内蒙古自治区阿拉善左旗赵子儒铁矿地质特征及矿床成因浅析

徐向辉　苗庆玉

摘要：赵子儒铁矿区位于内蒙古阿拉善左旗南部，该区构造发育，地质成矿条件好，蚀变包括褐铁矿化、硅化、高岭土化、碳酸盐化，根据地质特征、蚀变特征与矿体特征总结出本区矿床成因属于中低温热液充填交代类型，矿脉与断裂构造关系紧密，褐铁矿化是最好的找矿标志。

关键词：赵子儒铁矿；地质特征；矿床成因。

1. 区域背景

本区大地构造处于卫宁北山隆起带—祁连加里东地槽褶皱系（V）—北祁连造山带走廊过渡带东端。古生代地层区划属华北地层大区（V）秦祁昆地层区（V1）祁连—北秦岭地层分区（V12）北祁连地层小区（V12-1）。

1.1 区域地层

区内出露地层由老至新出露有寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系及第四系，其中寒武系和奥陶系地层主要出露于矿区南西部，泥盆系地层出露于矿区南西部奥陶系地层的北侧和东侧，石炭系地层出露于本矿区及其周围地区，第四系则广布于本区域的大部分地区。

1.2 区域岩浆岩

本区域内岩浆岩极不发育，只在工作区西南部出露约0.6km2石炭纪花岗斑岩和出露面积甚小的闪长岩体。本区域内脉岩不发育，只有少量的石英脉、辉绿岩、石英闪长玢岩脉等，多呈近南北或北西西走向分布。

1.3 区域构造

区域内构造比较复杂，褶皱与断裂都非常发育，构造形迹以近东西向为主，北西向次之。

（1）褶皱

区内总体构造形态为一复式背斜，位于Ⅲ级构造单元-北祁连非火山型被动陆缘与鄂尔多斯坳陷接合部位的南部，由三个轴向近东西向次级背向斜组成。

（2）断裂

区内近东西向断裂为主导断裂，相当发育，北西向和北东向断裂次之。断裂性质主要为压性断裂（逆断层），个别为正断层。

2. 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区内出露地层为石炭系下统臭牛沟组及第四系。

2.1.1 臭牛沟组（C1c）

岩性主要为灰白色中厚层石英砂岩夹薄层粉砂岩，底部夹灰色页岩。厚度>100m。岩层倾向北东43°～47°，倾角45°～58°，矿区内褐铁矿化较为普遍，近矿围岩褐铁矿化较强，反之则弱。风成砂覆盖严重。

2.1.2 第四系

上更新统（Qhpal）：风成亚砂土。厚5m～30m。分布于矿区东部。

全新统（Qheol）：风成砂、冲洪积砂砾石。厚2m～50m。分布于矿区北部。

2.2 矿区构造

矿区中部发育一条正断层（F1），北西—南东走向横贯矿区，其倾向40°～55°，倾角58°～60°，略呈向南凸出的弧形展布。岩石破碎强烈，破碎带宽约3m～5m，见断层角砾岩，含铁热液沿断裂贯入充填交代形成赤（褐）铁矿体。该断裂分别向北西和南东方向延伸出本矿区外。据矿区内所见，矿体未受后期构造的影响和破坏。

2.3 矿区岩浆岩

矿区内未见岩浆岩出露。

2.4 矿体特征

2.4.1 矿体形态、产状及规模

该矿区仅有1个铁矿体（1号矿体），赋存在石炭系下统臭牛沟组（C1c）中，并受北西向断裂F1控制。赋矿岩石为变质石英砂岩。

1号矿体：矿体地表平面形状为略呈向南西凸出的弧形脉状，倾向延深形态呈似层状、豆夹状，膨缩现象较为明显。含矿热液沿断裂破碎带贯入充填交代形成目前的矿体；在采坑中矿脉上可见在成矿时期形成的小熔洞，溶洞中的矿石为鲕状，细小矿脉呈树枝状贯入围岩中。矿体与围岩界线肉眼可清楚区分。矿体顶底板围岩为断层角砾岩。矿体在矿区内走向北西—南东向，倾向43°～55°，倾角约60°左右。钻孔控制斜深52.40m。赋矿标高1525～1462 m，向北西、南东方向分别延伸出矿区外。经采坑CK0-1、CK0-2、探槽TC0-3掲露，矿体地表厚度1.67m～3.42m，平均厚度2.16m；经ZK0-1钻孔掲露，矿体真厚度为8.94m，矿体向深部变厚趋势明显，厚度变化系数120.50%，屬复杂型；矿石中主要有用元素铁分布较为均匀，TFe25.39～48.08%，平均31.90%；矿石品位变化系数21.46%，属均匀型。

2.4.2 矿石特征

（1） 矿石矿物成分

矿石矿物主要由褐铁矿、赤铁矿及少量针铁矿组成；脉石矿物主要为石英，其次为长石等。

① 矿石矿物：

赤铁矿：黄褐色，它形粒状集合体状，非均质，呈浸染状分布在褐铁矿内部，局部具同心环状构造，集合体大小0.6mm～0.1mm。赤铁矿含量50%～55%。

褐铁矿：暗褐色，它形不规则集合体状，具胶状结构，显同心环状构造，均质，粒度<1.5mm，与赤铁矿共生分布。褐铁矿含量20%～25%。

针铁矿：灰白色，胶状、同心环结构，均质-非均质，集合体呈不规则球粒状，大小0.5mm～0.05mm，呈聚合体或分散状分布。

② 脉石矿物：

石英：多呈镶嵌粒状，波状消光，表面浑浊，大小多在0.75mm以下，含量约占40%～45%之间。

长石：多呈板粒状，主要由土化的钾长石和少量斜长石组成，与石英不易区分，大小多在0.75mm以下，含量约占5%左右。

据物相分析，本区铁矿石以赤（褐）铁矿为主，分布率占约占金属矿物总量的80%以上；其次为磁性铁，分布率占约占金属矿物总量的13%左右；硫化铁、硅酸铁、碳酸铁含量较少。

2.4.3 矿石结构、构造

矿石结构主要有：

它形不规则粒状结构：褐（赤）铁矿呈暗灰白色，粒度在0.1mm～0.01mm，分散状、它形不规则粒状分布在矿石中。

脉状结构：褐铁矿局部呈微细脉状集合体分布，褐铁矿长轴略呈定向分布。

镶嵌粒状变晶结构：石英多呈镶嵌粒状分布于赤铁矿、褐铁矿之间。

变余砂状结构：长石呈板粒状、石英呈粒状分布，构成砂状结构残留。

矿石构造主要有：

块状构造：褐（赤）铁矿以集合体形式密集分布构成块状构造。

浸染状、细脉浸染状构造：粒度在0.2mm～0.05mm的赤铁矿呈亮灰白色浸染状分布于褐铁矿内部或赤、褐铁矿以细小晶粒交生混杂分布在胶结物中，构成浸染状构造。

条带状构造：赤、褐铁矿呈细脉条带状构成条带状构造。

同心环状构造：赤铁矿以胶状分布于褐铁矿外侧与褐铁矿共同构成同心环状构造，或微细粒褐（赤）铁矿物局部以均质胶状集合体形式显示呈同心环状构造。

角砾状构造：破碎后的赤褐铁矿被岩屑（粉）或后期碳酸岩脉、褐铁矿脉充填胶结呈角砾状或赤褐铁矿集合体中见有砂岩等角砾。

2.4.4 矿石类型

按组成矿石的主要铁矿物划分为赤—褐铁矿石。

按矿石中主要脉石矿物种类划分为石英型赤—褐铁矿石。

按结构、构造可划分为致密块状赤—褐铁矿石，角砾状赤—褐铁矿石，细脉及条带状赤—褐铁矿石等三种类型，其中以致密块状赤—褐铁矿石、角砾状赤—褐铁矿石为主。

2.5 矿体围岩

矿体顶、底板围岩为下石炭统臭牛沟组（C1c）浅灰色中细—细粒砂岩，岩石主要由石英、长石及岩屑和胶结物组成，石英含量大于70%，分选好，粒度均匀。与赤-褐铁矿石界线明显。由于矿区面积极小，在ZK0-1钻孔及地表工程中均未见夹石。在靠近矿体处见褐铁矿化、硅化、高岭土化、碳酸盐化和构造角砾岩。

矿体围岩遭受不同程度的蚀变。

1. 褐铁矿化：分布普遍，含矿构造带附近的岩石均受到不同程度的赤、褐铁矿化。通常是接近矿体蚀变强烈，远离矿体蚀变减弱。

2. 硅化：分布最为普遍，主要有下列三种形式：

（1） 石英贯入岩石裂隙，呈宽窄不一的脉状、网脉状，并向两侧交代扩散。

（2） 以大小不等，形状不定的隐晶质石英团块交代岩石和矿石。

（3） 呈完好晶形的石英晶簇，赋存在岩石矿石空洞内。

3. 高岭土化：一般在泥质粉砂岩中较为发育。高岭土多呈隐晶质、鳞片状、细脉状、网脉状沿岩石裂隙、页理充填交代。沿砂粒、晶粒间隙交代绢云母、石英。

4. 碳酸盐化：铁矿石和各种岩石都不同程度受碳酸盐化影响。方解石、含铁方解石呈自形、半自形晶粒组成脉状、网状在岩石中穿插交代。

3. 矿床成因探讨

（1） 铁矿体赋存在断层构造破碎带，矿体产状与断裂构造产状一致，并与上下盘地层走向相交。

（2） 矿体的形态、产状受断裂构造控制，呈似层状、透镜状、脉状等，在走向和倾向上显现为胀缩相间。

（3） 部分铁矿石为碎裂状泥岩、粉砂岩、碎裂岩、构造角砾岩、糜棱岩等经赤、褐铁矿化形成。

（4） 近矿围岩蚀变普遍。

（5） 矿石具半自形粒状、胶状、变余砂状等结构，角砾状、块状、条带状、浸染状、细脉状、网脉状等构造。

（6） 本区的矿脉与断裂构造关系紧密，褐铁矿化是最好的找矿标志。

综上所述认为该矿床成因属于中低温热液充填交代类型。

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