内蒙古阿拉善左旗黑山地区超贫磁铁矿床地质特征及成因浅析

王 伟，马腾飞

（1.内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院，内蒙古 乌海 016000；2.内蒙古矿业开发有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010010）

1 区域地质背景

区内主要出露新太古界乌拉山群；下元古界色尔腾山群；古生界二叠系下统大红山组；中生界侏罗系中统龙凤山组、白垩系下统庙沟组；新生界第三系始新统寺子口组、渐新统清水营组、中新统苦泉组，第四系更新统、及全新统[1]。

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()。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°。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。

本区岩浆岩较发育，主要出露基性岩为中细粒辉长岩、橄榄辉长岩和酸性岩为二长花岗岩、花岗岩。脉岩主要有花岗岩脉、花岗斑岩脉、石英正长斑岩脉。

2 研究区地质特征

2.1 地层

研究区出露地层较少，主要为下元古界色尔腾山群及第四系风积砂。

（1）下元古界色尔腾山群：仅在研究区西北角有小范围出露，该层岩石主要由黑云斜长片麻岩组成。

黑云斜长片麻岩：灰色，鳞片粒状变晶结构、片麻状构造。岩石主要由斜长石（60%～75%）、石英（10%～15%）、黑云母（13%～20%）、角闪石（5%～10%）及少量磷灰石组成。片麻理产状倾向南东，倾角60°。

（2）第四系全新统：主要分布在研究区北部及南部，主要为风积砂覆盖，厚度大于2m。

2.2 构造

研究区未见较大或明显褶皱，但断裂构造发育。区内仅见F1断裂出露，其构造特征如下：

F1平移断层：呈近东西向展布于研究区中西部，发育于中元古代辉长岩体中。断层性质属于右行平移断层，断层规模长约1100m，宽40m～100m，倾向北，倾角75°～78°。破碎带呈紫红色，沿断层有闪长玢岩侵入及磁铁矿体产出，局部见断层角砾岩。

2.3 岩浆岩

研究区内岩浆岩非常较发育，主要为中元古代基性岩浆侵入形成的中细粒辉长岩及三叠纪酸性岩浆侵入形成的花岗岩。

中元古代中细粒次辉长岩：大面积分布于研究区中部。岩石呈灰黑、暗绿色，中～细粒不等粒状半自形晶结构，块状构造。主要由基性斜长石（55%～60%）、辉石（15%±）、角闪石（20%±）组成，其次为磁铁矿（5%～12%）。局部见绿泥石化。此岩体赋存超贫铁矿体，为本次研究重点岩体[2-5]。

3 矿体地质特征

3.1 矿体赋存部位

黑山地区铁矿属于超贫磁铁矿床，成因类型为岩浆晚期铁矿床，矿体呈似层状赋存于中元古代辉长岩体中，露头较好。研究区共查明具工业价值矿体1条，为一中型矿体，产状水平。矿体主要分布于研究区东南部东侧，赋矿岩石为含磁铁矿辉长岩。适于露天开采。

3.2 矿体地质特征

经工程揭露，黑山地区只有Fe1一个超贫磁铁矿体，总体呈近南北向展布于研究区南东部之P5-P12勘查线之间。研究区内地表连续出露长约1500m，最宽处约350m，连续展布面积＞0.37Km2，控制矿体最大深度123m。沿走向具北部窄、南部宽且覆盖多之特点。矿体形态呈似层状，产状水平。矿体沿走向及垂深mFe品位都无明显变化，基本稳定。矿体与围岩产状一致。顶底板岩性均为辉长岩，颜色为灰色，半自行柱状结构，块状构造。岩石主要由斜长石及辉石组成，其次为少量角闪石等。总之，黑山超贫磁铁矿属于形态、构造简单，品位、厚度稳定的较易选矿石。

通过钻孔控制与化学分析，该矿体厚度最小17.20m，最大76.80m，平均42.86m，厚度变化系数43.75%，形态复杂程度属简单型；有用组分磁性铁品位：8.01%～9.21%，平均品位8.34%，品位变化系数3.85%；全铁品位13.68%～17.94%，平均品位15.28%，品位变化系数8.32%。属有用组分分布均匀型。

3.3 矿石质量特征

矿石结构、构造：主要为它形晶粒状结构，稀疏浸染状构造。矿石矿物主要为磁铁矿（6%～15%±）、磁黄铁矿（0%～3%±）、钛铁矿（0%～2%±）及极少量的黄铁矿（0.2%～2%±）、褐铁矿（＜1%）、黄铜矿（偶见＜0.1%））等金属矿物。脉石矿物主要由辉石、斜长石、角闪石、黑云母等硅酸盐矿物组成。

矿石中主要有用且达到工业利用价值的矿物为磁性铁(mFe)，通过化学分析，单工程中磁性铁(mFe)品位最低8.01%，最高9.21%。研究区磁性铁(mFe)平均品位8.34%。

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。其它有害物质Cu、Pb、Zn含量均在(10-6)，远低于工业指标要求，对炼铁质量无影响。

3.4 矿石类型

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；根据岩石薄片鉴定及化学全分析结果，并结合野外实际观察，确定岩石类型应为磁铁辉长岩；按结构构造划分应为稀疏浸染状矿石。

3.5 矿体围岩和夹石

矿体顶底板均为辉长岩，而矿石类型为含磁铁矿辉长岩，因此，矿体与围岩接触界限并不明显。所以在开采过程中应注意矿石贫化问题。围岩中磁性铁（mFe）含量顶板为0.56%～5.89%。矿体中夹石较多。夹石岩性主要为辉长岩，其次为辉绿岩脉。夹石中有用组分及含量：mFe0.73%～4.64%；开采时应予剔除，否则，易造成矿石贫化。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

根据野外工作及镜下鉴定结果，初步判断该区磁铁矿床成因为岩浆结晶分异超贫磁铁矿。该区磁铁矿体主要产于辉长岩体内部，呈似层状分布。受后期花岗岩作用影响，该岩体中铁元素进一步富集，多在花岗岩体出露部位的磁铁矿体磁性非常强，因此判断该矿床与研究区东侧花岗岩体关系较为密切。

4.2 找矿标志

黑山地区超贫磁铁矿体呈似层状赋存于中元古界辉长岩体中，从地质角度应首先寻找该岩体，其次观察岩体颜色，露头颜色越深者成矿可能性越大，磁性铁含量越高；再者矿体风化带颜色普遍略显草黄色，且较疏松。