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弓长岭位于鞍本地区的中部,华北板块的东北端,以鞍山式铁矿,尤其是富铁矿而闻名,区内铁矿床分布于大片太古宙花岗岩中。因其地质作用的复杂性与漫长性使得该区原有的地质特征被叠加改造,新的地质特征被添加,以至于时至今日对该区铁矿床的成矿环境以及富铁矿形成机制的认识仍没有取得一致意见。本次研究在详实野外地质调查、室内镜下观测的基础上,主要运用岩石学、元素地球化学等方法结合前人稳定同位素(碳、硅、硫、氧)的测试结果以及地质年代方面的资料恢复了与铁矿层关系密切的变质岩系的原岩,对形成弓长岭铁矿田的物质来源和成矿环境进行了研究。通过对比磁铁富矿岩石学特征与磁铁石英岩和“蚀变岩”的岩石学特征,对历来存在争议的弓长岭铁矿田中富铁矿床的形成机制进行了较深入的研究。本次研究取得了以下主要成果或认识:(1)把弓长岭铁矿田中的褶皱按规模大小划分为四级,一级褶皱控制了弓长岭铁矿田的整体分布(反S型褶皱);二级褶皱为规模涉及到多个岩层的褶皱,为各矿床内铁矿层的主控褶皱,如在一、三矿区和独木-八盘岭矿区,同时该级褶皱核部赋存有富铁矿体;三级褶皱指发生于二级褶皱之中同轴向的褶皱,一般只涉及到两层或三层岩层,其分布较广,但规模不大,对矿体影响不大;四级褶皱为层间褶皱,不穿透层面的褶皱,可用于指示岩层滑动方向,在一、三矿区所见四级褶皱均指示上层向上滑动,反映层序正常。二矿区中主要发育的为牵引褶皱,可用于指示断层滑动方向。(2)弓长岭铁矿田中断层发育,一、三矿区断层以东西向和北东向为主,断层性质以正断层为主,规模也较大。其它方向的规模较小,对矿体分布影响不大。独木-八盘岭矿区断层以北东向逆断层为主。对矿体连续性破坏较大。二矿区由于岩层呈单斜产状产出,可分为走向断层和倾向断层两类。走向断层生成时代较老,其一般发育于软硬岩层界面,如磁铁石英岩层与斜长角闪岩层之间。富铁矿体主要赋存于走向断层中或附近。倾向断层形成时代晚,对富铁矿体起破坏作用。(3)弓长岭铁矿床中一、三矿区含铁岩系大致与二矿区黑云母变粒岩层到上含铁带相当,一、三矿区Fe1、Fe2两矿层相对于二矿区和独木-八盘岭矿区的Fe4、Fe6。磁铁石英岩的物质来源与海底热液活动关系密切,在形成过程中很少或没有含铝碎屑物质加入,是由海洋化学沉积形成,并形成于还原环境。与铁矿层关系密切的斜长角闪岩原岩为洋中脊(洋底)拉斑玄武岩;黑云母变粒岩原岩为大陆岛弧杂砂岩。在研究铁矿床物质来源的基础上结合太古宙铁矿床成矿地质背景,得出弓长岭铁矿田成矿环境相当于弧后盆地环境。(4)弓长岭铁矿田中的磁铁富矿体由磁铁石英岩改造形成,主要赋存于断层附近及褶皱核部。富铁矿体的围岩为“蚀变岩”,且其发育程度与“蚀变岩”发育程度正相关,“蚀变岩”主要组成矿物为绿泥石、石榴石和少量黑云母,为副变质成因,原岩为泥质粉砂岩;“蚀变岩”原岩在富铁矿形成过程中起对磁铁石英岩中带出的硅消耗并形成石榴石、绿泥石、黑云母等的作用。富铁矿体形成机制包括聚铁富集机制和去硅富化机制。(5)区域变质作用为磁铁富矿体的形成提供了变质热液、储矿空间、变质热液运移动力、矿物转换所需的温压条件,变质热液可以淋滤磁铁石英岩中的FeO,区域变质作用是磁铁富矿形成的重要条件。弓长岭铁矿田含有多层磁铁石英岩,在其间夹有泥质-粉砂质沉积物,导致受力变形以及SiO2吸收两方面都相对于单一厚大磁铁石英岩有利,所以更易形成磁铁富矿体。