內蒙古自治區阿拉善左旗趙子儒鐵礦地質特征及礦床成因淺析

徐向輝　苗慶玉

摘要：趙子儒鐵礦區位于內蒙古阿拉善左旗南部，該區構造發育，地質成礦條件好，蝕變包括褐鐵礦化、硅化、高嶺土化、碳酸鹽化，根據地質特征、蝕變特征與礦體特征總結出本區礦床成因屬于中低溫熱液充填交代類型，礦脈與斷裂構造關系緊密，褐鐵礦化是最好的找礦標志。

關鍵詞：趙子儒鐵礦；地質特征；礦床成因。

1. 區域背景

本區大地構造處于衛寧北山隆起帶—祁連加里東地槽褶皺系（V）—北祁連造山帶走廊過渡帶東端。古生代地層區劃屬華北地層大區（V）秦祁昆地層區（V1）祁連—北秦嶺地層分區（V12）北祁連地層小區（V12-1）。

1.1 區域地層

區內出露地層由老至新出露有寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系及第四系，其中寒武系和奧陶系地層主要出露于礦區南西部，泥盆系地層出露于礦區南西部奧陶系地層的北側和東側，石炭系地層出露于本礦區及其周圍地區，第四系則廣布于本區域的大部分地區。

1.2 區域巖漿巖

本區域內巖漿巖極不發育，只在工作區西南部出露約0.6km2石炭紀花崗斑巖和出露面積甚小的閃長巖體。本區域內脈巖不發育，只有少量的石英脈、輝綠巖、石英閃長玢巖脈等，多呈近南北或北西西走向分布。

1.3 區域構造

區域內構造比較復雜，褶皺與斷裂都非常發育，構造形跡以近東西向為主，北西向次之。

（1）褶皺

區內總體構造形態為一復式背斜，位于Ⅲ級構造單元-北祁連非火山型被動陸緣與鄂爾多斯坳陷接合部位的南部，由三個軸向近東西向次級背向斜組成。

（2）斷裂

區內近東西向斷裂為主導斷裂，相當發育，北西向和北東向斷裂次之。斷裂性質主要為壓性斷裂（逆斷層），個別為正斷層。

2. 礦區地質

2.1 礦區地層

礦區內出露地層為石炭系下統臭牛溝組及第四系。

2.1.1 臭牛溝組（C1c）

巖性主要為灰白色中厚層石英砂巖夾薄層粉砂巖，底部夾灰色頁巖。厚度>100m。巖層傾向北東43°～47°，傾角45°～58°，礦區內褐鐵礦化較為普遍，近礦圍巖褐鐵礦化較強，反之則弱。風成砂覆蓋嚴重。

2.1.2 第四系

上更新統（Qhpal）：風成亞砂土。厚5m～30m。分布于礦區東部。

全新統（Qheol）：風成砂、沖洪積砂礫石。厚2m～50m。分布于礦區北部。

2.2 礦區構造

礦區中部發育一條正斷層（F1），北西—南東走向橫貫礦區，其傾向40°～55°，傾角58°～60°，略呈向南凸出的弧形展布。巖石破碎強烈，破碎帶寬約3m～5m，見斷層角礫巖，含鐵熱液沿斷裂貫入充填交代形成赤（褐）鐵礦體。該斷裂分別向北西和南東方向延伸出本礦區外。據礦區內所見，礦體未受后期構造的影響和破壞。

2.3 礦區巖漿巖

礦區內未見巖漿巖出露。

2.4 礦體特征

2.4.1 礦體形態、產狀及規模

該礦區僅有1個鐵礦體（1號礦體），賦存在石炭系下統臭牛溝組（C1c）中，并受北西向斷裂F1控制。賦礦巖石為變質石英砂巖。

1號礦體：礦體地表平面形狀為略呈向南西凸出的弧形脈狀，傾向延深形態呈似層狀、豆夾狀，膨縮現象較為明顯。含礦熱液沿斷裂破碎帶貫入充填交代形成目前的礦體；在采坑中礦脈上可見在成礦時期形成的小熔洞，溶洞中的礦石為鮞狀，細小礦脈呈樹枝狀貫入圍巖中。礦體與圍巖界線肉眼可清楚區分。礦體頂底板圍巖為斷層角礫巖。礦體在礦區內走向北西—南東向，傾向43°～55°，傾角約60°左右。鉆孔控制斜深52.40m。賦礦標高1525～1462 m，向北西、南東方向分別延伸出礦區外。經采坑CK0-1、CK0-2、探槽TC0-3掲露，礦體地表厚度1.67m～3.42m，平均厚度2.16m；經ZK0-1鉆孔掲露，礦體真厚度為8.94m，礦體向深部變厚趨勢明顯，厚度變化系數120.50%，屬復雜型；礦石中主要有用元素鐵分布較為均勻，TFe25.39～48.08%，平均31.90%；礦石品位變化系數21.46%，屬均勻型。

2.4.2 礦石特征

（1） 礦石礦物成分

礦石礦物主要由褐鐵礦、赤鐵礦及少量針鐵礦組成；脈石礦物主要為石英，其次為長石等。

① 礦石礦物：

赤鐵礦：黃褐色，它形粒狀集合體狀，非均質，呈浸染狀分布在褐鐵礦內部，局部具同心環狀構造，集合體大小0.6mm～0.1mm。赤鐵礦含量50%～55%。

褐鐵礦：暗褐色，它形不規則集合體狀，具膠狀結構，顯同心環狀構造，均質，粒度<1.5mm，與赤鐵礦共生分布。褐鐵礦含量20%～25%。

針鐵礦：灰白色，膠狀、同心環結構，均質-非均質，集合體呈不規則球粒狀，大小0.5mm～0.05mm，呈聚合體或分散狀分布。

② 脈石礦物：

石英：多呈鑲嵌粒狀，波狀消光，表面渾濁，大小多在0.75mm以下，含量約占40%～45%之間。

長石：多呈板粒狀，主要由土化的鉀長石和少量斜長石組成，與石英不易區分，大小多在0.75mm以下，含量約占5%左右。

據物相分析，本區鐵礦石以赤（褐）鐵礦為主，分布率占約占金屬礦物總量的80%以上；其次為磁性鐵，分布率占約占金屬礦物總量的13%左右；硫化鐵、硅酸鐵、碳酸鐵含量較少。

2.4.3 礦石結構、構造

礦石結構主要有：

它形不規則粒狀結構：褐（赤）鐵礦呈暗灰白色，粒度在0.1mm～0.01mm，分散狀、它形不規則粒狀分布在礦石中。

脈狀結構：褐鐵礦局部呈微細脈狀集合體分布，褐鐵礦長軸略呈定向分布。

鑲嵌粒狀變晶結構：石英多呈鑲嵌粒狀分布于赤鐵礦、褐鐵礦之間。

變余砂狀結構：長石呈板粒狀、石英呈粒狀分布，構成砂狀結構殘留。

礦石構造主要有：

塊狀構造：褐（赤）鐵礦以集合體形式密集分布構成塊狀構造。

浸染狀、細脈浸染狀構造：粒度在0.2mm～0.05mm的赤鐵礦呈亮灰白色浸染狀分布于褐鐵礦內部或赤、褐鐵礦以細小晶粒交生混雜分布在膠結物中，構成浸染狀構造。

條帶狀構造：赤、褐鐵礦呈細脈條帶狀構成條帶狀構造。

同心環狀構造：赤鐵礦以膠狀分布于褐鐵礦外側與褐鐵礦共同構成同心環狀構造，或微細粒褐（赤）鐵礦物局部以均質膠狀集合體形式顯示呈同心環狀構造。

角礫狀構造：破碎后的赤褐鐵礦被巖屑（粉）或后期碳酸巖脈、褐鐵礦脈充填膠結呈角礫狀或赤褐鐵礦集合體中見有砂巖等角礫。

2.4.4 礦石類型

按組成礦石的主要鐵礦物劃分為赤—褐鐵礦石。

按礦石中主要脈石礦物種類劃分為石英型赤—褐鐵礦石。

按結構、構造可劃分為致密塊狀赤—褐鐵礦石，角礫狀赤—褐鐵礦石，細脈及條帶狀赤—褐鐵礦石等三種類型，其中以致密塊狀赤—褐鐵礦石、角礫狀赤—褐鐵礦石為主。

2.5 礦體圍巖

礦體頂、底板圍巖為下石炭統臭牛溝組（C1c）淺灰色中細—細粒砂巖，巖石主要由石英、長石及巖屑和膠結物組成，石英含量大于70%，分選好，粒度均勻。與赤-褐鐵礦石界線明顯。由于礦區面積極小，在ZK0-1鉆孔及地表工程中均未見夾石。在靠近礦體處見褐鐵礦化、硅化、高嶺土化、碳酸鹽化和構造角礫巖。

礦體圍巖遭受不同程度的蝕變。

1. 褐鐵礦化：分布普遍，含礦構造帶附近的巖石均受到不同程度的赤、褐鐵礦化。通常是接近礦體蝕變強烈，遠離礦體蝕變減弱。

2. 硅化：分布最為普遍，主要有下列三種形式：

（1） 石英貫入巖石裂隙，呈寬窄不一的脈狀、網脈狀，并向兩側交代擴散。

（2） 以大小不等，形狀不定的隱晶質石英團塊交代巖石和礦石。

（3） 呈完好晶形的石英晶簇，賦存在巖石礦石空洞內。

3. 高嶺土化：一般在泥質粉砂巖中較為發育。高嶺土多呈隱晶質、鱗片狀、細脈狀、網脈狀沿巖石裂隙、頁理充填交代。沿砂粒、晶粒間隙交代絹云母、石英。

4. 碳酸鹽化：鐵礦石和各種巖石都不同程度受碳酸鹽化影響。方解石、含鐵方解石呈自形、半自形晶粒組成脈狀、網狀在巖石中穿插交代。

3. 礦床成因探討

（1） 鐵礦體賦存在斷層構造破碎帶，礦體產狀與斷裂構造產狀一致，并與上下盤地層走向相交。

（2） 礦體的形態、產狀受斷裂構造控制，呈似層狀、透鏡狀、脈狀等，在走向和傾向上顯現為脹縮相間。

（3） 部分鐵礦石為碎裂狀泥巖、粉砂巖、碎裂巖、構造角礫巖、糜棱巖等經赤、褐鐵礦化形成。

（4） 近礦圍巖蝕變普遍。

（5） 礦石具半自形粒狀、膠狀、變余砂狀等結構，角礫狀、塊狀、條帶狀、浸染狀、細脈狀、網脈狀等構造。

（6） 本區的礦脈與斷裂構造關系緊密，褐鐵礦化是最好的找礦標志。

綜上所述認為該礦床成因屬于中低溫熱液充填交代類型。

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