内蒙古达茂旗滩两村磁铁矿地质特征及找矿前景

张红霞　王鹏　常博文　李艳翔

［关键词］达茂旗；滩两村；磁铁矿；地质特征

滩两村磁铁矿区位于包头市达茂旗乌克忽洞乡，面积12.87 km2。该区地处内蒙古高原，地势平坦，以低山丘陵为主，局部为中低山区，海拔在1500 m 左右，属大陆性干旱气候，是典型的牧区。

本区域地质工作开始于20世纪50年代，此后相继开展了大、中比例尺的区域地质测量及水文地质测量、物化探、矿产勘查和地质科学综合研究等工作[1-4]，在滩两村矿区周边发现了有三合明、公义明、东五分子等大、中型铁矿床，可与其进行对比研究。滩两村铁矿区除了一些物化探和地质调查工作以外，对该矿区开展的矿产勘查工作较少，研究程度较低，因此本文通过收集研究前人资料和区域地质背景[5-8]，分析探讨矿区的地质特征和控矿条件，进一步提出矿区的找矿前景，以期为找矿工作提供一定的参考。

1. 区域地质概况

区域内新太古界色尔腾山岩群东五分子岩组零星出露，是区内重要的磁铁赋矿层；下白垩统固阳组出露于区域北部，角度不整合上覆于不同地质体之上；新近系宝格达乌拉组出露于区域中南部，产状近水平，主要为一套“红色”沉积；第四系全新统洪冲积层、冲积层出露于沟谷两侧、平缓洼地中或各河床中。

区域所处大地构造部位的一级构造单元隶属华北板块，二级构造单元隶属华北地块北缘。三级构造单元有二份子-乌克忽洞太古代绿岩带；乌兰忽洞三叠纪同造山花岗岩带；黄花滩太古代绿岩带；巴嘎阿日呼都格中生代沉积盆地和北忙山牛井中生代沉积盆地。其主要构造特征表现为晚太古代以强烈的片麻理褶皱和中—深层次的韧性剪切变形；中新生代则以差异性升降的断陷盆地和坳陷盆地为主，控制了白垩系乃至新近系的沉积作用。

区域内侵入岩发育，分布范围较广，主要有新太古代片麻状闪长岩（Ar₃δ）、片麻状石英闪长岩（Ar₃δo）和片麻状英云闪长岩（Ar₃γδo），晚三叠世黑云母二长花岗岩（T₃ηγ）。

2. 矿区地质特征

2.1 地层

滩两村铁矿区零星出露地层有新太古界色尔腾山岩群东五分子岩组、大面积出露地层有白垩系下统固阳组（图1），现地层由老到新分述如下：

新太古界色尔腾山岩群东五分子岩组（Ar₃d）零星出露于矿区中部，岩性为绿色糜棱岩化黑云斜长角闪片岩、灰绿色绿帘斜长片岩夹二云长石石英片岩、灰黑色糜棱岩化黑云斜长片岩夹二云长石石英片岩、含石墨黑云斜长变粒岩；下白垩统固阳组（K1g）广泛出露于矿区东部、东南部，岩性为灰绿色泥岩夹薄层砂岩、含砾砂岩，厚度＞301 m。

2.2 构造

勘查区地处华北地块北缘西段，其构造线方向总体为北东向或北北东向，三级构造位于巴嘎阿日呼都格、北忙山牛井中新生代沉积盆地。两盆地被北东向延伸的三叠纪岩浆岩分隔，总体呈北东向展布的菱形体，构成盆地基底的岩石为古太古代片麻状英云闪长岩、色尔腾山岩群和三叠纪花岗岩，盆地内的沉积物主要为下白垩统固阳组和新近系宝格达乌拉组。中新生代则以差异性升降的断陷盆地和坳陷盆地为主，控制了白垩系乃至新近系的沉积作用。

2.3 侵入岩

晚三叠世侵入岩为矿区主体侵入岩，呈近南北向带状展布，出露面积约6.7 km²。侵入体内部片麻理、条带状构造发育，岩体内部多见地层残留体，规模变化较大，2～3 m至100～200 m不等，主要为角闪斜长片麻岩，斜长角闪片麻岩，黑云母角闪片麻岩等，呈条带状，产状与岩体内部条带状构造一致，残留体边界与侵入岩接触边界明显。

中粒二长花岗岩（T₃ηγ^3-2）为晚三叠世侵入岩中出露面积最大的一个侵入体，呈不规则岩株状、带状、瘤状东西带状展布，岩石类型为土黄色、褐黄色中粒二长花岗岩，中粒结构，块状构造；中粒黑云母二长花岗岩（T₃ηγ^3-1）出露于矿区中西部，分布在晚三叠世侵入岩的边部，呈不规则环状带状、瘤状，岩石类型为灰白、灰黄色中粒黑云母二长花岗岩，细粒结构，块状构造；细粒含斑黑云母二长花岗岩（T₃ηγ^1-1）出露于矿区西南角，呈不规则瘤状、条带状分布于细粒黑云母二长花岗岩的边部，岩石类型为肉红色中细粒含斑黑云母二长花岗岩，斑状、中细粒花岗结构，块状构造。

2.4 脉岩

区内中新生代岩浆活动频繁，形成各时代中深成花岗岩。以中酸性脉岩为主。从分布上看，以晚期脉岩出露为主，脉体多与该区主体构造方向北东向一致。

2.5 地球物理特征

灘两村矿区内磁场由大面积分布的负磁场区和中间地带的正异常组成（图2）。负磁场区ΔT幅值变化较小，分布面积较大。叠加于负磁场背景之上的正磁场由两个部分组成，自北向南分别编号为CT1 和CT2，CT1和CT2在平面图上展布方向大致呈北东—南西向。

（1）CT1地磁异常

CT1地磁异常由9个局部磁异常组成，自北东到南西，从CT1-1～CT1-9 呈弧形分布，长约3 km，宽200～1000 m 不等，最宽部位处在CT1-3～CT1-7 局部异常集中区域，呈团块状。

（2）CT2地磁异常

CT2位于CT1以南，由4个局部异常组成，在平面图中展布方向为北东—南西方向，长约1.8 km，宽约0.8 km。

CT2-1异常极值△Tmax为2649.26 nT，是该区异常主体，其走向为北东向，倾向北西。根据拟合反演结果，CT2-1异常处共存在隐伏磁性体2个，倾向为北西方向。1号磁性地质体顶部埋深20～50 m左右，磁化强度在（4000～16000）×10^-3A/m之间，是北部地层下伏的磁性体所引起。2号磁性地质体顶部埋藏较深约27 m，磁化强度为24000×10^-3A/m，是引起南部异常的主要磁源。磁异常位于晚三叠世侵入岩在侵入过程中与地层的接触部位，区内的东五分子岩组含磁铁石英岩在该区亦有出露，具有较好的成矿地质条件。

3. 矿体特征

矿体赋存于新太古界色尔腾山岩群东五分子岩组中，后晚三叠世侵入岩侵入该岩组，使得该矿体呈残留体（捕虏体）出露或赋存于岩体中。研究区矿体属于沉积变质型铁矿，矿体的形态基本为层状或似层状。矿体与顶底板之间均为整合接触，界线一般较清楚，个别地段呈渐变过渡接触。区内共施工了3个钻孔，其中ZK2见矿较好，根据ZK2样本的化学分析结果，初步圈定磁铁工业矿体2个、贫铁矿3个。按照矿体埋深依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，其矿体特征为：

（1）Ⅰ号铁矿体，赋矿岩性为呈块状的磁铁角闪岩、呈条带状或侵染状的磁铁角闪二长片麻岩，矿石呈浅灰色—灰黑色，颜色越深者矿化越强。矿体磁性较强，磁化率为（17000～65000）×10^-5SI。矿体垂深16 m，见矿厚度8 m，TFe 含量最高33.77%，MFe 最高16.91%，平均15.05%。

（2）Ⅱ号铁矿体，赋矿岩性为磁铁角闪岩，灰黑色块状构造，磁性较强，磁化率均＞99999×10^-5SI。矿体顶埋深109.2 m，见矿厚19.9 m，TFe含量最高49.38%，MFe最高44.63%，平均29.18%。

（3）Ⅲ号铁矿体，赋矿岩性为角闪二长片麻岩，深灰色、灰黑色条带状构造，矿化体磁性较强，磁化率变化幅值变化较大，磁化率（3400～4700）×10^-5SI。矿体垂深141.3 m，TFe含量最高37.2%，MFe最高29.68%，平均17.79%。

（4）Ⅳ号铁矿体，赋矿岩性为含磁铁斜长角闪岩、角闪二长片麻岩、磁铁角闪岩。岩石呈深灰、灰黑色，颜色越深矿化越强，含磁铁斜长角闪岩与角闪二长片麻岩为渐变过渡接触，矿化体主要发育磁铁矿化，块状。磁化率变化较大，含磁铁斜长角闪磁化率（17900～32700）×10^-5SI、角闪二长片麻岩磁化率（13600～14700）×10^-5SI、角闪二长片麻岩磁化率均＞99999×10^-5SI。矿体顶垂深173.9 m，见矿厚度12.4 m，TFe含量最高49.38%，MFe最高44.22%，平均36.88%。

（5）Ⅴ号铁矿体，赋矿岩性为角闪二长片麻岩，矿体主要发育褐铁矿化、磁铁矿化，前者为侵染状，薄膜状，后者为块状。磁性较强，磁化率一般在（249～12500）×10^-5SI，个别处＞99999×10^-5SI。矿体垂深252.3 m，见矿厚4 m，TFe含量最高24.33%，MFe最高16.62%，平均16.24%。

4. 矿石特征

4.1 矿石物质组分

含矿岩石为磁铁角闪岩、含磁铁斜长片麻岩、含磁铁角闪二长片麻岩。本区矿石的矿物成分比较简单，有用矿物以磁铁矿为主，其次有假象赤铁矿、半假象赤铁矿及褐铁矿。脉石矿物以铁闪石，镁闪石和石英为主，其次有少量黑云母、金云母、黄铁矿、绿泥石等矿物。

4.2 矿石结构、构造

矿石结构主要有自形－半自形粒状变晶结构，纤维状、束状、放射状变晶结构，包含变晶结构，交代溶蚀结构等。矿石构造主要有块状构造，稠密浸染状构造，细脉浸染状构造，条带状构造，皱纹状构造。

4.3 矿石类型

根据矿石矿物的组成、结构、构造特征等，该矿点矿石自然类型为磁铁矿-沉积变质型。

5. 控矿条件及找矿标志

5.1 控矿条件

色尔腾山岩群东五分子岩组角闪二长片麻岩、斜长角闪片麻岩及磁铁角闪岩等含矿岩系提供了矿化体的物质来源；区域内岩体构造方向与区内地磁异常走向一致，受区域内北东向韧性剪切构造控制；晚三叠世剧烈的岩浆活动将盆地基底的色尔腾山岩群等岩石带入浅层地表，形成众多的色尔腾山岩群东五分子岩组的磁铁石英岩、绿泥石英片岩等残留体（捕虏体）。

5.2 找矿标志

（1）地层标志

含矿层为色尔腾山岩群东五份子岩组的磁铁角闪岩，围岩为含磁铁角闪二长片麻岩，围岩普遍具有强烈的褐铁矿化、磁铁矿化等，磁铁矿呈密集的星点，矿体较为连续，该地层是找矿的重要标志。

（2）磁异常标志

根据磁测曲线特征和拟合反演结果，可圈出区内隐伏磁矿体，在异常优选处进行钻孔深部验证，见矿情况良好（施工3个深部钻孔，2个见矿）。地面高值磁测异常是该区找矿的又一重要标志。

（3）构造标志

晚三叠世侵入岩受北东向韧性剪切构造控制，其内的片麻岩为色尔腾山岩群内东五分子岩组地层，呈团块状条带状产出，岩体内多见片麻理化、糜棱岩化特征，北东向韧性剪切构造是本区的一个重要找矿标志。

（4）侵入岩标志

矿区晚三叠世侵入岩体内部多见规模不等的地层捕虏体，有些捕虏体为色尔腾山岩群东五分子岩组，是本区的一个重要找矿标志。

6. 结束语

达茂旗滩两村矿区圈出磁铁工业矿体2 个（Ⅱ号、Ⅴ号铁矿体），Ⅱ号铁矿体埋深109.2～129.1 m，见矿厚20 m，TFe 含量最高49.38%，平均含量36.46%；MFe最高44.63%，平均含量29.18%；Ⅴ号铁矿体埋深173.9～192.0 m，见矿厚12.4 m，TFe含量最高49.38%，平均含量42.8%；MFe最高44.22%，平均含量36.88%。在下一步工作中，要加大勘查力度，查清礦体规模。

达茂旗滩两村磁铁矿区为沉积变质型磁铁矿，赋存于色尔腾山岩群内东五分子岩组地层，其受北东向韧性剪切构造控制，岩体多见定向排列，且与矿区内磁异常走向一致，在找矿方面具有明显的地层标志和构造标志。在今后的工作中，根据这些特征加大找矿范围，可能会有所突破。