蒙古國東戈壁省達茨格特鐵礦床地質(zhì)特征及找礦方向

劉亞朋 張帥 石傳軍 劉金斗 謝亦文 張發(fā)山

摘 要：本文針對蒙古國東戈壁省達茨格特礦區(qū)和礦床地質(zhì)特征進行了研究。達茨格特礦區(qū)位于蒙古國阿爾泰山-肯特山構(gòu)造帶的中部，阿爾泰-滿洲里斷裂弧形突起處。礦體主要以磁鐵礦形式產(chǎn)于中元古界板巖、灰?guī)r中，受褶皺構(gòu)造帶控制，呈層狀、似層狀產(chǎn)出。礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀變晶結(jié)構(gòu)和鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為致密塊狀、條帶狀構(gòu)造。初步分析認為，該礦床屬于沉積變質(zhì)型鐵礦床。

關(guān)鍵詞：鐵礦床;地質(zhì)特征;沉積變質(zhì)型;找礦方向;蒙古國達茨格特

蒙古國戈壁-克魯倫Fe-Zn多金屬成礦帶是該國一條重要的成礦帶，礦產(chǎn)種類較多，金屬礦主要為鐵、鋅礦，非金屬礦為螢石、石灰?guī)r礦、煤礦等。區(qū)域內(nèi)已探明的礦床有塔木梯鋅礦、哈拉特鎢拉鐵礦、額仁鐵礦、達茨格特石灰?guī)r礦、達茨格特鐵礦等[1]。達茨格特鐵礦位于戈壁-克魯倫Fe-Zn多金屬成礦帶的西南部，是近年來發(fā)現(xiàn)的一處中型沉積變質(zhì)型鐵礦床，加強該礦床的研究工作，對指導(dǎo)該區(qū)域的鐵礦勘查工作具有重要意義。

1.地質(zhì)背景和礦區(qū)特征

1.1區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于蒙古國阿爾泰山-肯特山構(gòu)造帶的中部，阿爾泰-滿洲里（得爾布干）斷裂弧形突起處。區(qū)域內(nèi)出露地層簡單，由老到新為中元古界、中生界及新生界。中元古界主要為海相沉積，少量陸相沉積，而中生界和新生界主要為陸相沉積，僅局部有海相沉積。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為北北東向的深大斷裂貫穿區(qū)域中東部，分布有兩條，總體上呈現(xiàn)巨大的擠壓破碎帶。其次為北西向及近東西向

斷裂，但規(guī)模較小，主要分布于區(qū)域的中部。巖漿巖分布較廣泛，主要分布在區(qū)域周邊，部分分布于區(qū)域中部。巖漿活動主要集中在古生代二疊紀及中生代侏羅紀。區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源較為豐富，金屬及非金屬礦產(chǎn)均有。金屬礦產(chǎn)主要為鐵礦，非金屬礦產(chǎn)主要為螢石礦、石灰?guī)r礦及煤礦等。

1.2礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層簡單，主要為中元古界、新生界第四系。中元古界在礦區(qū)內(nèi)發(fā)育，除東北部外，幾乎遍布全區(qū)。地層總體走向呈北西向，傾向北東為主，傾角在30°～85°之間，以50°～75°為多，與下伏花崗巖、閃長巖呈侵入接觸關(guān)系，巖性為板巖、灰?guī)r、石英巖等。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，地質(zhì)普查未發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂構(gòu)造。礦區(qū)處于一復(fù)背斜構(gòu)造的北東翼，背斜軸面總體走向北西向。礦區(qū)內(nèi)中生代侏羅紀巖漿巖發(fā)育，其巖性為閃長巖、中粗粒花崗巖、流紋斑巖（圖1）。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)兩條礦化帶，共6個大小不等的鐵礦體，規(guī)模較大的礦體有4個，分別是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號礦體。次要礦體有2個，分別是Ⅴ、Ⅵ號礦體。礦體嚴格受褶皺構(gòu)造帶控制，其規(guī)模形態(tài)不一，呈透鏡體狀、似層狀產(chǎn)出，主要礦體特征敘述如下：

Ⅰ號礦體特征：賦存標高968～1231m，平面形態(tài)呈扁豆體狀，最寬處18.00m，由5條探槽及9個鉆孔控制。礦體平面形態(tài)變化較大，走向延長300m，鉆孔控制斜深340m，總體走向303°，傾向NE，傾角48°～64°。剖面形態(tài)似層狀，礦體平均水平厚度13.26m，礦體平均真厚度10.16m，TFe平均品位31.40%（圖2）。

Ⅱ號礦體特征：賦存標高1069～1241m，礦體平面形態(tài)S形。礦體最寬處70m，礦體向西及向下逐漸尖滅，厚度變化較大，礦體總體走向301°，傾向NE，傾角37°～78°，走向延長730m，鉆孔控制斜深106m。礦體平均水平厚度31.32m，礦體平均真厚度21.34m，礦體形態(tài)復(fù)雜程度屬中等;TFe平均品位31.99%。

Ⅲ號礦體特征：賦存標高960～1241m，平面形態(tài)呈透鏡體狀，最寬處32m。礦體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，總體走向近313°，傾向NE，傾角69°～82°，礦體走向延長500m，鉆孔控制斜深270m。礦體平均真厚度18.54m， TFe平均品位30.90%。

Ⅳ號礦體特征：賦存標高1020～1227m，平面形態(tài)呈透鏡體狀。礦體最寬處18m，總體走向308°，傾向NE，傾角45°～65°，走向延長290m，鉆孔控制斜深207m。礦體平均真厚度5.26m，TFe平均品位30.44%[2]。

2.2礦石特征

礦物成分：礦石礦物為磁鐵礦、赤鐵礦，粒徑一般在0.05mm以下，少量可達0.15mm，脈石礦物為石英、綠泥石及粘土礦物。

化學(xué)成分：根據(jù)基本分析及組合分析結(jié)果，礦石主要有益組份為Fe，本次地質(zhì)普查未發(fā)現(xiàn)可供利用的其它共生或伴生組份;主要有害組份為S、P、SiO2。

礦石結(jié)構(gòu)：根據(jù)礦石中礦物顆粒的形態(tài)、大小及礦物集合體之間關(guān)系，礦石結(jié)構(gòu)主要為：粒狀變晶結(jié)構(gòu)，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，其次為交代結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造： 根據(jù)礦石宏觀特征，礦石構(gòu)造為：致密塊狀、層狀及條帶狀構(gòu)造。

礦石自然類型：根據(jù)鐵礦石主要有用組份含量，脈石礦物種類及結(jié)構(gòu)構(gòu)造將礦石自然類型劃分為致密塊狀、條帶狀、層狀石英型～磁赤鐵礦石。

礦石工業(yè)類型：根據(jù)礦石TFe的含量，將礦石工業(yè)類型劃分為需選礦石。根據(jù)基本分析結(jié)果統(tǒng)計，氧化礦中磁性鐵（mFe）對全鐵 （TFe）的占有率在1%～86%之間，平均為19.55%，;原生礦中磁性鐵（mFe）對全鐵 （TFe）的占有率在1%～93.05%之間，平均為50.07%。本次普查的礦石工業(yè)類型應(yīng)為需選弱磁性鐵礦石。

2.3礦體圍巖和夾石

礦體圍巖：礦石圍巖主要為中元古界板巖及灰?guī)r，其次為古生界二迭紀花崗巖和中生界侏羅紀流紋巖。礦體與圍巖界線清晰，靠近礦體的板巖多見磁鐵礦化、赤鐵礦化，因而巖石呈赤褐色，遠離礦體，礦化減弱，巖石呈灰白或灰綠色。礦體圍巖中的板巖較破碎，而花崗巖或灰?guī)r則較為完整、堅硬。

礦體夾石：礦體夾石與礦體圍巖一致，主要為板巖及花崗巖，分布在Ⅰ、Ⅱ號礦體中，平面及剖面形態(tài)呈透鏡狀。礦體夾石磁鐵礦化、赤鐵礦化強烈，顏色呈赤褐色，巖石破碎。通過基本分析樣統(tǒng)計夾石中TFe品位在5.48%～19.80%（16件樣品），平均品位15.70%;mFe品位在0.70～12.37%之間（14件樣品），平均品位在3.52%，說明夾石不同程度地經(jīng)受了礦化作用。

3.礦床成因

根據(jù)礦床特征，演化關(guān)系，認為該礦床為沉積變質(zhì)礦床。

其礦床形成過程如下：鐵是變價元素，有Fe+2和 Fe+3。在地表條件下，F(xiàn)e+2化合物易溶于水，而Fe+3化合物則難溶于水。因而，在氧化和堿性條件下，可使Fe發(fā)生沉淀，還原和酸性條件下可促使Fe溶解。

因Fe在地表條件下是化學(xué)性質(zhì)活潑的元素，當含F(xiàn)e硅酸鹽類礦物受到風化破壞時，F(xiàn)e+2容易形成重碳酸鹽[Fe（HCO3）2]進入溶液。由于中元古界當時為熱帶高溫氣候，地表水含有一定量的腐植酸，重碳酸鐵與腐植酸結(jié)合成穩(wěn)定的腐植酸鹽的絡(luò)合物，在地表水體中，長距離搬運至湖海盆地中。在湖海盆地中，F(xiàn)e+2的絡(luò)合物氧化為難溶的Fe+3而沉淀下來，或Fe+2的膠體溶液遇到海水中的電解質(zhì)，使Fe質(zhì)膠體凝結(jié)沉淀形成富含F(xiàn)e質(zhì)的沉積巖建造。后來，由于區(qū)域構(gòu)造運動的影響，發(fā)生了區(qū)域變質(zhì)作用，使原來的巖石或礦石經(jīng)受了強烈的改組和改造。成礦物質(zhì)部分發(fā)生重結(jié)晶作用，形成磁鐵礦。由于本礦床形成時代較老，受后期抬升和區(qū)域變質(zhì)作用影響，礦體裸露于地表或賦存于近地表位置，經(jīng)受了后期的變質(zhì)作用和氧化作用，使磁鐵礦部分形成磁赤鐵礦。

4.找礦方向討論

（1）達茨格特鐵礦床位于蒙古國最大的戈壁-克魯倫多金屬成礦帶中，該礦帶是蒙古東部地區(qū)重要的成礦和找礦遠景區(qū)。達茨格特礦區(qū)成礦地質(zhì)條件有利，地層、構(gòu)造、巖漿巖特征均有利于鐵礦化的形成，有利的區(qū)域地質(zhì)條件為本礦區(qū)進一步擴大礦床規(guī)模提供良好的空間和前景。

（2）達茨格特鐵礦屬沉積變質(zhì)型鐵礦，含礦地層為中元古界地層，礦體地表出露好，深部有一定的延深，品位變化較小，總體上自西向東側(cè)伏。Ⅰ、Ⅲ號礦體在深部尚未封閉，深部有一定的找礦前景;根據(jù)磁法異常顯示和本礦區(qū)成礦規(guī)律分析，礦體西北部應(yīng)為下一步找礦靶區(qū)。

（3）礦石礦物成分主要為磁鐵礦，礦體具有高磁性，比灰?guī)r、板巖、花崗巖等的磁性背景值高1500nT左右，礦體和圍巖有較大的磁性差異。已經(jīng)開展的磁法測量工作證明可有效的圈定出鐵礦體的走向和延伸。因此，具有一定規(guī)模的磁異常是本礦區(qū)尋找鐵礦體的良好標志。

參考文獻：

[1] 劉其臣，李 鵬，王玉杰等.蒙古國中戈壁省戈壁烏格塔勒蘇木哈德溫～哈拉特烏拉礦區(qū)鐵（鋅）礦詳查報告，2014.02.

[2]李鵬，劉亞朋，李昌凱.蒙古國東戈壁省達蘭嘎朗蘇木達茨格特礦區(qū)鐵礦普查報告，2014.10.

作者簡介：

劉亞朋（1985-），男，山東濟南人，工程師，長期從事固體礦產(chǎn)勘查找礦工作.