內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗白山鐵礦成礦地質(zhì)特征與成因分析

邵顯 李風(fēng)豪 蔡世祥

摘要：白山鐵礦屬于典型的巖體控礦，磁鐵礦體賦存于晚石炭世基性侵入巖體中，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂發(fā)育，巖漿活動(dòng)較強(qiáng)，巖漿沿著斷層運(yùn)移或在虛脫部位巖體侵位以及在一些與大斷層伴生多級(jí)小斷裂的某些部位極易聚積成礦[1]，本文從區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征及礦體地質(zhì)特征分析白山鐵礦成礦地質(zhì)條件及礦床成因。通過(guò)分析礦區(qū)巖漿巖、脈巖、斷層、褶皺的產(chǎn)狀及產(chǎn)出特征和變化情況，以期對(duì)礦區(qū)后續(xù)的找礦工作做出理論上的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：白山鐵礦；輝長(zhǎng)巖體；磁鐵礦；褶皺；斷層

Metallogenic geological characteristics and genetic analysis of Baishan Iron Deposit in Ejinaqi， Inner Mongolia

Shao-Xian1Li-Fenghao1Cai Shi-xiang1

China nonferrous metals group Daye Nonferrous Metals Group Holding Co. Ltd. Tonglushan mine， Huangshi， 435005

Abstract：The Baishan iron deposit is a typical ore-controlling rock body. The magnetite body occurs in the basic basic intrusive rock body of the late carboniferous. The folds and faults are well developed in the area， and the magmatic activity is strong， the magmas migrated along faults or emplaced in the collapsed part of the rock mass and easily accumulated in some parts of some minor faults associated with large faults[1]， geological characteristics of ore area and orebody analysis of ore-forming geological conditions and Genesis of iron deposit in Baishan. The occurrence， characteristics and changes of magmatic rocks， dikes， faults and folds in the mining area are analyzed in order to provide theoretical guidance for the future prospecting work.

Keywords：Baishan iron ore； Gabbro body； Magnetite； Fold； Fault

1.區(qū)域地質(zhì)背景

白山鐵礦位于額濟(jì)納旗—雅干晚古生代華力西期鐵、銅、鉬、鎳成礦區(qū)（Ⅲ8）黑鷹山—烏珠爾噶順鐵、銅、金成礦帶（Ⅴ81—1）上[2-3]。

按照板塊構(gòu)造的觀點(diǎn)，本區(qū)大地構(gòu)造位置處于哈薩克斯坦板塊南部，屬雅滿蘇—紅石山構(gòu)造區(qū)雅滿蘇—紅石山晚古生代裂陷海盆褶皺帶東段?？傮w構(gòu)造線方向近東西向，北東部以大面積的巖漿巖分布為特征，發(fā)育有華力西期中基性—中酸性侵入巖、石炭紀(jì)火山—沉積建造，構(gòu)造樣式簡(jiǎn)單，僅有數(shù)量不多、規(guī)模不大的脆性斷層北東向展布。南西部以地層發(fā)育為特征，主要有泥盆紀(jì)碎屑巖建造、石炭紀(jì)火山建造、火山—沉積建造和少量白堊陸相碎屑巖建造。構(gòu)造較為復(fù)雜，發(fā)育有北東向、近東西向斷層和大規(guī)模片理化帶，南部邊緣發(fā)育有規(guī)模不大的背、向斜構(gòu)造，主體北西—南東展布（圖1）[4]。

2.礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)出露地層主要有晚古生界上石炭統(tǒng)白山組和中生界白堊系下統(tǒng)赤金堡組地層，其次則為新生界第四系更新統(tǒng)和全新統(tǒng)等近現(xiàn)代沉（堆）積物覆蓋層（表1）。

現(xiàn)由老至新分?jǐn)⑷缦拢?/p>

（1）依克烏蘇組上古生界石炭系上統(tǒng)白山組：

大面積分布于預(yù)查區(qū)及其周邊地區(qū)，傾向北西，傾角60°～75°左右，出露面積約19.7km2。該組主體巖性為一套火山巖、火山碎屑巖夾碎屑巖沉積。該組又劃分為兩個(gè)巖段。

①白山組下巖段：在區(qū)內(nèi)北部呈大面積分布，其次為西南部和中部出露，面積約15.5Km2。

該巖段巖性頂部為輝石安山巖及凝灰?guī)r；下部為灰綠色塊狀含角礫英安巖、英安質(zhì)凝灰熔巖、英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。傾向北面，傾角在60°～75°。

②白山組上巖段：面積4.2Km2，僅在區(qū)內(nèi)南部出露。

該巖段巖性主要為片理化細(xì)砂巖、片理化砂巖、粉砂質(zhì)片巖、粉砂質(zhì)泥巖。傾向北西，傾角60°～75°。

（2）中生界白堊系下統(tǒng)赤金堡組。集中出露在區(qū)內(nèi)的南東部，其次為中部，巖層西傾，傾角較緩，一般在13°～20°之間，出露面積約4km2，與下伏地層上石炭統(tǒng)白山組為不整合接觸關(guān)系，其上被更新統(tǒng)洪積層覆蓋。為一套磚紅色沉積，由礫巖、砂巖及灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)黏土夾薄層石膏及赤鐵礦結(jié)核組成，礫巖礫石成分復(fù)雜，有花崗巖、砂巖、火山巖等，多呈次棱角、次圓狀，分選較差、分布不均，填隙物與礫石成分基本一致，層理不清或?yàn)榇笮徒诲e(cuò)層理，具近源快速堆積特征。平均厚度小于20m。

（3）新生界第四系：在區(qū)內(nèi)可分為更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。

①更新統(tǒng)：分布于工作區(qū)西部山間溝谷地帶，主要為洪積礫巖，厚度不大。②全新統(tǒng)：分布于區(qū)內(nèi)山間間歇性河谷及山前洼地，主要為洪沖積砂礫巖。

2.2構(gòu)造

從礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)體展布方向和脈巖走向來(lái)看，北西向成為區(qū)內(nèi)的主體構(gòu)造線方向。與區(qū)域上北東向構(gòu)造相比較，有其特殊性，因此，其特殊的構(gòu)造形跡對(duì)本區(qū)內(nèi)礦物的形成以及富集較為有利，區(qū)內(nèi)沒(méi)有明顯的斷裂及褶皺構(gòu)造。

在礦區(qū)中部，經(jīng)高精磁測(cè)量成果推斷，構(gòu)造線都位于相對(duì)低值區(qū)域，屬于斷裂型構(gòu)造，北西向構(gòu)造發(fā)育，從構(gòu)造線的組合部位以及北西和北東向構(gòu)造線位移的特點(diǎn)來(lái)看，北東、北西向構(gòu)造線屬于多期次構(gòu)造。兩期構(gòu)造將中東部的大部分異常切斷，部分構(gòu)造線的斷距比較大，形成寬度較大的負(fù)異常帶，正異常帶等值線扭曲比較嚴(yán)重。

對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行了基于數(shù)據(jù)層面的構(gòu)造、巖性界線、異常區(qū)域劃分，推斷測(cè)區(qū)可能存在的主要構(gòu)造約5處。從所推斷的全區(qū)構(gòu)造分布及其形態(tài)來(lái)看，本區(qū)構(gòu)造主要分布在測(cè)區(qū)中部，總體的構(gòu)造走向以北西為主，礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)體以火成巖為主，地質(zhì)體展布方向與測(cè)區(qū)內(nèi)推測(cè)的5處主要構(gòu)造的構(gòu)造方位線一致，間接證明了推測(cè)斷層存在的可能性（表2）。

本區(qū)的輝綠巖脈屬于后生巖脈，與侵入巖沒(méi)有直接關(guān)系，形成時(shí)間均比各類型侵入巖晚，是由大規(guī)模侵入成巖之后的殘漿活動(dòng)形成，少量與熱液活動(dòng)有關(guān)，侵入巖漿的殘漿充填于由磁法面積測(cè)量工作成果推測(cè)的5條北西向斷裂構(gòu)造所伴生的一系列次級(jí)斷裂及多級(jí)小斷裂中（包括伴生的張節(jié)理、剪節(jié)理，劈理及裂隙），脈巖走向均為北西向，從側(cè)面佐證了磁法掃面工作成果的正確性。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，類型較多，巖性較雜，從基性至酸性均有出露。對(duì)本區(qū)超貧磁鐵礦起重要作用的為晚古生代中期石炭紀(jì)晚石炭世侵入的包爾敖包輝長(zhǎng)巖體。

包爾敖包輝長(zhǎng)巖：呈不規(guī)則條帶狀斷續(xù)展布于包爾敖包—咸水井南1089高地一帶，東西綿延約10km，寬0m～ 800m，面積約2.5km2。該巖體侵入石炭系白山組火山巖中，其邊部多被早二疊世侵入巖吞噬破壞。

巖石類型主要為細(xì)—中粒輝長(zhǎng)巖，巖石呈灰黑色，變余細(xì)—中粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。由斜長(zhǎng)石（40%～50%）、輝石（45%～50%）及少量石英組成。斜長(zhǎng)石呈半自形板狀，具絹云母、綠簾石化，有的邊部具環(huán)帶。粒度0.35mm～4mm，中粒居多；輝石為單斜輝石，淺綠色、淺褐色半自形短柱狀，多被角閃石、陽(yáng)起石、綠簾石、黑云母、綠泥石取代，呈假象。粒度0.35mm～3mm，中粒稍多；石英呈它形粒狀，充填于上述礦物粒間，粒度0.25mm～1.5mm。副礦物為鈦磁鐵礦、榍石、磷灰石。

3.礦體地質(zhì)特征

3.1礦體地質(zhì)

在礦區(qū)范圍內(nèi)，分為兩個(gè)區(qū)，東南部C3磁異常范圍一區(qū)，西北部C1磁異常范圍二區(qū)。一區(qū)礦體分布在C3號(hào)磁異常中心部位，二區(qū)隱伏礦化體分布在C1號(hào)磁異常中心部位，礦（化）體的分布與高精度地磁異常的分布范圍相吻合。

一區(qū)內(nèi)共圈定了Ⅵ個(gè)超貧磁礦體，編號(hào)由北東向南西分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，礦體產(chǎn)于石炭紀(jì)輝長(zhǎng)巖體內(nèi)，礦體走向北西，傾向北東，傾角較陡。呈寬板狀、透鏡狀產(chǎn)出，賦礦巖石為輝長(zhǎng)巖（表3）。

二區(qū)磁化強(qiáng)度弱于一區(qū)，經(jīng)工程驗(yàn)證和取樣分析，僅見(jiàn)磁鐵礦化體，未能圈出超貧磁鐵礦體。

3.2礦石質(zhì)量

礦石呈黑綠色斑雜狀一塊狀構(gòu)造，礦石礦物呈稀疏浸染狀構(gòu)造；礦石礦物結(jié)構(gòu)特征為中細(xì)粒自形一半自形粒狀結(jié)構(gòu)，局部可見(jiàn)溶蝕結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。

3.3礦石類型

礦區(qū)中鐵的物相以磁鐵礦為主，其次為硅酸鐵、赤（褐）鐵、硫化鐵及碳酸鐵。

礦石自然類型按組成礦石的主要鐵劃分為磁鐵礦礦石；按礦石中脈石礦物劃分為輝長(zhǎng)巖型磁鐵礦石；按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃為浸染狀磁鐵礦石。

3.4圍巖與夾石

（1）圍巖：超貧磁鐵礦體產(chǎn)于石炭紀(jì)輝長(zhǎng)巖體內(nèi)，在輝長(zhǎng)巖體內(nèi)，圍巖品位接近礦體的最低邊界品位。圍巖與礦體界限不明顯，礦體與圍巖界線呈過(guò)渡關(guān)系。

（2）夾石：礦體一般較為連續(xù)，多數(shù)未見(jiàn)夾石，僅P1線3號(hào)礦體地表TC2見(jiàn)一層夾石，夾石厚度9.85m，夾石巖性為輝長(zhǎng)巖。P3線5號(hào)礦體地表TC3見(jiàn)4.00m的夾石，夾石巖性為輝長(zhǎng)巖。

3.5礦床成因簡(jiǎn)述

白山鐵礦區(qū)超貧磁鐵礦體，賦存于晚石炭世侵入的基性巖輝長(zhǎng)巖體中。礦體與輝長(zhǎng)巖體均為黑綠色斑雜狀一塊狀構(gòu)造，似斑狀結(jié)構(gòu)，二者界線成過(guò)渡關(guān)系。礦石自然類型為輝長(zhǎng)巖型超貧磁鐵礦石，即磁鐵礦含量較高的輝長(zhǎng)巖。含磁鐵礦輝長(zhǎng)巖巖漿在結(jié)晶分異過(guò)程中，由于重力作用的影響，磁鐵礦物相對(duì)富集而形成超貧磁鐵礦床，故礦床成因應(yīng)屬巖漿熔離分異型超貧磁鐵礦床。

超貧磁鐵礦體與磁異常對(duì)應(yīng)關(guān)系較好，因此磁異常是本區(qū)的間接找礦標(biāo)志。地表出露的輝長(zhǎng)巖體，是本區(qū)的直接找礦標(biāo)志。

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