于辽河群里尔峪组中下部，与里尔峪组之浅粒岩、变粒岩呈侵入接触关系。花岗岩中常见浅粒岩、变粒岩等围岩残留体，暗色矿物如黑云母、角闪石、磁铁矿等断续分布在长英质矿物构成较清晰的片麻状构造，其片麻理产状与围岩地层产一致。变质辉长岩（Pt1υ）是本区主要的赋含磁铁矿岩体。该岩体覆盖了本区大部分面积，呈岩脉状、岩株状侵入于辽河群里尔峪组、浪子山组，呈北东向展布。深部与围岩片理斜交，发育围岩捕虏体

白垩纪侵入岩主要为脉岩，有闪长玢岩（δμ）、花岗斑岩（γπ）、花岗岩脉和石英脉，它们均属浅成和超浅成相侵入岩。它们主要分布于古元古代侵入岩和变质地层中，其规模均不大，多呈脉状产出

2.矿体特征

矿体赋存在古元古代变质辉长岩岩体中，矿石类型为含磁铁矿变质辉长岩，呈北东走向的带状，板状体，矿体倾向南东，倾角40-70度。少部分分布在古元古代二长花岗岩与辽河群里尔峪组的接触带和里尔峪组内部。

3.矿石特征

张家沟铁矿石矿物成分比较简单，金属矿物以磁铁矿为主，其次有少量黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿。

磁铁矿：呈黑色，镜下为灰棕色，自形--它形粒状结构，粒径大小不一，一般1.0-0.05mm，常呈浸染状、稠密浸染状分布于角闪石、石英中，组成条带状构造；有的沿辉石的解理分布。镜下反射光为钢灰色，有糙面，硬度高，钢针划无划痕。含量：1-15%。

黄铁矿：是铁矿中的常见矿物，特别是有脉岩穿入得铁矿体附近较为常见。呈浅黄色，为自形-半自行粒状晶体，一般呈不规则脉状、不规则团块状集合体或侵染状分布于铁矿石中。镜下反射光为黄白色，有糙面，硬度高，钢针划无划痕。粒度：0.5mm左右。含量：1-2%

矿石自然类型主要为含磁铁变质辉长岩，少量为含磁铁变粒岩，张家沟铁矿矿石自然类型属于块状-角砾状辉石-斜长石型磁铁矿石。矿石工业类型属于需经选矿才能冶炼的磁铁矿石。

4.围岩蚀变

围岩蚀变与热液活动相关，主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、钠黝帘石化、绿泥石化、透辉透闪石化、碳酸盐化。其中绢云母化、钠黝帘石化主要发生在含长石矿物多的辉长岩、变粒岩、浅粒岩中，蚀变较普遍。绿泥石化主要由云母蚀变而成，透辉透闪石化多发生在二长花岗岩脉与钙硅酸盐岩接触带附近，晚期发育有碳酸盐化，沿辉长岩裂隙中发育有碳酸盐细脉。

本区矿床围岩蚀变不强烈，大多属后期热液叠加蚀变或次生蚀变。但其中的黄铁矿化、硅化、绢云母化、钠黝帘石化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变与铁矿石成矿有一定关系。

三、矿床成因

辽阳县隆昌镇张家沟铁矿，主要矿石类型为含磁铁矿变质辉长岩，是受北东向分布的古元古代变质辉长岩岩体控制，矿体产于变质辉长岩中，个别产于辉长岩与二长花岗岩、辉长岩于变粒岩和浅粒岩的接触带内。矿体与辉长岩呈渐变过渡关系，矿体就是辉长岩体。所以说张家沟铁矿属晚期岩浆分异矿床。矿床成因机制为：古元古代

基性岩浆的沿早期变质地层和二长花岗岩体的接触带侵位，变质地层及二长花岗岩体本身相对含磁铁较高，侵位过程中吸收了围岩中的铁质成分，造成局部铁质富集形成本类型铁矿床。

四、找矿标志

依据上述矿床地质特征和矿床成因，将本矿区找矿标志归纳如下：

1. 基性辉长岩及近顺层侵入的二长花岗岩为岩浆岩前提。

2. 黑云斜长变粒岩、角闪透闪变粒岩、透辉斜长变粒岩、钾长浅粒岩、斜长浅粒岩是找矿的围岩标志。

3. 磁铁矿化、黄铁矿化，硅化、绢云母化、钠黝帘石化、绿泥石化、碳酸盐化是找矿的围岩蚀变标志。

4.辉长岩与二长花岗岩的接触带是找富矿的直接标志。

五、结论

张家沟铁矿是一处赋存在古元古代变质辉长岩岩体中的铁矿。铁矿主要赋存在辉长岩岩体内部，少部分分布在古元古代二长花岗岩与辽河群里尔峪组的接触带及里尔峪组地层内。铁矿直接围岩为辉长岩，辉长岩体就是本区找矿的直接标志。张家沟铁矿属典型的岩浆型铁矿。

参考文献

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