郝 明
(遼寧省冶金地質(zhì)勘查研究院有限責(zé)任公司,遼寧 鞍山 114038)
礦區(qū)東南方向距呼和浩特市95km,距武川縣50km。該區(qū)位于內(nèi)蒙古高原中部,海拔高程1655m~1725m,相對(duì)高差70m,屬低山丘陵區(qū)。本區(qū)屬典型大陸干旱性氣候,年蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于年降雨量,晝夜溫差較大。區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主,兼營(yíng)牧業(yè),屬半農(nóng)半牧區(qū)。
礦區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造位置處于華北地臺(tái)北緣內(nèi)蒙古臺(tái)隆陰山斷隆大青山復(fù)背斜北翼三合明擠壓帶的東端,該區(qū)長(zhǎng)期處于活動(dòng)狀態(tài),歷經(jīng)印支、燕山、喜馬拉雅山等主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng),地層出露較齊全,巖漿活動(dòng)頻繁。
區(qū)域出露地層由老到新依次為太古界色爾騰山群、元古界白云鄂博群、新生界第三系、第四系。
區(qū)域總的構(gòu)造方向?yàn)闁|西一北西西,巖層產(chǎn)狀傾向北-北北東。總觀全區(qū),為一向北傾斜的單斜構(gòu)造。褶皺只表現(xiàn)為小型緊閉的短軸褶曲型,且往往局限在一個(gè)層位之中,延伸不遠(yuǎn)自行消失,局部具有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,以三合明一帶為最明顯。
斷裂構(gòu)造可分兩組:一組大致平行區(qū)域構(gòu)造線的縱向逆斷層,另一組為近于垂直構(gòu)造線方向的橫向正斷層。前者規(guī)模較大,長(zhǎng)度1公里~10公里;而后者一般規(guī)模較小,長(zhǎng)度0.25公里~0.5公里。
礦區(qū)出露地層較為簡(jiǎn)單,大面積被第四系覆蓋,出露的地層有太古界色爾騰山群東五分子組,鐵礦體就賦存于此,此外還有新生界第三系、第四系。
區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造嚴(yán)格受區(qū)域構(gòu)造的制約,構(gòu)造形跡大致分為褶皺和斷裂兩類。
結(jié)合地層產(chǎn)狀的變化規(guī)律和地層新老的排列順序初步推斷,區(qū)內(nèi)褶皺為一個(gè)倒轉(zhuǎn)傾沒(méi)背斜構(gòu)造,背斜軸走向北東40°,傾向南東,傾角40°~65°。礦體賦存在倒轉(zhuǎn)背斜的倒轉(zhuǎn)翼,背斜正常翼因受后期構(gòu)造破壞而全部缺失。故就現(xiàn)存礦體構(gòu)造而言,可視其為一個(gè)簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造。
區(qū)內(nèi)斷裂活動(dòng)十分劇烈,已發(fā)現(xiàn)大的斷裂有1條,該斷層走向北東75°,由于斷層面不平,其傾斜方向各處所見(jiàn)不一,推測(cè)斷層應(yīng)屬逆掩性質(zhì)。該斷裂切斷了區(qū)內(nèi)各礦段的礦體,由此推斷斷層斷距在百米以上。
區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較弱,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的巖漿巖有呈脈狀產(chǎn)出的輝石閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、石英脈,且規(guī)模均較小。其中對(duì)礦體有破壞影響的是輝石閃長(zhǎng)巖脈,其斜交礦體走向侵入,將礦體沖斷成兩部分。
區(qū)內(nèi)鐵礦體賦存于色爾騰山群變質(zhì)巖相中,該巖相屬中級(jí)變質(zhì)片巖系,即綠片巖相。主要變質(zhì)巖石有石榴黑云片巖、斜長(zhǎng)黑云片巖、透閃片巖、黑云石英片巖、斜長(zhǎng)角閃巖、磁鐵透閃片巖等。在區(qū)域變質(zhì)作用的影響下,含磁鐵角閃巖中的鐵質(zhì)礦物得到富集,局部形成了磁鐵礦床。
圍巖蝕變主要有:絹云母化、透閃石化、綠泥石化、綠簾石化、硅化等。
鐵礦床賦存在太古界色爾騰山群東五分子組中,共發(fā)現(xiàn)3條工業(yè)礦體,編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
Ⅰ號(hào)鐵礦體:賦存于上磁鐵石英巖段地層的上部,呈薄層狀產(chǎn)出。走向北東35°,傾向南東,傾角54°,礦體上部被輝石閃長(zhǎng)巖脈破壞,沿傾斜方向逐漸變薄。礦體走向延長(zhǎng)95m,最大厚度為9.71m,最小厚度為3.66m,平均厚度為6.19m。礦體TFe平均品位為32.52%,mFe平均品位為23.98%。
Ⅱ號(hào)鐵礦體:賦存于上磁鐵石英巖段地層中部,呈層狀產(chǎn)出。礦體走向?yàn)楸睎|40°~60°,傾角55°。礦體控制長(zhǎng)度為1072.13m,最大厚度為49.35m,最小厚度為5.77m,平均厚度為25.08m。礦體TFe平均品位為36.06%,mFe平均品位為25.19%。礦體具有沿傾斜方向厚度變薄,由東向西品位變貧的規(guī)律。
Ⅲ號(hào)鐵礦體:賦存于上磁鐵石英巖段地層下部,呈層狀產(chǎn)出。礦體走向?yàn)楸睎|40°~50°,傾向南東,傾角45°~62°。礦體控制長(zhǎng)度1244m,礦體最大厚度31.98m,最小厚度為5.13m,礦體平均厚度為18.11m。礦體TFe平均品位36.25%,mFe平均品位為25.34%。
礦石經(jīng)歷了區(qū)域沉積變質(zhì)重結(jié)晶、塑性變形作用、后期熱液活動(dòng)疊加改造作用,表生氧化淋濾疊加改造作用,形成各種不同的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類型。結(jié)構(gòu)方面可大致劃分為自形、半自形及它形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、包含變晶結(jié)構(gòu);構(gòu)造方面大致可分為條帶狀、條紋狀、小揉皺狀構(gòu)造等。
礦區(qū)主要鐵礦層有2層,礦層呈層狀或似層狀產(chǎn)在色爾騰山群陽(yáng)起石英片巖地層中,礦層嚴(yán)格受區(qū)域地層的控制,與地層產(chǎn)狀為整合接觸。
將成因特征歸納如下:①鐵礦近礦圍巖主要為色爾騰山群陽(yáng)起石英片巖;②鐵礦體受構(gòu)造控制出現(xiàn)分枝并穿透不同巖性圍巖;③圍巖蝕變石榴黑云片巖、斜長(zhǎng)黑云片巖、透閃片巖、黑云石英片巖、斜長(zhǎng)角閃巖、磁鐵透閃片巖等。顯微鏡下可見(jiàn)黃鐵礦、雌黃鐵礦、黃銅礦等呈細(xì)粒狀、網(wǎng)脈狀充填于磁鐵礦或其它礦物裂隙間。
從上述礦層控礦地質(zhì)條件和礦層特征分析,礦區(qū)經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿巖侵入活動(dòng),由于礦床經(jīng)歷了中-高級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用,使含鐵礦角閃巖中的鐵質(zhì)富集,形成‘鞍山式’沉積變質(zhì)型鐵礦床。
(1)太古界色爾騰山群地層是主要的找礦部位。
(2)鐵礦石具有磁性,可以引起磁異常,可利用磁異常進(jìn)行找礦。