内蒙古额济纳旗白山铁矿成矿地质特征与成因分析

邵显 李风豪 蔡世祥

摘要：白山铁矿属于典型的岩体控矿，磁铁矿体赋存于晚石炭世基性侵入岩体中，区内褶皱、断裂发育，岩浆活动较强，岩浆沿着断层运移或在虚脱部位岩体侵位以及在一些与大断层伴生多级小断裂的某些部位极易聚积成矿[1]，本文从区域地质背景、矿区地质特征及矿体地质特征分析白山铁矿成矿地质条件及矿床成因。通过分析矿区岩浆岩、脉岩、断层、褶皱的产状及产出特征和变化情况，以期对矿区后续的找矿工作做出理论上的指导。

关键词：白山铁矿；辉长岩体；磁铁矿；褶皱；断层

Metallogenic geological characteristics and genetic analysis of Baishan Iron Deposit in Ejinaqi， Inner Mongolia

Shao-Xian1Li-Fenghao1Cai Shi-xiang1

China nonferrous metals group Daye Nonferrous Metals Group Holding Co. Ltd. Tonglushan mine， Huangshi， 435005

Abstract：The Baishan iron deposit is a typical ore-controlling rock body. The magnetite body occurs in the basic basic intrusive rock body of the late carboniferous. The folds and faults are well developed in the area， and the magmatic activity is strong， the magmas migrated along faults or emplaced in the collapsed part of the rock mass and easily accumulated in some parts of some minor faults associated with large faults[1]， geological characteristics of ore area and orebody analysis of ore-forming geological conditions and Genesis of iron deposit in Baishan. The occurrence， characteristics and changes of magmatic rocks， dikes， faults and folds in the mining area are analyzed in order to provide theoretical guidance for the future prospecting work.

Keywords：Baishan iron ore； Gabbro body； Magnetite； Fold； Fault

1.區域地质背景

白山铁矿位于额济纳旗—雅干晚古生代华力西期铁、铜、钼、镍成矿区（Ⅲ8）黑鹰山—乌珠尔噶顺铁、铜、金成矿带（Ⅴ81—1）上[2-3]。

按照板块构造的观点，本区大地构造位置处于哈萨克斯坦板块南部，属雅满苏—红石山构造区雅满苏—红石山晚古生代裂陷海盆褶皱带东段。总体构造线方向近东西向，北东部以大面积的岩浆岩分布为特征，发育有华力西期中基性—中酸性侵入岩、石炭纪火山—沉积建造，构造样式简单，仅有数量不多、规模不大的脆性断层北东向展布。南西部以地层发育为特征，主要有泥盆纪碎屑岩建造、石炭纪火山建造、火山—沉积建造和少量白垩陆相碎屑岩建造。构造较为复杂，发育有北东向、近东西向断层和大规模片理化带，南部边缘发育有规模不大的背、向斜构造，主体北西—南东展布（图1）[4]。

2.矿区地质

2.1地层

矿区出露地层主要有晚古生界上石炭统白山组和中生界白垩系下统赤金堡组地层，其次则为新生界第四系更新统和全新统等近现代沉（堆）积物覆盖层（表1）。

现由老至新分叙如下：

（1）依克乌苏组上古生界石炭系上统白山组：

大面积分布于预查区及其周边地区，倾向北西，倾角60°～75°左右，出露面积约19.7km2。该组主体岩性为一套火山岩、火山碎屑岩夹碎屑岩沉积。该组又划分为两个岩段。

①白山组下岩段：在区内北部呈大面积分布，其次为西南部和中部出露，面积约15.5Km2。

该岩段岩性顶部为辉石安山岩及凝灰岩；下部为灰绿色块状含角砾英安岩、英安质凝灰熔岩、英安质熔结凝灰岩。倾向北面，倾角在60°～75°。

②白山组上岩段：面积4.2Km2，仅在区内南部出露。

该岩段岩性主要为片理化细砂岩、片理化砂岩、粉砂质片岩、粉砂质泥岩。倾向北西，倾角60°～75°。

（2）中生界白垩系下统赤金堡组。集中出露在区内的南东部，其次为中部，岩层西倾，倾角较缓，一般在13°～20°之间，出露面积约4km2，与下伏地层上石炭统白山组为不整合接触关系，其上被更新统洪积层覆盖。为一套砖红色沉积，由砾岩、砂岩及灰绿色粉砂质泥岩、粉砂质黏土夹薄层石膏及赤铁矿结核组成，砾岩砾石成分复杂，有花岗岩、砂岩、火山岩等，多呈次棱角、次圆状，分选较差、分布不均，填隙物与砾石成分基本一致，层理不清或为大型交错层理，具近源快速堆积特征。平均厚度小于20m。

（3）新生界第四系：在区内可分为更新统和全新统。

①更新统：分布于工作区西部山间沟谷地带，主要为洪积砾岩，厚度不大。②全新统：分布于区内山间间歇性河谷及山前洼地，主要为洪冲积砂砾岩。

2.2构造

从矿区内地质体展布方向和脉岩走向来看，北西向成为区内的主体构造线方向。与区域上北东向构造相比较，有其特殊性，因此，其特殊的构造形迹对本区内矿物的形成以及富集较为有利，区内没有明显的断裂及褶皱构造。

在矿区中部，经高精磁测量成果推断，构造线都位于相对低值区域，属于断裂型构造，北西向构造发育，从构造线的组合部位以及北西和北东向构造线位移的特点来看，北东、北西向构造线属于多期次构造。两期构造将中东部的大部分異常切断，部分构造线的断距比较大，形成宽度较大的负异常带，正异常带等值线扭曲比较严重。

对该矿区进行了基于数据层面的构造、岩性界线、异常区域划分，推断测区可能存在的主要构造约5处。从所推断的全区构造分布及其形态来看，本区构造主要分布在测区中部，总体的构造走向以北西为主，矿区内地质体以火成岩为主，地质体展布方向与测区内推测的5处主要构造的构造方位线一致，间接证明了推测断层存在的可能性（表2）。

本区的辉绿岩脉属于后生岩脉，与侵入岩没有直接关系，形成时间均比各类型侵入岩晚，是由大规模侵入成岩之后的残浆活动形成，少量与热液活动有关，侵入岩浆的残浆充填于由磁法面积测量工作成果推测的5条北西向断裂构造所伴生的一系列次级断裂及多级小断裂中（包括伴生的张节理、剪节理，劈理及裂隙），脉岩走向均为北西向，从侧面佐证了磁法扫面工作成果的正确性。

2.3岩浆岩

矿区内岩浆岩分布广泛，类型较多，岩性较杂，从基性至酸性均有出露。对本区超贫磁铁矿起重要作用的为晚古生代中期石炭纪晚石炭世侵入的包尔敖包辉长岩体。

包尔敖包辉长岩：呈不规则条带状断续展布于包尔敖包—咸水井南1089高地一带，东西绵延约10km，宽0m～ 800m，面积约2.5km2。该岩体侵入石炭系白山组火山岩中，其边部多被早二叠世侵入岩吞噬破坏。

岩石类型主要为细—中粒辉长岩，岩石呈灰黑色，变余细—中粒辉长结构、块状构造。由斜长石（40%～50%）、辉石（45%～50%）及少量石英组成。斜长石呈半自形板状，具绢云母、绿帘石化，有的边部具环带。粒度0.35mm～4mm，中粒居多；辉石为单斜辉石，浅绿色、浅褐色半自形短柱状，多被角闪石、阳起石、绿帘石、黑云母、绿泥石取代，呈假象。粒度0.35mm～3mm，中粒稍多；石英呈它形粒状，充填于上述矿物粒间，粒度0.25mm～1.5mm。副矿物为钛磁铁矿、榍石、磷灰石。

3.矿体地质特征

3.1矿体地质

在矿区范围内，分为两个区，东南部C3磁异常范围一区，西北部C1磁异常范围二区。一区矿体分布在C3号磁异常中心部位，二区隐伏矿化体分布在C1号磁异常中心部位，矿（化）体的分布与高精度地磁异常的分布范围相吻合。

一区内共圈定了Ⅵ个超贫磁矿体，编号由北东向南西分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，矿体产于石炭纪辉长岩体内，矿体走向北西，倾向北东，倾角较陡。呈宽板状、透镜状产出，赋矿岩石为辉长岩（表3）。

二区磁化强度弱于一区，经工程验证和取样分析，仅见磁铁矿化体，未能圈出超贫磁铁矿体。

3.2矿石质量

矿石呈黑绿色斑杂状一块状构造，矿石矿物呈稀疏浸染状构造；矿石矿物结构特征为中细粒自形一半自形粒状结构，局部可见溶蚀结构和交代结构。

3.3矿石类型

矿区中铁的物相以磁铁矿为主，其次为硅酸铁、赤（褐）铁、硫化铁及碳酸铁。

矿石自然类型按组成矿石的主要铁划分为磁铁矿矿石；按矿石中脉石矿物划分为辉长岩型磁铁矿石；按结构构造划为浸染状磁铁矿石。

3.4围岩与夹石

（1）围岩：超贫磁铁矿体产于石炭纪辉长岩体内，在辉长岩体内，围岩品位接近矿体的最低边界品位。围岩与矿体界限不明显，矿体与围岩界线呈过渡关系。

（2）夹石：矿体一般较为连续，多数未见夹石，仅P1线3号矿体地表TC2见一层夹石，夹石厚度9.85m，夹石岩性为辉长岩。P3线5号矿体地表TC3见4.00m的夹石，夹石岩性为辉长岩。

3.5矿床成因简述

白山铁矿区超贫磁铁矿体，赋存于晚石炭世侵入的基性岩辉长岩体中。矿体与辉长岩体均为黑绿色斑杂状一块状构造，似斑状结构，二者界线成过渡关系。矿石自然类型为辉长岩型超贫磁铁矿石，即磁铁矿含量较高的辉长岩。含磁铁矿辉长岩岩浆在结晶分异过程中，由于重力作用的影响，磁铁矿物相对富集而形成超贫磁铁矿床，故矿床成因应属岩浆熔离分异型超贫磁铁矿床。

超贫磁铁矿体与磁异常对应关系较好，因此磁异常是本区的间接找矿标志。地表出露的辉长岩体，是本区的直接找矿标志。

参考文献：

[1]赵鹏大.矿产勘查理论与方法[M].中国地质大学出版社， 2006. 89.

[2]内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区岩石地层[M].北京：中国地质大学出版社， 2008

[3]天津地质矿产研究所. 1∶50000万内蒙古包尔敖包地区矿产远景调查报告[R]. 1976.

[4]内蒙古地质矿产勘查院.内蒙古额济纳旗白山铁矿阶段性工作总结报告[R]. 2012.