张 勇
内蒙古自治区有色地质勘查局五一一队 巴彦淖尔 015000
1.矿区地质概况
白泥井矿区位于内蒙古自治区乌拉特前旗政府所在地西山嘴镇东35km，行政区划隶属乌拉特前旗额尔登布拉格苏木管辖。其地理坐标为：东经：109°00′00″～109°02′15″，北纬：40°47′15″～40°50′00″。大安矿业公司于2008年至2010年对乌拉特前旗白泥井地区的铁矿进行普详联查工作。并于2010年2月提交《内蒙古自治区乌拉特前旗白泥井矿区铁矿详查报告》。报告提交铁矿资源储量总矿石量：260.91万t，平均品位：TFe 21.64%、mFe 17.07%。
1.1 区域地质背景
白泥井矿区大地构造位置处于华北地台（Ⅰ）内蒙台隆（Ⅰ2）之阴山断隆（Ⅰ22）。勘查区位于乌拉山复式背斜北翼，呈一向北东倾斜的单斜构造，地层走向近东西，倾向北东。断裂构造以东西、北东向为主。勘查区地层区划隶属华北地层大区晋冀鲁豫地层区阴山地层分区大青山地层小区，该区主要出露中太古界乌拉山群变质岩系，和第四系沉积层。区域内岩浆岩分布广泛，主要为太古代晚期和二叠纪侵入岩，侵入于中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）黑云斜长片麻岩与黑云角闪斜长片麻岩中，走向与区域构造线基本一致。本区矿产丰富，有乌落托沟磁铁矿、西沙德盖钼矿、哈德门沟金矿及花岗岩石材矿等。
1.2 矿区地质
勘查区地层区划隶属华北地层大区晋冀鲁豫地层区阴山地层分区大青山地层小区。勘查区内地表无基岩出露，探矿工程中见中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）黑云角闪斜长片麻岩分布，第四系冲洪积层不整合覆盖于中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）之上。第四系冲洪积层（Q4pal）分布于勘查区内河流沟谷中。构造以单斜构造为主，矿区内岩浆岩不发育，探矿工程中仅见中太古代花岗岩（Ar2）分布。
1.2.1 地层
勘查区内出露地层主要为第四系冲洪积层（Q4pal），探矿工程中及勘查区外围南部见中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）黑云角闪斜长片麻岩分布，第四系冲洪积层不整合覆盖于中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）之上。第四系冲洪积层（Q4pal）分布于勘查区内整个区域中。
（1）中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）
岩性为黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩。灰、灰白色，粒状变晶结构，片麻状构造。主要由斜长石（含量约40%）、条纹长石（含量约10%）、石英（含量约15%）、黑云母（含量约15%）及少量角闪石、石榴石等矿物组成，局部含有堇青石及矽线石等矿物，石榴石与黑云母往往呈反消长关系，石榴石增多时，黑云母随之减少使岩石色调变浅，而黑云母增加时，石榴石相应变少，其岩石色调也就变暗，石榴石为铁铝榴石，呈星散状或团块状分布于岩石中。该地层由区域变质作用形成，变质程度较深，片麻理发育。
地层走向近东西，总体倾向南南西，局部倾向北，倾角65°～85°。矿区内地层总体倾向与区域地层倾向相反。在勘查区南部大面积产出，最大厚度约1，800m，该地层是本区铁矿体的主要赋存层位，矿体呈似层状赋存于黑云角闪斜长片麻岩中，其产状与围岩基本一致。
（2）第四系全新统冲洪积层（Qhpal）
全区广布，由砂砾石层和粘土层组成，砂砾石层中砾石成分为角闪斜长片麻岩、闪长岩、花岗伟晶岩等。覆盖于基岩之上的第四系冲洪积层厚度为68.60m～267.97m。其中，砂砾石层厚度一般33.27m～111.81m；粘土层厚度一般8.07m～166.30m。
1.2.2 构造
勘查区内构造简单，乌拉山群第三岩组片麻岩总体为一单斜构造，走向近东西，总体倾向南西，局部有所变化，倾角60°～85°，由于经受多次构造运动的影响，岩层小扭曲构造较发育。勘查区内未见有规模较大的断层，仅见有一些小的层间滑动面，对矿体的影响不大。
1.2.3 岩浆岩
勘查区内探矿工程中仅见中太古代花岗岩（Ar2）分布。该侵入岩出露于勘查区南部边界附近，呈条带状SEE向展布，区内出露长约1，500m，宽300m～500m，北西端在勘查区中部为第四系覆盖，向南东延伸出区。岩性为片麻状黑云母二长花岗岩，粉红色，中细粒状花岗变晶结构，片麻状构造，主要由斜长石（含量约30%）、钾长石（含量约25%）、石英（含量约30%）、黑云母（含量约15%）等矿物组成。该岩体经受长期的变质作用，片麻理发育，侵入于中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）黑云角闪斜长片麻岩中，与围岩界线清晰，对矿体未产生影响。
1.2.4 地球物理特征
通过高精度（△T）磁测工作，依据全区磁场分布特征，白泥井矿区划分出较好异常带2处，异常编号分别为C1-2、C2。测区内磁异常总体呈北西西向条带状展布，异常走向分布明显，强度较高。
C1-2号异常：异常强度高，幅值由2，000nT变化为2，600nT，沿走向延伸长度较大且稳定，异常呈“豆荚”状，向东西逐渐尖灭。异常连续延长约1，200米，宽度在300米左右，综合推断异常埋深180米左右。该异常对应的详查区为北矿段。在该异常带上依据异常特征，沿异常带走向施工的 ZK200-1～ZK214-1 号 孔 ，除 ZK205-1、ZK206-1、ZK212-1、ZK214-1号孔未见矿外，均见到了铁的工业矿体，对应的矿体编号为1～17号。
C2号异常：异常经下延80米处理后圈闭的异常幅值由3，200nT变化为5，000nT，变化幅值较大，综合推断异常埋深100米左右。异常呈“豆荚”状，向北西向逐渐尖灭，向南东延伸至测区外，异常长度700米，宽度200米，异常南倾，倾角大于80度。异常的中西段为铁矿详查的主要地段，对应的隐伏矿体为1-25号矿体，而且异常东段矿体厚度大，与推断结果相符。该异常对应的详查区为南矿段。
由异常验证可知，异常范围与矿体位置相吻合。矿体多呈小型似层状或透镜状，△T大于2，000nT的异常分布地段与矿体赋存地段基本吻合，反映出矿体沿走向不连续的特点。
2.矿体地质特征
白泥井矿区铁矿产于变质岩中成因类型为沉积变质型铁矿床，矿体赋存于中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）黑云角闪斜长片麻岩中，矿体产状与围岩基本一致。白泥井矿区内南北两个矿段共圈定42条铁矿体，其中南矿段分布有1-25号矿体，编号为1-25；北矿段分布有1-17条矿体，编号为1-17。两个矿段的矿体均为隐伏矿体。
其中以南矿段1号矿体、北矿段13号矿体规模最大，现分述如下：
2.1 南矿段1号矿体
位于南矿段详查区，分布于101线左侧，101-100线间及其100线右侧。矿体连续长150m，为隐伏矿体，赋存标高1，022.5m～1，083.5m；矿体由西向东于101线由ZK101-1、ZK101-2控制，100线由ZK100-1、ZK100-2控制。于100线沿矿体倾向上下两钻孔间控制斜深约49m左右。根据各工程采样分析结果，矿体形态为西部较薄，向东段变厚的似层状，沿倾向厚度较稳定。一般矿体与围岩界线较清晰，局部呈渐变关系。矿体的赋矿岩性及顶、底板岩性为黑云角闪斜长片麻岩及其变种，局部含石榴石。矿体走向近东西，倾向SSW，倾角由47°～52°，平均50°，矿体由东向西倾角变陡；深部工程矿体矿石品位TFe 23.80%～25.80%、mFe 12.23%～21.34%，平均品位TFe24.49%、mFe17.04%。矿体厚度由3.24m～10.50m，总体平均厚度5.94m，厚度变化系数（Vm）为67.00%，厚度变化中等；矿石品位TFe变化系数（Vc）为5.00%，mFe品位变化系数（Vc）为27.00%，有用组分分布均匀。
2.2 北矿段13号矿体
位于北矿段详查区的中东部，分布于200线左侧，200-202线间及其202线右侧。该矿体控制部位矿体连续长为150m，为隐伏矿体，赋存于标高795.7m～875m；矿体由西向东于200线由ZK200-1、ZK200-2号孔控制，202线由ZK202-1、ZK202-2号孔控制；于202线沿矿体倾向上下两孔间控制矿体斜深45m。根据各工程采样分析结果，矿体形态为由西部向东端厚度较稳定的似层状，沿倾向厚度也相对较稳定。一般矿体与围岩界线较清晰，局部呈渐变关系。矿体的赋矿岩性及顶、底板岩性为黑云角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩及其变种，局部含石榴石且有花岗岩脉的侵入。矿体厚度变化由2.00m～2.77m，平均2.37m；品位为TFe 19.06%～23.13%，mFe 12.98%～17.97%，平均品位TFe 21.10%，mFe 15.48%。厚度变化系数（Vm）为8.00%，厚度变化小，属简单；矿石品位TFe变化系数（Vc）为10.00%，mFe品位变化系数（Vc）为16.00%，有用组分分布均匀。矿体走向282°近于东西向，倾向SSW，倾角50°～65°，平均为58°，矿体倾角由西向东变陡，矿体倾角变化较大。
2.3 矿石的物质组分及结构构造
矿石的矿物成分比较简单，金属矿物以磁铁矿为主，含量为12.00%～31.10%；赤铁矿和褐铁矿少量，含量为0.5%～3%；黄铁矿含量甚微，含量为0.05%～0.50%；脉石矿物以角闪石（含量约20%～40%）、长石（含量约15%～30%）、石英（含量约10%～40%）为主，其次为黑云母（含量约8%～15%），少量石榴子石及碳酸盐矿物。
矿石矿物结构特征主要为自形——半自形粒状变晶结构。磁铁矿多以半自形——它形粒状晶产出，呈浸染状分布，散粒状居多，部分为连晶，矿物粒径大小不一，多数分布于0.04mm～0.40mm之间，个别细粒则小于0.04mm，呈包裹体形式嵌布于脉石矿物中，其含量相对较少；同时有少量磁铁矿不同程度地被赤铁矿交代，而形成半假像赤铁矿。矿石呈青灰——深灰色浸染状构造，部分矿石则呈条带——似条带状构造。
2.4 矿石的化学成分
矿石中主要化学成分为硅和铁的氧化物，其次是铝的氧化物。铁和硅的氧化物共占84.12%。矿石中除有用元素铁外，其他有用组分含量极低，均未达到伴生有用组分综合利用指标，无综合利用价值。矿石主要化学成分见表1。
2.5 矿石的自然类型及品级
矿石的自然类型按组成矿石的主要铁矿物划分为磁铁矿矿石，按矿石中主要脉石矿物划分为闪石石英型磁铁矿矿石与闪石长石型磁铁矿矿石，按构造特征划分为浸染状磁铁矿矿石。矿区矿石平均品位：TFe 21.64%、mFe 17.07%。说明矿石铁含量较低，属（低）贫铁矿石。
3.矿床成因类型及找矿标志
3.1 矿床特征及成因类型
矿体呈层状、似层状产于中太古界乌拉山群浅色片麻岩中，与围岩产状一致，呈整合接触。矿石具明显的沉积变质结构构造特征，如自形——半自形——它形粒状变晶结构，浸染状、条带状构造。矿体与围岩同时遭受了区域变质作用，矿石与围岩中均可见石榴石呈自形——它形晶普遍分布，围岩中绿泥石化较普遍，局部见绿帘石化。综上所述，矿床成因类型为沉积变质型铁矿床。
3.2 找矿标志
（1）地层标志：磁铁矿化黑云角闪斜长片麻岩为含矿层，铁富集部位即构成矿体。
（2）物探异常：磁铁矿为主要矿石矿物，稍具规模的铁矿体即能形成磁异常，因此航磁和地面磁测异常均为直接找矿标志。
表1 白泥井矿区铁矿石主要化学成分分析结果表
[1]李文国,等.内蒙古自治区岩石地层［M］.武汉.中国地质大学出版社.2009。117-118.
[2]李锡荣，伦志强.内蒙古自治区区域地质志［M］.北京.地质出版社.1991.573-584.
[3]李荣祥，郝通顺，张有利等.内蒙古自治区乌拉特前旗白泥井矿区铁矿详查报告［R］2010.10-42.
