白塔山磁铁矿矿床成矿规律及找矿方向

高云鹏

（黑龙江省有色金属地质勘查七○七队，黑龙江 绥化 152000）

1 区域地质

本区所属大地构造位置I级构造单元晚三叠世以前归入天山—兴蒙造山系，晚三叠世以来属中国东部造山—裂谷系。Ⅱ级构造单元为额尔古纳地块，III级构造单元为富克山—兴华隆起。区域内出露地层有下元古界兴华渡口群兴华组（Pt1x）、兴安桥组（Pt1xn），石炭系下统红水泉组（C1hg），侏罗系上统吉祥峰组（J3j），白垩系下统光华组（K1gn）、甘河组（K1g），新生界第四系全新统。

区域上岩浆活动频繁，主要有古元古代、新元古代及中生代晚三叠—早侏罗世、早白垩世侵入岩。岩石类型主要为花岗岩，其中古元古代花岗岩与兴华渡口群密切伴生。兴安桥组岩石多呈捕掳体分布于古元古代花岗岩之中[1]。

区域上主要有以韧性推覆剪切为主东西向断裂构造和以挤压破碎性质的南北向断裂构造，南北向断裂主要表现为较宽的构造破碎带，沿断裂被云斜煌岩脉所填充，同时伴有燕山晚期花岗岩侵入。

2 矿区地质

该区出露地层仅有下元古界兴华渡口群兴安桥组，地层走向300°，倾向220°，倾角45°～55°。兴安桥组岩性主要为变粒岩、绿泥石片岩、大理岩、斜长角闪岩等。兴安桥组的含铁硅质岩建造岩石组合反映了古元古代的大陆边缘环境。

侵入岩以古元古代花岗岩为主，分布于矿体周围。

构造以东西向为主，后期沿构造上侵的岩浆所携带地层与其展布一致，矿体赋存于近东西向残留地层中。磁铁矿体赋存在下元古界兴华渡口群兴安桥组变质岩与古元古代花岗岩外接触带位置。矿体与地层产状比较一致，走向北西300°，倾向上变化比较稳定。后期受矽卡岩化交代铁进一步富集呈透镜状、脉状、囊状矿体，表明磁铁矿层受控于变质岩层间滑脱构造。

区内与磁铁矿成矿关系密切的主要为矽卡岩化、钾化、硅化，阳起石化、绢英岩化、绿泥石化等次之。

矽卡岩化：该蚀变在地表和深部中较为发育，主要发育在古元古代花岗岩与碳酸盐岩的接触带及其附近，矿物成分主要有石榴子石、透辉石、绿帘石、绿泥石等，半自形粒状居多、少量呈自形，粒径0.5mm～1.5mm，呈团块状、条带状分布，与其关系紧密的蚀变主要为阳起石和硅灰石。在矽卡岩形成过程中，通过气液变质作用和热接触变质作用，黄铁矿在岩石中较为发育，以面状、浸染状团块状分布；同时偶见黄铜矿等矿物。并且蚀变多分布在铁矿体附近及围岩中，呈带状分布于矿体单侧或两侧，宽度在10m～25m。地层及矿体与其产状大体一致，显示蚀变强度与铁矿体贫富程度成正比。

钾化：仅存在于地表的正长花岗岩中，表现为斜长石被斑块状钾长石所交代。钾长石多呈它形粒状，以粗粒状条纹长石为主，其次为少量双晶条纹长石，呈细粒格状，粒径0.5mm～4mm，钾长石含量最高达58%。此外，绢英岩化、绿帘石化在花岗岩中发育普遍，致其褪色为灰白色，伴有强烈的糜棱岩化，这种褪色蚀变花岗质糜棱岩，表明热液交代作用在磁铁矿形成过程中就已经存在。

区内磁场特征据其强度及其波动变化范围，大致细分为Ⅲ类磁场。

Ⅰ类磁场：ΔT强度低，异常曲线宽缓、圆滑强度小于1000nT，等值线平面图上异常呈规则的面状分布，具典型的岩体特征，经工程验证为古元古代花岗岩。

Ⅱ类磁场：磁场主要环绕Ⅲ类磁场，总体走向北西，ΔT磁场强度明显高于Ⅰ类磁场，一般1000nT～2000nT，曲线平缓，波动变化不大。等值线平面图上，等值线稀疏，形态不规则。经工程验证认为其与闪长岩脉、闪长玢岩脉关系密切。

Ⅲ类磁场：呈条带状分布，走向北西，长度大于300m，宽度40m～100m，ΔT剖面平面图上表现为磁场强度大，梯度变化明显，西南侧逐渐升高，东北侧迅速降低，强度2000nT～10000nT。经验证发现其与磁铁矿体密切相关[2]。

3 矿床地质

3.1 主要矿体特征

该矿床现已发现12条矿体及其从属矿体，矿体均赋存于矽卡岩化、矽卡岩带中，其中除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ号矿体产状倾向南西外其他倾向南东，多数矿体倾角在10°～60°左右,仅Ⅶ-Ⅷ号倾角在70°左右。控制矿体延长27m～251m，厚度1.6m～79.8m。现将其中部分主矿体特征叙述如下：

Ⅰ号矿体：走向近东西，向西倾伏，向西最大延深34.40m，倾向南南西，倾角35°～60°。矿体呈似透镜体状，部分出露地表，由槽探、钻孔揭露和控制，矿体长168m，控制长135m，真厚度0.95m～40.83m，平均厚度6.45m，中间线最厚，向两端渐薄。TFe/MFe平均品位：50.85%/40.55%，北部最高。顶板为花岗岩，底板为花岗岩，绿帘石石榴石矽卡岩，变粒岩。

Ⅱ号矿体：为深部矿体，矿体走向南南西—北西西，倾向南南东-南南西，倾角20°～60°。矿体呈不规则状，矿体长250m，控制长200m，真厚度1.72m～28.56m，平均厚14.73m，西部最厚，向东端变薄。TFe/MFe平均品位：46.50%/39.17%。顶板：硅化、矽卡岩化、绿帘石化花岗岩，石榴石绿帘石矽卡岩，斜长角闪岩，大理岩，闪长玢岩，底板：斜长变粒岩、绿泥石化大理岩、绿泥片岩、闪长岩、中细粒花岗岩、石榴石矽卡岩。

经工程统计，根据厚度变化系数、品位变化系数上述Ⅰ、Ⅱ号矿体厚度变化属不均匀型，品位变化属简单型、均匀型，矿体内有夹石，在剖面上矿体边部呈脉状穿插围岩，沿倾向和垂深磁性铁（MFe%）在全铁（TFe%）中所占含量较稳定。

3.2 矿石特征

矿石矿物主要为磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、少量黄铜矿。

矿石矿物成分单一，以磁铁矿为主，磁铁矿呈它形粒状、半自形粒状或致密块状集合体。地表磁铁矿局部氧化成褐铁矿，氧化部分显褐色、红褐色，胶状，少量呈蜂窝状结构。次生矿物褐铁矿：红褐色，隐晶体状集合体，呈不规则状，分布于磁铁矿边缘或颗粒之间和孔洞中，个别呈粒状假象。黄铁矿：自形—半自形粒状，亮黄色。黄铜矿：它形粒状，铜黄色，见沿黄铁矿裂隙交代，故形成时间晚于黄铁矿。脉石矿物主要为石榴石、石英、绿帘石、方解石、透闪石。矿石构造相对比较简单，以团块状构造，碎裂—碎斑状结构为主[1]。

3.3 矿床成因

综合分析白塔山磁铁矿区域地质背景、矿床地质特征以及矿体特征，确定矿床的成因类型应属岩浆晚期热液接触交代矽卡岩型矿床。矿床赋存在下元古界兴华渡口群上部的兴安桥组（Pt1xn）的中部层位，岩性以钾长变粒岩、二长变粒岩、黑云角闪变粒岩、石榴绿帘二长变粒岩、长英质变粒岩、大理岩、角闪片岩角闪岩、为主，岩石均矽卡岩化或已为矽卡岩，含主要磁铁矿体12个。变粒岩的下部出露少量的长英质二云片岩，变粒岩的上部局部出露磁铁矿化硅化大理岩。磁铁矿似层状、透镜状、脉状、囊状，呈北西西向展布，倾向南西，倾角15°～40°左右。矿体产出部位为花岗岩与兴安桥组的接触带，矿体产状与围岩产状斜交或基本一致，矿体延倾向、走向变化均较大，矿体形态多不规则，变化较大。

4 成矿规律

区域上兴华渡口群沉积变质铁矿，查拉班河矽卡岩型磁铁矿，白塔山矽卡岩型磁铁矿等一批磁铁矿均赋存在兴华渡口群变质岩层中。区内表现为矿体产出部位在兴华渡口群兴安桥组与古元古代花岗岩的外接触带上，矿体产状与围岩产状基本斜交或一致，矿体延走向、倾向变化均较大，矿体形态一般不规则，变化较大。矿体产出与矽卡岩或矽卡岩化密切相伴。

矿体于地表沿断裂成连续的脉状展布，表现出分支、复合、尖灭的特点。东部矿体倾角舒缓，西部矿体倾角较陡。从地表来看矿区矿脉或矿化显示西部与东部基本相当。但在深部东部多于西部，且较集中，东部矿脉品位连续且较为稳定，规模大、矿体品位连续性较好。现有工程显示东部的矿体深部有向西侧伏的趋势[2]。

5 结语

目前，该区已发现磁铁矿体数条，均为矽卡岩型磁铁矿。根据矿体产出部位、赋存特征及成矿规律，认为该区首先应在寻找近东西向构造应加以重视，其次Ⅰ号矿体西侧的深部应加大工作力度。此外，注意该地区磁异常梯度陡，强度高，曲线规则是大兴安岭兴华渡口群变质铁硅建造矽卡岩型铁矿的首要找铁标志。变粒岩的石榴石化、绿泥石化、绿帘石化、阳起石化、大理岩的透闪石化 、硅化、碳酸盐化等围岩蚀变是本区寻找磁铁矿的间接标志。