弓長(zhǎng)嶺鐵礦二礦區(qū)地質(zhì)特征研究

射箭嶺第二采礦區(qū)是遼寧省-溫爾茨克地區(qū)最大的采礦區(qū)。自1949年采礦以來(lái)，該礦區(qū)主要提供高質(zhì)量的富集礦山。1礦區(qū)的地質(zhì)特征1.1古生界鐵n-q-t-e礦區(qū)地層主要為太古界鞍山群茨溝組和古生界奧陶系。鞍山群茨溝組的花崗巖中有大量殘留體,且分布廣泛,自下而上分為六層:(1)底部角閃巖(Hb),厚20~385m。(2)底部片巖(Psp),厚0~40m。(3)下含鐵帶第一層鐵礦(Fe1),厚1~34m;下含鐵帶中部片巖(Sps),厚0~20m;下含鐵帶第二層鐵礦(Fe2),厚1~56m。(4)中部鈉長(zhǎng)石片巖帶(K),厚70~180m,中間夾第三層鐵(Fe3)。(5)上含鐵帶主要有三層鐵礦體,分別為第四層鐵礦(Fe4)、下角閃巖(Am)、第五層鐵礦(Fe5)、上角閃巖(Am)和第六層鐵礦(Fe6),厚1~140m。(6)硅質(zhì)巖層(S,夾薄層鐵礦),厚25~200m。古生界奧陶系巖層主要沿河谷出露于礦區(qū)西北部,與鞍山群茨溝組地層為斷層接觸。巖性主要為薄層、中厚層、厚層灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。第四系主要分布于礦區(qū)西南側(cè),為近代風(fēng)積、洪沖積物,主要由亞黏土、砂礫石組成,厚0~20m。1.2橫向斷層發(fā)育礦區(qū)位于弓長(zhǎng)嶺背斜的北翼,巖層走向?yàn)?20°~160°,傾向北東,傾角為60°~85°。本區(qū)的斷裂構(gòu)造發(fā)育根據(jù)斷層和巖層走向之間的關(guān)系,可劃分為走向斷層、橫向斷層。走向斷層主要為逆斷層,部分為正斷層。其中,包括大砬子走向逆斷層(T1)、茨山走向逆斷層(T3)、磨石溝走向逆斷層(T7)、楊木山走向逆斷層(T2)、F3走向正斷層、F4走向正斷層和T6斷層。礦床內(nèi)的橫向斷層發(fā)育主要包括區(qū)域性寒嶺斷裂切割、大砬子橫斷層(F1)。此外,還包括第一橫斷層(N1)、第二橫斷層(N2)、第三橫斷層(N3)、第四橫斷層(N4)、第五橫斷層(N5)、第七橫斷層(N7)、第八橫斷層(N8)、第十橫斷層(N10)和F6斷層。1.3巖石學(xué)和變質(zhì)巖系弓長(zhǎng)嶺片麻狀花崗巖在礦區(qū)內(nèi)分布廣泛,在花崗巖中有硅質(zhì)巖和斜長(zhǎng)角閃巖的殘留體。脈巖產(chǎn)于變質(zhì)巖系或花崗巖中。此外,還有偉晶巖、長(zhǎng)英巖、石英脈和基性侵入巖等脈巖,可見(jiàn)礦區(qū)內(nèi)巖漿巖的分布極為廣泛。1.4蝕變巖石及礦物特征礦區(qū)發(fā)育有熱液蝕變作用生成的巖石,在上含鐵帶和硅質(zhì)巖層,特別是第六層鐵礦及其附近的發(fā)育良好,主要蝕變巖石有綠泥片巖、石榴綠泥巖、石榴鎂鐵閃巖和綠泥石化石榴鎂鐵閃巖等。蝕變巖的分帶現(xiàn)象不明顯,但有時(shí)也具有一定規(guī)律,即一般由富礦體向外依次為石榴鎂鐵閃巖、綠泥石化石榴鎂鐵閃巖、石榴綠泥巖、綠泥巖、綠泥斜長(zhǎng)角閃巖或綠泥石英片巖。2礦床的地質(zhì)特征2.1礦體特征弓長(zhǎng)嶺鐵礦二礦區(qū)有貧鐵礦體和富鐵礦體兩種。2.1.1礦層fes貧鐵礦體賦存于兩個(gè)含鐵帶之中,主要呈層狀和似層狀。含礦層總長(zhǎng)4800m,礦體出露最大高差為1384.88m,礦體沿走向和傾向的延伸特別大。礦區(qū)規(guī)模最大的礦層為第六層鐵礦(Fe6),剩余的礦層從大到小依次為第二層鐵礦(Fe2)、第四層鐵礦(Fe4)、第一層鐵礦(Fe1)、第五層鐵礦(Fe5)、硅質(zhì)層中鐵礦(Fes)和第三層鐵礦(Fe3)。鐵礦層的總走向?yàn)?20°~160°,傾向北東,傾角為60°~85°。貧鐵礦每層的具體資料如下:第一層鐵礦(Fe1)的厚度為1~34m,延長(zhǎng)2320m,礦石的平均品位為T(mén)Fe31.58%;第二層鐵礦(Fe2)的厚度為1~56m,延長(zhǎng)2468m,礦石的平均品位為T(mén)Fe35.53%;第三層鐵礦(Fe3)的厚度為1~14m,延長(zhǎng)1700m,礦石的平均品位為T(mén)Fe34.18%;第四層鐵礦(Fe4)的厚度1~26m,延長(zhǎng)4500m,沿傾斜延伸達(dá)1000m,礦石的平均品位為T(mén)Fe33.87%;第五層鐵礦(Fe5)延長(zhǎng)約2000m,厚1~21m,礦石的平均品位為T(mén)Fe31.92%;第六層鐵礦(Fe6)厚1~140m,延長(zhǎng)約4800m,延深在-600m以下,垂深在1000m以上,礦石的平均品位為T(mén)Fe32.59%。該段礦層內(nèi)有赤鐵富礦和磁鐵富礦,厚1~20m。該礦體為本區(qū)最大的礦體,占全區(qū)資源量的52.1%.硅質(zhì)層中的鐵礦(Fes)呈盲礦體產(chǎn)出,厚1~20m,主要為薄層狀和透鏡狀。該層貧礦多同富礦伴生。2.1.2富礦體r富鐵礦集中分布于中央?yún)^(qū)和西北區(qū)的第六層鐵礦中,在硅質(zhì)層中也有分布,在東南區(qū)的第六層鐵礦中分較少。全區(qū)總共有138個(gè)富鐵礦體。下面僅對(duì)第六層鐵礦中的富鐵礦進(jìn)行簡(jiǎn)單敘述。第一富礦體(RⅠ):本區(qū)最大的富礦體,礦體沿走向長(zhǎng)為2840m,向上尖滅,礦體一般延深至-500m以下,基本上呈似層狀,局部為復(fù)脈狀,有時(shí)可見(jiàn)分叉現(xiàn)象,一般厚2~30m。第二富礦體(RⅡ):本區(qū)第二大富礦體,礦體沿走向長(zhǎng)為1550m,向上尖滅,礦體一般延深至0~-100m,礦體一般下大上小,上薄下厚,主要為似層狀,一般厚5~30m。此外,在東南區(qū)的第六層鐵礦中,有37個(gè)小富鐵礦體,礦體沿走向長(zhǎng)為120~290m,延深150~535m,一般厚2~15m,且厚度變化較大。2.2礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造礦石的種類較多,按礦石的自然類型可分為磁鐵石英巖、假象赤鐵石英巖和磁鐵富礦和赤鐵富礦;按礦石的工業(yè)類型,可分為貧礦石、煉鐵用富礦和煉鋼用富礦。在實(shí)際情況中,有以下幾種類型:(1)磁鐵石英巖;(2)假象赤鐵石英巖;(3)磁鐵富礦—平爐富礦(煉鋼用富礦)—高爐富礦(煉鐵用富礦);(4)赤鐵富礦—平爐富礦(煉鋼用富礦)—高爐富礦(煉鐵用富礦)。該礦區(qū)內(nèi)礦石、礦物的成分比較復(fù)雜。貧鐵礦石和富鐵礦石中均含有磁鐵礦、赤鐵礦、假像赤鐵礦、鏡鐵礦和褐鐵礦等金屬礦物。貧鐵礦石中的非金屬礦物有石英、陽(yáng)起石、透閃石、綠泥石、黑云母和磷灰石;富鐵礦石中的非金屬礦物有石英、石榴石、鎂鐵閃石、綠泥石、方解石、白云母和石墨。該礦區(qū)礦石的結(jié)構(gòu):自形、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、葉片狀、鱗片變晶結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)和粒狀嵌晶結(jié)構(gòu)。該礦區(qū)礦石的構(gòu)造:條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造和致密塊狀構(gòu)造。該礦區(qū)礦石的化學(xué)成分為:TFe在貧鐵礦石中的含量為20%~40%,在磁鐵石英巖中的含量為25%~40%,平均占33.28%,TFe在假象赤鐵石英巖中的平均含量為27.54%;FeO在磁鐵石英巖中的含量為10%~25%之間,但假象赤鐵石英巖中FeO的含量一般低于10%;SiO2在磁鐵石英巖中的含量很高,平均含量為46.23%,假象赤鐵石英巖中SiO2的平均含量為57.58%;貧鐵礦石中S、P、Mn的含量均很低,S的含量為0.011%~0.148%,P的含量為0.012%~0.032%,Mn的含量為0.06%~0.20%.富鐵礦石中TFe品位的含量一般在45%~70%之間。其中,RⅠ礦體中煉鋼用富礦TFe的平均含量為64.62%,煉鐵用富礦中TFe的平均含量為52.02%,其他小富礦體中70%的TFe含量在60%以下;煉鋼用富礦中SiO2的平均含量為4.97%,煉鐵用富礦中SiO2的平均含量為19.56%;煉鋼用富礦中S的平均含量為0.098%,煉鐵用富礦中S的平均含量為0.193%;煉鋼用富礦中P的平均含量為0.011%,煉鐵用富礦中P的平均含量為0.049%;煉鐵用富礦和煉鐵用富礦中Mn的含量均為0.011%~0.12%.富礦中鐵礦物顆粒的粒度多在0.037~0.25mm之間,為中細(xì)粒,約占總數(shù)的61.86%.脈石礦物的粒度一般大于鐵礦物的粒度。2.3蝕變巖石的分布和組成本礦床鐵礦體圍巖蝕變的發(fā)育非常好,蝕變巖與鐵礦體形影相隨,關(guān)系密切。一般來(lái)說(shuō),鐵礦體周圍都有蝕變圍巖,二者之間在規(guī)模上常成正相關(guān)。鐵礦體的圍巖蝕變包括綠泥石化、鎂鐵閃石化、石榴石化、黑云母化和碳酸鹽化等。礦區(qū)鐵礦層上下的盤(pán)圍巖主要包括斜長(zhǎng)角閃巖、石英黑云母鈉長(zhǎng)石片巖、云母石英巖、石榴綠泥巖、石榴鎂鐵閃巖和綠泥巖等。鐵礦體與蝕變巖石之間的界線一般是漸變的。蝕變巖石常分布在鐵礦體的一側(cè)或兩側(cè),有些地方可以看到蝕變巖石的分帶現(xiàn)象,自鐵礦體向外依次是石榴鎂鐵閃巖、石榴綠泥巖、綠泥巖。蝕變巖的厚度從幾米到幾十米不等。被蝕變的巖石一般是斜長(zhǎng)角閃巖、黑云變粒巖等。蝕變巖石常呈片狀構(gòu)造,片理平行于富鐵礦體的外部輪廓。圍巖蝕變的強(qiáng)度與鐵礦體的規(guī)模成正相關(guān),通常在圍巖蝕變強(qiáng)烈、蝕變帶厚大之處,也是鐵礦的體積厚大、品位較高之處;反之,在圍巖蝕變?nèi)酢⑽g變帶微薄之處,也是鐵礦的體積較小、品位較低之處。在礦床中,蝕變圍巖與鐵礦體發(fā)育的特點(diǎn)是相似的,蝕變帶與鐵礦體一樣,是沿著斷裂構(gòu)造發(fā)育的。此外,蝕變圍巖的分布具有上部較少、下部逐漸增大和最終聯(lián)成一片的發(fā)育特點(diǎn)。組成蝕變巖石的主要礦物有綠泥石、石榴石和鎂鐵閃石等。在鐵礦體邊緣的蝕變巖石中,局部可見(jiàn)磁鐵礦的自形晶體,還有少量的陽(yáng)起石、黑云母、鐵滑石、菱鐵礦和硫化物等。本區(qū)貧、富礦體中均有夾石。貧鐵礦中的夾石主要有斜長(zhǎng)角閃巖、綠泥云母石英巖、綠泥片巖、石榴綠泥巖、石榴鎂鐵閃巖、含鐵石英巖和花崗巖等,還有少量的巖脈侵入到鐵礦層中。下含鐵帶中的夾石主要為斜長(zhǎng)角閃巖,上含鐵帶中的夾石主要為蝕變巖。夾石的厚度一般為2~8m。地表貧鐵礦體中的夾石較少,而深部逐漸增多;西北區(qū)和東南區(qū)鐵礦層中的夾石較少,中央?yún)^(qū)