弓长岭铁矿床磁铁富矿形成机制探讨

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1、年专11曹地质学报ACTAGEOLOGICASINICAV0N1．OV86．N2o0．112弓长岭铁矿床磁铁富矿形成机制探讨王恩德，夏建明，赵纯福，付建飞，侯根群东北大学资源与土木工程学院，沈阳，110819内容提要：弓长岭沉积变质型铁矿床是我国鞍山式铁矿床的典型代表，矿床中的磁铁富矿体的形成一直都是矿床研究的重点问题。研究表明，弓长岭富铁矿体赋存于反S型褶皱中，局部矿体出现褶曲现象。磁铁富矿体产于主要是由斜长角闪石、磁铁石英岩构成的含铁岩系中。磁铁富矿的围岩主要是绿泥片岩、石榴绿泥片岩、绿泥石榴岩和少量黑云母绿泥片岩。对绿泥石片岩

2、、石榴绿泥片岩和绿泥石榴岩的常量、微量与稀土元素的研究和对绿泥石、石榴子石、黑云母铁含量与磁铁矿品位的研究表明，含铁岩系在沉积间歇中出现的含铝的泥质一粉砂质物质在富铁矿形成过程中起到对磁铁石英岩中带出的硅消耗并形成石榴子石、绿泥石、黑云母等作用。区域变质作用为磁铁富矿的形成提供了储矿空间，同时区域变质作用产生变质热液，变质热液淋滤途经的磁铁石英岩可从中带出FeO，变质热液是磁铁富矿形成过程中重要的物质载体。在进变质过程中，区域变质作用为矿物转换提供所需的温压条件。可见，区域变质作用是磁铁富矿形成的重要条件。关键词：磁铁富矿；磁铁石英

3、岩；区域变质作用；泥质岩一粉砂质岩在中国鞍山一本溪地区分布着太古宙鞍山式铁1矿区地质矿床，在铁矿中出现高品位的富铁矿体，其中以弓长岭二矿区富铁矿床最为典型。对于弓长岭二矿区磁弓长岭地区广泛分布太古宙鞍山群茨沟组变质铁富矿的成因，长期以来存在三种不同的观点：①原岩，沉积一变质型铁矿床产于含铁岩系中的上、下含始沉积的(陈光远等，1984)；②磁铁石英岩贫矿经热铁带中。液改造形成富矿；并对热液的来源也有不同的见解，弓长岭铁矿带构造发育，褶皱、断层齐全，它们一是混合岩化热液(程裕淇，1957；郑宝鼎，1992)；二控制着矿床的形成与分布。铁

4、矿带整体呈北西向，是区域变质阶段形成的变质水热液(关广岳，1961；长约12km，但由于受寒岭断裂、偏岭断裂等一系列周世泰，1994)；③原始沉积的菱铁矿在变质作用过近平行的北东向断层的影响，铁矿带被切割分为一程中分解，形成含石墨的磁铁富矿(李绍柄，1978；李矿区、二矿区、三矿区、老岭-／＼盘岭矿区(包括老弓曙光等，1983)。但对弓长岭二矿区富铁矿成矿包裹长岭、独木、哑叭岭和八盘岭)。弓长岭铁矿带整体体的研究表明，包裹体中的pH值均小于9(才玉为一北西向反S型褶皱，但北东向断层将北西向铁民，1992；郑宝鼎，1992)，这表明热

5、液水的pH值为矿带错断成为断陷区和断隆区，断陷区由于下降而中性或弱碱性，据K．B．克劳斯考普夫理论，该热液有利含铁岩系的保存，断隆区由于上升遭受剥蚀强水淋滤SiO。的作用不明显。烈而不利于含铁岩系的保存。本文通过对弓长岭二矿区中磁铁石英岩以及磁弓长岭二矿区地层属于茨沟组，位于寒岭断裂与铁富矿石的常量、微量与稀土元素以及富铁矿体与老岭断裂之间，处于断陷区。二矿区含铁岩系呈单层围岩、构造的关系、富铁矿体中矿物共生关系的研状残留体产于大片混合花岗岩中，岩层走向北20。～究，认为该区富铁矿体的形成不仅是变质热液活动6O。西，倾向北东，倾角6

6、0。～85。。两端受断层影响产的结果，磁铁石英岩层间沉积的含铝沉积物也是富状有些变化。其北西端受寒岭断裂的影响，地层走向铁矿形成的重要因素。变为北80。西，倾向南东；在其东南因受老岭断裂的影响，产状变为南北走向，向东陡倾斜(图1)。注：本文为国家“973”项目“我国富铁矿形成机制与预测研究”(编号2012CB416800)和国土资源部公益性行业科研专项基金(编号20l111002—2)资助的成果。收稿日期：2012—01—08；改回日期：2012—03—06；责任编辑：周健。作者简介：王恩德，男，1957年生。博士生导师，教授，从事

7、金属矿床成矿规律与成矿预测研究。Email：wnd@mail．neu．edu．cn地质学报的铁含量密切相关(陈光远等，1984)，关系如下：(1)石榴子石：本区石榴子石主要以铁铝榴石为主，其全铁系数与铁矿体品位关系非常密切，当其全铁系数接近它们的下限时，即出现贫矿，接近它们的上限时，即出现富矿。如Fe。层底板的石榴子石，全铁系数为26．299／6～29．719／6，故Fe层既可出现贫矿，也可出现富矿。Fe层底板中的石榴子石，仅个别为26．52外，其余为29．80～30．799／6，而顶板图5弓长岭二矿区黑云母含铁系数与铁矿品位关系中

8、的石榴子石为29．21～31．39，故在Fe。层中Fig．5Relationbetweenbiotiteironcoefficientandiron即以富矿为主。它们的全铁系数还与铁矿的层位有oregradeinthesecondmi