■袁国平 张大明 杨振东 张磊 袁和

（辽宁省有色地质局109队 辽宁朝阳 122000）

辽西地区铁矿类型及地质与磁异常特征

■袁国平 张大明 杨振东 张磊 袁和

（辽宁省有色地质局109队 辽宁朝阳 122000）

在前人勘查开发研究成果的基础上，总结了该地区铁矿床类型的时空分布及地质与磁异常的基本特征。希望在该地区今后寻找铁矿工作中会对靶区选定，测网布设及解释推断等有一定的借鉴意义。

辽西地区铁矿类型地质特征磁异常特征

1 铁矿类型的划分

辽西地区主要是指辽宁省阜新市以西的广大地区。在大地构造上，南东部始于山海关～医巫闾山台拱，北部终于赤峰～开原断裂。其中以凌源～北票壳断裂为界，北西侧为建平台拱，南东侧为辽西台陷。在这一区域上广泛发育着以“鞍山式”沉积变质铁矿为主的各种铁矿床。依其成因特征，大体可划分为沉积变质型、沉积型、岩浆岩型和岩浆热液型等4大类。依其成矿机制，可将后三者各划分成两个亚类。

1.1 沉积变质型铁矿

太古宙时期在古陆边缘的海盆或岛弧盆地沉积了巨厚层的基性中基性火山岩及硅铁质岩。经区域高温变形变质作用，形成由麻粒岩、片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩及磁铁石英岩等组成的太古宙古老基底。奠定了辽西金铁成矿的硅铁建造体系。经后期的强烈抬升运动，使太古宙古老基底隆起而出露地表。形成了现在的建平台拱区和山海关～医巫闾山台拱区。在这两个台拱区上产出于建平群变质系中的铁矿称其为沉积变质型（亦称其为“鞍山式”）铁矿。把这两个台拱区分别称为凌源～北票铁成矿带和绥中～北宁铁成矿带。其规模前者远大于后者。

1.2 沉积型铁矿

中新元古宙时期，在太古界古老基底上，沉积了巨厚的石英砂岩、页岩、灰岩、白云岩和铁锰质岩等沉积岩系。其中在蓟县系铁岭组地层中形成了铁锰矿层；在清白口系下马岭组地层中形成了菱铁矿层。在宏观上形成了凌源～喀左～朝阳铁（锰）矿或锰（铁）矿的成矿带。把这类铁（锰）或锰（铁）矿统称为沉积型铁矿。依有用矿物的经济价值及产出层位又可划分成沉积型菱铁矿和沉积型锰矿两个亚类。即在清白口系下马岭组地层中产出的铁（锰）矿称为沉积型菱铁矿；在蓟县系铁岭组地层中产出的锰（铁）矿称为沉积型锰矿。

1.3 岩浆岩型铁矿

在凌源～北票壳断裂的两侧，即建平台拱区和辽西台陷的北西边缘区，有大规模基性中基性杂岩体侵入于相对的新、老地层中。这些基性中基性杂岩体自身形成了该区域独特的以辉长岩、辉绿岩、苏长岩和角闪岩为主的钛铁矿、磷铁矿等贫铁或超贫铁矿。把这类由侵入岩自身形成的铁矿称为岩浆岩型铁矿。由基性中基性杂岩体侵入的时代和成矿机制及分布空间等特征，该类型铁矿又可划分成岩浆熔离型铁矿和岩浆型铁矿两个亚类。

海西运动时期，又有大规模基性中基性杂岩体沿凌源～北票壳断裂的南东侧，辽西台陷的北西边缘部侵入于元古界地层中。这些基性中基性杂岩体未熔离到围岩的铁元素，只靠自身铁元素成矿。亦形成了以辉绿岩、苏长岩、辉石闪长岩为主的含钛贫铁矿。把这类铁矿称为岩浆型铁矿。

1.4 岩浆热液型铁矿

在燕山运动时期，构造运动和岩浆喷发～侵入活动十分强烈。形成了大规模的中酸性侵入岩体。在其侵入过程中受接触交待作用影响，在接触带常形成一些规模不等的铁矿（化）体。这类铁矿称为岩浆热液型铁矿。把其中与矽卡岩关系密切的铁矿称为矽卡岩型铁矿；而与矽卡岩无必然关联性的铁矿称为接触交待型铁矿。

2 各类型铁矿的地质及磁异常特征

2.1 沉积变质型铁矿的地质及磁异常特征

2.1.1 地质特征

建平群自下而上划分为小塔子沟组，大营子组和瓦子峪组。其中小塔子沟组地层是辽西地区最主要的金铁赋矿层位，沉积变质型铁矿主要是指该层位的铁矿。分布上以凌源～北票铁成矿带为主，即铁矿体在凌源市黑沟至阜蒙县查马屯之间较密集地断续产出。老矿山以北票宝国老铁矿为代表，新发现的矿山以阜蒙县查马屯铁矿为代表。铁矿体产状多与其围岩产状一致。铁矿体宽度一般较小，走向及延深均较大，产状较稳定。绥中～北宁铁成矿带上该层位铁矿较少且规模亦较小。最大的矿山以义县张家堡小型铁矿为代表。铁矿体严格受地层、扭曲和断裂所控制。在空间上呈产状各异的小透镜体或小扁豆体北东向断续展布。该层位主要成矿原岩是基性中基性火山沉积岩系。变质相为麻粒岩相～角闪岩相。成矿以磁铁石英岩层或片麻岩中网脉状磁铁石英岩薄层为主，矿体围岩以斜长角闪岩，黑云角闪斜长片麻岩为主。大营子组地层成矿性较差。主要分布于建平台拱区的北部和山海关～医巫闾山台拱区。主要成矿原岩为中酸性火山熔岩和火山碎屑岩。变质相为角闪岩相～绿片岩相。矿体多产出于斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、黑云片岩中。矿体产状亦多与围岩产状一致。建平台拱北部的矿体与围岩边界多不甚清晰。常以矿体与围岩胶结混杂的小团块形态呈串珠状产出。山海关～医巫闾山台拱区矿体多以小脉状或小透镜状产出。

2.1.2 磁异常特征

该类型铁矿体上的磁异常幅值均较高，一般为数千纳特，最高可超过1万纳特。宏观规模形态多受矿体产出特征所制约。凌源～北票铁成矿带上小塔子沟组地层中的铁矿体走向长度较大，一般多为数百米至数千米。宽度较小，多为数米至10余米，20～30米的较少见。延深较大，一般多为数百米。所以磁异常多呈连续性较好的条带状展布。大营子组地层中的铁矿体多呈团块状、透镜状产出，且宏观品位较低。所以磁异常常以囊形、透镜形呈串珠状断续展布。瓦子峪组地层中的铁矿体规模甚小。单个矿体长约10～50m（50～100m的较少，大于100m的极为少见），较好的矿体宽约1～1.5m（2m以上的极其少见）。所以磁异常形态多呈小规模的透镜状或小条带状。总体来讲，该类型铁矿体的磁异常呈幅值高幅宽窄的条带状特征，易于提取。但由于建平群变质岩系的磁场存在一定的波动性，致使大部分铁矿体上的磁异常带，很难依其梯度变化特征来推测铁矿体的倾向。只有在结合实际地质环境下围岩及附近已知矿体的产状，才能做出较客观的判断。

2.2 沉积型铁矿的地质及磁异常特性

2.2.1 地质特征

该类型铁矿主要产出于凌源太平沟～喀左北洞～朝阳瓦房子一带的辽西台陷区内。由大地构造环境看，属滨海相浅海相沉积矿床。其中沉积型锰矿主要产出于蓟县系铁岭组含锰砂页岩中，以朝阳瓦

房子锰（铁）矿为代表；沉积型菱铁矿主要产出于青白口系下马岭组砂页岩中，以凌源野猪沟菱铁矿为代表。

沉积型锰矿矿层绝大部分赋存于蓟县系铁岭组砂页岩及薄层含锰质白云岩互层产出的页岩中，产出于薄层含锰质白云岩层中的锰矿较少。锰矿体多以小薄层状断续产出于锰成矿层中。锰成矿层在空间上呈相距较近的三层形式产出，层间距一般为5～20m。以朝阳瓦房子锰（铁）矿为例，下层矿距中层矿约3～6m，上层矿距中层矿约8～12m。成矿层延长较大，一般为几百米至数千米。中、下层锰矿体厚度比较稳定，一般约为2m左右，最厚处约4m左右；上层锰矿体厚度变化较大，一般多小于1m，最厚处接近2m，但极为少见。沉积型菱铁矿属于碳酸盐型铁矿。矿层绝大部分赋存于青白口系下马岭组底部中粗粒石英砂岩与砂质页岩之间。矿体呈单层产出，矿层延长一般亦为几百米至数千米。矿体厚多为2m左右，最厚处约3m左右。宏观上具北厚南薄的特征，倾斜方向的厚度及产状均较稳定。矿石矿物主要为菱铁矿、砂质碳酸铁矿，其次为鲕状及肾状赤铁矿。矿体在地表多有出露，次生氧化矿物以褐铁矿为主。同时还可见少量的针铁矿及硬锰矿、软锰矿。

2.2.2 磁异常特征

沉积型锰矿的磁性微弱。出露地表或近地表的矿体的局部地段有时可出现100～200nT的磁异常，最高不大于500nT。而大部分区段无磁异常。

沉积型菱铁矿体常伴生一些磁铁矿，因而磁异常显示稍强。以凌源野猪沟及喀左北洞的菱铁矿体为例：浅表处矿体可出现200～500nT的磁异常，局部可大于1000nT。矿体埋深较大时，磁异常则难于提取。只能把全区的磁异常的趋势与成矿层位结合起来推测矿体是否存在。

2.3 岩浆岩型铁矿的地质及磁异常特征

2.3.1 地质特征

该类型铁矿在空间上受凌源～北票壳断裂带所控制。其北西侧建平台拱上产出的主要是由辉长岩、苏长岩、辉石闪长岩、角闪石岩形成的岩浆熔离型磷铁矿、磁铁矿的贫铁～超贫铁矿；其南东侧辽西台陷北部边缘产出的主要是由辉绿岩、苏长岩、辉石闪长岩形成的岩浆型磁铁矿、钛磁铁矿及钛铁矿的贫铁～超贫铁矿。两者成矿岩体的岩性虽基本相同，但本质上却有很大差异。岩浆熔离型铁矿的成矿岩体多为元古宙的基性中基性侵入岩体，有用成分除铁外还显高磷低钛特征。岩石颗粒比较粗大，强风化后岩石多呈灰色或灰黑色，强风化岩多呈砂粒状。岩浆型铁矿的成矿岩体多为海西运动时期的基性中基性侵入岩体，有用成分除铁外却显高钛低磷特征。岩石颗粒比较细小，强风化后岩石多呈褐色或红褐色，强风化岩多呈土状。

2.3.2 磁异常特征

该类型铁矿因宏观是整个岩体成矿，所以往往形成面状高背景异常区，其形状多与岩体近地表的形状相似。岩浆熔离型铁矿的背景场较高，一般地磁场值达55000～55500nT方能反映成矿岩体的宏观边界。56000nT以上即可大致圈定成矿岩体的富铁部位。岩浆型铁矿的背景场较低，一般地磁场值达54000～54500nT即可反映成矿岩体的宏观边界。55000nT以上即可大致圈定成矿岩体的富铁部位。前者成矿岩体的磁场波动较小，后者成矿岩体的磁场波动较大。但两者的磁异常值均可达2000～3000nT。因此，依上述特征可较容易地圈出成矿岩体的富铁部位。

2.4 岩浆热液型铁矿的地质及磁异常特征

2.4.1 地质特征

辽西地区的岩浆热液型铁矿主要分布于燕山期中酸性杂岩体与碳酸盐岩的接触带上，受断裂构造或接触构造所控制。区域内所发现的该类型矿体的规模甚小，多为矿化点级，但位品却较高。目前仅在喀左肖家营子钼多金属矿区及朝阳富家沟门各发现一处该类型铁矿。前者与矽卡岩关系密切为矽卡岩型铁矿；后者与矽卡岩无必然关联性为接触交代型铁矿。其地质特征仅以这两处矿床为代表。

喀左肖家营子钼多金属矿区位于辽西台陷北部边缘的凌源～北票壳断裂与中三家断层交汇部。侵入岩为辉绿岩、斑状石英闪长岩，地层为蓟县系雾迷山组白云质大理岩。钼多金属矿体的产出空间受接触带的形态所控制。即侵入岩突出且侧伏于围岩体内的岩舌的周边部及岩体内，是铜钼及铁最有利的成矿部位。铁矿体多与铜钼矿体共生，并产出于矽卡岩体内或矽卡岩带上。铁矿体形态与产状多与其产出位置或附近的铜钼矿体一致，均呈不规则脉状、透镜状及似层状产出。产状虽然变化较大，但宏观向侵入岩体内倾斜，多层产出时矿体顶面向围岩内侧伏。这种客观特征导至铁矿体多隐伏于地下，地表仅见少量铁矿化。朝阳富家沟门接触交代型铁矿产出于燕山期花岗斑岩接触带及外接触带的蓟县系雾迷山组灰岩地层中，宏观受断裂构造控制。矿体规模较小，矿体中矿石矿物主要为磁铁矿，成岩矿物主要为透辉石、透闪石、黑云母等。矿石品位较高，一般TFe＞50%，最高TFe60～70%。

2.4.2 磁异常特征

矽卡岩型铁矿体的磁性较强，与小塔子沟组地层中产出的沉积变质型铁矿体在同一数量级上。近地表矿体磁异常幅值多在5000nT左右，甚至更高。但随着埋藏深度的加大，异常幅值急速衰减。肖家营子铁矿体盖层大于400 m时，磁异常最大幅值衰减为700nT。矽卡岩富含铁磁性矿物，其自身也呈强磁性反映。而且其规模远大于铁矿体，因而导至了铁矿体与矽卡岩体磁场的迭加。所以形成了幅值高、幅宽大的不规则磁异常带。依磁异常特征难以区分矿体与矽卡岩体。但可依其梯度带变化特征推测接触带或矽卡岩体的宏观产状。

接触交代型铁矿矿体因其磁铁矿含量高，而使其磁性反映最强，矿体上磁异常幅值多为5000～10000nT。但因其延长与延深均有限，致使异常多呈透镜状或等轴状，梯度陡且倾向一侧负值明显。当矿体倾角极缓时，极大值不明显，常出现似水平板状的磁异常特征。

3 现实意义

通过对各类型铁矿的地质与磁异常特征的总结，结合各类矿床的规模前景、找矿的难易程度及经济价值等因素，认为在辽西地区寻找铁矿的重点次序应为：沉积变质型→岩浆岩型→沉积型→岩浆热液型。其中应以沉积变质型、岩浆岩型及沉积型为主。

①依沉积变质型铁矿磁异常的幅值高、规模大及连续性好的特点，应把在凌源～北票成矿带上寻找该类型的隐伏矿体做为首选。2009年《辽宁省凌源市瓦房店～建平县北庙铁矿调查》项目曾在凌源白玉带沟及建平新城、大城一带的第四系盖层下发现了多处规模较大的隐伏铁矿体，2011年在阜蒙县查马屯铁矿普查项目中，在火山岩盖层下发现了较大规模的隐伏铁矿体。由这些实例证明，该成矿带上的第四系及火山岩盖层区仍存在较大的找矿空间。

②依岩浆岩型铁矿的磁异常规模大、幅值较为突出的特点，结合凌源～北票成矿带两侧基性杂岩体较为发育的事实，可在该成矿带的两侧开展寻找岩浆岩型铁矿。

③沉积型菱铁矿上的磁异常虽然较弱，但因其成矿层位比较稳定，亦可依磁异常的宏观连续性，结合成矿层位来确定隐伏矿体。依目前科技水平发展趋势来看，该类矿体可做为储备资源。

TF521[文献码]B

1000-405X（2015）-10-123-2