內(nèi)蒙古白云鄂博鐵礦深部探礦構(gòu)造特征分析

郭聰祥 劉 云

包鋼勘察測繪研究院 包頭 014000

白云鄂博礦床是一座集鐵、鈮、稀土等多金屬為一體的超大型礦床。自1927年發(fā)現(xiàn)以來，先后有大量中外地質(zhì)專家學(xué)者和地勘單位對白云鄂博礦床進(jìn)行了地質(zhì)研究與勘查工作，為開發(fā)利用白云鄂博礦提供了可靠的地質(zhì)資料，為建設(shè)包鋼奠定了堅實的原料基礎(chǔ)。但以前工作均在礦床淺部進(jìn)行工作，隨著礦床的不斷開發(fā)揭露和探礦技術(shù)的進(jìn)步，接合近幾年深部勘探實踐，認(rèn)為在主東礦深部礦體分布延伸很深的單斜構(gòu)造，且存在較多的資源儲量。

1.白云鄂博礦區(qū)礦床地質(zhì)概況

白云鄂博礦床位于內(nèi)蒙古地軸的北部邊緣，內(nèi)蒙古中部地槽褶皺帶的過渡帶中，屬于華北大陸板塊的北緣與蒙古板塊的連接處。礦區(qū)內(nèi)出露最老的地層為新太古界色爾騰山巖群，由變質(zhì)砂巖、綠色片巖、黑云母片巖、片麻巖、混合巖等組成。中新元古界白云鄂博群不整合其上，主要由石英巖、淺、暗色板巖及碳酸鹽等組成，分為9個巖組，20個巖段。礦區(qū)內(nèi)只出露下部的4個巖組，總厚3,000余米。白云鄂博鐵、鈮、稀土礦床主要賦存在H8白云巖與H9板巖的過渡帶中。根據(jù)鐵的邊界品位圈定為主礦、東礦、西礦和東介勒格勒等鐵礦體群，分布于都拉哈拉與阿布達(dá)之間，東西長16km，南北寬約3km。礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，礦體中的層理及條帶狀構(gòu)造的產(chǎn)狀亦與圍巖一致[1]。分主礦，東礦，東介勒格勒鐵礦及西礦。（具體見圖1）

2.白云鄂博鐵礦主東礦地質(zhì)工作簡述及開采現(xiàn)狀

2.1 白云鄂博主東礦鐵礦地質(zhì)成果簡述

圖1

1954年214地質(zhì)隊提交《內(nèi)蒙白云鄂博鐵礦主東礦地質(zhì)勘探報告》，提出白云鄂博礦床為一集鐵、鈮、稀土于一體的超大型礦床。主礦礦體最寬處在第7勘探線和第8勘探線剖面之間，其中在第8勘探線剖面向下延伸最大，為970 m；東礦礦體最寬處在第21勘探線和第23勘探線剖面之間，其中在第21勘探線剖面向下延伸最大，控制為890m。

2.2 開采現(xiàn)狀

白云鄂博鐵礦主、東礦境界內(nèi)圈定礦量4.2億噸，自1957年開采以來，已經(jīng)過五十多年的開采，累計采出鐵礦石2.9億噸，剝離巖石5.0億噸，多年來都是根據(jù)“以鐵為主，綜合利用”的方針進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)。目前，白云鐵礦采用露天開采，鐵——公路——膠帶聯(lián)合開拓運輸?shù)拈_采方式，礦石邊界品位20%，入選品位32.5%，主礦年生產(chǎn)能力700萬噸/年，現(xiàn)在最低開采水平1，500m，東礦500萬噸/年，現(xiàn)在最低開采水平1，390m。然而，隨著礦山生產(chǎn)能力的達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，白云鄂博鐵礦主東礦地質(zhì)儲量以1，200萬噸/年的速度減少。目前，東礦露天開采服務(wù)年限已不足5年，為其尋找接替資源勢在必行。因此，對白云鄂博礦床深部開展探礦工作非常有必要，一方面可摸清礦床在深部的賦存情況及質(zhì)量，另一方面為白云鄂博礦床今后的開發(fā)利用提供決策依據(jù)。

3.白云鄂博鐵礦主東礦深孔探礦

3.1 東礦深孔探礦構(gòu)造特征分析

從2005年起，國家投資20億元扶持資源危機礦山，在其深部和外圍進(jìn)行找礦工作，旨在挖掘礦山資源潛力，擴大礦山儲量或發(fā)現(xiàn)新的礦床，延長礦山服務(wù)年限。2005年包鋼公司自行投資，在東礦上盤實施鉆探工程共計6個孔，鉆孔最深達(dá)805.65m，初步探明礦體向下延深較深，且礦體厚度較大，有繼續(xù)向深部延伸的可能。2006年，在原地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對礦床深部進(jìn)行資源潛力挖掘的探礦工程,共完成鉆孔21個。2013年中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查工作項目對主東礦深孔找礦進(jìn)行資助，項目編號為12120114084801號。東礦完成深部探礦工程施工鉆孔最深達(dá)1，776m，共計完成深孔3萬余米，見礦率90%，證明了東礦體向下延深較深，且礦體厚度變化不大。本次勘查提交鐵礦新增的資源儲量億噸以上，共伴生稀土礦（TR2O3）金屬量氧化物總量數(shù)百萬噸,共伴生鈮礦（Nb2O5）金屬量氧化物總量十多萬噸，取得了很大的成果。此次探礦證明東礦鐵礦體呈單斜構(gòu)造傾伏存在，且延深很深，東礦深部存在較多的資源儲量。此次勘探并證明了東礦礦體與東介勒格勒礦體關(guān)系為兩個成礦帶成礦，兩個成礦帶鐵礦均尖滅于白云巖核部的板巖的捕擄體中。東礦深部向斜核心仍為含稀土白云巖，但鐵礦化變得沒有了。

3.2 主礦深孔見礦的可能性

類比東礦單斜構(gòu)造的特征，因主礦鐵礦體上部規(guī)模巨大最大（比東礦規(guī)模大），推測其下部鐵礦體可能延深很大，由此可以判斷主礦礦量將大幅度的增加。現(xiàn)包鋼正在進(jìn)行主礦深孔探礦施工。

4.對白云鄂博礦床深部探礦的認(rèn)識和建議

通過近年對主礦、東礦深部開展的探礦工作和前人資料，有以下幾方面的認(rèn)識：

（1）根據(jù)東礦深部探礦成果、在東礦深部單斜延深，為存在較大的鐵礦體。以往的鉆探工程控制斜深一般300m～400m，少數(shù)500m～600m，現(xiàn)找礦控制礦層深度為1，700余米，發(fā)現(xiàn)礦體深部鐵礦體品位變低，且逐漸尖滅，但仍存在稀土礦化現(xiàn)象。

（2）白云鄂博礦床曾有特種高溫?zé)嵋海?］、巖漿碳酸巖[6]、沉積變質(zhì)——熱液疊加[7]等多種成因觀點。經(jīng)多年地質(zhì)研究與深孔探礦實踐證實，它們均具有一個共同的特點，即礦床的形成表現(xiàn)出“沉積成礦”的主體成礦過程，礦體在空間上呈巨大的層狀、似層狀展布，且較穩(wěn)定，沿走向和傾向礦體厚度和礦石品位變化均較小。白云鄂博鐵礦東礦找礦鉆孔是沿一定層位和巖相布設(shè)的，深孔見礦率達(dá)90%。充分證明沉積的觀點正確。因此，“沉積成礦”概念的建立和層位、巖相特征的確定，是本區(qū)最重要最直接的找礦依據(jù)。

（3）依據(jù)現(xiàn)找礦成果，主東礦之間礦體關(guān)系情況不明，以后應(yīng)加強這方面的研究工作，為深部找礦增加資源儲量及礦床進(jìn)一步開采打下良好的基礎(chǔ)。

5.結(jié)論

根據(jù)上述情況，筆者認(rèn)為，白云鄂博鐵礦主東深部應(yīng)為鐵礦體的單斜構(gòu)造控礦，且延深很深，主東礦下部存在巨大的鐵礦石資源儲量。

[1]241地質(zhì)隊.1954.《內(nèi)蒙白云鄂博鐵礦主東礦地質(zhì)勘探報告》.

[2]中國有色總公司.1987.《內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市白云鄂博鐵礦西礦資源儲量勘探報告》.

[3]陶克捷楊主明張培善王文志白云鄂博礦區(qū)周圍火成巖碳酸巖巖墻地質(zhì)特征［J］地質(zhì)科學(xué)33（1）73-83.

[4]中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所，白云鄂博礦礦床地球化學(xué)，科學(xué)出版社，北京1988.