周蕾蕾

摘要：文章通過對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗某超貧磁鐵礦地質(zhì)特征及地球物理特征進(jìn)行研究，在大致查明了區(qū)內(nèi)地層和巖性條件同時(shí)，對(duì)該地區(qū)地球物理特征與成礦之間關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單梳理，希望為該地區(qū)找礦提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：超貧磁鐵礦；地球物理特征；阿拉善左旗

A brief analysis of geophysical characteristics and ore-prospecting of an ultra-lean magnetite in Alxa Left Banner， Inner Mongolia

Zhou Lei-lei

Henan Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center zhengzhou，450053.China

Abstract： By studying the geological and geophysical characteristics of an ultra-lean magnetite in Alashan Left Banner， Inner Mongolia， this paper finds out roughly the stratigraphic and lithological conditions in the area， and at the same time summarizes the relationship between the geophysical characteristics and mineralization in this area， hoping to provide guidance for ore prospecting in this area.

Keywords： ultra-lean magnetite； geophysical characteristics； Alxa Left banner

1.區(qū)域地質(zhì)特征

本區(qū)古生代地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)（Ⅴ），晉冀魯豫地層區(qū)（Ⅴ4），陰山地層分區(qū)（Ⅴ43），大青山地層小區(qū)（Ⅴ43-2）；中、新生代地層區(qū)劃屬阿拉善地層區(qū)（2），巴丹吉林地層分區(qū)（21）。

1.1地層

區(qū)內(nèi)地層主要見新太古界的烏拉山群；下元古界的色爾騰山群；古生界二疊系下統(tǒng)大紅山組；第四系更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。

1.2構(gòu)造

本區(qū)大地構(gòu)造位于華北地臺(tái)（Ⅰ）—阿拉善臺(tái)?。á?）—巴音諾爾公斷隆（Ⅰ12）。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°。

斷裂構(gòu)造：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。

1.3巖漿巖

本區(qū)巖漿巖較發(fā)育，主要出露基性和酸性巖漿巖體，局部見混合巖化。

基性巖漿巖：主要為中元古代基性巖漿侵入形成的中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖、橄欖輝長(zhǎng)巖，分布于區(qū)域的中部，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，侵入于下元古界色爾騰山群地層。

中性巖漿巖：主要為三疊紀(jì)中性閃長(zhǎng)巖，分布于區(qū)域的中西部，呈透鏡狀侵入于元古代輝長(zhǎng)巖體中?；野咨瑤r石顆粒較大，多呈中粗粒結(jié)構(gòu)，斜長(zhǎng)石含量超過90%。

酸性巖漿巖：（1）三疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖：僅在區(qū)域西北角有部分出露，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，部分被第四系更新統(tǒng)洪積砂土、砂礫石及全新統(tǒng)風(fēng)積砂覆蓋。（2）三疊紀(jì)花崗巖：中細(xì)粒黑云母花崗巖或中細(xì)粒角閃石花崗巖，出露范圍較大，主要分布于區(qū)域中部及西北部，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，中部巖體與下元古界色爾騰山群地層及元古代輝長(zhǎng)巖呈侵入接觸，與早元古代片麻巖呈斷層接觸。西北部巖體侵入于古生界二疊系下統(tǒng)大紅山組地層中。

脈巖：區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育，主要有花崗巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈及輝綠巖脈，其分布與區(qū)內(nèi)所見斷裂構(gòu)造多有成因聯(lián)系。

1.4區(qū)域地球物理特征

1972年—1973年，地質(zhì)部航空物探大隊(duì)907隊(duì)在寧夏北部地區(qū)進(jìn)行1∶5萬航測(cè)，在該區(qū)發(fā)現(xiàn)多處航磁異常，其中2號(hào)異常的全部，3號(hào)異常、7號(hào)異常的部分在本區(qū)域內(nèi)。

2號(hào)異常位于草湖拉陶勒蓋東北約3km處，異常呈橢圓形，最大強(qiáng)度1300γ，經(jīng)地面檢查其地磁異常與航磁特征相似，表現(xiàn)為跳動(dòng)劇烈之正異常，北側(cè)伴有負(fù)異常，強(qiáng)度-700γ～-800γ，地磁異常寬2km，最大強(qiáng)度5700γ。異常區(qū)地表出露大片元古代輝長(zhǎng)巖，巖體分異明顯，由中心向邊緣顆粒由粗變細(xì)，部分含橄欖石為橄欖輝長(zhǎng)巖。巖體呈北北東走向，侵入下元古代混合巖中，其中見有裂隙充填磁鐵礦脈多處，規(guī)模較小。

3號(hào)、7號(hào)異常強(qiáng)度較小，下元古代片麻巖、三疊紀(jì)花崗巖及第四系更新統(tǒng)洪積層，未做地表工作。

2.礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)出露地層主要為下元古界的色爾騰山群和第四系。

下元古界色爾騰山群：主要巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，小范圍出露于礦區(qū)西北角。

第四系全新統(tǒng)：大面積分布于礦區(qū)，主要為風(fēng)積砂。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)見有一條較大斷裂出露，斷裂構(gòu)造位于礦體西側(cè)，對(duì)礦體無影響。

F1平移斷層：呈近東西向展布于礦區(qū)中西部，發(fā)育于中元古代的輝長(zhǎng)巖體中。斷層性質(zhì)屬平移斷層，斷層長(zhǎng)約1000m，寬80m，傾向0°～3°，傾角78°～80°。破碎帶內(nèi)巖石呈紫紅色，沿?cái)鄬佑写盆F礦體產(chǎn)出，局部見斷層角礫巖。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為中元古代基性巖漿侵入形成的花崗巖。

花崗巖：大面積分布于礦區(qū)的北部、西部及南部，侵入于元古代中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖中，與下元古界色爾騰山群地層呈侵入接觸。巖石為肉紅—褐紅色，塊狀構(gòu)造，以等粒結(jié)構(gòu)為主，局部為似斑狀結(jié)構(gòu)。巖石主要由鉀長(zhǎng)石（約45%）、斜長(zhǎng)石（20%）、石英（約30%）組成，其次為黑云母（少于1%）及微斜長(zhǎng)石（約4%）。該巖體對(duì)礦體無破壞作用。

脈巖：礦區(qū)脈巖主要為石英脈、偉晶巖脈及石英閃長(zhǎng)巖脈，均呈透鏡狀小脈體較密集的充填于輝長(zhǎng)巖與三疊紀(jì)花崗巖體裂隙中，脈寬一般1m～10m，脈長(zhǎng)5m～50m。脈巖對(duì)礦體無破壞。

3.礦區(qū)磁異常特征

2008年6月，在礦區(qū)及其外圍部分區(qū)域開展了1∶1萬高精度磁法測(cè)量工作，完成測(cè)量面積11.30km2，實(shí)測(cè)物理點(diǎn)2831個(gè)，檢查點(diǎn)99個(gè)。

磁法測(cè)量成果資料顯示：本區(qū)磁異常主要分布于輝長(zhǎng)巖體中，磁場(chǎng)強(qiáng)度總體較高，屬強(qiáng)磁異常區(qū)，最高強(qiáng)度近5000nT，負(fù)異常極值為-2400nT，以正磁場(chǎng)為主，反映區(qū)內(nèi)分布的各類巖石鐵磁性物質(zhì)含量相對(duì)較高。主要分布在中東區(qū)，范圍較大，約占總面積的3/5，由呈窩狀、心形、串珠狀等不同形態(tài)的子異常組成，大致為一略傾斜的葫蘆形異常區(qū)。各異常具體分布及特征見表1。

本區(qū)高精磁異常特征總結(jié)如下：

（1）測(cè)區(qū)異常強(qiáng)度普遍較高，不同形狀的異常極值均大于2000nT。多數(shù)異常等值線較密集，剖面曲線呈鋸齒狀跳躍，顯示出淺源異常的特征。表明磁性體埋藏較淺。

（2）異常主要呈北東向分布，受構(gòu)造控制明顯。

（3）磁異常表現(xiàn)為分區(qū)、分帶的特征，由西向東依次為正常場(chǎng)、負(fù)值區(qū)再到高值區(qū)，反映出區(qū)內(nèi)不同巖性和地層和構(gòu)造的分布規(guī)律。

通過該次地面高精度磁法勘查，圈定了3個(gè)磁異常區(qū)（C1、C2、C3）及多個(gè)子異常（C1的5個(gè)子異常中一個(gè)在區(qū)外；C2的3個(gè)子異常；C3的5個(gè)子異常兩個(gè)在區(qū)外），通過鉆探驗(yàn)證，3個(gè)異常區(qū)雖然峰值高低不同，但是mFe（含量6%～ 10%）品位近似，均屬于超貧磁鐵礦。根據(jù)本次1∶2000地質(zhì)填圖及鉆探工作可知，本區(qū)磁鐵礦（化）體與高精磁異常套合較差，說明物探背景值選擇較高。

本礦區(qū)磁異常即1972年—1973年，地質(zhì)部航空物探大隊(duì)907隊(duì)在寧夏北部地區(qū)進(jìn)行1∶5萬航測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)的2號(hào)異常。

4.礦床地質(zhì)特征

4.1礦體特征

（1）礦體賦存部位

礦區(qū)內(nèi)鐵礦經(jīng)地質(zhì)取樣分析屬于超貧磁鐵礦床，其成因類型應(yīng)為巖漿晚期結(jié)晶分異形成的鐵礦床，礦體以似層狀產(chǎn)出于中元古代的輝長(zhǎng)巖體中，地表露頭較好。礦區(qū)經(jīng)地質(zhì)工作查明工業(yè)礦體1條（Fe1），其規(guī)模為中型礦體，產(chǎn)狀近水平。礦體主要分布于礦區(qū)東南部，含礦母巖為含磁鐵礦輝長(zhǎng)巖。根據(jù)其產(chǎn)狀確定其適合露天開采。

4.2礦體地質(zhì)特征

Fe1：總體呈近南北向展布于礦區(qū)南東部。礦區(qū)內(nèi)地表連續(xù)出露長(zhǎng)約1400m，最寬處約344m，控制礦體最大深度133m。礦體形態(tài)呈似層狀，產(chǎn)狀水平。

通過鉆孔控制與化學(xué)分析，該礦體厚度最小20.10m～ 81.21m，平均46.55m，厚度變化系數(shù)39.87%，形態(tài)復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單型；磁性鐵（mFe）平均品位9.11%，品位變化系數(shù)3.76%；全鐵（TFe）平均品位16.32%，品位變化系數(shù)7.44%。屬有用組分分布均勻型。

沿走向及垂深兩個(gè)方向礦體的mFe品位無明顯變化。圍巖與礦體產(chǎn)狀一致。頂?shù)装鍘r性均為輝長(zhǎng)巖。巖石主要由輝石及斜長(zhǎng)石組成，見少量角閃石?？傊?，超貧磁鐵礦屬于形態(tài)構(gòu)造簡(jiǎn)單，品位和厚度穩(wěn)定的易選礦石。

4.3礦石質(zhì)量特征

礦石組構(gòu)特征：稀疏浸染狀構(gòu)造；自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、共結(jié)邊結(jié)構(gòu)、聚片雙晶晶粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)、脈狀-網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、尖角狀結(jié)構(gòu)、交代殘余骸晶結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)等。

礦物生成順序：硅酸鹽礦物—黃鐵礦→磁鐵礦—鈦鐵礦→磁黃鐵礦→褐鐵礦

（3）脈石礦物：

脈石礦物：輝石、斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等硅酸鹽礦物。

副礦物：主要由磷灰石、少量鋯石等組成，大小多在0.03㎜以下。

4.4礦石化學(xué)成分

（1）礦石中主要有用礦物

礦石中主要有用礦物為磁性鐵（mFe），單工程磁性鐵（mFe）品位最低8.01%～9.21%。全礦區(qū)磁性鐵（mFe）平均品位為8.34%。

（2）伴生有益組分

根據(jù)6件光譜半定量分析結(jié)果（包括選礦試驗(yàn)光譜樣1件），在組合分析副樣中提取了化學(xué)多項(xiàng)分析樣品。分析結(jié)果表明礦體中伴生組分V2O5、TiO2、Cu、Co、Pb、Zn、Ni含量極低，未達(dá)到綜合利用指標(biāo)。

（3）有害組分

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。

4.5礦石類型

（1）礦石的自然類型

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。

（2）礦石的工業(yè)類型

①根據(jù)鐵礦石工業(yè)指標(biāo)要求及礦區(qū)磁性鐵品位（全礦區(qū)mFe平均品位8.25%）劃分，屬需選超貧磁鐵礦石；②從選礦工藝要求出發(fā)，按照礦石中硅酸鐵（siFe）、硫化鐵（sfFe）、碳酸鐵（cFe）三者之和大于3%時(shí)，以公式：ω（mFe）/ω（TFesiFe-sfFe-cFe）計(jì)算，結(jié)果為70.05%～74.45%，均≤85%，為弱磁性鐵礦石；③按礦石造渣組分（CaO+MgO/SiO2+Al2O3）計(jì)算，比值為0.35，小于0.5，屬酸性礦石。

5.礦床成因及找礦標(biāo)志

通過鏡下鑒定結(jié)果結(jié)合野外工作分析，初步判斷該地區(qū)的磁鐵礦床在成因上屬于巖漿結(jié)晶分異形成的超貧磁鐵礦。磁鐵礦體以似層狀狀產(chǎn)于輝長(zhǎng)巖體的內(nèi)部。輝長(zhǎng)巖受后期中酸性巖漿巖作用影響，輝長(zhǎng)巖巖體中的鐵元素進(jìn)行遷移并且富集，花崗巖體出露部位的磁鐵礦體磁性往往較其他部位產(chǎn)出的礦體磁性強(qiáng)，因此判斷該區(qū)的礦床與花崗巖體的活動(dòng)有著密切的關(guān)系。

在找礦過程中首先推薦尋找輝長(zhǎng)巖巖體及中酸性花崗巖巖體，其次觀察巖體顏色，經(jīng)與礦區(qū)基巖露頭顏色對(duì)比發(fā)現(xiàn)其顏色越深者成礦可能性越大，對(duì)應(yīng)礦體磁性鐵含量越高；再者礦體風(fēng)化后的顏色普遍為草黃色，為礦區(qū)主要找礦標(biāo)志。

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