內(nèi)蒙古阿拉善左旗黑山地區(qū)超貧磁鐵礦床地質(zhì)特征及成因淺析

王 偉，馬騰飛

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古 烏海 016000；2.內(nèi)蒙古礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)主要出露新太古界烏拉山群；下元古界色爾騰山群；古生界二疊系下統(tǒng)大紅山組；中生界侏羅系中統(tǒng)龍鳳山組、白堊系下統(tǒng)廟溝組；新生界第三系始新統(tǒng)寺子口組、漸新統(tǒng)清水營(yíng)組、中新統(tǒng)苦泉組，第四系更新統(tǒng)、及全新統(tǒng)[1]。

本區(qū)大地構(gòu)造位于華北地臺(tái)(Ⅰ)～阿拉善臺(tái)隆(Ⅰ1)～巴音諾爾公斷隆()。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，褶皺、斷裂十分發(fā)育，主要構(gòu)造線走向總體上以北東為主，局部為近東西向，北西向。褶皺構(gòu)造主要見(jiàn)于白堊系下統(tǒng)廟溝組地層中，區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為一單斜，軸向北東～南西向，傾向北西，傾角多為6°～10°，局部變化較大，可達(dá)20°～35°。區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要在中東部托雷烏拉一帶出露。以北東向斷裂為主，多為高角度逆斷層，斷面傾向北東，傾角40°～80°不等；其次為近南北向斷裂。

本區(qū)巖漿巖較發(fā)育，主要出露基性巖為中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖、橄欖輝長(zhǎng)巖和酸性巖為二長(zhǎng)花崗巖、花崗巖。脈巖主要有花崗巖脈、花崗斑巖脈、石英正長(zhǎng)斑巖脈。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)出露地層較少，主要為下元古界色爾騰山群及第四系風(fēng)積砂。

（1）下元古界色爾騰山群：僅在研究區(qū)西北角有小范圍出露，該層巖石主要由黑云斜長(zhǎng)片麻巖組成。

黑云斜長(zhǎng)片麻巖：灰色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、片麻狀構(gòu)造。巖石主要由斜長(zhǎng)石（60%～75%）、石英（10%～15%）、黑云母（13%～20%）、角閃石（5%～10%）及少量磷灰石組成。片麻理產(chǎn)狀傾向南東，傾角60°。

（2）第四系全新統(tǒng)：主要分布在研究區(qū)北部及南部，主要為風(fēng)積砂覆蓋，厚度大于2m。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)未見(jiàn)較大或明顯褶皺，但斷裂構(gòu)造發(fā)育。區(qū)內(nèi)僅見(jiàn)F1斷裂出露，其構(gòu)造特征如下：

F1平移斷層：呈近東西向展布于研究區(qū)中西部，發(fā)育于中元古代輝長(zhǎng)巖體中。斷層性質(zhì)屬于右行平移斷層，斷層規(guī)模長(zhǎng)約1100m，寬40m～100m，傾向北，傾角75°～78°。破碎帶呈紫紅色，沿?cái)鄬佑虚W長(zhǎng)玢巖侵入及磁鐵礦體產(chǎn)出，局部見(jiàn)斷層角礫巖。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)巖漿巖非常較發(fā)育，主要為中元古代基性巖漿侵入形成的中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖及三疊紀(jì)酸性巖漿侵入形成的花崗巖。

中元古代中細(xì)粒次輝長(zhǎng)巖：大面積分布于研究區(qū)中部。巖石呈灰黑、暗綠色，中～細(xì)粒不等粒狀半自形晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由基性斜長(zhǎng)石（55%～60%）、輝石（15%±）、角閃石（20%±）組成，其次為磁鐵礦（5%～12%）。局部見(jiàn)綠泥石化。此巖體賦存超貧鐵礦體，為本次研究重點(diǎn)巖體[2-5]。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體賦存部位

黑山地區(qū)鐵礦屬于超貧磁鐵礦床，成因類型為巖漿晚期鐵礦床，礦體呈似層狀賦存于中元古代輝長(zhǎng)巖體中，露頭較好。研究區(qū)共查明具工業(yè)價(jià)值礦體1條，為一中型礦體，產(chǎn)狀水平。礦體主要分布于研究區(qū)東南部東側(cè)，賦礦巖石為含磁鐵礦輝長(zhǎng)巖。適于露天開采。

3.2 礦體地質(zhì)特征

經(jīng)工程揭露，黑山地區(qū)只有Fe1一個(gè)超貧磁鐵礦體，總體呈近南北向展布于研究區(qū)南東部之P5-P12勘查線之間。研究區(qū)內(nèi)地表連續(xù)出露長(zhǎng)約1500m，最寬處約350m，連續(xù)展布面積＞0.37Km2，控制礦體最大深度123m。沿走向具北部窄、南部寬且覆蓋多之特點(diǎn)。礦體形態(tài)呈似層狀，產(chǎn)狀水平。礦體沿走向及垂深mFe品位都無(wú)明顯變化，基本穩(wěn)定。礦體與圍巖產(chǎn)狀一致。頂?shù)装鍘r性均為輝長(zhǎng)巖，顏色為灰色，半自行柱狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由斜長(zhǎng)石及輝石組成，其次為少量角閃石等。總之，黑山超貧磁鐵礦屬于形態(tài)、構(gòu)造簡(jiǎn)單，品位、厚度穩(wěn)定的較易選礦石。

通過(guò)鉆孔控制與化學(xué)分析，該礦體厚度最小17.20m，最大76.80m，平均42.86m，厚度變化系數(shù)43.75%，形態(tài)復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單型；有用組分磁性鐵品位：8.01%～9.21%，平均品位8.34%，品位變化系數(shù)3.85%；全鐵品位13.68%～17.94%，平均品位15.28%，品位變化系數(shù)8.32%。屬有用組分分布均勻型。

3.3 礦石質(zhì)量特征

礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造：主要為它形晶粒狀結(jié)構(gòu)，稀疏浸染狀構(gòu)造。礦石礦物主要為磁鐵礦（6%～15%±）、磁黃鐵礦（0%～3%±）、鈦鐵礦（0%～2%±）及極少量的黃鐵礦（0.2%～2%±）、褐鐵礦（＜1%）、黃銅礦（偶見(jiàn)＜0.1%））等金屬礦物。脈石礦物主要由輝石、斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等硅酸鹽礦物組成。

礦石中主要有用且達(dá)到工業(yè)利用價(jià)值的礦物為磁性鐵(mFe)，通過(guò)化學(xué)分析，單工程中磁性鐵(mFe)品位最低8.01%，最高9.21%。研究區(qū)磁性鐵(mFe)平均品位8.34%。

根據(jù)組合樣分析結(jié)果，礦體中各有害組分含量基本相近，無(wú)明顯差別。其中有害組分：①S含量多在0.18%～0.23%之間，最高0.062%；②P含量多在0.08%～0.11%之間，最高0.11%；③SiO2含量較高，其含量最低為49.83%，最高54.28%。根據(jù)煉鋼、煉鐵用鐵礦石一般工業(yè)指標(biāo)要求，有害組分S及P2O5含量低于規(guī)范要求，而SiO2含量則超出規(guī)范要求≤18%的指標(biāo)要求，需選礦降低。其它有害物質(zhì)Cu、Pb、Zn含量均在(10-6)，遠(yuǎn)低于工業(yè)指標(biāo)要求，對(duì)煉鐵質(zhì)量無(wú)影響。

3.4 礦石類型

根據(jù)光片鑒定及物相分析結(jié)果，組成礦石的主要鐵礦物為磁鐵礦石（分布率53.42%～55.36%），其次為赤褐鐵（分布率11.44%～18.14%），按主要礦石礦物劃分應(yīng)為赤褐鐵～弱磁鐵礦復(fù)合礦石；根據(jù)巖石薄片鑒定及化學(xué)全分析結(jié)果，并結(jié)合野外實(shí)際觀察，確定巖石類型應(yīng)為磁鐵輝長(zhǎng)巖；按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分應(yīng)為稀疏浸染狀礦石。

3.5 礦體圍巖和夾石

礦體頂?shù)装寰鶠檩x長(zhǎng)巖，而礦石類型為含磁鐵礦輝長(zhǎng)巖，因此，礦體與圍巖接觸界限并不明顯。所以在開采過(guò)程中應(yīng)注意礦石貧化問(wèn)題。圍巖中磁性鐵（mFe）含量頂板為0.56%～5.89%。礦體中夾石較多。夾石巖性主要為輝長(zhǎng)巖，其次為輝綠巖脈。夾石中有用組分及含量：mFe0.73%～4.64%；開采時(shí)應(yīng)予剔除，否則，易造成礦石貧化。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

根據(jù)野外工作及鏡下鑒定結(jié)果，初步判斷該區(qū)磁鐵礦床成因?yàn)閹r漿結(jié)晶分異超貧磁鐵礦。該區(qū)磁鐵礦體主要產(chǎn)于輝長(zhǎng)巖體內(nèi)部，呈似層狀分布。受后期花崗巖作用影響，該巖體中鐵元素進(jìn)一步富集，多在花崗巖體出露部位的磁鐵礦體磁性非常強(qiáng)，因此判斷該礦床與研究區(qū)東側(cè)花崗巖體關(guān)系較為密切。

4.2 找礦標(biāo)志

黑山地區(qū)超貧磁鐵礦體呈似層狀賦存于中元古界輝長(zhǎng)巖體中，從地質(zhì)角度應(yīng)首先尋找該巖體，其次觀察巖體顏色，露頭顏色越深者成礦可能性越大，磁性鐵含量越高；再者礦體風(fēng)化帶顏色普遍略顯草黃色，且較疏松。