内蒙古自治区丰镇市台子山一带集宁岩群地层内磁铁矿成矿潜力分析

康红岩+刘竹+兰天+佟慧玲

摘 要： 丰镇台子山一带磁铁矿位于内蒙古地区重要成矿带之一的华北地台北缘成矿带，该成矿带东南部丰镇—兴和一带集宁岩群地层广泛出露，研究该地区集宁岩群的航磁特征及成矿特征对今后找矿工作具有一定的指导意义

关键词： 丰镇台子山磁铁矿； 航磁特征； 集宁岩群地层

1. 研究区地质背景特征

研究区位于乌兰察布市丰镇市红砂坝镇境内，桑干河上游北侧，大青山山脉中段南部前缘。

研究区古生代地层属于华北地层大区（Ⅴ）—晋冀鲁豫地层区（Ⅴ4）—大青山地层小区（Ⅴ43—2）。中、新生代地层区划属于山西地层区（4）—凉城地层分区（41）。出露地层为太古界、古生界、新生界。

研究区内大面积出露集宁岩群片麻岩组，为一套黑云矽线正长片麻岩、紫苏斜长麻粒岩夹长石石英岩等组成。主要分布于研究区东北部。矽线榴石钾长片麻粒岩为主要岩性，呈层状产出，其中夹有浅色麻粒岩，岩石主要由钾长石、条纹长石、矽线石、榴石、石英和斜长石组成。

研究区内岩浆岩发育，有超基性至酸性等各类岩石。岩体的总体形态及分布趋势呈北东东向及北西向带状分布。主要受北东东向和北西向断裂构造的控制。其中太古代岩体与区域构造线方向基本相一致。按其空间分布和岩体间相互关系，共划分为四次侵入体。具体如下：

第一次侵入体：紫苏辉长岩

分布于研究区西北，受区域北东向构造线控制，呈较规则的岩株侵入于太古代集宁群长石石英岩或片麻岩之中。组成岩体的岩石以灰、深灰或褐灰色细粒紫苏辉长岩为主，其次是细粒辉长苏长岩、苏长岩及灰色细粒辉长岩。岩体多形成浑圆状之丘陵地形。伟晶岩脉及花岗岩脉比较发育，与围岩太古界（集宁群）之变粒岩和片麻岩接触界线弯曲，关系渐变，呈岩株状产出。可推测其剥蚀程度为中等。

第二次侵入体：浅灰褐色中—细粒似斑状片麻状花岗岩

岩体大面积分布于研究区内，为中深侵入体，呈不规则的岩基状产出。组成岩体的岩石以浅灰褐色中—细粒似斑状片麻状含榴黑云斜长花岗岩和浅灰褐色中—细粒似斑状片麻状含榴黑云二长花岗岩为主。岩体风化后疏松，多形成低缓地形。岩体与围岩界线比较平直，关系多为渐变或不清。伟晶岩脉及花岗岩脉比较发育，推测剥蚀程度为中等。

第三次侵入体：白色中—细粒片麻状花岗岩

岩体较大面积分布于研究区内，呈不规则的岩株状产出。其空间分布亦受区域性构造线方向控制，以北东东向的狭长条带状延伸为主。主要岩石为白色中—细粒片麻状含榴石二长花岗岩和白色中—细粒片麻状含榴石钾长花岗岩。岩石风化后稍坚硬，而且形成的地形也稍高。岩体中伟晶岩脉及捕虏体比较发育。推测其剥蚀程度也稍浅。

第四次侵入体：灰白色细粒片麻状花岗岩

分布于研究区西北部，北东东向狭长条带状延伸，呈岩株状贯入较老岩体和硅线榴石片麻岩之中。主要岩石为白色细粒片麻状含硅线黑云榴石二长花岗岩和灰白色细粒片麻状含硅线榴石钾长花岗岩。岩体侵入太古界集宁群硅线榴石片麻岩之中，往往使其成条痕及条带状构造。

2. 研究区地球物理特征

2.1 区域岩石物性特征

根据区域内主要岩石的磁性参数可见集宁群的片麻岩类磁性很强，几乎与磁铁石英岩类相同。原因是该类岩石中磁铁含量普遍较高，含量（质量分数）5%～20%。具有良好的中小型铁矿和大型超贫铁矿的前景。

2.2 研究区磁异常特征及推断分析

在研究区范围内进行了1∶10000高精度磁法测量（测度100×40m），圈定出两个主要复合的异常带，呈近北东东—南西西向展布，异常编号分别为C1和C2；C1异常带位于矿区中部，异常带走向南西—北东，长近3000m，宽100m～300m，△Tmax=1317nT，△Tmin=-296nT，异常带整体正负相伴，正异常在南部一侧，负异常位于北側，剖面图上显示其水平梯度陡缓适中，为正常磁化异常。由于受后期构造或岩脉活动改造，该异常带表现为由几个较完整、规则的单独异常构成，即C1-1，C1-2以及一些较小的没有负异常相伴的独立正异常闭合圈。C1异常带分布在Ⅰ号矿化蚀变带集宁岩群片麻岩组下岩段磁铁矿化矽线黑云石榴斜长片麻岩地层中。异常的走向与集宁岩群片麻岩组下岩段磁铁矿化矽线黑云石榴斜长片麻岩地层走向一致，为南西—北东走向。经推断分析引起异常的地质体均为太古界集宁群片麻岩组下岩段磁铁矿化矽线黑云石榴斜长片麻岩。

在C1-1磁异常区布设了探槽TC2、TC4进行了揭露，TFe最高12.01%，mFe最高2.71%。在C1-1磁异常区布设了钻孔ZK001等钻孔进行了深部验证，钻孔ZK001化学分析TFe最高位8.91%、mFe最高3.46%。其中在88.30m～96.30m处TFe平均7.87%、mFe平均2.08%。ZK002化学分析TFe最高位10.54%、mFe最高2.86%。其中在119.15m～137.15m处TFe平均9.86%、mFe平均2.20%。ZK004化学分析TFe最高位10.61%、mFe最高3.95%。其中在212.15m～228.15m处TFe平均9.87%、mFe平均2.13%。

C1-2异常，亦由2个闭合圈组成，西南侧小异常，呈梨状，西南侧大东北侧小，西北的负异常相伴，东北侧的异常闭合圈较大，且向东北向延伸，数值逐步降低，分别向西北、东南向分岔，逐步融于背景场。

在C1-2磁异常区布设了P5、P6地质、高精磁法综合剖面。以P6剖面为例，剖面，正异常范围较小，高值点仅几个，且向南迅速衰减，而负异常亦值接近围岩基本场，仅略低背景场、不连续。推断此处矿物含量较低，受后期构造影响，破碎严重，矿体连续性不好。经异常查证，引起异常的地质体也为太古界集宁群片麻岩组下岩段磁铁矿化矽线黑云石榴斜长片麻岩。

C2异常带位于研究区区偏南部，异常带走向南西-北东，长近3000m，宽100m～300m，△Tmax=1311nT，△Tmin=-513nT，异常带基本上整体正负相伴，正异常在南部一侧，负异常位于北侧，剖面图上显示其水平梯度陡缓适中，其中个别异常梯度较大，出现锯齿状为近地表磁化体异常反应。由于受后期构造或岩脉活动改造较为强烈，该异常带表现为由几个较完整、走向不够规则的多异常中心和峰值异常构成，即C2-1，C2-2，C2-3等。这几个小的异常呈总体由多处次级异常叠加而成，各次级异常以透镜状产出长轴北西向顺势分布，成串珠状稀疏排列共同组成带状异常北东南西向延伸。东北侧异常数值较低，范围较广，推断认为异常受构造控制、影响，造成磁性体不连续。

C2异常主要分布在Ⅲ号矿化蚀变带含石英角闪辉长岩脉岩上及其与弱片麻状黑云石榴二长花岗闪长岩的接触带附近。

P7地质、高精磁法综合剖面，正负异常相伴较好，正异常范围亦较大，地表出露情况良好，褐铁矿化明显，进行了异常查证，地表引起磁异常的地质体为含石英角闪辉长岩，提供了较好的找矿信息。

磁异常分析推断

纵观磁异常平面等值线图和磁法测量剖面图以及标本物性、地质测量成果，综合分析认为C1和C2异常带分别对应一个走向近北东-南西的带状磁性地质体，应为太古界含磁铁片麻岩岩段地层和石英角闪辉长岩。二者分不同地段顶部埋深不同，有些出露地表。

分析磁异常平面分布特征，推断工作区中部存在一个较大规模的断裂构造活动，该构造带走向北西，从南至北，纵贯测区，其南部无论强度、范围比北部都要大一些，导致南部磁性地质体异常C2-2，C2-3呈现菱形異常体特征。

3. 矿化体地质特征

经1∶10000地质测量及山地工程揭露在研究区中部和南东部发现了三条矿化蚀变带，其中Ⅰ号矿化蚀变带表现为磁铁矿化，出露于太古代侵入岩与太古界集宁岩群片麻岩组下岩段地层的接触带上；Ⅱ号矿化蚀变带、Ⅲ号蚀变带表现为褐铁矿化，岩石为褐铁矿化石英角闪辉长岩。

Ⅰ号矿化蚀变带与C1-1磁异常相对应，出露于研究区中西部，规模较大，矿化蚀变带赋存于太古界集宁岩群片麻岩组下岩段地层磁铁矿化矽线黑云石榴斜长片麻岩。岩石强烈混合岩化。岩石弱磁铁矿化。矿化蚀变带总体走向59°，倾向北西，倾角50°～70°。长度1km左右，宽约200m左右，沿呈北东—南西、东—西向的沟谷两侧，断续出露，此北东—南西、东—西向的沟谷推断为断裂带（F1、 F3）。岩石具弱磁铁矿化。岩石呈灰、深灰或褐灰色及灰紫红色，花岗变晶结构，片麻状构造。岩石片麻理裂隙面见磁铁矿。

Ⅱ号矿化蚀变带出露于C2磁异常的北端。侵入于太古代黑云石榴二长花岗闪长岩侵入岩体中。岩石为褐铁矿化石英角闪辉长岩。矿化蚀变带走向65°，倾向155°。倾角在70°左右。长度300m以上，宽约30m左右，岩石具褐铁矿化。岩石呈灰、深灰，细粒结构，块状构造。岩石裂隙表面见褐铁矿较强。

Ⅲ号蚀变带与C2磁异常相对应，侵入于太古代黑云石榴二长花岗闪长岩侵入岩体中。蚀变带岩石为褐铁矿化石英角闪辉长岩。矿化蚀变带走向153°，倾向243°，倾角53°左右。长度300m左右，宽约80m左右，岩石具强烈褐铁矿化。岩石呈灰、深灰，细粒结构，块状构造。在地表覆盖的残坡积物中局部拣到伟晶岩型块状磁铁矿石。

4. 集宁岩群片麻岩潜力分析

通过提取研究区内航磁异常的解译推断、钻孔、槽探验证情况认为：引起台子山一带区域航磁异常及研究区里的C1和C2磁异常带的主要原因是太古界集宁岩群片麻岩组下岩段地层磁铁矿化矽线黑云石榴斜长片麻岩及褐铁矿化石英角闪辉长岩。通过对该典型矿床的研究，对今后在该区域通过磁异常特征及区域构造特征寻找赋存于集宁岩群地层及太古代侵入岩出露区的磁铁矿具有指导意义。

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