东北地区铁矿成矿特征与重点找矿方向探析

    韩仁萍　佟军

    摘要：铁矿作为我国重要的大宗金属矿产资源，对其成矿规律总结和潜力分析的理论意义和实际意义都非常大。本文以东北地区铁矿作为研究对象，归纳总结了东北地区铁矿资源的成矿规律，并结合东北铁矿床的不同类型分析其成矿规律，最后就重点找矿方向进行了分析。

    关键词：东北；铁矿；成矿规律；矿集区

    随着我国工业化进程的不断推进，对工业的矿产需求也日益提高。国内工业成产所需的铁矿石开始依赖大量进口，使我国资源和社会经济的发展面临严峻的挑战。基于此，要想解决我国矿产能源危机，要求有关部门立足可持续发展，加大对我国铁矿成矿规律及找矿方向分析，进行综合开采和合理利用。

    1.东北铁矿资源的特点

    东北地区铁矿产资源丰富，根据有关资料显示，共发现铁矿床340处，其中特大型7处、大型26处、中型37处、小型201处，主要分布在辽宁省鞍山-本溪和吉林省桦甸—通化以及内蒙古黄冈梁-谢尔塔拉等地区，探明铁矿矿石资源储量23806288.81千吨，预测资源量40544231千吨。铁矿有如下特点：特点一，矿产种类非常丰富，每个类型都极其突出，在多领域均有广泛的应用。特点二，国矿区数量占比较大，且对国家经济发展起着支撑作用的几乎都是资源产量较大的大型矿区。特点三，可供选择的矿石类型很多，因此使用起来也是非常方便的。特点四，矿石的组成成分多样且较为复杂，具有较高的利用价值，适用于多领域应用。

    2东北铁矿床的类型

    根据前人研究，按照成因不同，将我国的铁矿床分为以下几种类型：沉积变质型、岩浆型、接触交代一热液型、火山岩型、沉积型、风化淋滤型。笔者将结合现代比较先进的科学数据和研究成果，按照我国现行的开采规范对东北铁矿进行深入了研究。

    （1）沉积变质型铁矿床。其形成时期为前寒武纪时期，此类矿床的成因为其中内含的诸多铁元素在区域变质及禅机作用下形成的。此类铁矿在早前寒武纪变质岩中较多，其中包括石英、氧化铁矿物、磁铁矿、赤铁矿等多种成分。在空间展布中，多为带状结构，呈分散性，是在历经时代变迁和构造变化变质而成。

    （2）岩浆型铁矿床。其形成和不同时期地质超基性杂岩密不可分，其矿体富集于岩体的内部，由于其中所含有的钒、钛元素含量较大，因此也被叫作钒钛磁铁矿床。该类狂创造镁铁质的岩体内更容易形成，岩浆主要来自地下，其形成时的地质必定历经了较大的结构断裂或刺激的断裂。由此，在矿床岩体内的分布，多集中在隆起区的边缘地带和裂缝周边，多为线性分布。

    （3）接触交代一热液型铁矿床。此类矿床好呈现中性酸性，由于在碳酸盐围岩的接触地带的矽卡岩及其周围地质中较为常见，它也能成为矽卡岩型铁矿床。矿床围岩较易出现碱质交代状况，分布范围非常广，多呈现脉状或不规则形状。它主要形成于中生代时期，在我国的矿产资源中不但资源总量占比多，而且地位非常重要，在我国当前的工业生产中得到了非常广泛的应用。

    （4）火山岩型铁矿床。它的形成主要集中在火山岩的建造过程中，铁含量非常高。根据铁矿形成的环境差异，又可分为海相火山岩型铁矿和陆相火山岩型铁矿。在空间展布上，海相火山岩型铁矿多矿富集东天山-北山成矿带。

    （5）沉积型铁矿床。其成因是由于地面的沉积运动（火山沉积运动除外）引起。由于此类铁矿床的沉积环境差异，又可分为海相沉积型铁矿床和陆相沉积型铁矿床。火山沉积分布范围较广。

    （6）风化淋滤型铁矿。此类铁矿床的形成多不同类型的菱铁矿矿床金属硫化物矿床或其他富铁岩石，并需要在特定的湿热气候和地形构造条件下，经过风化淋滤作用使其中的铁元素产生化学反应而形成。

    3、东北铁矿成矿规律

    根据时间演化，东北铁矿主要形成于太古宙-古元古代，几乎全是沉积变质型铁矿，在19亿年前，东北地区受构造运动影响，在适宜构造和围岩中聚集成为富铁矿体，这些富铁矿体一般都赋存在磁铁石英岩中，与混合岩成层间接触，呈似层状、扁豆状或筒状，近矿围岩蚀变为绿泥石化，白云母化，镁铁闪石化，它们似无明显的分带性。继主期混合交代作用之后，热液中碱性组分逐渐少，Fe，Mg组分在交代过程中不断增多，同时溶液中SiO2、A1203等组分也在增加，故可能具弱酸性质，它们与较深部位的磁铁石英岩相互作用时，进一步溶解磁铁矿和角闪石中的Fe、Mg组分，使之造成去铁石英岩。古生界分为地台区和地槽区两种沉积类型，构成夕卡岩型矿床的主要围岩.三叠纪晚期，山间盆地中发育杂色粗碎屑岩建造.侏罗纪断拗盆地，发育杂色粗碎屑岩、中基性一中酸性火山岩、火山碎屑岩含煤建造.白垩纪以内陆湖盆地沉积为主，火山活动相对减弱，新生代在中生代构造环境的背景下，发育裂隙一中心式火山岩带。

    从空间来看，东北地区铁矿由各类片麻岩、条带状角闪磁铁石英岩、斜长角闪岩、各种混合岩等组成的古老变质岩系，属火山一沉积建造，大规模的太古宙岩浆侵入，从老至新可划分为阜平期、五台期、加里东期、华力西期、印支期和燕山期六大旋回，其中华力西期和燕山期岩浆活动最为发育，岩石类型以花岗岩为主。阜平期和五台期花岗质岩体为TIG组合.加里东晚期侵入岩主要分布在槽区一侧，为基性一中酸性侵入岩.华力西期岩浆活动强烈，早期为基性、超基性岩，晚期为花岗岩类.印支期花岗岩主要受依舒断裂、敦密断裂等控制.燕山期侵入岩分布广泛，早期发育，岩石类型复杂，以花岗岩类分布广泛。

    4、重点找矿探析

    由于中国铁矿成矿历史条件复杂，加之受岩浆和构造等的运动影响，利于成矿，且矿床类型多样，找矿潜力仍很大。下面就未来重点找矿方向做进一步分析。

    （1）鞍本矿集区。其位于辽东一吉南铁矿成矿带，本区富矿有两种类型，即：致密块状热液交代型磁敛富矿和松散状或片状冷水淋滤型赤跌一褐铁富矿，在矿区内共有三个富矿带：①产于第一与第二断块的横向断裂内，成小扁豆状富矿体群；②产于第二断块中，成脉状小富矿体群。它们分别受走向北西、倾向南西∠600-80。及走向北西西、倾向南南西∠700-80。的断裂挫制，交代贫矿而成，矿体多与石英绿泥岩和云母绿泥岩件生，③产于第三与第四断块的横向断裂带上盘次一级断裂中的富矿体群，为本区主要富矿带。矿区内除区域变质岩外，围绕富矿体附近的和在断裂带中的还有大量的热掖蚀变岩石，包括：绢云母化石英岩、捐云母片理化花岗质混合岩、椽泥石化花岗质混合岩、石英禄泥岩、椽泥岩、磁铁椽泥岩和失铁石英岩。目前已查明的资源储量为125亿t，在全国资源储量中约占24%，但该区的铁矿床控制深度均较浅。加之鞍山群硅铁建造为“单斜”向朝深部蔓延，则预示着该区应重点朝着深部找矿努力。最新在弓长岭矿区深部发现的大矿体储量巨大，在新增的7000万t铁矿中中富矿就有5000万t，这一发现也为深度找矿进一步指明了方向。

    （2）大台沟铁矿，本矿区的富矿带不显露于地表，矿体顶端埋深1108～1200m，矿区出露有新元古界青白口系钓鱼台组、南芬组、桥头组、震旦纪康家组和古生界碱厂组、馒头组、张夏组。赋矿地层为隐伏的鞍山群樱桃园岩组。矿床由单一矿体组成，铁矿体产状近直立，略向西倾，上盘为花岗质片麻岩，下盘为绿泥片岩，既有赤铁富矿也有磁铁富矿，根据已获得的资料，这一矿床资源总量将在50亿t以上。

    （3）吉林通化矿集区。此区属于冀东-辽西铁矿成矿带，沉积变质型铁矿的分布量仅次于鞍本地区。该区在古太古代、中太古代和新带古代等不同时期的早前寒武纪底层中均产生了规模各异的铁矿床。据可考资料，当前已探明铁矿资源储量逾60亿t，但在已发现的矿床中存在勘察深度程度较弱的问题，且产生了和含铁建造产状相一致的磁异常反应，推断为深音隋铁矿体和沉积变质型铁矿。尽管近年来该区的找矿成绩斐然，已经发现了司家营、水厂、石人沟、孟家沟、沙厂、柞栏杖子和马兰庄等大型和超大型矿床及一些中小矿床，但未来仍应作为资源探究的重点区域。

    （4）双鸭山铁矿区，矿床类型为变质一混合岩化热液改造型磁铁矿床。矿石中金属矿物以磁铁矿为主，含量约占30%左右，另外有赤铁矿、褐铁矿等。脉石矿物为斜长石、石英、黑云母等。矿石中主要有用组分为Fe304，该区已发现磁铁矿体27条，分布在3个区段上，资源量为4371932吨，按现有估算的资源量437万吨计算，矿山服务年限为14年，年产精矿量95490吨，年销售收入为5729万元，年利润总额为1500万元。按现有铁精粉的市场价格，投资回收期为6年。由此说明该矿产资源的开发具有较好的经济效益。

    （5）伊春铁矿区，该区以磁铁矿为主，矿区地层极为简单，仅有下寒武系铅山组灰岩出露。矿区内火成岩极为发育，属华力西晚期的产物，按其岩石性质不同，可分灰白色碎裂花岗岩和肉红色花岗岩，在空间上和成因上矽卡岩体与碎裂花岗岩密切有关；碎裂花岗岩和中一上石炭统灰岩均呈残留体产于黑云母正长花岗岩之中。铁矿矿体分散，矿体规模很小，形态也很复杂，产状变化大，其中规模较大的有四条矿体。该矿床矿石矿物成分较为简单，金属矿物主要为磁铁矿和极少量的方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和辉钼矿。主要脉石矿物为金云母、阳起石、绿帘石、绿泥石、透辉石、石榴石等矽卡岩矿物和碳酸盐类。次生矿物为褐铁矿。随着矿体延深，局部黄铁矿成分增多，呈细脉状和浸染状。全矿区中铁品位在20.08-62.43%，全区平均37.08%。全矿区矿石中全铁和可熔铁的差值在0.76-1.15%，两者差值很小，矿产资源价值超过千亿元。

    （6）阜新查马屯地区矿集区，该区铁矿范围可达53平方公里，按储量3008万吨计算，直接产生经济效益超过百亿元。查马屯铁矿的发现，这是在火山岩覆盖地质构造下找矿领域取得的新突破，由于火山岩具有磁性，隐伏在火山岩下的铁矿体，其磁性与火山岩磁性会叠加在一起，即使测量出磁异常，往往识别起来也较为困难，因此火山岩覆盖地质构造下找铁矿一直是地质勘查工作的“雷区”，不去触及。阜新查马屯地区地表为白垩系火山岩及第四系所覆盖，过去在地质勘查过程中曾发现该地区有磁异常，但由于上述原因一直没采取深部钻探验证，经查证该区中型矿床多处，矿点，矿化点10余处，另有10余处有踏勘、检查航磁异常反应。找矿潜力巨大。

    结束语：综上所述，文章通过对东北铁矿成矿规律及重点找矿方向探析发现，东北成矿地质条件优良，铁矿资源分布广泛，经过广大铁矿勘察工作者的努力，找矿工作取得了不菲的成绩，但是由于东北的富矿带大多是不显露的，仅凭地表的道结合近矿的找矿标志来寻找富矿和远景好的矿床是不完全可靠的。必须同时注意间接和远矿的找矿标志，并加以综合分析，才能指出进一步寻找富矿的方向。东北地区的鞍本铁矿是中国资源储量最大的矿区，在深部蕴含有丰富的铁矿资源，是中国未来最重要的铁矿开发基地。其它地区如辽宁省朝阳-阜新地区，吉林省通化-长白地区，黑龙江省双鸭山市羊鼻山铁矿区可以作为后备铁矿开发基地。同时我国要想维持生态环境和经济的稳定发展，在理论研究方面，未来有关部门今后应注重铁矿成矿规律的研究，并加大找矿勘查力度，在实践活动方面，必须对铁矿进行合理开发和利用。