1 辽宁弓长岭铁矿床 012131班 玄泽悠 20131002524

一、区域地质概况 我国东北地区鞍山、本溪、海城、辽了和抚顺等地，广泛分布含铁石英岩矿床。弓长岭铁矿是其中著名的矿田之一，分几个矿段（图12-1）。

图12-1 鞍山—本溪地区地质略图 1．第四系 2．中生界 3．二叠系 4．石炭—二叠系 5．奥陶系 6．寒武系 7．震旦系8．前震旦系结晶片岩、千枚岩 9．花岗片麻岩 10．花岗岩 11．闪绿岩 12．铁矿床

二、矿床地址特征 2.1 矿区地层

矿区地层层序自上而下为： Ⅲ. 上混合岩层：岩性与下混合岩层基本相同，厚约100m，同位素年龄1600Ma。 ～～～～～侵入接触～～～～～ Ⅱ5·石英岩 厚30-100m Ⅱ4·上含铁带 ⑤第六层铁矿（Fe6），即主要富铁矿层 （50-60m） ④上斜长角闪岩层 6-22m ③第五层铁矿（Fe5） 10-15m ②下斜长角闲岩层 10-40m ①第四层铁矿（Fe4） Ⅱ3· 中部黑云母钠长石变粒岩层夹第三层铁矿（Fe3） 70-190m 2

图12-2 弓长岭铁矿二矿区地质图 1.第四系 2.麻峪花岗岩 3.上浅粒岩 4.硅质层 5.上角闪岩 6.黑云变粒岩 7.铁1片岩组 8.铁2片岩组 9.下角闪岩 10.下浅粒岩 11.弓长岭花岗岩 12.磁铁矿声能 13.赤铁矿层 14.矿体 15.断层 16.地质界线及产状

Ⅱ2·下含铁带 ④第二层铁矿(Fe2) 2-27m ③中部片岩层 2-12m ②第一层铁矿(Fe1) 2-18m ①下部片岩层 3-36m Ⅱ1·角闪岩层 ～～～～～侵入交代接触～～～～～ Ⅰ.下混合岩层:主要为条带状混合岩，厚度大约1500m，同位素年龄20亿年。

2.2 矿区构造 弓长岭型富铁矿床产于本区的中、上鞍山群中 , 其变质程度为角闪岩相及绿片岩相 , 在本区以外的下鞍山群中尚未发现这种类型的富铁矿床。富铁矿的产出与构造的关系非常明显。富铁矿常产于断裂构造中或其附近 , 或产于褶皱间隙之中。由于许多矿床中条带状铁矿层两盘常有走向断裂存在 , 故而常可见铁矿层两侧有富铁矿产出。此类型富铁矿常产于条带状铁矿层中或其两侧。如南芬富铁矿、王家量子富铁矿是完全产于条带状铁矿层中的 , 而弓长岭二矿区、八盘岭、樱桃园等矿区的富性矿就是产在条带状铁矿层的边部的（图12-2）。

2.3 混合岩化岩石 本矿区中混合岩化岩石分布非常广泛，在矿床周围都有。变质岩呈残留体状存在于混合岩化岩石之中。混合岩化岩石可以分为两期，较老的一期称为弓长岭混合岩，较新的一期称为麻峪混合花岗岩。

2.3.1 弓长岭混合岩 弓长岭混合岩是岭混合岩在本矿区出露非常广泛，遍布在矿床周围，其同位素年龄为 2500Ma。混合岩一般为灰白色，有的略显淡红色，中细粒，局部地方岩石粒度变化较大。呈片麻状、眼球状、条带状或斑杂状构造。组成矿物以斜长石、石英、微斜长石为主，其次有黑云 3

母、自云母、角闪石、绿泥石，副矿物有磁铁矿、锆石、石榴石、独居石等。此混合 岩与变质岩系之间有较宽的混合岩化带。

2.3.2 麻峪混合花岗岩 麻峪混合花岗岩几于二矿区东北的麻峪一带。肉红色，粗粒斑状花岗结构。主要组成矿物是斜长石、石英、微斜长石。镜下可见斜长石被微斜长石交代。在本矿区中还常可见到与混合岩化有关的伟晶岩、细晶岩、长英岩等。

2.4 矿体特征 含铁石英岩建造位于NW—SE向大复背斜东北翼，呈单斜地层，倾角陡。延长4000—5000m，已知延伸＞1000m。 矿体呈层状，倾向北东，倾角60—90°，有时倒转。富矿体呈层状、透镜状，产于贫矿体内，主要赋存在Fe4、Fe2内。厚度由几十厘米至几十米，延长几十米至千余米，延伸由几十米至千米以上。倾向、倾角大致与贫矿一致。富矿体的主要近代矿构造是Fe6下盘的走向逆断层。此断层延长2km以上，延深1km，倾向NE。沿该断层在Fe6中形成了鞍山—本溪地区最大的富矿体，即弓长岭二矿区主矿体。Fe6延续4800m，厚50—60m。西北薄，东南厚，有些地方因断层重叠，厚度增大到100—160m。Fe6中有两个大的富矿体： 其一，走向延长1840m。似层状。有穿层分枝现象。产状与贫铁矿层基本一致。厚度变化大，向上变薄，深部较稳定。厚5—30m。 其二，走向延长1820m，似层状，产状与贫铁矿一致，厚5—30m。 富铁矿附近有明显的围岩蚀变。呈单侧带状分布。自富矿体赂外依次为：铁镁闪石化、石榴石化、绿泥石化。蚀变常发育于富铁矿体一侧的夹层中，一般宽十几米到几十米。一般蚀变强烈，蚀变带宽，往往富矿体亦较厚；围岩蚀变弱的地方，富矿体小或没有。蚀变岩石常具片状构造，片理平行于富矿体外形。富矿体及围岩蚀变年龄为1800—2000Ma。 富矿石成分主要为磁铁矿，局部有少量赤铁矿富矿体。矿石主要呈致密块状构造，亦有细密条带状构造。富矿石品位＞含SiO210.3%，S0.3%，P极低。硫同位素组成特征见图12-3。

图12-3 弓长岭BIF硫同位素组成图 1.围岩 2.蚀变岩 3.磁铁石英 4.富铁矿

3.围岩及矿石 3.1围岩

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1）绿泥石片岩

深绿色，片状构造，原岩应为灰岩。绿泥石呈深绿色，团簇状分布，晶体不可见，可见一组完全解理，具有丝绢光泽，质软硬度约2~3，含量约90%。

2）角闪石片岩

墨绿色片状，质轻，含有角闪石，斜长石，表面有绢云母化和部分绿泥石化。岩石可见角闪石菱形截面，大小约1mm，表面绢云母呈丝绢光泽，线理不明显，含有少量灰白色长石，呈粉末状。

3）斜长角闪岩

黑绿色，具有片状构造，片理清晰。岩石有绿泥石化，绿泥石为墨绿色，珍珠光泽，硬度约2，团簇状分布，少有鳞片状；还可见柱状角闪石，黑绿色，约1mm，有菱形截面，硬度约6， 5

含量约30%；此外还含有灰白色长石，硬度小，粉末状，含量约30%，标本中有白色石英细脉。石英硬度大，有油脂光泽。

4）石榴石绿泥石片岩

岩石呈黑绿色，块状构造，堆晶结构。晶体类似于石榴子石，推测为石榴石假晶，因其有磁性，为磁铁矿化，假形好可见菱形晶面，晶体巨大4-6cm，具有油脂光泽，半透明，表面有绿泥石化，所以为墨绿色。

5)混合岩

标本呈肉红色，块状构造，似斑状结构。基质为肉红色钾长石，有玻璃光泽，可见两组完全解理，硬度约6，含量约50%；绢云母呈绿色片状，质软有挠性，硬度约2，可见一组完全解理，易撕裂，含量约35%；石英呈白色，硬度大约6，粒状粒径约1mm，有贝壳状断口，含量约15%。

3.2 矿石 1）含铁石英岩 6

矿石呈黑色，块状侵染构造，磁铁矿含量少，星点状分布，形状不规则，金属光泽，＜0.5mm，硬度约6，含量约30%；石英呈灰白色，分布不均，无固定晶型，有贝壳状断口，硬度约7，含量约45%。矿石部分氧化为红褐色。

2）红富矿石

矿石呈黑色致密块状，主要为磁铁矿，星点状分布，形状不规则，金属光泽，具有磁性，粒径约1mm，硬度约6，含量90%，矿石表面风化为红褐色，应为赤铁矿，矿石含有少量白色石英，晶形不好，分布不均。

3）假象赤铁矿

矿石呈黑色块状，磁铁矿含量较少，星点状分布，形状不规则，金属光泽，具有磁性，粒径约0.5mm，硬度约6，含量40%；灰白色为石英，晶型不好，硬度约7，有油脂光泽，含量约40%；矿石中有黄色硫化物，含量约10%，矿石表面部分风化红褐色。 7

4）红贫矿石 矿石呈黑色致密块状，主要含有磁铁矿，粒径较富矿小，约0.5mm 星点状分布，含量约80%，含灰白色石英15%，还少量长石。表面部分风化红褐色。

5）黑富矿石

矿石呈黑色致密块状，主要为磁铁矿，星点状分布，形状不规则，金属光泽，具有磁性，颗粒小0.1mm，硬度约6，含量80%；还含有少量纤维状隐晶质磁铁矿为第一期形成，含量约10%，矿石还含有少量长石，呈粉末状，质软。

4.有关测试数据 4.1富铁矿石中包裹体特征 富铁矿石及条带状铁矿石中石英包裹体的特征不同 , 包裹体中气液成分也不同。条带状铁矿石中石英的包裹体小 , 平行条带方向排列 , 包裹体中气液成分以 Ca2+ 、 HCO3- 、 Cl-为主 ,Sr/Ba 比为 0.33,pH=8.1 。而富铁矿石中之石英包裹体大 , 斜交条带方向排列。包 裹体中气液成分以 Ca2+、 Na+、 Cl- 、 SOi2- 为主 , 含 Mg2+ 较 A 多。 Sr/Ba 比为 0.23，pH 值 7.4 。据李秉伦 (1977 ) E73 的资料 , 本矿床中未受热液影响的变质岩石中 , 石英包裹体盐度低 ,而富铁矿石及受热液影响的岩石中 , 石英包裹体盐度高。包裹体测温资料表明 , 本矿床区域变质作用和混合岩化作用的温度为 570 ℃左右 , 富铁矿的成矿温度为 350 ℃ , 二者明显不 同。富铁矿与条带状铁矿中所含包裹体之特征有如此明显的差异 , 说明它们是在两种很不相同的地质作用中形成的。

4.2 富铁矿石硫、氧同位素的成因特征 (1)硫同位素的成因特征 从弓长岭二矿区条带状铁矿及富铁矿中黄铁矿的硫同位素组成（杨凤筠，1978）来看，条