內蒙古自治區豐鎮市臺子山一帶集寧巖群地層內磁鐵礦成礦潛力分析

康紅巖+劉竹+蘭天+佟慧玲

摘 要： 豐鎮臺子山一帶磁鐵礦位于內蒙古地區重要成礦帶之一的華北地臺北緣成礦帶，該成礦帶東南部豐鎮—興和一帶集寧巖群地層廣泛出露，研究該地區集寧巖群的航磁特征及成礦特征對今后找礦工作具有一定的指導意義

關鍵詞： 豐鎮臺子山磁鐵礦； 航磁特征； 集寧巖群地層

1. 研究區地質背景特征

研究區位于烏蘭察布市豐鎮市紅砂壩鎮境內，桑干河上游北側，大青山山脈中段南部前緣。

研究區古生代地層屬于華北地層大區（Ⅴ）—晉冀魯豫地層區（Ⅴ4）—大青山地層小區（Ⅴ43—2）。中、新生代地層區劃屬于山西地層區（4）—涼城地層分區（41）。出露地層為太古界、古生界、新生界。

研究區內大面積出露集寧巖群片麻巖組，為一套黑云矽線正長片麻巖、紫蘇斜長麻粒巖夾長石石英巖等組成。主要分布于研究區東北部。矽線榴石鉀長片麻粒巖為主要巖性，呈層狀產出，其中夾有淺色麻粒巖，巖石主要由鉀長石、條紋長石、矽線石、榴石、石英和斜長石組成。

研究區內巖漿巖發育，有超基性至酸性等各類巖石。巖體的總體形態及分布趨勢呈北東東向及北西向帶狀分布。主要受北東東向和北西向斷裂構造的控制。其中太古代巖體與區域構造線方向基本相一致。按其空間分布和巖體間相互關系，共劃分為四次侵入體。具體如下：

第一次侵入體：紫蘇輝長巖

分布于研究區西北，受區域北東向構造線控制，呈較規則的巖株侵入于太古代集寧群長石石英巖或片麻巖之中。組成巖體的巖石以灰、深灰或褐灰色細粒紫蘇輝長巖為主，其次是細粒輝長蘇長巖、蘇長巖及灰色細粒輝長巖。巖體多形成渾圓狀之丘陵地形。偉晶巖脈及花崗巖脈比較發育，與圍巖太古界（集寧群）之變粒巖和片麻巖接觸界線彎曲，關系漸變，呈巖株狀產出。可推測其剝蝕程度為中等。

第二次侵入體：淺灰褐色中—細粒似斑狀片麻狀花崗巖

巖體大面積分布于研究區內，為中深侵入體，呈不規則的巖基狀產出。組成巖體的巖石以淺灰褐色中—細粒似斑狀片麻狀含榴黑云斜長花崗巖和淺灰褐色中—細粒似斑狀片麻狀含榴黑云二長花崗巖為主。巖體風化后疏松，多形成低緩地形。巖體與圍巖界線比較平直，關系多為漸變或不清。偉晶巖脈及花崗巖脈比較發育，推測剝蝕程度為中等。

第三次侵入體：白色中—細粒片麻狀花崗巖

巖體較大面積分布于研究區內，呈不規則的巖株狀產出。其空間分布亦受區域性構造線方向控制，以北東東向的狹長條帶狀延伸為主。主要巖石為白色中—細粒片麻狀含榴石二長花崗巖和白色中—細粒片麻狀含榴石鉀長花崗巖。巖石風化后稍堅硬，而且形成的地形也稍高。巖體中偉晶巖脈及捕虜體比較發育。推測其剝蝕程度也稍淺。

第四次侵入體：灰白色細粒片麻狀花崗巖

分布于研究區西北部，北東東向狹長條帶狀延伸，呈巖株狀貫入較老巖體和硅線榴石片麻巖之中。主要巖石為白色細粒片麻狀含硅線黑云榴石二長花崗巖和灰白色細粒片麻狀含硅線榴石鉀長花崗巖。巖體侵入太古界集寧群硅線榴石片麻巖之中，往往使其成條痕及條帶狀構造。

2. 研究區地球物理特征

2.1 區域巖石物性特征

根據區域內主要巖石的磁性參數可見集寧群的片麻巖類磁性很強，幾乎與磁鐵石英巖類相同。原因是該類巖石中磁鐵含量普遍較高，含量（質量分數）5%～20%。具有良好的中小型鐵礦和大型超貧鐵礦的前景。

2.2 研究區磁異常特征及推斷分析

在研究區范圍內進行了1∶10000高精度磁法測量（測度100×40m），圈定出兩個主要復合的異常帶，呈近北東東—南西西向展布，異常編號分別為C1和C2；C1異常帶位于礦區中部，異常帶走向南西—北東，長近3000m，寬100m～300m，△Tmax=1317nT，△Tmin=-296nT，異常帶整體正負相伴，正異常在南部一側，負異常位于北側，剖面圖上顯示其水平梯度陡緩適中，為正常磁化異常。由于受后期構造或巖脈活動改造，該異常帶表現為由幾個較完整、規則的單獨異常構成，即C1-1，C1-2以及一些較小的沒有負異常相伴的獨立正異常閉合圈。C1異常帶分布在Ⅰ號礦化蝕變帶集寧巖群片麻巖組下巖段磁鐵礦化矽線黑云石榴斜長片麻巖地層中。異常的走向與集寧巖群片麻巖組下巖段磁鐵礦化矽線黑云石榴斜長片麻巖地層走向一致，為南西—北東走向。經推斷分析引起異常的地質體均為太古界集寧群片麻巖組下巖段磁鐵礦化矽線黑云石榴斜長片麻巖。

在C1-1磁異常區布設了探槽TC2、TC4進行了揭露，TFe最高12.01%，mFe最高2.71%。在C1-1磁異常區布設了鉆孔ZK001等鉆孔進行了深部驗證，鉆孔ZK001化學分析TFe最高位8.91%、mFe最高3.46%。其中在88.30m～96.30m處TFe平均7.87%、mFe平均2.08%。ZK002化學分析TFe最高位10.54%、mFe最高2.86%。其中在119.15m～137.15m處TFe平均9.86%、mFe平均2.20%。ZK004化學分析TFe最高位10.61%、mFe最高3.95%。其中在212.15m～228.15m處TFe平均9.87%、mFe平均2.13%。

C1-2異常，亦由2個閉合圈組成，西南側小異常，呈梨狀，西南側大東北側小，西北的負異常相伴，東北側的異常閉合圈較大，且向東北向延伸，數值逐步降低，分別向西北、東南向分岔，逐步融于背景場。

在C1-2磁異常區布設了P5、P6地質、高精磁法綜合剖面。以P6剖面為例，剖面，正異常范圍較小，高值點僅幾個，且向南迅速衰減，而負異常亦值接近圍巖基本場，僅略低背景場、不連續。推斷此處礦物含量較低，受后期構造影響，破碎嚴重，礦體連續性不好。經異常查證，引起異常的地質體也為太古界集寧群片麻巖組下巖段磁鐵礦化矽線黑云石榴斜長片麻巖。

C2異常帶位于研究區區偏南部，異常帶走向南西-北東，長近3000m，寬100m～300m，△Tmax=1311nT，△Tmin=-513nT，異常帶基本上整體正負相伴，正異常在南部一側，負異常位于北側，剖面圖上顯示其水平梯度陡緩適中，其中個別異常梯度較大，出現鋸齒狀為近地表磁化體異常反應。由于受后期構造或巖脈活動改造較為強烈，該異常帶表現為由幾個較完整、走向不夠規則的多異常中心和峰值異常構成，即C2-1，C2-2，C2-3等。這幾個小的異常呈總體由多處次級異常疊加而成，各次級異常以透鏡狀產出長軸北西向順勢分布，成串珠狀稀疏排列共同組成帶狀異常北東南西向延伸。東北側異常數值較低，范圍較廣，推斷認為異常受構造控制、影響，造成磁性體不連續。

C2異常主要分布在Ⅲ號礦化蝕變帶含石英角閃輝長巖脈巖上及其與弱片麻狀黑云石榴二長花崗閃長巖的接觸帶附近。

P7地質、高精磁法綜合剖面，正負異常相伴較好，正異常范圍亦較大，地表出露情況良好，褐鐵礦化明顯，進行了異常查證，地表引起磁異常的地質體為含石英角閃輝長巖，提供了較好的找礦信息。

磁異常分析推斷

縱觀磁異常平面等值線圖和磁法測量剖面圖以及標本物性、地質測量成果，綜合分析認為C1和C2異常帶分別對應一個走向近北東-南西的帶狀磁性地質體，應為太古界含磁鐵片麻巖巖段地層和石英角閃輝長巖。二者分不同地段頂部埋深不同，有些出露地表。

分析磁異常平面分布特征，推斷工作區中部存在一個較大規模的斷裂構造活動，該構造帶走向北西，從南至北，縱貫測區，其南部無論強度、范圍比北部都要大一些，導致南部磁性地質體異常C2-2，C2-3呈現菱形異常體特征。

3. 礦化體地質特征

經1∶10000地質測量及山地工程揭露在研究區中部和南東部發現了三條礦化蝕變帶，其中Ⅰ號礦化蝕變帶表現為磁鐵礦化，出露于太古代侵入巖與太古界集寧巖群片麻巖組下巖段地層的接觸帶上；Ⅱ號礦化蝕變帶、Ⅲ號蝕變帶表現為褐鐵礦化，巖石為褐鐵礦化石英角閃輝長巖。

Ⅰ號礦化蝕變帶與C1-1磁異常相對應，出露于研究區中西部，規模較大，礦化蝕變帶賦存于太古界集寧巖群片麻巖組下巖段地層磁鐵礦化矽線黑云石榴斜長片麻巖。巖石強烈混合巖化。巖石弱磁鐵礦化。礦化蝕變帶總體走向59°，傾向北西，傾角50°～70°。長度1km左右，寬約200m左右，沿呈北東—南西、東—西向的溝谷兩側，斷續出露，此北東—南西、東—西向的溝谷推斷為斷裂帶（F1、 F3）。巖石具弱磁鐵礦化。巖石呈灰、深灰或褐灰色及灰紫紅色，花崗變晶結構，片麻狀構造。巖石片麻理裂隙面見磁鐵礦。

Ⅱ號礦化蝕變帶出露于C2磁異常的北端。侵入于太古代黑云石榴二長花崗閃長巖侵入巖體中。巖石為褐鐵礦化石英角閃輝長巖。礦化蝕變帶走向65°，傾向155°。傾角在70°左右。長度300m以上，寬約30m左右，巖石具褐鐵礦化。巖石呈灰、深灰，細粒結構，塊狀構造。巖石裂隙表面見褐鐵礦較強。

Ⅲ號蝕變帶與C2磁異常相對應，侵入于太古代黑云石榴二長花崗閃長巖侵入巖體中。蝕變帶巖石為褐鐵礦化石英角閃輝長巖。礦化蝕變帶走向153°，傾向243°，傾角53°左右。長度300m左右，寬約80m左右，巖石具強烈褐鐵礦化。巖石呈灰、深灰，細粒結構，塊狀構造。在地表覆蓋的殘坡積物中局部揀到偉晶巖型塊狀磁鐵礦石。

4. 集寧巖群片麻巖潛力分析

通過提取研究區內航磁異常的解譯推斷、鉆孔、槽探驗證情況認為：引起臺子山一帶區域航磁異常及研究區里的C1和C2磁異常帶的主要原因是太古界集寧巖群片麻巖組下巖段地層磁鐵礦化矽線黑云石榴斜長片麻巖及褐鐵礦化石英角閃輝長巖。通過對該典型礦床的研究，對今后在該區域通過磁異常特征及區域構造特征尋找賦存于集寧巖群地層及太古代侵入巖出露區的磁鐵礦具有指導意義。

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