淺析內蒙古自治區阿拉善左旗某超貧磁鐵礦地球物理特征及找礦

周蕾蕾

摘要：文章通過對內蒙古自治區阿拉善左旗某超貧磁鐵礦地質特征及地球物理特征進行研究，在大致查明了區內地層和巖性條件同時，對該地區地球物理特征與成礦之間關系進行簡單梳理，希望為該地區找礦提供指導。

關鍵詞：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.區域地質特征

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

1.1地層

區內地層主要見新太古界的烏拉山群；下元古界的色爾騰山群；古生界二疊系下統大紅山組；第四系更新統及全新統。

1.2構造

本區大地構造位于華北地臺（Ⅰ）—阿拉善臺隆（Ⅰ1）—巴音諾爾公斷隆（Ⅰ12）。區內構造活動強烈，褶皺、斷裂十分發育，主要構造線走向總體上以北東為主，局部為近東西向，北西向。

褶皺構造：主要見于白堊系下統廟溝組地層中，區內表現為一單斜，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20°～35°。

斷裂構造：區域斷裂構造發育，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

本區巖漿巖較發育，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粒輝長巖、橄欖輝長巖，分布于區域的中部，呈巖株狀產出，侵入于下元古界色爾騰山群地層。

中性巖漿巖：主要為三疊紀中性閃長巖，分布于區域的中西部，呈透鏡狀侵入于元古代輝長巖體中。灰白色，巖石顆粒較大，多呈中粗粒結構，斜長石含量超過90%。

酸性巖漿巖：（1）三疊紀二長花崗巖：僅在區域西北角有部分出露，呈巖株狀產出，部分被第四系更新統洪積砂土、砂礫石及全新統風積砂覆蓋。（2）三疊紀花崗巖：中細粒黑云母花崗巖或中細粒角閃石花崗巖，出露范圍較大，主要分布于區域中部及西北部，呈巖株狀產出，中部巖體與下元古界色爾騰山群地層及元古代輝長巖呈侵入接觸，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大紅山組地層中。

脈巖：區內脈巖較發育，主要有花崗巖脈、閃長玢巖脈及輝綠巖脈，其分布與區內所見斷裂構造多有成因聯系。

1.4區域地球物理特征

1972年—1973年，地質部航空物探大隊907隊在寧夏北部地區進行1∶5萬航測，在該區發現多處航磁異常，其中2號異常的全部，3號異常、7號異常的部分在本區域內。

2號異常位于草湖拉陶勒蓋東北約3km處，異常呈橢圓形，最大強度1300γ，經地面檢查其地磁異常與航磁特征相似，表現為跳動劇烈之正異常，北側伴有負異常，強度-700γ～-800γ，地磁異常寬2km，最大強度5700γ。異常區地表出露大片元古代輝長巖，巖體分異明顯，由中心向邊緣顆粒由粗變細，部分含橄欖石為橄欖輝長巖。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，規模較小。

3號、7號異常強度較小，下元古代片麻巖、三疊紀花崗巖及第四系更新統洪積層，未做地表工作。

2.礦區地質

2.1地層

礦區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片麻巖，小范圍出露于礦區西北角。

第四系全新統：大面積分布于礦區，主要為風積砂。

2.2構造

礦區內見有一條較大斷裂出露，斷裂構造位于礦體西側，對礦體無影響。

F1平移斷層：呈近東西向展布于礦區中西部，發育于中元古代的輝長巖體中。斷層性質屬平移斷層，斷層長約1000m，寬80m，傾向0°～3°，傾角78°～80°。破碎帶內巖石呈紫紅色，沿斷層有磁鐵礦體產出，局部見斷層角礫巖。

2.3巖漿巖

礦區內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：大面積分布于礦區的北部、西部及南部，侵入于元古代中細粒輝長巖中，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，塊狀構造，以等粒結構為主，局部為似斑狀結構。巖石主要由鉀長石（約45%）、斜長石（20%）、石英（約30%）組成，其次為黑云母（少于1%）及微斜長石（約4%）。該巖體對礦體無破壞作用。

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

3.礦區磁異常特征

2008年6月，在礦區及其外圍部分區域開展了1∶1萬高精度磁法測量工作，完成測量面積11.30km2，實測物理點2831個，檢查點99個。

磁法測量成果資料顯示：本區磁異常主要分布于輝長巖體中，磁場強度總體較高，屬強磁異常區，最高強度近5000nT，負異常極值為-2400nT，以正磁場為主，反映區內分布的各類巖石鐵磁性物質含量相對較高。主要分布在中東區，范圍較大，約占總面積的3/5，由呈窩狀、心形、串珠狀等不同形態的子異常組成，大致為一略傾斜的葫蘆形異常區。各異常具體分布及特征見表1。

本區高精磁異常特征總結如下：

（1）測區異常強度普遍較高，不同形狀的異常極值均大于2000nT。多數異常等值線較密集，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，受構造控制明顯。

（3）磁異常表現為分區、分帶的特征，由西向東依次為正常場、負值區再到高值區，反映出區內不同巖性和地層和構造的分布規律。

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

本礦區磁異常即1972年—1973年，地質部航空物探大隊907隊在寧夏北部地區進行1∶5萬航測時發現的2號異常。

4.礦床地質特征

4.1礦體特征

（1）礦體賦存部位

礦區內鐵礦經地質取樣分析屬于超貧磁鐵礦床，其成因類型應為巖漿晚期結晶分異形成的鐵礦床，礦體以似層狀產出于中元古代的輝長巖體中，地表露頭較好。礦區經地質工作查明工業礦體1條（Fe1），其規模為中型礦體，產狀近水平。礦體主要分布于礦區東南部，含礦母巖為含磁鐵礦輝長巖。根據其產狀確定其適合露天開采。

4.2礦體地質特征

Fe1：總體呈近南北向展布于礦區南東部。礦區內地表連續出露長約1400m，最寬處約344m，控制礦體最大深度133m。礦體形態呈似層狀，產狀水平。

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

沿走向及垂深兩個方向礦體的mFe品位無明顯變化。圍巖與礦體產狀一致。頂底板巖性均為輝長巖。巖石主要由輝石及斜長石組成，見少量角閃石。總之，超貧磁鐵礦屬于形態構造簡單，品位和厚度穩定的易選礦石。

4.3礦石質量特征

礦石組構特征：稀疏浸染狀構造；自形—半自形粒狀結構、它形粒狀結構、共結邊結構、聚片雙晶晶粒內部結構、脈狀-網脈狀結構、尖角狀結構、交代殘余骸晶結構、交代假象結構等。

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%。全礦區磁性鐵（mFe）平均品位為8.34%。

（2）伴生有益組分

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

（3）有害組分

根據組合樣分析結果，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%。根據煉鋼、煉鐵用鐵礦石一般工業指標要求，有害組分S及P2O5含量低于規范要求，而SiO2含量則超出規范要求≤18%的指標要求，需選礦降低。

4.5礦石類型

（1）礦石的自然類型

根據光片鑒定及物相分析結果，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為赤褐鐵—弱磁鐵礦復合礦石。

（2）礦石的工業類型

①根據鐵礦石工業指標要求及礦區磁性鐵品位（全礦區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，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，以公式：ω（mFe）/ω（TFesiFe-sfFe-cFe）計算，結果為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）計算，比值為0.35，小于0.5，屬酸性礦石。

5.礦床成因及找礦標志

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

在找礦過程中首先推薦尋找輝長巖巖體及中酸性花崗巖巖體，其次觀察巖體顏色，經與礦區基巖露頭顏色對比發現其顏色越深者成礦可能性越大，對應礦體磁性鐵含量越高；再者礦體風化后的顏色普遍為草黃色，為礦區主要找礦標志。

參考文獻：

[1]李軍旗.鐵礦成礦地質特征淺析[J].礦產勘查. 2013（5）：360-364.

[2]李宗瑾.超貧磁鐵礦成因分析[J].西部資源. 2012（7）：17-18.

[3]內蒙古自治區地質調查院.內蒙古1∶20萬黑鷹山幅區域重力調查技術說明書[M]. 2002.

[4]嚴良俊，胡文寶，姚長利.重磁資料面積處理中的濾波增強技術與應用[J].勘探地球物理進展， 2006. 29（4）：102-104.