浅析内蒙古自治区阿拉善左旗某超贫磁铁矿地球物理特征及找矿

周蕾蕾

摘要：文章通过对内蒙古自治区阿拉善左旗某超贫磁铁矿地质特征及地球物理特征进行研究，在大致查明了区内地层和岩性条件同时，对该地区地球物理特征与成矿之间关系进行简单梳理，希望为该地区找矿提供指导。

关键词：超贫磁铁矿；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.区域地质特征

本区古生代地层区划属华北地层大区（Ⅴ），晋冀鲁豫地层区（Ⅴ4），阴山地层分区（Ⅴ43），大青山地层小区（Ⅴ43-2）；中、新生代地层区划属阿拉善地层区（2），巴丹吉林地层分区（21）。

1.1地层

区内地层主要见新太古界的乌拉山群；下元古界的色尔腾山群；古生界二叠系下统大红山组；第四系更新统及全新统。

1.2构造

本区大地构造位于华北地台（Ⅰ）—阿拉善台隆（Ⅰ1）—巴音诺尔公断隆（Ⅰ12）。区内构造活动强烈，褶皱、断裂十分发育，主要构造线走向总体上以北东为主，局部为近东西向，北西向。

褶皱构造：主要见于白垩系下统庙沟组地层中，区内表现为一单斜，轴向北东—南西向，倾向北西，倾角多为6°～10°，局部变化较大，可达20°～35°。

断裂构造：区域断裂构造发育，主要在中东部托雷乌拉一带出露。以北东向断裂为主，多为高角度逆断层，断面倾向北东，倾角40°～80°不等；其次为近南北向断裂。

1.3岩浆岩

本区岩浆岩较发育，主要出露基性和酸性巖浆岩体，局部见混合岩化。

基性岩浆岩：主要为中元古代基性岩浆侵入形成的中细粒辉长岩、橄榄辉长岩，分布于区域的中部，呈岩株状产出，侵入于下元古界色尔腾山群地层。

中性岩浆岩：主要为三叠纪中性闪长岩，分布于区域的中西部，呈透镜状侵入于元古代辉长岩体中。灰白色，岩石颗粒较大，多呈中粗粒结构，斜长石含量超过90%。

酸性岩浆岩：（1）三叠纪二长花岗岩：仅在区域西北角有部分出露，呈岩株状产出，部分被第四系更新统洪积砂土、砂砾石及全新统风积砂覆盖。（2）三叠纪花岗岩：中细粒黑云母花岗岩或中细粒角闪石花岗岩，出露范围较大，主要分布于区域中部及西北部，呈岩株状产出，中部岩体与下元古界色尔腾山群地层及元古代辉长岩呈侵入接触，与早元古代片麻岩呈断层接触。西北部岩体侵入于古生界二叠系下统大红山组地层中。

脉岩：区内脉岩较发育，主要有花岗岩脉、闪长玢岩脉及辉绿岩脉，其分布与区内所见断裂构造多有成因联系。

1.4区域地球物理特征

1972年—1973年，地质部航空物探大队907队在宁夏北部地区进行1∶5万航测，在该区发现多处航磁异常，其中2号异常的全部，3号异常、7号异常的部分在本区域内。

2号异常位于草湖拉陶勒盖东北约3km处，异常呈椭圆形，最大强度1300γ，经地面检查其地磁异常与航磁特征相似，表现为跳动剧烈之正异常，北侧伴有负异常，强度-700γ～-800γ，地磁异常宽2km，最大强度5700γ。异常区地表出露大片元古代辉长岩，岩体分异明显，由中心向边缘颗粒由粗变细，部分含橄榄石为橄榄辉长岩。岩体呈北北东走向，侵入下元古代混合岩中，其中见有裂隙充填磁铁矿脉多处，规模较小。

3号、7号异常强度较小，下元古代片麻岩、三叠纪花岗岩及第四系更新统洪积层，未做地表工作。

2.矿区地质

2.1地层

矿区出露地层主要为下元古界的色尔腾山群和第四系。

下元古界色尔腾山群：主要岩性为黑云斜长片麻岩，小范围出露于矿区西北角。

第四系全新统：大面积分布于矿区，主要为风积砂。

2.2构造

矿区内见有一条较大断裂出露，断裂构造位于矿体西侧，对矿体无影响。

F1平移断层：呈近东西向展布于矿区中西部，发育于中元古代的辉长岩体中。断层性质属平移断层，断层长约1000m，宽80m，倾向0°～3°，倾角78°～80°。破碎带内岩石呈紫红色，沿断层有磁铁矿体产出，局部见断层角砾岩。

2.3岩浆岩

矿区内岩浆岩主要为中元古代基性岩浆侵入形成的花岗岩。

花岗岩：大面积分布于矿区的北部、西部及南部，侵入于元古代中细粒辉长岩中，与下元古界色尔腾山群地层呈侵入接触。岩石为肉红—褐红色，块状构造，以等粒结构为主，局部为似斑状结构。岩石主要由钾长石（约45%）、斜长石（20%）、石英（约30%）组成，其次为黑云母（少于1%）及微斜长石（约4%）。该岩体对矿体无破坏作用。

脉岩：矿区脉岩主要为石英脉、伟晶岩脉及石英闪长岩脉，均呈透镜状小脉体较密集的充填于辉长岩与三叠纪花岗岩体裂隙中，脉宽一般1m～10m，脉长5m～50m。脉岩对矿体无破坏。

3.矿区磁异常特征

2008年6月，在矿区及其外围部分区域开展了1∶1万高精度磁法测量工作，完成测量面积11.30km2，实测物理点2831个，检查点99个。

磁法测量成果资料显示：本区磁异常主要分布于辉长岩体中，磁场强度总体较高，属强磁异常区，最高强度近5000nT，负异常极值为-2400nT，以正磁场为主，反映区内分布的各类岩石铁磁性物质含量相对较高。主要分布在中东区，范围较大，约占总面积的3/5，由呈窝状、心形、串珠状等不同形态的子异常组成，大致为一略倾斜的葫芦形异常区。各异常具体分布及特征见表1。

本区高精磁异常特征总结如下：

（1）测区异常强度普遍较高，不同形状的异常极值均大于2000nT。多数异常等值线较密集，剖面曲线呈锯齿状跳跃，显示出浅源异常的特征。表明磁性体埋藏较浅。

（2）异常主要呈北东向分布，受构造控制明显。

（3）磁异常表现为分區、分带的特征，由西向东依次为正常场、负值区再到高值区，反映出区内不同岩性和地层和构造的分布规律。

通过该次地面高精度磁法勘查，圈定了3个磁异常区（C1、C2、C3）及多个子异常（C1的5个子异常中一个在区外；C2的3个子异常；C3的5个子异常两个在区外），通过钻探验证，3个异常区虽然峰值高低不同，但是mFe（含量6%～ 10%）品位近似，均属于超贫磁铁矿。根据本次1∶2000地质填图及钻探工作可知，本区磁铁矿（化）体与高精磁异常套合较差，说明物探背景值选择较高。

本矿区磁异常即1972年—1973年，地质部航空物探大队907队在宁夏北部地区进行1∶5万航测时发现的2号异常。

4.矿床地质特征

4.1矿体特征

（1）矿体赋存部位

矿区内铁矿经地质取样分析属于超贫磁铁矿床，其成因类型应为岩浆晚期结晶分异形成的铁矿床，矿体以似层状产出于中元古代的辉长岩体中，地表露头较好。矿区经地质工作查明工业矿体1条（Fe1），其规模为中型矿体，产状近水平。矿体主要分布于矿区东南部，含矿母岩为含磁铁矿辉长岩。根据其产状确定其适合露天开采。

4.2矿体地质特征

Fe1：总体呈近南北向展布于矿区南东部。矿区内地表连续出露长约1400m，最宽处约344m，控制矿体最大深度133m。矿体形态呈似层状，产状水平。

通过钻孔控制与化学分析，该矿体厚度最小20.10m～ 81.21m，平均46.55m，厚度变化系数39.87%，形态复杂程度属简单型；磁性铁（mFe）平均品位9.11%，品位变化系数3.76%；全铁（TFe）平均品位16.32%，品位变化系数7.44%。属有用组分分布均匀型。

沿走向及垂深两个方向矿体的mFe品位无明显变化。围岩与矿体产状一致。顶底板岩性均为辉长岩。岩石主要由辉石及斜长石组成，见少量角闪石。总之，超贫磁铁矿属于形态构造简单，品位和厚度稳定的易选矿石。

4.3矿石质量特征

矿石组构特征：稀疏浸染状构造；自形—半自形粒状结构、它形粒状结构、共结边结构、聚片双晶晶粒内部结构、脉状-网脉状结构、尖角状结构、交代残余骸晶结构、交代假象结构等。

矿物生成顺序：硅酸盐矿物—黄铁矿→磁铁矿—钛铁矿→磁黄铁矿→褐铁矿

（3）脉石矿物：

脉石矿物：辉石、斜长石、角闪石、黑云母等硅酸盐矿物。

副矿物：主要由磷灰石、少量锆石等组成，大小多在0.03㎜以下。

4.4矿石化学成分

（1）矿石中主要有用矿物

矿石中主要有用矿物为磁性铁（mFe），单工程磁性铁（mFe）品位最低8.01%～9.21%。全矿区磁性铁（mFe）平均品位为8.34%。

（2）伴生有益组分

根据6件光谱半定量分析结果（包括选矿试验光谱样1件），在组合分析副样中提取了化学多项分析样品。分析结果表明矿体中伴生组分V2O5、TiO2、Cu、Co、Pb、Zn、Ni含量极低，未达到综合利用指标。

（3）有害组分

根据组合样分析结果，矿体中各有害组分含量基本相近，无明显差别。其中有害组分：①S含量多在0.18%～ 0.23%之间，最高0.062%；②P含量多在0.08%～0.11%之间，最高0.11%；③SiO2含量较高，其含量最低为49.83%，最高54.28%。根据炼钢、炼铁用铁矿石一般工业指标要求，有害组分S及P2O5含量低于规范要求，而SiO2含量则超出规范要求≤18%的指标要求，需选矿降低。

4.5矿石类型

（1）矿石的自然类型

根据光片鉴定及物相分析结果，组成矿石的主要铁矿物为磁铁矿石（分布率53.42%～55.36%），其次为赤褐铁（分布率11.44%～18.14%），按主要矿石矿物划分应为赤褐铁—弱磁铁矿复合矿石。

（2）矿石的工业类型

①根据铁矿石工业指标要求及矿区磁性铁品位（全矿区mFe平均品位8.25%）划分，属需选超贫磁铁矿石；②从选矿工艺要求出发，按照矿石中硅酸铁（siFe）、硫化铁（sfFe）、碳酸铁（cFe）三者之和大于3%时，以公式：ω（mFe）/ω（TFesiFe-sfFe-cFe）计算，结果为70.05%～74.45%，均≤85%，为弱磁性铁矿石；③按矿石造渣组分（CaO+MgO/SiO2+Al2O3）计算，比值为0.35，小于0.5，属酸性矿石。

5.矿床成因及找矿标志

通过镜下鉴定结果结合野外工作分析，初步判断该地区的磁铁矿床在成因上属于岩浆结晶分异形成的超贫磁铁矿。磁铁矿体以似层状状产于辉长岩体的内部。辉长岩受后期中酸性岩浆岩作用影响，辉长岩岩体中的铁元素进行迁移并且富集，花岗岩体出露部位的磁铁矿体磁性往往较其他部位产出的矿体磁性强，因此判断该区的矿床与花岗岩体的活动有着密切的关系。

在找矿过程中首先推荐寻找辉长岩岩体及中酸性花岗岩岩体，其次观察岩体颜色，经与矿区基岩露头颜色对比发现其颜色越深者成矿可能性越大，对应矿体磁性铁含量越高；再者矿体风化后的颜色普遍为草黄色，为矿区主要找矿标志。

参考文献：

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