0 引言

在上世纪70年代的“鞍本铁矿会战”期间，有关单位对鞍本地区实施了一系列航空磁测工作，发现了多处低缓航磁异常，经研究评价，推测异常为隐伏铁矿引起，但因当时钻探设备和施工工艺的限制，未能进行深部工程验证。大达连沟低缓磁异常位于辽宁省灯塔市铧子镇西南5 km处，2008年，辽宁省冶金地质勘查局四○一队对该低缓磁异常进行钻探验证，证实异常为鞍山式铁矿引起。通过2010～2011年和2015年共3年的工作勘查，基本查明铁矿体的地质特征，初步预测铁矿的远景资源量超过10×108 t。

1 区域地质背景

鞍本地区的大地构造位置为华北陆块北缘东段胶辽台隆的太子河—浑江台陷，Ⅳ级构造单元为辽阳—本溪凹陷，还可分为5个Ⅴ级单元：鞍山凸起、歪头山凸起、南芬凸起、辽阳凹陷和本溪凹陷[11]，大达连沟低缓磁异常即处于辽阳凹陷中。

鞍本地区是太古宙花岗岩-绿岩带主要分布区之一，也是重要的铁矿矿集区。前人将太古宇的含铁岩系按岩石组合特征分为3种建造类型[1]：①砂质泥岩-泥岩建造(樱桃园岩组)，由陆源沉积岩和火山物源沉积岩组成；②含沉积岩的基性-中酸性火山岩建造(大峪沟岩组)；③基性火山岩建造(茨沟岩组和石棚子岩组)。这些绿岩建造经过区域变形-变质以及后期深成岩体侵入作用，形成规模不等的块体被包裹于太古宙花岗岩之中，形成鞍本地区的中-新太古界含铁岩系。这些含铁岩系区域上统称为鞍山群，变质程度为绿片岩相—角闪岩相，在鞍山地区被划分为樱桃园岩组、大峪沟岩组和茨沟岩组[5，11]，其中的樱桃园岩组和茨沟岩组是主要的含铁地层，其中的条带状磁铁石英岩构成铁矿床(表1，图1)。

鞍本地区中生界—元古宇发育，有古元古界辽河群的浪子山组和里尔峪组，青白口系的钓鱼台组、南芬组和桥头组，震旦系的康家组，古生界的寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生代的侏罗系和白垩系均有分布。

表1 鞍本地区典型铁矿床一览表(据刘忠元[2]，略有修改) Table 1 The schedule of typical iron deposits in Anshan-Benxi region

含铁岩系矿床名称规模变质相樱桃园岩组东鞍山、西鞍山、齐大山、眼前山、黑石砬子、陈台沟、大台沟、张家湾大型、特大型绿片岩相大峪沟岩组徐家堡子、祁家沟、小岭子、贾家堡子大型、中型角闪岩相茨沟岩组南芬、弓长岭、思山岭、北台、歪头山、棉花堡子大型角闪岩相

图1 辽宁中太古代绿岩带及铁矿分布图(据方如恒[1]，修改) Fig.1 Map showing distribution of iron deposit and Archean greenstone belt in Liaoning province 1.第四系；2.白垩系—中元古界；3.古元古界；4.中-新太古界鞍山群樱桃园岩组：砂质泥岩-泥岩建造；5.鞍山群大峪沟组：含沉积岩的基性-酸性火山岩建造；6.鞍山群茨沟岩组：基性火山岩建造；7.鞍山群石棚子岩组；8.中生代花岗岩；9.新太古代花岗岩；10.始-中太古代花岗岩；11.地质界线；12.断裂；13.特大型铁矿床；14.大型铁矿床；15.中型铁矿床；16.小型铁矿床

太古宙花岗岩是鞍本地区最古老的火成岩，多呈岩基或岩株产出。受区域变质作用的影响，花岗岩发生了变形-变质。太古代花岗岩侵蚀破坏了鞍山群地层，并将其包裹于花岗岩中，共同构成区域的古老结晶基底。

区域断裂构造发育，主要为NE向及近EW的区域性压性-压扭性断裂，代表性构造有NE向寒岭—偏岭断裂构造。辽阳一带的鞍山群与元古宇均呈断层接触。

2 矿区地质特征

2.1 地质特征

矿石中矿物成分较简单。矿石矿物主要为磁铁矿(φ=20%～35%)，含少量赤铁矿、微量褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿等；脉石矿物有石英(φ=35%～50%)，闪石类矿物等(φ=20%～30%)，含少量方解石、铁白云石。镜下观察矿物种类有10余种，分别为氧化物、氢氧化物、硅酸盐、碳酸盐、硫化物5类。按生成环境分为原生矿物和次生矿物2类(表2)。

大达连沟铁矿是一超深大型铁矿床。经过勘查，证实该矿床为单一矿体组成。矿体顶部埋深在1 360～1 430 m。经过与区域大型铁矿特征对比，该矿床属于沉积-变质型的鞍山式铁矿床，赋矿层位为樱桃园岩组。

矿区构造简单，盖层呈缓倾斜单斜层，无褶皱构造，断裂构造不发育，仅在6线、5线垂深300 m处见岩石破碎。

矿区内岩浆岩不发育，地表未见出露，仅在ZK601、ZK602中见零星煌斑岩脉。

2.2 磁异常特征

大达连沟航磁异常是鞍本地区著名深大磁异常之一[11]，大量资料分析显示[10-11]，异常为埋深较大的隐伏铁矿引起。经过1∶10 000面积性磁法勘查，详细圈定了大达连沟磁异常①。整个磁异常呈长条状展布，走向20°。异常规模很大，按800 nT等值线圈定范围长12 km，平均宽2.1 km，异常规整、圆滑。异常强度500～1 000 nT，极大值1 580 nT。异常梯度变化较小，等值线两翼近于对称，曲线北陡南缓，向南开阔，显示了由北向南倾伏的二度体磁场特征。

钻孔岩心显示，铁矿石、含铁石英岩条带与围岩片理产状不完全一致，可能是区域变形变质作用多期次的原因。在SZK202孔见角砾状赤铁石英岩，w(TFe)=44.41%，w(mFe)=10.68%，表明矿头部位受古风化壳的氧化作用强烈，赤铁矿交代了磁铁矿，形成了赤铁矿石。

3 矿床地质特征

渔人说：“我是卿县人，卿县遭梨友屠杀是在夏天。卿县河多，湖多，我在芦苇中躲了五天。这五天，真不是人过的。胡人杀了人，把尸体朝河里一扔就了事了。胡人还逼渔翁替他们驾船，在河里射杀逃跑之人。河水渐渐红了，粘稠了，我受不了那血腥气，把能呕的东西都呕出来了，最后什么也呕不出来，就干呕。五天过去，岸上不再有胡人，我从芦苇丛中游出来，拨开一具具尸体，爬上一条船，一看，满河都是浮尸，连下篙的地方都没有……”

3.1 矿体特征

“毫无疑问，我为自己的无礼言语道歉，我再也不会说这样(无礼)的话。”接受媒体采访时，布朗手抵额头，羞愧难掩。

该工程将以排水管网建设、污水处理厂建设及农村坑塘整治为主要建设内容，实现以排水管网收集农村生活污水，以污水处理厂处理污水，以村内坑塘调蓄再生水，并通过农灌沟渠河道将再生水回用于农田灌溉的综合治理思路，在改善农村地区水环境面貌的同时为农业灌溉提供新水源。据了解，工程建设范围涉及蓟县、宝坻、宁河、武清、静海、东丽及滨海新区大港、汉沽等8个区县。

图2 大达连沟矿区Ⅹ线剖面图(据张连强②，修改) Fig.2 Geological section along line Ⅹ of the Dadaliangou iron deposit 1.第四系；2.下奥陶统；3.上寒武统；4.中寒武统；5.下寒武统；6.桥头组；7.南芬组；8.钓鱼台组；9.樱桃园岩组；10.赤铁矿体；11.磁铁矿体；12.含铁透闪石英岩；13.绢云母绿泥石英片岩；14.黑云母石英片岩；15.整合接触界线；16.平行不整合接触界线；17.角度不整合接触界线；18.钻孔及编号

3.2 矿石特征

矿区地表被沉积物覆盖，地质构造简单，岩浆岩不发育。经钻孔揭露，矿区内地层有奥陶系、寒武系、青白口系和中-新太古界鞍山群。岩性自上而下：奥陶系冶里组含石英白云岩夹薄层灰岩；寒武系上统凤山组、长山组、崮山组为薄层灰岩夹竹叶状灰岩和紫色、黄色页岩，中统张夏组为鲕状、碎屑灰岩，徐庄组为紫、黄绿色页岩夹鲕状灰岩，底部为含云母粉砂岩；下统毛庄组紫色泥质页岩，馒头组灰岩、砖红色泥岩夹含石膏白云岩，碱厂组灰岩夹石膏层；青白口系桥头组石英砂岩夹页岩，南芬组蛋清色泥灰岩，钓鱼台组含海绿石石英砂岩夹页岩，底部为底砾岩。这些盖层呈产状平缓地覆盖在含铁岩系之上，略向SW倾，产状0°～9°，厚1 320～1 430 m。鞍山群与沉积盖层的接触关系为角度不整合，根据其岩石组合认定其为樱桃园岩组，总体走向10°，倾向NW，倾角>80°，岩性有绢云绿泥石英片岩、黑云石英片岩、二云石英片岩、绿泥片岩、电气石英片岩、透闪磁铁石岩、阳起磁铁石英岩、碳酸磁铁石英岩等。

含铁岩系沉积成岩后经历了多期(次)的复杂变形-变质，形成了不同的结构、构造类型。矿石具有不等粒变晶结构、纤维柱状变晶结构、鳞片粒状变晶结构和碎裂结构。矿石构造主要为条带状构造和条纹状构造，局部发育次生角砾状构造、小型揉皱构造、石香肠状构造和浸染状构造等。条带状构造的条带宽窄不一，最宽为3.5 mm，最窄只有0.03 mm。根据磁铁矿含量可划分为富铁条带和贫铁条带，富铁条带中磁铁矿含量为35%～50%，呈自形、半自形晶及他形晶粒状，一般粒度为0.1～0.8 mm，磁铁矿呈单晶或紧密的连晶，组成稠密浸染状结构；贫铁条带内磁铁矿含量<5%，粒度<0.1 mm，呈细粒或多晶连生形式，呈稀疏浸染状嵌布在富含石英集合体内(图3)。

铁矿体呈厚板状，走向10°，倾向280°，倾角80°左右。计有4条勘探线9个钻孔控制矿体，矿体沿走向长度为1 600 m，倾斜延深最大为580 m。由于埋深大，多数钻孔未穿透矿体，仅ZK8穿透矿体，通过计算求得平均厚度为127 m(图2)。依据测定的矿石磁参数定量计算，大达连沟铁矿埋深向西南逐渐加深，总体呈现向SW侧伏，推断铁矿床体长度为8 km，倾斜延深>800 m。矿体上盘围岩为绢云绿泥石英片岩、绿泥片岩，下盘围岩为黑云石英片岩、二云石英片岩，赋矿地层为含铁透闪石英岩，铁矿层内夹石较少。

表2 铁矿石中矿物类型及组合 Table 2 Types of mineral and mineral assemblblages in iron ore

类型原生矿物次生矿物氧化物磁铁矿、石英赤铁矿氢氧化物褐铁矿硅酸盐透闪石、阳起石、绿泥石、电气石、黑云母、角闪石碳酸盐方解石、铁白云石硫化物黄铁矿、黄铜矿

图3 大达连沟铁矿床铁矿石结构构造特征 Fig.3 Structure and tectonics characteristics of the iron ore a.阳起磁铁石英岩(正交偏光，×25)；b.阳起磁铁石英岩(反光，×200)；c.铁矿石中的揉皱构造；d.条带状构造

图4 铁矿石粒度和品位变化曲线 Fig.4 Change curve of granularity and grade of the iron ore a.矿石粒度分布曲线；b.沿走向品位变化曲线；c.沿垂向品位变化曲线；d.沿厚度方向品位变化曲线；1.铁矿物各粒级含量(%)；2.铁矿物各粒级累计含量(%)；3.石英各粒级含量(%)；4.石英各粒级累计含量(%)；5.TFe品位变化曲线；6.mFe品位变化曲线

经粒度测定，矿石中铁矿物粒度主要分布在21～208 μm之间，铁矿物平均粒度45.66 μm，铁矿粒度较细；脉石粒度主要分布在10～147 μm之间，脉石平均粒度为31.34 μm，脉石(石英)的粒度也较细。铁矿物和脉石矿物粒度分布较不均匀，符合对数正态分布(图4)。

3.3 矿石组分、矿石类型

根据钻孔取样基本分析、物相分析以及组合分析结果显示，铁矿石中化学成分为SiO2和TFe，w(SiO2)=23.58%～47.04%，平均为40.2%，w(SiO2+TFe)>80%，有害组分：w(P)=0.045%～0.200%，平均为0.089%；w(S)=0.028%～1.512%，平均为0.309%。w(Mn)较低，平均0.20%。与鞍山式贫铁矿化学成分相对简单的特征是一致的。

播种小麦时，按照基肥施用硫酸钾复合肥25公斤/亩的标准，各小区1.88公斤均匀施作基肥；按照9万株/亩的基本苗，根据小麦种子038的千粒重和发芽率，以95%的出苗率计算用种量为4.6公斤/亩，计算到各区125克均匀撒播。

铁矿石品位w(TFe)=20%～40%，最高54.0%(矿体顶部为赤铁矿石)，赤铁矿w(TFe)总体高于磁铁矿；w(mFe)=10%～31.5%，平均为23.59%，最低2.05%(矿头顶部赤铁矿石)。矿石中w(SiFe)=0.5%～15.5%，波动范围较大，平均为7.55%；w(CFe)=0.6～2.8%，平均为1.53%；w(FeO)=8.65%～37.05%，平均为25.53%。TFe、mFe在走向上、垂向上变化不大，属于均匀型变化；在厚度方向上，mFe与SiFe的含量呈共消长关系，在TFe变化不大的情况下，mFe含量逐渐减少，SiFe含量增加(图4)。

3.双腔吸虫病。在流行病学调查的基础上，结合临床症状进行粪便虫卵检查，可发现多量虫卵；死后剖检，可在胆管中发现大量虫体，即可确诊。

矿石自然类型有阳起磁铁石英岩、透闪磁铁石英岩、角闪磁铁石英岩、赤铁石英岩等，矿石由其中一种或几种组成。工业类型为需选贫铁矿石，按选矿工艺类型划分为弱磁性铁矿石。

本试验茎叶处理除草剂施药时间是紫花苜蓿刈割后20 d左右，所得出的安全性结论也是刈割后茎叶处理的结果。紫花苜蓿还有一种苗后茎叶处理就是种子播种出苗后，这2种模式下的紫花苜蓿敏感度差异很大，至于播种出苗后的紫花苜蓿药剂安全性如何，有待于进一步研究。

4 矿床成因

根据大达连沟铁矿床的矿体形态、矿石特征和矿石类型，以及矿体的围岩特征，对比鞍本地区大型铁矿床的地质特征，认为大达连沟铁矿床属于典型鞍山式沉积变质型铁矿床，形成时代为新太古代。前人的研究资料显示[1-11]，鞍山式铁矿床与新太古代海相火山-沉积作用有关，矿床的形成机理：由海底基性火山活动带来的铁质由于缺氧而大量溶解在海水中，稍后的大氧化事件使溶解在海水中的铁质氧化物沉淀，形成条带状铁建造(BIF)，受后期区域变形-变质作用的影响，条带状铁建造中的铁质受变质、分异、重组，形成现今所见的条带状磁铁矿石。

注释：

① 夏凤裕，王东. 辽宁省灯塔市大达连沟铁矿普查报告. 大连：辽宁省冶金地质勘查局四○一队，2011.

② 张连强，陈少龙，张道奎，等. 辽宁省灯塔市大达连沟铁矿、石膏矿详查(续作)报告. 大连：辽宁省冶金地质勘查局四○一队，2017.

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