內蒙古烏拉特前旗白泥井礦區鐵礦地質特征及找礦標志

張 勇

內蒙古自治區有色地質勘查局五一一隊 巴彥淖爾 015000

1.礦區地質概況

白泥井礦區位于內蒙古自治區烏拉特前旗政府所在地西山嘴鎮東35km，行政區劃隸屬烏拉特前旗額爾登布拉格蘇木管轄。其地理坐標為：東經：109°00′00″～109°02′15″，北緯：40°47′15″～40°50′00″。大安礦業公司于2008年至2010年對烏拉特前旗白泥井地區的鐵礦進行普詳聯查工作。并于2010年2月提交《內蒙古自治區烏拉特前旗白泥井礦區鐵礦詳查報告》。報告提交鐵礦資源儲量總礦石量：260.91萬t，平均品位：TFe 21.64%、mFe 17.07%。

1.1 區域地質背景

白泥井礦區大地構造位置處于華北地臺（Ⅰ）內蒙臺隆（Ⅰ2）之陰山斷隆（Ⅰ22）。勘查區位于烏拉山復式背斜北翼，呈一向北東傾斜的單斜構造，地層走向近東西，傾向北東。斷裂構造以東西、北東向為主。勘查區地層區劃隸屬華北地層大區晉冀魯豫地層區陰山地層分區大青山地層小區，該區主要出露中太古界烏拉山群變質巖系，和第四系沉積層。區域內巖漿巖分布廣泛，主要為太古代晚期和二疊紀侵入巖，侵入于中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）黑云斜長片麻巖與黑云角閃斜長片麻巖中，走向與區域構造線基本一致。本區礦產豐富，有烏落托溝磁鐵礦、西沙德蓋鉬礦、哈德門溝金礦及花崗巖石材礦等。

1.2 礦區地質

勘查區地層區劃隸屬華北地層大區晉冀魯豫地層區陰山地層分區大青山地層小區。勘查區內地表無基巖出露，探礦工程中見中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）黑云角閃斜長片麻巖分布，第四系沖洪積層不整合覆蓋于中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）之上。第四系沖洪積層（Q4pal）分布于勘查區內河流溝谷中。構造以單斜構造為主，礦區內巖漿巖不發育，探礦工程中僅見中太古代花崗巖（Ar2）分布。

1.2.1 地層

勘查區內出露地層主要為第四系沖洪積層（Q4pal），探礦工程中及勘查區外圍南部見中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）黑云角閃斜長片麻巖分布，第四系沖洪積層不整合覆蓋于中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）之上。第四系沖洪積層（Q4pal）分布于勘查區內整個區域中。

（1）中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）

巖性為黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖。灰、灰白色，粒狀變晶結構，片麻狀構造。主要由斜長石（含量約40%）、條紋長石（含量約10%）、石英（含量約15%）、黑云母（含量約15%）及少量角閃石、石榴石等礦物組成，局部含有堇青石及矽線石等礦物，石榴石與黑云母往往呈反消長關系，石榴石增多時，黑云母隨之減少使巖石色調變淺，而黑云母增加時，石榴石相應變少，其巖石色調也就變暗，石榴石為鐵鋁榴石，呈星散狀或團塊狀分布于巖石中。該地層由區域變質作用形成，變質程度較深，片麻理發育。

地層走向近東西，總體傾向南南西，局部傾向北，傾角65°～85°。礦區內地層總體傾向與區域地層傾向相反。在勘查區南部大面積產出，最大厚度約1，800m，該地層是本區鐵礦體的主要賦存層位，礦體呈似層狀賦存于黑云角閃斜長片麻巖中，其產狀與圍巖基本一致。

（2）第四系全新統沖洪積層（Qhpal）

全區廣布，由砂礫石層和粘土層組成，砂礫石層中礫石成分為角閃斜長片麻巖、閃長巖、花崗偉晶巖等。覆蓋于基巖之上的第四系沖洪積層厚度為68.60m～267.97m。其中，砂礫石層厚度一般33.27m～111.81m；粘土層厚度一般8.07m～166.30m。

1.2.2 構造

勘查區內構造簡單，烏拉山群第三巖組片麻巖總體為一單斜構造，走向近東西，總體傾向南西，局部有所變化，傾角60°～85°，由于經受多次構造運動的影響，巖層小扭曲構造較發育。勘查區內未見有規模較大的斷層，僅見有一些小的層間滑動面，對礦體的影響不大。

1.2.3 巖漿巖

勘查區內探礦工程中僅見中太古代花崗巖（Ar2）分布。該侵入巖出露于勘查區南部邊界附近，呈條帶狀SEE向展布，區內出露長約1，500m，寬300m～500m，北西端在勘查區中部為第四系覆蓋，向南東延伸出區。巖性為片麻狀黑云母二長花崗巖，粉紅色，中細粒狀花崗變晶結構，片麻狀構造，主要由斜長石（含量約30%）、鉀長石（含量約25%）、石英（含量約30%）、黑云母（含量約15%）等礦物組成。該巖體經受長期的變質作用，片麻理發育，侵入于中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）黑云角閃斜長片麻巖中，與圍巖界線清晰，對礦體未產生影響。

1.2.4 地球物理特征

通過高精度（△T）磁測工作，依據全區磁場分布特征，白泥井礦區劃分出較好異常帶2處，異常編號分別為C1-2、C2。測區內磁異常總體呈北西西向條帶狀展布，異常走向分布明顯，強度較高。

C1-2號異常：異常強度高，幅值由2，000nT變化為2，600nT，沿走向延伸長度較大且穩定，異常呈“豆莢”狀，向東西逐漸尖滅。異常連續延長約1，200米，寬度在300米左右，綜合推斷異常埋深180米左右。該異常對應的詳查區為北礦段。在該異常帶上依據異常特征，沿異常帶走向施工的 ZK200-1～ZK214-1 號 孔 ，除 ZK205-1、ZK206-1、ZK212-1、ZK214-1號孔未見礦外，均見到了鐵的工業礦體，對應的礦體編號為1～17號。

C2號異常：異常經下延80米處理后圈閉的異常幅值由3，200nT變化為5，000nT，變化幅值較大，綜合推斷異常埋深100米左右。異常呈“豆莢”狀，向北西向逐漸尖滅，向南東延伸至測區外，異常長度700米，寬度200米，異常南傾，傾角大于80度。異常的中西段為鐵礦詳查的主要地段，對應的隱伏礦體為1-25號礦體，而且異常東段礦體厚度大，與推斷結果相符。該異常對應的詳查區為南礦段。

由異常驗證可知，異常范圍與礦體位置相吻合。礦體多呈小型似層狀或透鏡狀，△T大于2，000nT的異常分布地段與礦體賦存地段基本吻合，反映出礦體沿走向不連續的特點。

2.礦體地質特征

白泥井礦區鐵礦產于變質巖中成因類型為沉積變質型鐵礦床，礦體賦存于中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3）黑云角閃斜長片麻巖中，礦體產狀與圍巖基本一致。白泥井礦區內南北兩個礦段共圈定42條鐵礦體，其中南礦段分布有1-25號礦體，編號為1-25；北礦段分布有1-17條礦體，編號為1-17。兩個礦段的礦體均為隱伏礦體。

其中以南礦段1號礦體、北礦段13號礦體規模最大，現分述如下：

2.1 南礦段1號礦體

位于南礦段詳查區，分布于101線左側，101-100線間及其100線右側。礦體連續長150m，為隱伏礦體，賦存標高1，022.5m～1，083.5m；礦體由西向東于101線由ZK101-1、ZK101-2控制，100線由ZK100-1、ZK100-2控制。于100線沿礦體傾向上下兩鉆孔間控制斜深約49m左右。根據各工程采樣分析結果，礦體形態為西部較薄，向東段變厚的似層狀，沿傾向厚度較穩定。一般礦體與圍巖界線較清晰，局部呈漸變關系。礦體的賦礦巖性及頂、底板巖性為黑云角閃斜長片麻巖及其變種，局部含石榴石。礦體走向近東西，傾向SSW，傾角由47°～52°，平均50°，礦體由東向西傾角變陡；深部工程礦體礦石品位TFe 23.80%～25.80%、mFe 12.23%～21.34%，平均品位TFe24.49%、mFe17.04%。礦體厚度由3.24m～10.50m，總體平均厚度5.94m，厚度變化系數（Vm）為67.00%，厚度變化中等；礦石品位TFe變化系數（Vc）為5.00%，mFe品位變化系數（Vc）為27.00%，有用組分分布均勻。

2.2 北礦段13號礦體

位于北礦段詳查區的中東部，分布于200線左側，200-202線間及其202線右側。該礦體控制部位礦體連續長為150m，為隱伏礦體，賦存于標高795.7m～875m；礦體由西向東于200線由ZK200-1、ZK200-2號孔控制，202線由ZK202-1、ZK202-2號孔控制；于202線沿礦體傾向上下兩孔間控制礦體斜深45m。根據各工程采樣分析結果，礦體形態為由西部向東端厚度較穩定的似層狀，沿傾向厚度也相對較穩定。一般礦體與圍巖界線較清晰，局部呈漸變關系。礦體的賦礦巖性及頂、底板巖性為黑云角閃斜長片麻巖、花崗片麻巖及其變種，局部含石榴石且有花崗巖脈的侵入。礦體厚度變化由2.00m～2.77m，平均2.37m；品位為TFe 19.06%～23.13%，mFe 12.98%～17.97%，平均品位TFe 21.10%，mFe 15.48%。厚度變化系數（Vm）為8.00%，厚度變化小，屬簡單；礦石品位TFe變化系數（Vc）為10.00%，mFe品位變化系數（Vc）為16.00%，有用組分分布均勻。礦體走向282°近于東西向，傾向SSW，傾角50°～65°，平均為58°，礦體傾角由西向東變陡，礦體傾角變化較大。

2.3 礦石的物質組分及結構構造

礦石的礦物成分比較簡單，金屬礦物以磁鐵礦為主，含量為12.00%～31.10%；赤鐵礦和褐鐵礦少量，含量為0.5%～3%；黃鐵礦含量甚微，含量為0.05%～0.50%；脈石礦物以角閃石（含量約20%～40%）、長石（含量約15%～30%）、石英（含量約10%～40%）為主，其次為黑云母（含量約8%～15%），少量石榴子石及碳酸鹽礦物。

礦石礦物結構特征主要為自形——半自形粒狀變晶結構。磁鐵礦多以半自形——它形粒狀晶產出，呈浸染狀分布，散粒狀居多，部分為連晶，礦物粒徑大小不一，多數分布于0.04mm～0.40mm之間，個別細粒則小于0.04mm，呈包裹體形式嵌布于脈石礦物中，其含量相對較少；同時有少量磁鐵礦不同程度地被赤鐵礦交代，而形成半假像赤鐵礦。礦石呈青灰——深灰色浸染狀構造，部分礦石則呈條帶——似條帶狀構造。

2.4 礦石的化學成分

礦石中主要化學成分為硅和鐵的氧化物，其次是鋁的氧化物。鐵和硅的氧化物共占84.12%。礦石中除有用元素鐵外，其他有用組分含量極低，均未達到伴生有用組分綜合利用指標，無綜合利用價值。礦石主要化學成分見表1。

2.5 礦石的自然類型及品級

礦石的自然類型按組成礦石的主要鐵礦物劃分為磁鐵礦礦石，按礦石中主要脈石礦物劃分為閃石石英型磁鐵礦礦石與閃石長石型磁鐵礦礦石，按構造特征劃分為浸染狀磁鐵礦礦石。礦區礦石平均品位：TFe 21.64%、mFe 17.07%。說明礦石鐵含量較低，屬（低）貧鐵礦石。

3.礦床成因類型及找礦標志

3.1 礦床特征及成因類型

礦體呈層狀、似層狀產于中太古界烏拉山群淺色片麻巖中，與圍巖產狀一致，呈整合接觸。礦石具明顯的沉積變質結構構造特征，如自形——半自形——它形粒狀變晶結構，浸染狀、條帶狀構造。礦體與圍巖同時遭受了區域變質作用，礦石與圍巖中均可見石榴石呈自形——它形晶普遍分布，圍巖中綠泥石化較普遍，局部見綠簾石化。綜上所述，礦床成因類型為沉積變質型鐵礦床。

3.2 找礦標志

（1）地層標志：磁鐵礦化黑云角閃斜長片麻巖為含礦層，鐵富集部位即構成礦體。

（2）物探異常：磁鐵礦為主要礦石礦物，稍具規模的鐵礦體即能形成磁異常，因此航磁和地面磁測異常均為直接找礦標志。

表1 白泥井礦區鐵礦石主要化學成分分析結果表

[1]李文國,等.內蒙古自治區巖石地層［M］.武漢.中國地質大學出版社.2009。117-118.

[2]李錫榮，倫志強.內蒙古自治區區域地質志［M］.北京.地質出版社.1991.573-584.

[3]李榮祥，郝通順，張有利等.內蒙古自治區烏拉特前旗白泥井礦區鐵礦詳查報告［R］2010.10-42.