铁多金属矿找矿地质特征及找矿标志

铁多金属矿找矿地质特征及找矿标志

刘成龙

黑龙江省第二地质勘查院 

黑龙江 牡丹江 157021

摘要：本次主要针对黑龙江省林口县龙爪山地区的铁矿线索进行研究，本区处于佳木斯—兴凯地块—麻山古陆核，处于佳木斯隆起成矿带，结晶基底主要由上太古界麻山群和相伴的花岗岩组成。区域内褶皱构造和断裂构造发育，岩浆活动频繁。本次通过对其地质特征及找矿标志的总结分析，为以后找矿发展提供依据。

关键词：铁多金属矿；地质特征，找矿方向

1.成矿地质背景

测区位于佳木斯—兴凯地块—麻山古陆核。处于佳木斯隆起成矿带，早前寒武纪受变质沉积—混合岩化改造的铁、金和非金属矿床成矿系列，该成矿系列矿床、矿点较多，有大盘道铁矿、寒葱沟铁矿、羊鼻山铁、钨矿床等。

2.区域地质特征

2.1、地层

区内出露的地层较为简单，主要有上太古界麻山群西麻山组、余庆组，中生界下白垩统穆棱组、上白垩统猴石沟组，新生界古近系古-始-渐新统虎林组、新近系中-上新统船底山组、第四系全新统低河漫滩堆积层。

2.1.1中生界

中生界包括下白垩统穆棱组和上白垩统猴石沟组，主要分布在林口—龙爪公社一带，占整个图幅的30%。其中以穆棱组为主。

2.1.2新生界

新生界包括古近系古-始-渐新统虎林组、新近系中-上新统船底山组（Nc）和第四系全新统低河漫滩堆积层，其中以第四系为主。

2.2、侵入岩

区域侵入岩岩性较单一，分布于区域的西部，出露面积占整个图幅的25%。主要岩性为新元古代花岗闪长岩和新元古代花岗岩。

2.3、构造

区域内构造发育，为麻山东西向构造带的一部分，主要以线性构造为主，其分布方向为北北西向、东西向和北东向，且以东西向和北东向为主。

（1）麻山东西向构造带

由一系列近东西向（F6、F7、F11、F12）的冲断层组成，南北宽约20千米。该带恰处麻山群构成的复背斜南翼，次一级褶曲极为发育， 9褶皱轴向、岩层片理、片麻理均东西向展布。在西部新元古代花岗闪长岩体中主要表现为断裂构造。

（2）北东向断裂带

主要由F1、中三阳（F14）、西三阳（F3）压扭性断裂组成。其中西三阳断裂规模巨大，错断了北东和东西向断层，岩石破碎，断层面产状110°∠70°。

（3）北北西向断裂带

由一系列近北北西向（F4、F5、F8、F9、F10）压性断层组成，断裂带切割了上太古界麻山群和新元古代花岗闪长岩。

2.4、地球物理特征

区域内磁场特征表现为平稳负场，变化平稳波动不大，强度一般为100nT左右。

2.5、地球化学特征

①重砂异常

区域内重砂异常有龙爪沟独居石Ⅲ级异常区（2）、大杨木背磷石墨Ⅱ级异常区(1)。

龙爪沟独居石Ⅲ级异常区（2）：呈近三角形分布。重砂中独居石含量0.4-5克/立方米，最高20克/立方米。伴生有钛铁矿。经人工重砂鉴定，发现麻山群含有独居石100-几百克/立方米，情况与龙爪沟一致。出露岩性为下元古界麻山群西麻山组。

大杨木背磷石墨Ⅱ级异常区(1)：呈近南北向分布。推测磷石墨来源于麻山群和新元古代花岗闪长岩。

2.6、矿产特征

区域附近的南部有天宝山铁矿床，矿区有三条具有工业意义的含矿带，共五个矿体。矿床赋存在下元古界麻山群富铁、镁、钙质的岩石中，即矿床产于条带状角闪石岩、辉石岩中，矿体一般呈似层状，产状与围岩层理基本一致。矿体厚度沿走向一般变化不大，较稳定。铁矿床经历了较低温阶段的矿化活动，生成少量的磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物。该矿床属变质沉积-混合岩化改造型铁矿床。

3.普查区地质特征

3.1、地层

区内出露的地层较为简单，主要有上太古界麻山群西麻山组和余庆组，新生界第四系全新统低河漫滩堆积层。

3.1.1上太古界麻山群

（一）西麻山组

上太古界麻山群西麻山组：该组主要出露在区外，区内小面积出露，面积约为0.5Km2。该组岩性主要为紫苏辉石麻粒岩、斑状混合岩、片岩、片麻岩及透辉斜长变粒岩。测区内出露的岩石主要为透辉斜长变粒岩。

透辉斜长变粒岩：主要分布在测区西北部，面积约为0.5Km2，岩性见薄片鉴定。

岩石呈青灰色，岩石整体表现为镶嵌粒状变晶结构，绝大多数变晶矿物均呈它形粒状晶形，粒径较为均一，为0.15-0.5mm±，平均粒状为0.35mm±，变晶颗粒间三边结构的特征十分明显。岩石整体呈现块状构造。

组成岩石的矿物成分主要为斜长石、透辉石、普通辉石、石英，其次还有少量的榍石，副矿物有磁铁矿等。

该层与上覆地层上太古界麻山群余庆组、下白垩统穆棱组呈断层接触。

（二）余庆组

上太古界麻山群余庆组：该组出露测区的中、西部。测区内岩石岩性主要由矽线石黑云片岩、花岗片麻岩及混合花岗岩组成。该组倾向为200°-250°，倾角为50°-80°。其与围岩接触关系为断层接触或被花岗岩侵入。靠近侵入体边部形成热接触变质岩。

矽线石黑云片岩：主要分布在测区中西部。

岩石呈灰黑-黑色，岩石整体表现为鳞片柱状粒状变晶结构，鳞片状变晶矿物含量为25%±，最大长径为0.8mm，多数为0.5mm±，柱状变晶矿物含量为35%±，最大长径为1.4mm，多数为0.5mm±，粒状变晶矿物含量为40%±，最大粒径为2.5mm，多数为1.0mm±。其中柱状矿物基本为自形晶，鳞片状矿物为半自形晶，粒状变晶矿物为它形晶。粒状变晶矿物与片柱变晶矿物呈相间条带状分布，粒状变晶矿物在条带内具有一向生长特征。

该层被新元古代花岗岩侵入，侵入产状为54°∠31°。

花岗片麻岩：主要分布在测区西南部及中部。

岩石灰-灰黑色，整体表现为中细粒鳞片粒状变晶结构，最大粒径为4.3mm，平均粒径为0.8mm±，所有矿物均为它形晶，其中鳞片状矿物含量为20%±，镜下各种交代变晶结构较为发育，最为典型有交代港弯、交代蠕英、交代乳滴、交代穿孔，以及不太发育的交代净边结构，交代顺序为石英交代所有的矿物，包括斜长石、条纹长石、黑云母、微斜长石，而微斜长石交代除石英、黑云母外的矿物，包括条纹长石、斜长石，条纹长石和黑云母只交代斜长石，蠕英结构主要发育于条纹长石的边缘，个别部位可见有具有环带结构的斜长石交代残留团块。岩石整体呈现较典型的片麻状构造，鳞片矿物黑云母在岩石中呈不太明显的半定向，且不连续分布。该地层与下覆地层矽线石黑云片岩呈沉积接触。

混合花岗岩：主要分布在测区西部。

岩石呈灰白色，岩石整体表现为中细粒花岗变晶结构，最大粒径为2.6mm，平均粒径为1.25mm±，绝大部分矿物为它形晶，鳞片状矿物含量很少，不足2%±。岩石混合岩化作用较为强烈，基体含量很少，主要为重结晶变质结晶的长英质组分，其中基体主要为具有环带结构的斜长石，含量不足岩石的30%。镜下各种交代变晶结晶较为发育，最为典型有交代港弯、交代蠕英、交代乳滴、交代穿孔、交代残留、交代净边结构，交代顺序为石英交代所有的矿物，包括斜长石、条纹长石、微斜长石，而微斜长石交代除石英外的矿物，包括条纹长石、斜长石，条纹长石只交代斜长石。岩石整体呈块状构造。

组成岩石的矿物成分主要为斜长石、条纹长石、微斜长石、石英，其次还有较少的黑云母以及一定量的特征变质矿物石榴石，副矿物有磁铁矿、锆石、褐帘石、磷灰石等，蚀变矿物以高岭石、绢云母为主。

3.1.2新生界

新生界第四系全新统低河漫滩堆积层：该组出露测区的东北端，面积约为1Km2。主要由腐殖土、亚砂土、亚粘土、淤泥、砂和砂砾组成。

3.2、侵入岩

区内侵入岩大部出露在测区的东部，面积约为6.5Km2，岩性为中细粒花岗。岩体侵入于上太古界麻山群余庆组地层，其接触带附近具不同程度的硅化等热液蚀变。

组成岩石的矿物成分主要为斜长石、正长石、微斜长石、石英，其次还有一定量的黑云母和少量的白云母，副矿物有磁铁矿、锆石、褐帘石等，可见蚀变矿物以高岭石、绢云云母为主。

3.3、地球物理特征

3.3.1 岩（矿）石物性特征

从表3-1可以看出区内出露的主要岩石的磁性。从磁化率看，四种岩性的磁化率差异较大。根据岩石磁性测定结果易以区分△T异常引起的原因。区内出露矽线石黑云片岩的磁性较高，其平均为513×10－5SI，变化范围为26-1114×10－5SI，该岩性是引起较高磁异常的主要原因。花岗片麻岩、花岗岩和混合花岗岩的磁性相对较低，平均值低于213×10－5SI，近无磁性。  

3.3.2 地球物理场特征

地面高精度磁法△T测量结果显示，在平静的正磁场中，位于测区的中西部出现一正异常带，异常带走向呈北西向。异常带的北部及东部伴生有负异常。异常最高峰值2345nT，异常强度一般介于100～1300nT。

3.3.3 物探异常特征及推断解释

异常控制长1200m，宽100～550m。异常呈条带状，呈北向展布。该异常强度主要介于100～800nT之间，最高强度为2345nT。异常的北及东北方向伴随有负异常。该异常所处的地质背景主要为上太古界麻山群余庆组矽线石黑云片岩及部分花岗片麻岩，在异常西部分布有小面积的新元古代花岗岩。异常由含磁铁矿较多的矽线石黑云片岩引起，该岩层出露地表地段，磁异常值较高，反之较低。针对异常做了剖面场源计算和2.5D反演计算（应用软件为中国地质调查局编制的RGIS重磁电异常解释软件）。对应上述剖面异常部位场源深度分别是9.3m、5.7m、1.5m、5.4m。2.5D反演计算结果显示场源埋深较浅。从钻孔验证情况看，磁性地层的埋深均较浅。计算场源深度与实际埋深基本吻合。

3.4、矿化蚀变特征

3.4.1 蚀变特征

本区围岩蚀变种类较多，有高岭土化、绢云母化、硅化、钾化、绿泥石化、碳酸盐化、云英岩化等，蚀变强度不一，以高岭土化、绢云母化、硅化、碳酸盐化为主。各类蚀变无明显分带现象。

高岭土化：为本区较普遍蚀变，主要分布在花岗岩，花岗片麻岩及混合花岗岩中。其表现为长石（斜长石高岭土化较正长石高岭土化强烈）经风化分解破坏形成灰白色呈粘土状。破碎带中高岭土化较强，岩体中也具高岭土化，但相对较弱。

绢云母化：为本区较普遍而强烈的蚀变，主要分布在花岗岩体，花岗片麻岩及混合花岗岩中。其表现为绢云母呈细小片状发育在长石（斜长石绢云母化较正长石绢云母化强烈）表面，常与高岭土化伴生。

硅化：主要在花岗岩中，主要表现为条纹长石、微斜长石、石英、白云母交代早期形成的斜长石、正长石、及黑云母。及在低温热液条件下，以隐晶质次石英形式存在，呈不规则细脉状分布于两侧围岩及破碎带中。

碳酸盐化：该蚀变在区内不常见，表现为以薄膜状 、细脉状充填在岩石裂隙或片理中。该蚀变是岩石遭受热液（中、低温热液为主）蚀变而成。

绿泥石化：该蚀变在区内不常见，常与绢云母化等蚀变相伴生。

云英岩化：该蚀变在区内不常见，其表现为在花岗岩中常见主要是钾长石、斜长石受热液作用分解成为石英和白云母。该蚀变是酸性侵入岩受高温汽水热液交代蚀变而成。

3.4.2矿化特征

区内矿化种类主要为磁铁矿化，偶见黄铁矿化及白铁矿化。

4.含磁铁矿矽线石黑云片岩岩性特征

为了做好本次工作，对工作去进行了磁法物理探矿工作及采取了部分基本样品分析，通过对高磁异常取得的基本分析样样品分析统计成果显示：

（1）含磁铁矿较高有12个样品，占12.5%，TFe8.3～10.14×10-2之间，TFe平均值为9.03×10-2；mFe4.03～4.69×10-2之间，mFe平均值为,4.35×10-2,为中磁性。

（2）含磁铁矿中等有78个样品，占81.25%，TFe4.81～9.71×10-2之间，TFe平均值为7.99×10-2；mFe1.2～4×10-2之间，mFe平均值为,2.71×10-2,为弱磁性。

（3）含磁铁矿少量有6个样品，占6.25%， TFe3.37～8.81×10-2之间，TFe平均值为6.20×10-2；mFe0.3～0.96×10-2之间，mFe平均值为,0.58×10-2,为无磁性。

（4）在统计的96件样品中平均TFe8.00%，mFe2.78%为弱磁性，与Ma-2号高磁异常强度相当。

5.找矿标志

通过本次的物探工作及对样品的分析，可以发现矿石磁性大小可以作为找矿标志。

结束语：

总之，随着矿产资源的进一步开发，其铁多金属矿开发技术手段也要相对应地提升，才能结合铁金属矿的成矿条件以及找矿工作中的要求，为后续的铁多金属矿开发顺利进行提供支持。

参考文献：

[1]黑龙江省林口县龙爪山铁多金属矿普查报告 2013

[2]黑龙江省地质矿产局。黑龙江省区域地质志 1993

[3]黑龙江省地质矿产局。黑龙江省岩石地层 2008