鞍山-本溪地区是我国最重要的太古宙条带状含铁建造型(BIF)铁矿的成矿集中区,位于华北克拉通东北缘胶辽台隆的西北部。该地区的铁矿资源量占全国铁矿资源量的25%,其中鞍山矿集区铁矿石储量占研究区的60%以上(周世泰,1994),有大型-特大型铁矿23个,还有许多中-小型铁矿。论文在已有工作的基础上,采用地质-地球物理综合研究、标本尺度三维地质建模、含铁建造磁化率三维反演等方法手段,对鞍山-本溪地区有关含铁岩系三维几何形态、标本尺度三维建模方法、标本尺度三维变形特征、富铁矿成因等重要科学问题进行了探讨,揭示了鞍山-本溪地区深部地质结构、三维变形和深部BIF型铁矿找矿远景。主要取得了如下成果与认识:(1)提出鞍山-本溪地区的BIF铁矿的形成与分布受褶皱-韧性剪切带控制的模式。指出在靠近鞍山微陆核的地方,构造变形强烈,韧性变形特征明显,韧性剪切作用为控制BIF和铁矿带分布的主要因素,呈层状产出的铁矿并非原始的富铁层,而是通过褶皱和韧性剪切作用改造形成似层状构造;在离鞍山微陆核较远的地区,构造变形较弱,主要以褶皱变形为主,褶皱构造为控制BIF和铁矿带分布的主要因素。在变形中等地区,褶皱和韧性剪切带均较发育,褶皱和韧性剪切作用共同控制了BIF和铁矿带的空间分布。(2)提出了标本尺度磁铁石英岩构造变形三维建模方法,该方法主要包括切片、切片高分辨率图像扫描、特征线提取、建模等主要建模步骤,为开展标本尺度三维构造研究开辟了新的途径。通过构造手标本的切片及扫描方法可以获取高分辨率的岩石标本图像,克服了在显微镜下不能获取标本变形全局图像的问题,并可以通过三维地质建模方法了解岩石内部构造变形特征,从而可以用三维可视化方式展示岩石标本的三维变形特征,为开展岩石标本尺度的三维变形研究提供重要信息,对深入认识磁铁石英岩的变形特征和构造演化具有重要意义。采用三维磁化率反演方法获取了鞍山-本溪地区主要BIF体的三维几何形态。发现在鞍山地区深部存在两个隐伏磁性体。(3)构建了具有特征变形特征的标本的三维几何模型,发现在标本尺度上构造对铁矿物质具有明显的控制作用,造成铁矿物质分布不均一,加深了对鞍山-本溪地区标本尺度三维变形的认识。(4)对鞍山-本溪地区铁矿远景进行了评估,预测出鞍山市北部和东部、本溪市北部、本溪市与本溪县间等地区深部存在铁矿找矿远景。(5)提出构造变形对铁矿富集具有明显控制作用。提出在强烈构造变形过程中,强烈褶皱和韧性剪切带的发育使磁铁石英岩发生构造置换,磁铁矿重新富集形成富铁矿层。(6)对鞍山-本溪地区深部铁矿远景进行了预测,在鞍山地区第四系覆盖层之下深部存在两个规模巨大的隐伏铁矿体。在本溪清河城镇地区深部的新太古代花岗岩体中BIF铁矿体,本溪市-本溪县地表广泛出露新元古代-古生代沉积盖层之下存在隐伏的BIF铁矿体。