李偉 安艷麗 佟卉 張婷婷 李揚

摘要：本文詳細(xì)描述了小敖包鐵礦區(qū)地質(zhì)概況、礦石特征、圍巖蝕變等，并對礦床成因及找礦標(biāo)志進(jìn)行了探討，為在內(nèi)蒙古地區(qū)尋找火山沉積變質(zhì)型磁鐵礦—假象赤鐵礦床提供了依據(jù)，具有一定的找礦指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古 火山沉積變質(zhì)型 地質(zhì)特征 磁鐵礦 找礦標(biāo)志

小敖包鐵礦床位于華北地臺北緣，溫都爾廟鐵礦成礦帶上，產(chǎn)于中—晚元古界溫都爾廟群哈爾哈達(dá)組第二巖段地層中。

一、礦區(qū)地質(zhì)特征

1. 地質(zhì)概況

礦區(qū)地層主要為中—晚元古界溫都爾廟群哈爾哈達(dá)巖組第二巖段（Jxhr2）及第四系（Q4），礦區(qū)大部被第四系所覆蓋，東部見有第三系氣孔狀玄武巖（βN1），主要含礦地段未見巖漿巖出露（圖1）?，F(xiàn)將地層由老到新分述如下：

⑴ 中—晚元古界溫都爾廟群哈爾哈達(dá)巖組二巖段（Jxhr2，厚度360m）：

主要出露于礦區(qū)中北部，系一套深海相沉積的中等變質(zhì)巖石組合。主要巖性有：

① 千枚狀絹云母石英片巖：淺黃色，粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀—片狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英，其次為絹云母和少量不透明礦物，絲絹光澤明顯，具褐鐵礦化和錳礦化，常以鐵礦層之頂?shù)装宄霈F(xiàn)。傾向南西，傾角48－60°。

② 絹云綠泥石英片巖：淺灰綠色，粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英，其次為綠泥石和絹云母。片理極為發(fā)育，與千枚狀絹云母石英片巖互層出現(xiàn)。傾向南西，傾角多為50－55°。

③ 強(qiáng)硅化絹云綠泥石英片巖：灰綠色，粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。礦物成分以石英為主，其次為綠泥石和絹云母。具強(qiáng)硅化，片理不甚發(fā)育，產(chǎn)狀較陡，傾向西南，傾角多在75－85°之間。

④ 石英巖（夾含鐵石英巖）：不含鐵時呈乳白色～灰白色，斷口呈油脂光澤，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分主要為石英，沿裂隙見少量褐鐵礦。產(chǎn)狀與片巖一致，常與鐵礦層互層或以透鏡體出現(xiàn)；含鐵時呈淺灰褐色，鐵礦物含量一般小于10%，當(dāng)含鐵量大于28%時即為鐵礦層，呈黑褐色，劃痕呈紅褐色，具不均勻磁性，暗色礦物以假象赤鐵礦為主，與圍巖界線清楚。以上巖組為一套深海相泥硅質(zhì)含鐵建造，鐵礦床便產(chǎn)于其中。

⑵ 第三系（βN1）：氣孔狀玄武巖，分布于礦區(qū)東部。呈黑色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，氣孔狀或塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為基性斜長石、普通輝石，含少量磁鐵礦。

⑶第四系（Q4）：主要為砂礫層、黃土及風(fēng)成砂。

2. 礦石特征

⑴ 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石呈半自形交代假象結(jié)構(gòu)，交代殘余結(jié)構(gòu)，條紋侵染狀構(gòu)造。金屬礦物相對集中，相間分布，形成條紋，主要為赤鐵礦、磁鐵礦及褐鐵礦。

⑵ 礦物成份及其特征

① 礦物成份

據(jù)巖礦鑒定資料，礦石中金屬礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦及黃銅礦。脈石礦物主要為石英(含量約30%)，另有少量絹云母(含量約5%)、斜長石及碳酸鹽礦物等。其他副礦物主要為鋯石和磷灰石。磷灰石獨立賦存于脈石礦物中，有利于選礦時除磷富礦。這與相鄰?fù)惖V床—白云敖包礦床中磷的賦存狀態(tài)相同，經(jīng)磨細(xì)選礦后可除。

根據(jù)礦石的物相分析，該礦石弱磁性礦石中（物相分析W403-1）磁性鐵含量為11.14%；占全鐵的36.47%；赤褐鐵含量為11.80%，占全鐵的38.64%，硅酸鐵含量為6.79%，占全鐵的22.23%，同時還有微量菱鐵礦和硫化鐵；而強(qiáng)磁性礦石中（物相分析W402-10）磁性鐵含量為32.88%，占全鐵的79.65%，硅酸鐵含量為3.73%，占全鐵的9.04%，菱鐵礦和硫化鐵亦為少量。

② 主要金屬礦物特征

赤鐵礦（假象赤鐵礦）：半自形板條狀，假象粒狀，灰白微帶藍(lán)色，非均質(zhì)，粒度為0.25－0.01mm,交代磁鐵礦呈假象粒狀、細(xì)板條狀。板條狀赤鐵礦長軸定向相對集中分布，構(gòu)成條紋。

磁鐵礦：灰白微帶棕色，大部分被赤鐵礦交代呈殘余狀，粒度＜0.1mm。

褐鐵礦：灰—灰白色，半自形假象粒狀，均質(zhì)，粒度在0.4－0.1mm，局部集中分布。

黃鐵礦：淺白黃色，半自形粒狀，均質(zhì)，大部分被褐鐵礦交代呈殘余狀、骸晶狀，粒度3－0.1mm，部分黃鐵礦中有黃銅礦包裹體。黃鐵礦有被磁鐵礦交代現(xiàn)象。

黃銅礦：淡硫磺色，不規(guī)則狀，弱非均質(zhì)，粒度0.4－0.01mm，分布在脈石或黃鐵礦中。

⑶ 礦石的化學(xué)成份

① 礦石中主要有用元素分布

礦石中主要有益元素鐵（Fe）分布較為均勻，礦區(qū)礦體中TFe最低品位24.21%，最高品位51.56%，平均品位36.41%；mFe最低品位0.20%，最高品位35.37，平均品位14.51%，可以看出礦石的TFe鐵含量變化不是很大，但mFe的含量變化較大。經(jīng)樣品測試結(jié)果分析，礦石中mFe含量分布沒有規(guī)律，再結(jié)合物相分析結(jié)果和鉆孔編錄情況來看，該礦區(qū)磁性鐵分布基本無規(guī)律可循。

② 伴生有益組分

通過光譜半定量全分析及組合分析結(jié)果統(tǒng)計表明，本區(qū)礦石中含有：Fe、Al、Si、K、Ti、P、Cr、Mg、Na、Ca、Mn、Ba、V、Zn、Ni、Cu、Cd、Pb、Y 等46 種元素，其中 Fe、Al、Si、K、Ti、P、Cr、Mg、Na、Ca 、Cu等10 種元素分布普遍，但本區(qū)有益元素除鐵以外其它含量甚微，無綜合利用價值。

⑷ 主要有用有害組分的含量

區(qū)內(nèi)鐵礦主要有用組分為鐵，有害組分為磷、硫。根據(jù)化學(xué)基本分析、組合分析結(jié)果統(tǒng)計，該區(qū)TFe多在31.85%－48.40%之間，mFe多在6.60－27.05%之間，未發(fā)現(xiàn)有單獨的富礦體，有害元素硫大部分含量偏低，一般在0.021－0.063%之間，少部分含量偏高，在0.57-1.01之間。磷一般在0.395－0.670%之間，但磷多以單礦物形式賦存于脈石礦物中，通過磨細(xì)選礦后可以除掉。此外SiO2含量亦較高，總之以上三種元素通過選礦后所獲鐵精粉中含量均不超標(biāo)。

3. 圍巖蝕變

礦體與頂、底板圍巖均呈整合接觸關(guān)系，界線清楚，與礦體呈突變關(guān)系。近礦圍巖品位：TFe 2.55－16.32%；mFe 0.10－3.74%。頂板圍巖多為千枚狀絹云石英片巖或含鐵石英巖，底板圍巖多為絹云綠泥石英片巖，礦體多為連續(xù)穩(wěn)定，個別地段出現(xiàn)夾石，其巖性為石英巖和絹云綠泥石英片巖等，呈透鏡狀，含鐵量6.12－13.88%，與礦層界線清楚。

二、礦床成因及找礦標(biāo)志

1. 礦床成因

小敖包鐵礦的成因類型為：火山沉積變質(zhì)型磁鐵礦—假象赤鐵礦礦床。其主要依據(jù)有：

① 鐵礦體呈層狀、似層狀及透鏡體與圍巖整合產(chǎn)出，且接觸界線清楚，無明顯蝕變現(xiàn)象。

② 鐵礦石以條帶、條紋狀構(gòu)造為主，主要金屬礦物為假象赤鐵礦、磁鐵礦、及褐鐵礦一般為半自形或他形粒狀，且粒度較細(xì)。

③ 礦體產(chǎn)于中—晚元古界溫都爾廟群哈爾哈達(dá)巖組地層中，而該巖組地層已被內(nèi)蒙古地層定義為深海相泥硅質(zhì)含鐵建造。其鐵質(zhì)來源于海底中基性火山噴發(fā)巖。

④ 礦體頂?shù)装鍘r性為千枚狀絹云石英片巖、絹云綠泥石英片巖、綠泥石片巖，均是典型的區(qū)域變質(zhì)作用之產(chǎn)物。

2. 找礦標(biāo)志

① 本區(qū)鐵礦嚴(yán)格受地層控制，因此，溫都爾廟群哈爾哈達(dá)巖組的地層特征是尋找此類型礦床的首選層位。

② 本區(qū)鐵礦雖顯弱磁性，但物性差異仍顯著存在，因此，在該地層中進(jìn)行地面磁法測量，根據(jù)磁異常分布范圍尋找此類礦床賦存的有利地段，也是一較好的找礦手段。

三、結(jié)論與建議

由于火山沉積變質(zhì)型磁鐵礦—假象赤鐵礦礦床礦體出露地表范圍小且已氧化，加之第四系黃土及殘坡積物覆蓋，礦區(qū)總體地質(zhì)研究程度偏低，礦體東西兩側(cè)明顯變薄，但未進(jìn)一步得到控制。

1. 結(jié)論

通過本次工作，了解了小敖包鐵礦區(qū)的地質(zhì)概況、礦石特征、圍巖蝕變等，取得了較好的地質(zhì)成果，為在內(nèi)蒙古地區(qū)尋找火山沉積變質(zhì)型磁鐵礦—假象赤鐵礦床提供了經(jīng)驗，具有一定的找礦指導(dǎo)意義。

2. 建議

建議加強(qiáng)礦體兩端和深部探礦工作，以便擴(kuò)大遠(yuǎn)景延長礦山服務(wù)年限，并在外圍進(jìn)行地質(zhì)工作，提高地質(zhì)研究程度，進(jìn)一步查明礦區(qū)斷裂構(gòu)造特征，及對礦體的影響程度，以便開展下一步工作。

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