第９卷第１期 矿 业 工 程 ２０１１年２月 Ｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ １１ 徐家堡子铁矿床地质特征及成因探讨 蓝海洋 黎爱国 殷蓓蓓 （辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院，辽宁鞍山１１４Ｏ０２） 摘要：介绍了徐家堡子铁矿床的基本情况，论述了徐家堡子铁矿床的成矿阶段及其特征，分析了该矿 的成因。 关键词：徐家堡子铁矿；地质特征；成因探讨 中图分类号：ＴＤ １１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—８５５０（２０１１）０１—００１１－－０２ 倾向南西，倾角约５Ｏ。，主要由石英角砾和断层泥组成。它 ０ 引言 使矿体向北侧深部突然断失，与二长花岗岩呈断裂接触关 徐家堡子铁矿床地处辽宁省本溪市南芬区西部，位于 系，二长花岗岩甚至发生糜棱岩化，在断层与绿泥石英岩 华北地台北缘东段辽东台隆、太子河凹陷南缘次级断陷盆 接触部位被伟晶岩脉充填。 地中。太古宙花岗岩一绿岩地体为本区的沉积基底，基底 Ｆ８断裂控制矿体的南部边界，断裂走向２８０。～３００。， 断陷盆地中发育的晚元古界至中生界沉积岩系，构成沉积 倾向南西，倾角约４５。，主要由石英角砾和断层泥组成。它 盖层。在太古宙花岗岩一绿岩地体中，鞍山群作为表壳岩 使铁矿体向南侧断失，与二长花岗岩呈断裂接触关系。 系呈包体状分布于大面积的晚太古代花岗岩之中，徐家堡 ２矿体地质特征 子铁矿床即是赋存于鞍山群大峪沟组中的大型鞍山式铁矿 床。 矿区内有５层含铁石英岩均具有工业意义，即中部含 铁层中的１＃、５ 矿体和上部绿泥石英片岩夹铁矿层中的 １ 矿区地质 ２＃、３ 及４ 矿体。５个矿体均为隐伏矿体，其中１ 矿体 １．１ 地层 贯穿全区，规模较大，为矿区内最主要的铁矿体。矿体呈 矿区内的地层由太古界鞍山群大峪沟组、上元古界青 厚层状，总体走向２８０。～３００。，倾向北北东，东部折为北 自口系钓鱼台组、南芬组及新生界第四系组成。与铁矿有 东东走向。２００线南部，矿体发生倒转，倾向南。倾角平 关的为太古界鞍山群大峪沟组，分为下部黑云变粒岩层、 缓为５。～２Ｏ。，平均１Ｏ。，向深部略有变陡迹象（见图１）。 中部铁矿层、上部绿泥石英片岩夹铁矿层。地层总体走向 北西西，倾向北北东，倾角约５。～３Ｏ。，平均１５。。矿区东 部岩层走向转为北西西，倾向北北西。地层总体向西小角 度侧伏。大峪沟组呈包体状被分布在晚太古代钾质花岗岩 中，岩石中常见有钾质花岗岩对其同化混染，甚至花岗岩 化，造成原岩程度和类型不同的蚀变，上部蚀变以绿泥石 化为主，下部蚀变以绢云母化、绿泥石化组合为特征。 １．２构造 受区域构造背景控制，矿区内断裂构造较发育。盖层 形成舒缓波状褶皱，基底虽发生塑性复杂流变，但基本为 单斜构造特征。区内与成矿作用有关的断裂主要为Ｆｌ和 Ｆ８断裂，为本区最主要的控矿断裂，断层性质均为正断 图１ １ 矿体水平投影略图 层。 Ｆ１断裂控制矿体的北部边界，断裂走向２８０。～３００。， ３ 矿石特征 ３．１矿石矿物成分 收稿日期：２０１０—０８—２８ 该区为鞍山式条带状贫铁矿石，矿石中组成矿物比较 作者简介：蓝海洋（１９７９一），男（汉族），四川广安人，辽宁省冶 金地质勘查局地质勘查研究院地质工程师，从事地质勘查与找矿工 简单，根据显微镜下对铁矿石光薄片的观察研究，已发现 作。 矿物成分有十几种，分别属于氧化物、氢氧化物、碳酸盐、 １２ 矿 业 工 程 第９卷笫１期 硅酸盐、硫化物等。按其生成环境可分为原生及次生两大 矿为主的条带状、致密块状矿石，其化学成分比较简单， 有用组分为铁，造渣成分为ＳｉＯ２、ＡＩ２Ｏａ、ＣａＯ和ＭｇＯ 等，有害组分是Ｓ和Ｐ等（见表２）。 类。主要矿物成分为磁铁矿、半假像赤铁矿、石英、透闪 石等。各类矿物组合特点（见表１）。 ３．３矿石结构构造 表１铁矿石矿物类型及组合 类型 原生矿物 次生氧化矿物 矿石经历了多期次变质变形的演化改造，形成了多种 多样的结构构造类型。矿石结构主要为自形、半自形及它 形粒状结构，其次为交代假象及交代残余结构、纤维粒状 氧化物 磁铁矿、镜铁矿、石英 簇 赤铁矿、假像 碳酸盐 石、铁白云石、方 变晶结构、残斑碎裂结构。矿石构造主要为条带状、条纹 状、隐条纹状、皱纹状、小揉皱状、块状等构造，并以条 带状为主，小揉皱状、块状也比较常见。 ３．４矿石类型 氢氧化物 硅酸盐 透闪石、绿泥石 褐铁矿（针铁矿、水 针铁矿、粘土矿物等） 磁铁石英岩：为矿区内最主要的矿石类型。钢灰色， 粒状变晶结构，条带状或条纹状构造，由石英５５ ～ ６５ 、磁铁矿３０％～４Ｏ％组成，可见少量赤铁矿、黑云 硫化物 黄铁矿、黄铜矿 母、菱铁矿、黄铁矿等矿物。石英呈它形粒状，粒径大小 不一（ｏ．０１５ｔ０．７ ｍｍ），组成浅色条带。磁铁矿边部偶有 ３．２矿石的化学组分 徐家堡子铁矿体的物理、化学特征基本相同，以磁铁 交代形成赤铁矿，并伴生黑云母。铁矿物粒径一般＜ ０．３５ ｍｍ，与少量其它矿物组成暗色条带。 表２ 矿石主要有用、有害组分测试结果 注：Ｑ１、Ｑ２样品在普通样品中抽取。 透闪阳起磁铁石英岩：当磁铁石英岩中含有透闪石、 阳起石时，则为透闪阳起磁铁石英岩，闪石类矿物常蚀变 形粒状，粒径０．００１～０．２ ｍｍ，部分被包裹在石英颗粒中。 为绿泥石，则为绿泥磁铁石英岩。透闪阳起磁铁石英岩常 呈层状、扁豆状分布于磁铁石英岩中。 ４矿床成因及找矿标志 ——矿床成因。徐家堡子铁矿床产于鞍本地体中的鞍 假像赤铁石英岩：红褐色一灰黑色粒状变晶结构，交 代假像结构，条带状或条纹状、块状构造。矿物成分：石 英４５ ～６Ｏ 、赤铁矿３Ｏ ～４Ｏ 。少量褐铁矿和黄铁矿 等。石英呈它形粒状，粒径０．１５～０．３５ ｍｍ，有拉长及定 山群大峪沟组内，太古宙花岗岩一绿岩地体构成区域基底， 其上覆有上元古界青白口系盖层。铁矿层为层状、似层状， 矿石为黑白相间的条带状或条纹状，有时呈块状。矿石一 般为磁铁贫矿、假像赤铁磁铁贫矿。因而，该矿床应为条 带状沉积变质铁矿床，属鞍山式铁矿床。 ——向排列现象；赤铁矿呈它形粒状或保持磁铁矿假像，为交 代磁铁矿形成，粒径０．００１～２ ｍｍ，中心常有未被交代的 找矿标志：１）呈包体状的大峪沟组表壳岩是鞍山 磁铁矿残留，但含量较低。以石英为主含少量细小铁矿物 组成矿石浅色条带，以假像赤铁矿为主含少量石英组成矿 式铁矿的找矿前提；２）铁矿石具有强磁性，可以引起磁异 常，经物探采样检测，区内其它岩石不具磁性。可利用磁 异常进行找矿。 参考文献： ［１］周世泰．我国太古宙条带状铁矿研究进展及展望［Ｊ３．《地 质与勘探》，１９９７（３）． Ｅ２３李鸿业，赵秀德．鞍本地区鞍山式铁矿区地质构造［Ｊ３． 《前寒武纪研究进展》，１９９９（３）． Ｅ３］万渝生，耿元生，沈其韩等．鞍山中太古代铁架山花岗岩中 表壳岩包体的地球化学特征及地质意义［Ｊ］．《地质科学》， ２０Ｏ２（２）． 石的暗色条带。 磁铁假像赤铁石英岩：灰黑一钢灰色粒状变晶结构， 交代假像及交代残余结构，条带状及隐条纹状构造。由石 英５Ｏ ～６５ 、赤铁矿１５ ～２０％、磁铁矿２Ｏ ～２５ 及 少量菱铁矿、白云石、黄铁矿、黑云母等组成。石英呈它 形粒状，粒径０．０２～０．３５ ＩＴＩＩＴＩ，赤铁矿多包围在磁铁矿周 围，成交代环边，且保持磁铁矿假像。磁铁矿呈自形到它 第９卷第１期 ２０１１年２月 矿 业 工 程 Ｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ １３ ・岩土工程・ 岩石预应力锚索应力分布模式分析 叶根飞 邵红旗 谷拴成 （１．煤炭科学研究总院西安研究院；２．西安科技大学，陕西西安７１００５４） 摘要：阐述了采用理想弹甥性载荷传递函数，根据拉力型预应力锚索锚固段的受力平衡，利用锚固体、 锚索和注浆体共同作用的位移模式，推导出预应力锚索锚固段剪应力和轴力分布函数，得到了预应力锚索 极限承载力公式。由此可知，预应力锚索最大极限承载力与锚固段长度无关；并讨论了不同参数对锚固段 应力分布的影响。其结果可为预应力锚索的设计和计算提供理论参考，具有一定工程实际意义。 关键词：岩土力学；拉力型锚索；理想弹塑性；应力分布 中图分类号：Ｕ ４１７．１１６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—８５５０（２０１１）Ｏ１—００１３—０４ ０ 引言 随着岩土锚固技术的发展，岩土锚固理论的研 究也在不断深入。国内外对锚固理论的研究，一般 性解，得到了广泛认可并广泛应用。 本文采用理想弹塑性荷载传递函数模型，对拉 力型预应力锚索锚固段的应力分布规律进行了力学 分析，推导出拉力型预应力锚索锚固段的剪应力和 轴力分布函数，得到了锚索极限承载力公式，并对 其影响参数进行了分析，得出一些对实际工程有意 义的结论。 可分为锚固荷载传递机理和加固效应两大类。在锚 固荷载传递机理方面已有大量的成果，其主要是在 试验和现场测试的基础上采用拟合的方法给出锚固 段剪应力的分布规律，如Ｉ．Ｗ．Ｆｒａｍｅｒｌ１］、张乐文 和汪稔［２］根据试验结果得到了不同的表达公式，但 是基本形式是相同的，都是指数递减函数。同时， 也有许多学者［３。］采用数值模拟方法探讨了锚固段 的应力分布规律。尤春安等 利用Ｍｉｎｄｌｉｎ半空 １理想弹塑性载荷传递模型 孔宪宾等 探讨了一种锚固段界面载荷传递的 理想弹塑性模型，如图１。图１中 为界面摩阻刚 度系数，标志着剪应力发挥的强弱，其大小不但与 锚固层界面的物理力学性质有关，还取决于锚固体 表面的粗糙程度、灌浆压力和灌浆次数等因素。实 际工程应用中可通过Ｐ—Ｓ关系曲线反算获得 ， 以综合反映上述多种因素对剪应力的影响。此模型 间问题的位移解和Ｋｅｌｖｉｎ无限空间的位移解，分 别导出了全长和非全长注浆型锚固体应力分布的弹 收稿日期：２０１０—０９—１３ 作者简介：邵红旗（１９８２一），男，工学硕士，助理工程师，河南 反映了注浆体与锚固岩体之间的剪应力与剪切位移 之间的函数关系，比较清晰地反映出两者之间的实 项城人，主要从事岩土工程施工技术工作。 Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｘｕｊ ｉａｐｏｚｉ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ａｎｄ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｄｅｐｏｓｉｔ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＬＡＮ Ｈａｉ—ｙａｎｇ，ＬＩ Ａｉ—ｇｕｏ，ＹＩＮ Ｂｅｉ—ｂｅｉ （Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，Ａｎｓｈａｎ １ １ ４００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｘｕｊｉａｐｏｚｉ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｘｕｊ ｉａｐｏｚｉ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｄｅｐｏｓｉｔ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｄｅｐｏｓｉｔ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ