內(nèi)蒙古達(dá)茂旗灘兩村磁鐵礦地質(zhì)特征及找礦前景

張紅霞　王鵬　常博文　李艷翔

［關(guān)鍵詞］達(dá)茂旗；灘兩村；磁鐵礦；地質(zhì)特征

灘兩村磁鐵礦區(qū)位于包頭市達(dá)茂旗烏克忽洞鄉(xiāng)，面積12.87 km2。該區(qū)地處內(nèi)蒙古高原，地勢(shì)平坦，以低山丘陵為主，局部為中低山區(qū)，海拔在1500 m 左右，屬大陸性干旱氣候，是典型的牧區(qū)。

本區(qū)域地質(zhì)工作開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，此后相繼開(kāi)展了大、中比例尺的區(qū)域地質(zhì)測(cè)量及水文地質(zhì)測(cè)量、物化探、礦產(chǎn)勘查和地質(zhì)科學(xué)綜合研究等工作[1-4]，在灘兩村礦區(qū)周邊發(fā)現(xiàn)了有三合明、公義明、東五分子等大、中型鐵礦床，可與其進(jìn)行對(duì)比研究。灘兩村鐵礦區(qū)除了一些物化探和地質(zhì)調(diào)查工作以外，對(duì)該礦區(qū)開(kāi)展的礦產(chǎn)勘查工作較少，研究程度較低，因此本文通過(guò)收集研究前人資料和區(qū)域地質(zhì)背景[5-8]，分析探討礦區(qū)的地質(zhì)特征和控礦條件，進(jìn)一步提出礦區(qū)的找礦前景，以期為找礦工作提供一定的參考。

1. 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域內(nèi)新太古界色爾騰山巖群東五分子巖組零星出露，是區(qū)內(nèi)重要的磁鐵賦礦層；下白堊統(tǒng)固陽(yáng)組出露于區(qū)域北部，角度不整合上覆于不同地質(zhì)體之上；新近系寶格達(dá)烏拉組出露于區(qū)域中南部，產(chǎn)狀近水平，主要為一套“紅色”沉積；第四系全新統(tǒng)洪沖積層、沖積層出露于溝谷兩側(cè)、平緩?fù)莸刂谢蚋骱哟仓小?/p>

區(qū)域所處大地構(gòu)造部位的一級(jí)構(gòu)造單元隸屬華北板塊，二級(jí)構(gòu)造單元隸屬華北地塊北緣。三級(jí)構(gòu)造單元有二份子-烏克忽洞太古代綠巖帶；烏蘭忽洞三疊紀(jì)同造山花崗巖帶；黃花灘太古代綠巖帶；巴嘎阿日呼都格中生代沉積盆地和北忙山牛井中生代沉積盆地。其主要構(gòu)造特征表現(xiàn)為晚太古代以強(qiáng)烈的片麻理褶皺和中—深層次的韌性剪切變形；中新生代則以差異性升降的斷陷盆地和坳陷盆地為主，控制了白堊系乃至新近系的沉積作用。

區(qū)域內(nèi)侵入巖發(fā)育，分布范圍較廣，主要有新太古代片麻狀閃長(zhǎng)巖（Ar₃δ）、片麻狀石英閃長(zhǎng)巖（Ar₃δo）和片麻狀英云閃長(zhǎng)巖（Ar₃γδo），晚三疊世黑云母二長(zhǎng)花崗巖（T₃ηγ）。

2. 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

灘兩村鐵礦區(qū)零星出露地層有新太古界色爾騰山巖群東五分子巖組、大面積出露地層有白堊系下統(tǒng)固陽(yáng)組（圖1），現(xiàn)地層由老到新分述如下：

新太古界色爾騰山巖群東五分子巖組（Ar₃d）零星出露于礦區(qū)中部，巖性為綠色糜棱巖化黑云斜長(zhǎng)角閃片巖、灰綠色綠簾斜長(zhǎng)片巖夾二云長(zhǎng)石石英片巖、灰黑色糜棱巖化黑云斜長(zhǎng)片巖夾二云長(zhǎng)石石英片巖、含石墨黑云斜長(zhǎng)變粒巖；下白堊統(tǒng)固陽(yáng)組（K1g）廣泛出露于礦區(qū)東部、東南部，巖性為灰綠色泥巖夾薄層砂巖、含礫砂巖，厚度＞301 m。

2.2 構(gòu)造

勘查區(qū)地處華北地塊北緣西段，其構(gòu)造線方向總體為北東向或北北東向，三級(jí)構(gòu)造位于巴嘎阿日呼都格、北忙山牛井中新生代沉積盆地。兩盆地被北東向延伸的三疊紀(jì)巖漿巖分隔，總體呈北東向展布的菱形體，構(gòu)成盆地基底的巖石為古太古代片麻狀英云閃長(zhǎng)巖、色爾騰山巖群和三疊紀(jì)花崗巖，盆地內(nèi)的沉積物主要為下白堊統(tǒng)固陽(yáng)組和新近系寶格達(dá)烏拉組。中新生代則以差異性升降的斷陷盆地和坳陷盆地為主，控制了白堊系乃至新近系的沉積作用。

2.3 侵入巖

晚三疊世侵入巖為礦區(qū)主體侵入巖，呈近南北向帶狀展布，出露面積約6.7 km²。侵入體內(nèi)部片麻理、條帶狀構(gòu)造發(fā)育，巖體內(nèi)部多見(jiàn)地層殘留體，規(guī)模變化較大，2～3 m至100～200 m不等，主要為角閃斜長(zhǎng)片麻巖，斜長(zhǎng)角閃片麻巖，黑云母角閃片麻巖等，呈條帶狀，產(chǎn)狀與巖體內(nèi)部條帶狀構(gòu)造一致，殘留體邊界與侵入巖接觸邊界明顯。

中粒二長(zhǎng)花崗巖（T₃ηγ^3-2）為晚三疊世侵入巖中出露面積最大的一個(gè)侵入體，呈不規(guī)則巖株?duì)?、帶狀、瘤狀東西帶狀展布，巖石類型為土黃色、褐黃色中粒二長(zhǎng)花崗巖，中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖（T₃ηγ^3-1）出露于礦區(qū)中西部，分布在晚三疊世侵入巖的邊部，呈不規(guī)則環(huán)狀帶狀、瘤狀，巖石類型為灰白、灰黃色中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；細(xì)粒含斑黑云母二長(zhǎng)花崗巖（T₃ηγ^1-1）出露于礦區(qū)西南角，呈不規(guī)則瘤狀、條帶狀分布于細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖的邊部，巖石類型為肉紅色中細(xì)粒含斑黑云母二長(zhǎng)花崗巖，斑狀、中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

2.4 脈巖

區(qū)內(nèi)中新生代巖漿活動(dòng)頻繁，形成各時(shí)代中深成花崗巖。以中酸性脈巖為主。從分布上看，以晚期脈巖出露為主，脈體多與該區(qū)主體構(gòu)造方向北東向一致。

2.5 地球物理特征

灘兩村礦區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)由大面積分布的負(fù)磁場(chǎng)區(qū)和中間地帶的正異常組成（圖2）。負(fù)磁場(chǎng)區(qū)ΔT幅值變化較小，分布面積較大。疊加于負(fù)磁場(chǎng)背景之上的正磁場(chǎng)由兩個(gè)部分組成，自北向南分別編號(hào)為CT1 和CT2，CT1和CT2在平面圖上展布方向大致呈北東—南西向。

（1）CT1地磁異常

CT1地磁異常由9個(gè)局部磁異常組成，自北東到南西，從CT1-1～CT1-9 呈弧形分布，長(zhǎng)約3 km，寬200～1000 m 不等，最寬部位處在CT1-3～CT1-7 局部異常集中區(qū)域，呈團(tuán)塊狀。

（2）CT2地磁異常

CT2位于CT1以南，由4個(gè)局部異常組成，在平面圖中展布方向?yàn)楸睎|—南西方向，長(zhǎng)約1.8 km，寬約0.8 km。

CT2-1異常極值△Tmax為2649.26 nT，是該區(qū)異常主體，其走向?yàn)楸睎|向，傾向北西。根據(jù)擬合反演結(jié)果，CT2-1異常處共存在隱伏磁性體2個(gè)，傾向?yàn)楸蔽鞣较颉?號(hào)磁性地質(zhì)體頂部埋深20～50 m左右，磁化強(qiáng)度在（4000～16000）×10^-3A/m之間，是北部地層下伏的磁性體所引起。2號(hào)磁性地質(zhì)體頂部埋藏較深約27 m，磁化強(qiáng)度為24000×10^-3A/m，是引起南部異常的主要磁源。磁異常位于晚三疊世侵入巖在侵入過(guò)程中與地層的接觸部位，區(qū)內(nèi)的東五分子巖組含磁鐵石英巖在該區(qū)亦有出露，具有較好的成礦地質(zhì)條件。

3. 礦體特征

礦體賦存于新太古界色爾騰山巖群東五分子巖組中，后晚三疊世侵入巖侵入該巖組，使得該礦體呈殘留體（捕虜體）出露或賦存于巖體中。研究區(qū)礦體屬于沉積變質(zhì)型鐵礦，礦體的形態(tài)基本為層狀或似層狀。礦體與頂?shù)装逯g均為整合接觸，界線一般較清楚，個(gè)別地段呈漸變過(guò)渡接觸。區(qū)內(nèi)共施工了3個(gè)鉆孔，其中ZK2見(jiàn)礦較好，根據(jù)ZK2樣本的化學(xué)分析結(jié)果，初步圈定磁鐵工業(yè)礦體2個(gè)、貧鐵礦3個(gè)。按照礦體埋深依次編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，其礦體特征為：

（1）Ⅰ號(hào)鐵礦體，賦礦巖性為呈塊狀的磁鐵角閃巖、呈條帶狀或侵染狀的磁鐵角閃二長(zhǎng)片麻巖，礦石呈淺灰色—灰黑色，顏色越深者礦化越強(qiáng)。礦體磁性較強(qiáng)，磁化率為（17000～65000）×10^-5SI。礦體垂深16 m，見(jiàn)礦厚度8 m，TFe 含量最高33.77%，MFe 最高16.91%，平均15.05%。

（2）Ⅱ號(hào)鐵礦體，賦礦巖性為磁鐵角閃巖，灰黑色塊狀構(gòu)造，磁性較強(qiáng)，磁化率均＞99999×10^-5SI。礦體頂埋深109.2 m，見(jiàn)礦厚19.9 m，TFe含量最高49.38%，MFe最高44.63%，平均29.18%。

（3）Ⅲ號(hào)鐵礦體，賦礦巖性為角閃二長(zhǎng)片麻巖，深灰色、灰黑色條帶狀構(gòu)造，礦化體磁性較強(qiáng)，磁化率變化幅值變化較大，磁化率（3400～4700）×10^-5SI。礦體垂深141.3 m，TFe含量最高37.2%，MFe最高29.68%，平均17.79%。

（4）Ⅳ號(hào)鐵礦體，賦礦巖性為含磁鐵斜長(zhǎng)角閃巖、角閃二長(zhǎng)片麻巖、磁鐵角閃巖。巖石呈深灰、灰黑色，顏色越深礦化越強(qiáng)，含磁鐵斜長(zhǎng)角閃巖與角閃二長(zhǎng)片麻巖為漸變過(guò)渡接觸，礦化體主要發(fā)育磁鐵礦化，塊狀。磁化率變化較大，含磁鐵斜長(zhǎng)角閃磁化率（17900～32700）×10^-5SI、角閃二長(zhǎng)片麻巖磁化率（13600～14700）×10^-5SI、角閃二長(zhǎng)片麻巖磁化率均＞99999×10^-5SI。礦體頂垂深173.9 m，見(jiàn)礦厚度12.4 m，TFe含量最高49.38%，MFe最高44.22%，平均36.88%。

（5）Ⅴ號(hào)鐵礦體，賦礦巖性為角閃二長(zhǎng)片麻巖，礦體主要發(fā)育褐鐵礦化、磁鐵礦化，前者為侵染狀，薄膜狀，后者為塊狀。磁性較強(qiáng)，磁化率一般在（249～12500）×10^-5SI，個(gè)別處＞99999×10^-5SI。礦體垂深252.3 m，見(jiàn)礦厚4 m，TFe含量最高24.33%，MFe最高16.62%，平均16.24%。

4. 礦石特征

4.1 礦石物質(zhì)組分

含礦巖石為磁鐵角閃巖、含磁鐵斜長(zhǎng)片麻巖、含磁鐵角閃二長(zhǎng)片麻巖。本區(qū)礦石的礦物成分比較簡(jiǎn)單，有用礦物以磁鐵礦為主，其次有假象赤鐵礦、半假象赤鐵礦及褐鐵礦。脈石礦物以鐵閃石，鎂閃石和石英為主，其次有少量黑云母、金云母、黃鐵礦、綠泥石等礦物。

4.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形－半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)，纖維狀、束狀、放射狀變晶結(jié)構(gòu)，包含變晶結(jié)構(gòu)，交代溶蝕結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造，稠密浸染狀構(gòu)造，細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，條帶狀構(gòu)造，皺紋狀構(gòu)造。

4.3 礦石類型

根據(jù)礦石礦物的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征等，該礦點(diǎn)礦石自然類型為磁鐵礦-沉積變質(zhì)型。

5. 控礦條件及找礦標(biāo)志

5.1 控礦條件

色爾騰山巖群東五分子巖組角閃二長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖及磁鐵角閃巖等含礦巖系提供了礦化體的物質(zhì)來(lái)源；區(qū)域內(nèi)巖體構(gòu)造方向與區(qū)內(nèi)地磁異常走向一致，受區(qū)域內(nèi)北東向韌性剪切構(gòu)造控制；晚三疊世劇烈的巖漿活動(dòng)將盆地基底的色爾騰山巖群等巖石帶入淺層地表，形成眾多的色爾騰山巖群東五分子巖組的磁鐵石英巖、綠泥石英片巖等殘留體（捕虜體）。

5.2 找礦標(biāo)志

（1）地層標(biāo)志

含礦層為色爾騰山巖群東五份子巖組的磁鐵角閃巖，圍巖為含磁鐵角閃二長(zhǎng)片麻巖，圍巖普遍具有強(qiáng)烈的褐鐵礦化、磁鐵礦化等，磁鐵礦呈密集的星點(diǎn)，礦體較為連續(xù)，該地層是找礦的重要標(biāo)志。

（2）磁異常標(biāo)志

根據(jù)磁測(cè)曲線特征和擬合反演結(jié)果，可圈出區(qū)內(nèi)隱伏磁礦體，在異常優(yōu)選處進(jìn)行鉆孔深部驗(yàn)證，見(jiàn)礦情況良好（施工3個(gè)深部鉆孔，2個(gè)見(jiàn)礦）。地面高值磁測(cè)異常是該區(qū)找礦的又一重要標(biāo)志。

（3）構(gòu)造標(biāo)志

晚三疊世侵入巖受北東向韌性剪切構(gòu)造控制，其內(nèi)的片麻巖為色爾騰山巖群內(nèi)東五分子巖組地層，呈團(tuán)塊狀條帶狀產(chǎn)出，巖體內(nèi)多見(jiàn)片麻理化、糜棱巖化特征，北東向韌性剪切構(gòu)造是本區(qū)的一個(gè)重要找礦標(biāo)志。

（4）侵入巖標(biāo)志

礦區(qū)晚三疊世侵入巖體內(nèi)部多見(jiàn)規(guī)模不等的地層捕虜體，有些捕虜體為色爾騰山巖群東五分子巖組，是本區(qū)的一個(gè)重要找礦標(biāo)志。

6. 結(jié)束語(yǔ)

達(dá)茂旗灘兩村礦區(qū)圈出磁鐵工業(yè)礦體2 個(gè)（Ⅱ號(hào)、Ⅴ號(hào)鐵礦體），Ⅱ號(hào)鐵礦體埋深109.2～129.1 m，見(jiàn)礦厚20 m，TFe 含量最高49.38%，平均含量36.46%；MFe最高44.63%，平均含量29.18%；Ⅴ號(hào)鐵礦體埋深173.9～192.0 m，見(jiàn)礦厚12.4 m，TFe含量最高49.38%，平均含量42.8%；MFe最高44.22%，平均含量36.88%。在下一步工作中，要加大勘查力度，查清礦體規(guī)模。

達(dá)茂旗灘兩村磁鐵礦區(qū)為沉積變質(zhì)型磁鐵礦，賦存于色爾騰山巖群內(nèi)東五分子巖組地層，其受北東向韌性剪切構(gòu)造控制，巖體多見(jiàn)定向排列，且與礦區(qū)內(nèi)磁異常走向一致，在找礦方面具有明顯的地層標(biāo)志和構(gòu)造標(biāo)志。在今后的工作中，根據(jù)這些特征加大找礦范圍，可能會(huì)有所突破。