［摘要］甜水井北山鐵礦位于阿拉善盟額濟(jì)納旗境內(nèi)，研究區(qū)內(nèi)圈定了4條鐵礦（化）體，均賦存于泥盆系上統(tǒng)圓錐山組深灰色英安巖中，礦體主要受北東東—近東西向構(gòu)造控制。本文通過(guò)對(duì)區(qū)域地質(zhì)、礦體地質(zhì)特征、礦床成因等因素進(jìn)行分析研究，為進(jìn)一步區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。

［關(guān)鍵詞］甜水井北山；熱液型鐵礦；找礦標(biāo)志；內(nèi)蒙古

內(nèi)蒙古地區(qū)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量較大，找礦發(fā)展空間廣泛。北山成礦帶是西北固體金屬礦產(chǎn)主要資源地之一，已發(fā)現(xiàn)銅-多金屬、銅鎳、富鉛鋅、鈾、錳等礦產(chǎn)地幾十處，已成為內(nèi)蒙古西北地區(qū)一個(gè)重要資源遠(yuǎn)景區(qū)[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域礦產(chǎn)資源概況

區(qū)內(nèi)位于額濟(jì)納旗-雅干華力西期鐵-金、銅、鉬、鎳成礦帶（Ⅲ-8）—黑鷹山—雅干鐵、鉬成礦帶，五級(jí)成礦帶—黑鷹山—烏珠兒噶順鐵、銅、金成礦帶（Ⅴ81-1）內(nèi)[2，3]，礦產(chǎn)資源以鐵、鐵銅為主。區(qū)域內(nèi)典型礦床有黑鷹山鐵礦床、碧玉山磁鐵礦床。其中黑鷹山鐵礦礦產(chǎn)資源總量為0.32×1012 t，占全區(qū)該類(lèi)已探明的該礦產(chǎn)資源總產(chǎn)量的46.2%。已探明的熱液形礦石總量達(dá)1.1×1012 t，占全區(qū)已探明的該類(lèi)礦產(chǎn)資源總量的4.03% [4]。鐵礦化主要在英安巖和英安質(zhì)流紋巖中呈團(tuán)塊狀、條帶狀和脈狀產(chǎn)出，并且構(gòu)成具有工業(yè)價(jià)值的礦體。

1.2 區(qū)域大地構(gòu)造位置

本區(qū)大地構(gòu)造位于塔里木板塊—北山古生代造山帶—紅石山-圓包山古生代活動(dòng)陸緣北緣。

1.3 地層

區(qū)域內(nèi)地層發(fā)育，出露的地層單位有泥盆系下—中統(tǒng)紅尖山組（D1-2h）、清河溝組（D1-2q），泥盆系上統(tǒng)圓錐山組（D3y）、石炭系下統(tǒng)綠條山組（C1l）、白堊系下統(tǒng)赤金堡組（K1?）、新近系上新統(tǒng)苦泉組（N2k）（圖2）。

1.3.1泥盆系下—中統(tǒng)紅尖山組（D1-2h）：分布于區(qū)域西北角甜水井北山北部，厚度大于3198 m。該套地層受到后期巖體的侵入而支離破碎，其北部被石炭紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖侵入，南部被二疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖侵入，西部被第四系覆蓋。主要巖石類(lèi)型為灰色安山巖、玄武安山巖、氣孔狀安山巖，由于受后期構(gòu)造因素、巖漿活動(dòng)和熱液活動(dòng)的改造，巖石普遍發(fā)生碎裂化及劈理化，并發(fā)生不同程度的蝕變，主要有絹云母化、綠泥石化及角巖化。

1.3.2泥盆系下—中統(tǒng)清河溝組（D1-2q）：分布于區(qū)內(nèi)中北部，出露不連續(xù)，厚度大于577 m，該套地層受到后期斷層的切割而支離破碎。巖性主要為長(zhǎng)石砂巖、灰?guī)r、硅質(zhì)巖、礫巖等，色調(diào)以灰、深灰色為主。碎屑巖的碎屑成分以中—基性火山巖屑、長(zhǎng)石含量為主，少量石英，碎屑磨圓中等，雜亂分布。主要為一套細(xì)碎屑巖，具水平層理，富含底棲生物化石，反映清河溝組為海相沉積。

1.3.3泥盆系上統(tǒng)圓錐山組（D3y）：分布于甜水井北山、甜水井南山等地，厚度大于2087 m，呈近東西向帶狀分布。該套地層受構(gòu)造破壞和后期巖體侵入而支離破碎，在甜水井北山北與綠條山組（C1l）為斷層接觸，被泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)侵入巖侵入。

巖石類(lèi)型為灰紫色、灰綠色、深灰色英安巖、英安質(zhì)角礫熔巖、安山質(zhì)角礫熔巖、安山巖、含角礫流紋質(zhì)凝灰熔巖、含角礫英安質(zhì)凝灰熔巖、流紋巖、英安質(zhì)凝灰熔巖、英安質(zhì)火山角礫巖、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、含角礫安山質(zhì)凝灰熔巖、含角礫流紋質(zhì)熔巖夾結(jié)晶灰?guī)r、砂巖。由于受后期構(gòu)造因素、巖漿活動(dòng)和熱液活動(dòng)的改造，巖石普遍碎裂化及劈理化，并發(fā)生強(qiáng)烈蝕變，主要有絹云母化、青盤(pán)巖化、碳酸巖化和角巖化。

1.3.4石炭系下統(tǒng)綠條山組（C1l）：分布于甜水井北山以北及雙色山等地，呈近東西向帶狀展布。受構(gòu)造破壞和中新生代地層嚴(yán)重覆蓋，零星出露，未見(jiàn)頂?shù)祝穸却笥?924 m。與圓錐山組（D3y）為斷層接觸，被下白堊統(tǒng)赤金堡組（K1?）不整合覆蓋，被后期雙色山基性侵入巖侵入。巖石類(lèi)型為灰—深灰色泥質(zhì)粉砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖及少量的灰?guī)r透鏡體，長(zhǎng)石雜砂巖夾綠簾綠泥板巖。巖石成分、結(jié)構(gòu)成熟度低。未見(jiàn)生物化石和沉積構(gòu)造，反映了為一套次深海相沉積。

1.3.5白堊系下統(tǒng)赤金堡組（K1?）：分布于區(qū)域甜水井東部的山間斷陷盆地之中。該套地層分布范圍雖廣，但地層露頭不佳，產(chǎn)狀較平緩，多為第四系掩蓋。赤金堡組（K1?）不整合于區(qū)內(nèi)古生代地質(zhì)體之上，被上新統(tǒng)苦泉組（N2k）不整合覆蓋。區(qū)內(nèi)赤金堡組（K1?）未見(jiàn)頂?shù)?，厚度大?90 m。

巖石類(lèi)型主要有灰綠色、灰黃色粉砂質(zhì)泥巖、砂礫巖、泥質(zhì)砂巖、長(zhǎng)石砂巖夾黑色泥巖（含放射性分散元素）、紫紅色泥巖，少量植物化石層。發(fā)育硅化木，反映了赤金堡組總體為一套濱湖—淺湖相沉積，局部見(jiàn)河流相。

1.3.6新近系上新統(tǒng)苦泉組（N2k）：出露于甜水井北山南，出露厚度小于5 m。巖性為弱固結(jié)的磚紅色礫巖、砂礫巖、含礫粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，為一套內(nèi)陸湖泊相紅色建造。

1.4 構(gòu)造

區(qū)域上紅石山—百合山—六駝山大斷裂從區(qū)內(nèi)通過(guò)，主要表現(xiàn)為泥盆系和石炭系地層的碎裂巖化和近東西向逆斷層和局部地段的糜棱巖化，這些構(gòu)造形跡構(gòu)成了區(qū)內(nèi)構(gòu)造格局。

1.5 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖主要呈巖基狀產(chǎn)出，中部多呈小巖株?duì)钋秩朐谕砉派貙又小？臻g上總體呈北西西向帶狀展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致，主要集中在華力西期，成因類(lèi)型均為“I型”花崗巖。主要有泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)侵入巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層由老至新分別為上泥盆統(tǒng)圓錐山組（D3y），中石炭統(tǒng)綠條山組（C1l），新近系上新統(tǒng)苦泉組（N2k）和第四系全新統(tǒng)。其中圓錐山組（D3y）火山巖與區(qū)域鐵礦（床）點(diǎn)、鐵銅礦（化）關(guān)系的密切，測(cè)區(qū)內(nèi)小型鐵礦（床）點(diǎn)均產(chǎn)于其中。

甜水井北山該組火山巖中產(chǎn)出鐵礦，含礦層位較穩(wěn)定，礦體以扁豆體、透鏡體產(chǎn)出和具平行排列為最大特點(diǎn)，鐵礦體產(chǎn)狀基本與巖層產(chǎn)狀一致，局部二者呈互層出現(xiàn)。

2.2 構(gòu)造

2.2.1褶皺構(gòu)造

在研究區(qū)北部一帶出露地層為早石炭統(tǒng)綠條山組，發(fā)育小型緊閉褶皺，軸線與區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向基本一致。

2.2.2斷裂構(gòu)造

區(qū)內(nèi)北東向—北東東向斷裂，貫穿本區(qū)中部，位于泥盆系上統(tǒng)圓錐山組與石炭系下統(tǒng)綠條組之間。其次北西向、南北向斷裂發(fā)育，北西向斷裂多切割近北東向—北東東向斷裂。在甜水井北山，由于受到三疊紀(jì)的破碎作用，破壞和改造了早期的劈理構(gòu)造，現(xiàn)為北東向展布的大型破碎帶。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖分布較少，零星分布，呈巖基、小巖株及脈狀產(chǎn)出，僅見(jiàn)石炭紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖、二疊紀(jì)正長(zhǎng)花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖。區(qū)內(nèi)脈巖較為發(fā)育，有花崗巖、花崗細(xì)晶巖、花崗斑巖、二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖、正長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、輝綠玢巖、輝長(zhǎng)巖及石英脈。以北東向、北西向脈巖發(fā)育，次為南北向脈巖。石英脈出露最多，次之為花崗巖脈、輝綠巖脈。

3 物探特征

泥盆系圓錐山組的地層磁化率變化范圍為3.73～1547.91 （4π×10-6SI），平均值97.4（4π×10-6SI）左右；剩余磁化強(qiáng)度變化范圍為3.48～364.55 （10-3A/m），平均值168.41（10-3A/m）。該地質(zhì)單元部分含磁性是引起區(qū)域性磁異常的主要場(chǎng)源。

C1-1磁異常呈北西向帶狀分布在泥盆系圓錐山組地層中，區(qū)內(nèi)分布有北西向、北東向花崗巖脈。該異常為高強(qiáng)度正磁異常，且高值區(qū)在異常范圍內(nèi)呈跳躍分布，異常變化范圍在200～500 nT，北側(cè)伴有強(qiáng)度不大的負(fù)磁異常。C1-1子異常最高正磁異常值1187.4 nT，一般異常值在200～500 nT，且高值區(qū)在異常范圍內(nèi)呈跳躍分布，為高強(qiáng)度正磁異常，北側(cè)伴有強(qiáng)度不大的負(fù)磁異常。經(jīng)綜合研究，初步推斷該高磁異常向西南傾斜、且有一定下延深度的隱伏巖體（磁性體）引起。研究區(qū)推測(cè)的F2 斷裂呈北西向分布C1-1 高磁異常范圍（圖3）。

進(jìn)一步分析C1-1磁異常特征，通過(guò)該磁異常極值點(diǎn)沿東西向布置CP1高磁剖面測(cè)量。從CP1磁剖面數(shù)據(jù)按球狀體反演磁性體，深約262 m，半徑約132 m，磁性體中心位置點(diǎn)號(hào)156， 槽探TC2鐵礦脈位于152點(diǎn)附近，相距約40 m，從整個(gè)磁異常特征及已知地質(zhì)情況來(lái)看，推斷下部為埋深較大的含磁性體。

4 礦脈地質(zhì)特征

（1）鐵礦（化）體（Fe1）

出露于泥盆系上統(tǒng)圓錐山組深灰色英安巖中，地表圈定鐵礦（化）體一條，走向近南北向，傾向約270°，傾角80°，出露長(zhǎng)約50 m，寬約1～3 m。鐵礦（化）體（Fe1）位于C1-1磁異常中心區(qū)范圍，布置地表探槽TC1、TC2，其中TC2，TFe品位最高，樣長(zhǎng)1.5 m，TFe 29.29%，mFe0.50%，Cu0.0015%。經(jīng)鉆孔ZK1驗(yàn)證，根據(jù)化學(xué)樣分析結(jié)果圈定赤鐵礦（化）體1層、磁鐵礦（化）體2層。48.70～50.80 m，假厚度2.1 m，品位TFe17.34%～20.07%，mFe0.41%～0.65%，平均品位TFe18.7%，mFe0.53%，該赤鐵礦（化）體與地表槽探赤鐵礦化體對(duì)應(yīng)；136.3～140.3 m，假厚度4 m，品位TFe24.74%～27.64%，mFe17.76%～22.44%，平均品位TFe24.31%，mFe19.74%；151.4～152.4 m，假厚度1m，品位為T(mén)Fe30.84%，mFe23.65%。

（2）鐵礦（化）體（Fe2、Fe3、Fe4）

出露于泥盆系上統(tǒng)圓錐山組深灰色英安巖中，出露三條鐵礦（化）礦脈，長(zhǎng)20～50 m，寬1～1.1 m，走向近南北向，呈左行雁列式排列，傾向270°～295°，傾角80°～85°。地表經(jīng)槽探揭露，鐵礦（化）體（Fe2- Fe4），樣品分析品位TFe 15.52%～37.22%，mFe0.46%～5.38%。鐵礦（化）體（Fe3）經(jīng)ZK2 驗(yàn)證，最高品位TFe10.75%，mFe3.14%，有明顯礦化顯示，但未達(dá)到邊界品位。

礦化體容礦巖石為赤鐵礦化次生石英巖、赤鐵礦化次生石英巖化流紋質(zhì)凝灰?guī)r。

赤鐵礦化次生石英巖，顯微粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要由不透明鐵礦物組成，呈半自形粒狀假象，粒徑0.3～0.8mm，含量gt;50%；交為顯微粒狀變晶石英，粒徑0.01～0.05mm，含量lt;50%。

赤鐵礦化次生石英巖化流紋質(zhì)凝灰?guī)r，交代殘余結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石由大量粒狀片狀赤鐵礦、鏡鐵礦組成，含量80%，少量為次生石英脈，主要為顯微變晶石英組成，弱絹云母化，有晶屑狀斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石。

5 礦石質(zhì)量特征

5.1 礦石物質(zhì)組成

礦石礦物成份：金屬礦物主要為磁鐵礦、假象赤鐵礦，次為褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦，脈石礦物為石英、磷灰石、方解石、螢石、綠泥石等。

5.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)為自形—半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)及等粒結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為致密塊狀構(gòu)造和稠密浸染狀構(gòu)造及細(xì)脈狀構(gòu)造。

6 礦床成因及找礦標(biāo)志

6.1 礦床成因

研究區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的鐵、鐵銅礦化點(diǎn)均產(chǎn)于圓錐山組（D3y）英安巖、英安質(zhì)含角礫熔巖中。從成因類(lèi)型來(lái)分析，帶內(nèi)各礦化點(diǎn)均為火山沉積熱液疊加型，并且具有多期熱液活動(dòng)、多期成礦的特征。

晚泥盆世，本區(qū)火山活動(dòng)加劇，甜水井—清河溝陸緣島弧逐漸發(fā)展成熟，形成了圓錐山組（D3y）中酸性火山沉積建造。并伴隨酸性巖漿的噴發(fā)，有大量的鐵、銅成分富集，形成甜水井北山鐵、鐵銅等一系列多金屬礦化[6]。

早石炭世和晚石炭世早期本區(qū)應(yīng)力有擠壓轉(zhuǎn)為拉張，逐漸形成弧后盆地，在泥盆系火山沉積的基礎(chǔ)上接受了一套由淺海相碳酸鹽、碎屑巖直至次深海相含鈣、鎂質(zhì)的硅質(zhì)巖、泥巖等沉積，即綠條山組砂礫巖和板巖。

晚石炭世晚期應(yīng)力再度轉(zhuǎn)為擠壓，受南北向的擠壓古亞洲洋進(jìn)一步收縮，下—中泥盆統(tǒng)紅尖山組（D1-2h）、清河溝組（D1-2q）、上泥盆統(tǒng)圓錐山組（D3y）、下石炭統(tǒng)綠條山組（C1l）的碎屑巖等，一同發(fā)生褶皺變形，并形成紅石山—孔雀溝—百合山構(gòu)造帶（區(qū)域性韌、脆性變形帶），在區(qū)域動(dòng)力熱流的作用下，發(fā)生了低綠片巖相的變質(zhì)作用。與此同時(shí)，甜水井超單元“Ⅰ”型花崗巖侵位。這一時(shí)期本區(qū)熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，使之前形成的巖石發(fā)生了青盤(pán)巖化、硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化等蝕變，并使銅、金、鐵等成礦元素富集，最終形成了甜水井北山鐵銅礦化帶。

總之，圓錐山組、綠條山組地層以及北東東—近東西向構(gòu)造破碎帶是本成礦化帶的主要控礦因素。

6.2 找礦標(biāo)志

含礦巖性建造主要為赤鐵礦化次生石英巖、赤鐵礦化次生石英巖化流紋質(zhì)凝灰?guī)r，礦物組合為赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦，蝕變以褐鐵礦化、碳酸鹽化為主，主要控礦構(gòu)造為北東向，容礦構(gòu)造為近南北向斷裂。根據(jù)礦體空間賦存特征、控礦因素、圍巖蝕變、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物組合特征，認(rèn)為該礦化體屬“構(gòu)造熱液成因”類(lèi)型。

①構(gòu)造標(biāo)志：北東東—近東西向甜水井北山構(gòu)造破碎帶中，破碎帶內(nèi)巖石北東東—近東西向構(gòu)造裂隙發(fā)育。該構(gòu)造破碎帶嚴(yán)格控制了鐵礦體的空間展布，是主要的導(dǎo)礦和賦礦構(gòu)造。

②圍巖蝕變標(biāo)志：褐鐵礦、黃鐵礦、碳酸鹽化等。

③巖性標(biāo)志：泥盆系上統(tǒng)圓錐山組赤鐵礦化次生石英巖、赤鐵礦化次生石英巖化流紋質(zhì)凝灰?guī)r。

④地球物理標(biāo)志：高強(qiáng)度正磁異常，最高正磁異常值1187.4 nT，一般異常值在200～500 nT，是其重要的的找礦標(biāo)志。

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