浅析内蒙古自治区乌拉特前旗桃儿湾矿区超贫磁铁矿地质特征及成因.doc

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文） 远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）题目：浅析内蒙古自治区乌拉特前旗桃儿湾矿区超贫磁铁矿地质特征及成因 学习中心： 内蒙古学习中心学 号： 090F29153028 姓 名： 王 闯 专 业： 资源勘查工程 指导教师： 袁 英 涛 2017年9月 23日 中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文）中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名： 王闯 学号： 090F29153028 专业：资源勘查工程 毕业设计（论文）题目：浅析内蒙古自治区乌拉特前旗桃儿湾矿区超贫磁铁矿地质特征及成因指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 论文以内蒙古自治区乌拉特前旗桃儿湾矿区超贫磁铁矿为研究对象，通过对区域内地质资料、含矿层位的分析研究，并通过矿区地质填图，详细叙述了区域和矿区内地层、构造以及岩浆岩的分布特征，大致查明矿区内褶皱、断裂和破碎带的分布、规模、产状以及对铁矿体的影响，并对矿产资源储量进行了估算。论文选题符合专业要求，写作较规范，其结论对资源开发利用有一定的实际意义，达到本科毕业论文的要求和水平。不足之处：个别表标注字号使用不正确。指导教师结论： 合格 （合格、不合格）指导教师姓名袁英涛所在单位满洲里市经信局指导时间2017-9-26中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院 本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表 学生姓名： 王闯 学号： 090F29153028 专业：资源勘查工程 毕业设计（论文）题目：浅析内蒙古自治区乌拉特前旗桃儿湾矿区超贫磁铁矿地质特征及成因评阅意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。）修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。）毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名所在单位评阅时间论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文浅析内蒙古自治区乌拉特前旗桃儿湾矿区超贫磁铁矿地质特征及成因，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）：王闯 日期：2017年9月23日3摘 要通过对区域内地质资料、含矿层位的分析研究，并通过矿区地质填图，大致查明矿区地层层序及分布特征；大致查明矿区内褶皱、断裂和破碎带的分布、规模、产状以及对铁矿体的影响；大致查明矿区内侵入体的种类、数量、形态、分布以及对铁矿体的破坏程度；通过地表探槽、深部钻探工程对矿体进行揭露、控制，大致查明铁矿体的赋存部位、形态、规模、数量、厚度、产状及其变化规律；大致确定矿体的连续性，大致查明矿体内夹石规模和分布情况；大致查明矿床水文地质、工程地质以及环境地质条件。根据矿区的地质特征，确定地质勘查类型，依据取得的资料进行资源储量估算，为下一步详查及矿业开发提供资源保障。依据取得的资料进行资源储量估算。桃儿湾矿区铁矿成因类型为沉积变质铁矿床之变质硅铁建造铁矿，矿体赋存于中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩中，变质程度较深，产出受地层控制。该矿石属相对易磨、易选型矿石，开采技术条件简单。关键词：1、内蒙古自治区乌拉特前旗 2、桃儿湾矿区 3、超贫磁铁矿 目 录一、绪 论1(一)目的与任务1(二)位置与交通1(三)自然地理及经济概况1二、区域地质2(一)地层2(二)构造2(三)侵入岩2(四) 区域矿产3三 、矿区地质4(一)地层4(二)构造4(三)岩浆岩4四、 矿体地质特征5（一）矿体赋存部位5（二）矿体特征5（三）矿石质量5（四）矿石类型7（五）矿体围岩和夹石7（六）矿床成因及找矿标志7（七）矿床共伴生矿产的综合评价7五、矿床开采技术条件8（一）水文地质8（二）工程地质10（三）矿区环境地质11六、资源储量估算13（一）工业指标的确定13（二）资源储量估算方法的选择13（三）资源储量估算参数的确定13（四）矿体的圈定原则15（五）资源储量类型的确定15（六）资源储量估算结果15七、结 论17（一）取得成果17（二）有关建议17一、绪 论(一)目的与任务通过对区域内地质资料、含矿层位的分析研究，并通过矿区地质填图，大致查明矿区地层层序及分布特征；大致查明矿区内褶皱、断裂和破碎带的分布、规模、产状以及对铁矿体的影响；大致查明矿区内侵入体的种类、数量、形态、分布以及对铁矿体的破坏程度；通过地表探槽、深部钻探工程对矿体进行揭露、控制，大致查明铁矿体的赋存部位、形态、规模、数量、厚度、产状及其变化规律；大致确定矿体的连续性，大致查明矿体内夹石规模和分布情况；大致查明矿床水文地质、工程地质以及环境地质条件。根据矿区的地质特征，确定地质勘查类型，依据取得的资料进行资源储量估算，为下一步详查及矿业开发提供资源保障。(二)位置与交通矿区位于乌拉特前旗政府所在地西山嘴镇东约100 Km，行政区划隶属乌拉特前旗额尔登布拉格苏木管辖。勘查区地理坐标为：东经：109°4500109°4715北纬： 40°4545 40°4700矿区西距乌拉特前旗政府所在地西山嘴镇约100Km，由勘查区沿简易公路往南经110国道至包头市5 Km,交通条件较为便利。交通位置见图1-1。(三)自然地理及经济概况1、地形地貌矿区位于乌拉山北麓桃儿湾北侧，区内海拔标高11701451m，相对高差280m，区内地形陡峭，北高南低，属中低山区。地表水系不发育，甲浪沟仅在雨季有地表迳流。2、气象水文矿区具典型的大陆性气候特点，春季多风，夏季炎热，冬季严寒，年最高温度37，年最低温度-34.5，年平均气温6.5；每年七、八月为雨季，且多为暴雨，年降水量146.0458.6mm，平均降水量为375.7mm，年均蒸发量2100mm；无霜期135天，冰冻期由10月至翌年4月，最大冻土深1.80m；冬、春季节多见西北风，平均风速24m/s，最大风速可达26m/s。本地区动峰值加速度为0.15，对照烈度为7.5°以上设防区。20图1-1 交通位置图3、地区经济矿区范围内只有蒙古族牧民零散居住，以牧业为主。因受气候和降水量的制约，靠天养牧，抗灾自救能力较差。工作区内现有水源很少，只有居民点的生活用水井，供人、畜饮用，水位随雨季升降，在水文地质调查的同时，对未来矿区供水方向也做了相应的调查工作。在区域内乌拉山山前洪积扇地带富水性好，因此，未来的供水源地应把矿区北部的洪积扇地带作为供水开发区，水化学类型为HCO3Ca型。周边地区采矿业较为发达，规模较大的矿山有乌拉山金矿、哈德门金矿、桃儿湾白云岩矿等，还有很多小规模的铁矿、长石和石英采石厂等。由于国家对民族区域自治地区的关心，山区牧民目前已用上电。为矿山的建设用电提供了便利。二、区域地质(一)地层地层区划属华北地层大区阴山地层分区大青山地层小区，区域图幅范围内出露的主要为中太古界乌拉山岩群（Ar2wl）地层，乌拉山群自下而上可划分为三个岩组，铁矿体产于第一岩组斜长角闪片麻岩中。第四系全新统（Qh）、上更新统（Qp）主要出露于山区沟谷中。岩性特征详见区域地层表（表2-1）。 表2-1 区 域 地 层 简 表界系统群组代号岩性特征新生界第四系全新统Qh未固结砂砾石、亚砂土层上更新统色气湾组Qp由黄色含钙质结核的黄土组成，厚度大于6m中太古界乌拉山群大理岩组Ar2wl3石英岩、长石石英岩、浅粒岩、变粒岩、蛇纹石化大理岩夹黑云斜长片麻岩浅色片麻岩组Ar2wl2含石墨堇青矽线石榴斜长片麻岩、蛇纹石化橄榄大理岩、（含石榴）长石石英岩、浅粒岩、变粒岩深色片麻岩组Ar2wl1石榴黑云斜长片麻岩、黑云斜长角闪片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩，局部可见透镜状磁铁石英岩(二)构造本区大地构造分区属华北地台区内蒙台隆之阴山断隆，乌拉山总体呈一复式背斜构造，核部位于分水岭部位的大桦背地带，轴向近东西。本报告区域图幅范围位于乌拉山复式背斜南翼，呈一向南东倾斜的单斜构造，从南至北依次出露乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）、第二岩组（Ar2wl2）、第三岩组（Ar2wl3）的地层，地层走向近东西，倾向南东。断裂构造以东西、北东向为主，南北向断层规模较小，切穿其它断层，说明其形成时代较晚。(三)侵入岩区域内岩浆岩分布广泛，主要为晚太古代深成侵入岩，是由花岗岩类岩石经变质变形作用改造而形成的长英质片麻岩类。变质深成岩片麻理发育相对较弱，但边部较强，与围岩呈渐变接触。1、昆都仑深成侵入岩（Kgn）出露于区域图幅范围中部昆都仑水库一带，呈北东方向展布，向东西两侧延伸出图，宽3-5km，面积约140km2，岩石类型为黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、云英闪长质片麻岩，均呈灰色，半自形粒状花岗变晶结构，块状弱片麻状构造，主要由斜长石、石英、黑云母、普通角闪石及少量钾长石组成。该深成岩原岩为闪长岩云英闪长岩，侵入中太古界乌拉山群，岩性为渐变关系，属晚太古代末期变质深成岩。2、毕气沟深成侵入岩（Bgn）出露于区域图幅范围北部，向北延伸出图，面积约50km2。岩石类型主要有透辉角闪二长片麻岩、角闪二辉二长麻粒岩，呈现灰黄色，具鳞片粒状变晶结构，弱片麻状构造。造岩矿物组合为：斜长石-钾长石-石英-角闪石-透辉石-紫苏辉石，副矿物组合类型属钛磁铁矿-锆石-磷灰石型。该深成岩原岩为花岗闪长岩，与中太古界乌拉山群第二岩组和第三岩组呈侵入接触关系，属晚太古代末期变质深成岩。3、脉岩区域内脉岩较发育，主要有闪长岩（）、花岗伟晶岩（）、花岗岩脉（）、霏细岩（）、辉绿岩（）等。(四) 区域矿产本区矿产丰富，矿产地较多，规模较大的矿产有乌兰不浪金矿、哈德门金矿及西沙德盖钼矿。在中太古界乌拉山岩群（Ar2wl）变质岩中分布有陈四窑子、杨树沟及榆树沟等一些小型沉积变质铁矿床。另外，该区花岗伟晶岩脉十分发育，其中有一些脉体中含白云母、锂、钍等矿种，乌兰不浪沟口的第四系冲积物中含有砂金矿。三 、矿区地质(一)地层矿区区内出露地层主要为中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩，第四系冲洪积层（Qhpal）主要见于勘查区中部甲浪沟中。1、中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩：灰白色，粒状变晶结构，片麻状构造，主要由斜长石（含量约30%）、角闪石（含量约35%）、石英（含量约20%）、黑云母（含量约10%）及石榴石、磁铁矿等矿物组成，局部含有少量堇青石及矽线石等，石榴石与黑云母往往呈消长关系，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。地层走向北东，倾向南东，局部倾向南，倾角60-80°，在区内大面积出露，最大厚度约700m,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其中，其产状与围岩基本一致。2、第四系全新统冲洪积层（Qhpal）主要分布于勘查区东部哈德门沟中，由砂砾石组成，砾石成分为石榴黑云斜长片麻岩、闪长岩、花岗伟晶岩等。厚度一般3-10m。 (二)构造矿内褶皱构造简单，总体为一单斜构造，地层走向北东东，倾向北北西，倾角6080°，由于经受多次构造运动的影响，岩层走向有些扭曲。矿区内断层不发育，未见有规模较大的断层，仅见有一些小的层间滑动面，但对矿体的影响不大。(三)岩浆岩区内未见较大的侵入岩体，仅有零星的闪长岩脉（）、花岗伟晶岩（）、花岗岩脉（）等出露。脉体规模较小，一般长40-80m，宽2-5m左右，有的仅数米长，宽几厘米。脉体对矿体影响不大。矿区内无规模较大的围岩蚀变。四、 矿体地质特征（一）矿体赋存部位桃儿湾矿区铁矿成因类型为沉积变质硅铁建造铁矿，矿体赋存于中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩中，矿体产状与围岩基本一致。（二）矿体特征矿区共有2条矿体，呈似层状、透镜状赋存于中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩中，编号分别为、号矿体。其中号矿体规模较大，矿体与围岩产状基本一致，走向75°，倾向345°，倾角51°。号矿体规模较小，其特征分述如下：1、号矿体： 位于勘查区中南部，区内矿体出露长约331m，地表出露标高为1265 m。矿体与围岩界线较清晰，走向255°，倾向345°，倾角51°。对该矿体布设P1P2共2条勘探线，勘探线间距100m。矿体在地表采用探槽工程进行了系统采样控制，工程间距50-100m，共施工4条探槽。矿体深部采用钻探工程进行控制。 根据各工程采样分析结果，矿体形态为中部厚、两端变薄的似层状，沿倾向厚度较稳定，由地表向深部矿体有变薄的趋势。地表探槽控制矿体厚度为2.844.75m，平均3.98m，矿体平均品位mFe6.7%。 2、号矿体地质特征见表4-1。 表4-1 矿体地质特征一览表矿体编号赋 存标高(m)矿体规模（m）矿体形态平均品位（%）矿体产状（°）工程控制程度长度平均厚度推深TFemFe倾向倾角1290-12192105.5050似层状11.006.1834575探槽2个注：矿体长度为估算资源储量利用长度，矿体平均厚度为各块段平均厚度与矿石量的加权平均值，平均品位为各块段平均品位与矿石量的加权平均值。（三）矿石质量1、矿石的结构构造矿石呈灰、灰黑色，自形半自形粒状变晶结构，局部呈它形粒状变晶结构，条带状构造。2、矿石的矿物成分根据物相分析及镜下鉴定，矿石的矿物成分比较简单， 金属矿物以磁铁矿为主，少量赤铁矿、褐铁矿及黄铁矿含量甚微；矿石中其它含铁矿物主要为角闪石，其次为黑云母。矿石中脉石矿物主要为石英，其次为角闪石，另有少量斜长石、黑云母及碳酸盐类矿物。各矿物特征如下：磁铁矿：磁铁矿是该矿石中的主要铁矿物，多以半自形它形粒状变晶的形式呈短脉状、条带状集合体产出，与石英条带相间分布，部分磁铁矿则以散粒状分布于石英条带中，磁铁矿矿物粒径通常在0.1mm0.3mm之间。磁铁矿是该矿石中的主要铁矿物，多以半自形它形粒状变晶的形式呈疏密不均的浸染状产出，无定向分布。铁矿物为中粗粒状，一般为0.05mm0.20mm； 绝大多数铁矿物与脉石矿物的接触关系简单，接触界面规则，但有少数微细粒铁矿物呈包裹体形式嵌生于石英、角闪石中。磁铁矿颗粒常被赤铁矿无规则交代，而形成半假像赤铁矿，甚至被完全交代形成假像赤铁矿。赤铁矿、假像半假像赤铁矿：矿石中的赤铁矿及假像半假像赤铁矿主要为交代磁铁矿而成，在磁铁矿中常沿矿物边缘或裂隙交代而形成网状或环状赤铁矿片晶，同时可见个别晶形较为完整的板状原生赤铁矿颗粒，赤铁矿化现象在该矿石中发育相对较弱。赤铁矿化现象主要发生在地表或深部裂隙中。褐铁矿：在地表矿体中且发育较微弱，主要是在氧化条件下由含铁硅酸盐矿物分解或由磁铁矿或赤铁矿水解而形成， 常呈薄膜状沿（岩）矿石构造面发育。黄铁矿：黄铁矿自形程度良好，多为自形-半自形，多数与磁铁矿紧密镶嵌或嵌生于磁铁矿集合体内，少量分布于石英条带中，矿物粒径相对均匀，多分布于0.1mm0.2mm之间。石英：矿石中的主要脉石矿物，多以它形粒状晶呈条带状集合体产出，部分则呈散粒状分布。石英矿物粒径变化较大，一般在 0.10mm0.30mm之间。角闪石：矿石中的另一主要脉石矿物，硅酸铁主要载体，常以自形-半自形柱状或粒状嵌晶产出，呈分散状分布。矿物粒径一般在0.2mm1mm之间。斜长石：多以半自形或它形板状晶或粒状晶产出，分散状嵌布于石英颗粒间，粒径相对较粗，一般在0.30mm1.20mm之间。部分斜长石颗粒可见高岭石化。云母类矿物：主要为黑云母，多以半自形-它形鳞片状变晶呈集合状产出，且呈良好的定向性。矿物粒径一般在0.02mm0.3mm之间。碳酸盐矿物：主要为方解石，另有少量白云石，通常沿矿石的裂理或构造面呈细脉状或薄膜状发育。（四）矿石类型1、矿石的自然类型矿石的自然类型按组成矿石的主要铁矿物划分为磁铁矿石，按矿石中主要脉石矿物划分为石英型磁铁矿石，按结构构造划分为条带状磁铁矿石。2、矿石的工业类型矿石工业类型为需选铁矿石，从选矿工艺要求出发，由于矿石矿物成分简单，根据磁性铁（mFe）对全铁（TFe）的占有率划分， mFe / TFe为45%，磁性铁占有率小于85%为弱磁性铁矿石。（五）矿体围岩和夹石矿体与围岩产状一致，界线清晰，二者为整合接触关系，围岩为中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩。探矿工程中围岩品位（TFe）1.582.25%，平均1.97%。矿体中的夹石一般厚度较小，厚度一般为几至十几厘米，夹层普遍都含少量磁性铁,在矿体中多呈小透镜状产出，所以在开采过程中应注意矿石贫化问题。（六）矿床成因及找矿标志桃儿湾矿区铁矿成因类型为沉积变质铁矿床之变质硅铁建造铁矿，矿体赋存于中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩中，变质程度较深，产出受地层控制，呈似层状，受后期构造的影响，矿体在局部地段容易富集。因此含矿地层中变质程度较深，褶皱较为强烈地段是寻找富铁矿的有利地段。（七）矿床共伴生矿产的综合评价根据矿石化学全分析结果，本区为单一矿产，铁矿石中Cu、Pb 、Zn、Co、Ni等有用组分含量极低，均未达到共伴生矿产综合利用指标，无综合利用价值。五、矿床开采技术条件（一）水文地质1、区域水文地质矿区属华北地区阴山水文地质分区，区域内大面积分布中太古界乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）斜长角闪片麻岩，含有风化裂隙水，富水性较弱,哈德门沟中有厚度不稳定的第四系砂砾石孔隙潜水含水层分布。（1）区域水文地质特征区域内主要分布有第四系冲洪积砂砾石层孔隙潜水和基岩风化裂隙潜水弱含水层。1）、第四系冲洪积层孔隙潜水含水层主要分布在矿区外的哈德门沟谷之中，地下水总体流向由北向南流入山前洪积扇。甲浪沟沟谷中有季节性的地表径流，径流量随季节性变化较大。潜水含水层岩性为砂砾石，厚度一般为5-20m，水位埋深一般为0.51.7m，单井出水量为30-50t/d，由于地下水迳流条件好，矿化度均为小于1g/L的HCO3Ca型水，水质较为良好。2）、基岩裂隙潜水弱含水层基岩长期裸露地表，风化裂隙较为发育，裂隙深度不稳定，一般在5m左右，透水性良好，但由于矿区属中山地带，植被发育，地形有利于自然排水，而该地区属干旱半干旱气候条件，降水量贫乏。因此，降水垂直渗入补给风化裂隙带内的水量极为贫乏，对矿床开采影响极小。在地形低洼地段形成基岩裂隙潜水含水层，基岩裂隙潜水单泉涌水量为0.03L/s.3）、隔水层主要分布在矿区的北部，由中细粒花岗岩和石英斑岩岩脉所组成，地表岩体中的长石极易风化成高岭土，大量的高岭土充填了原岩中的裂隙，形成隔水岩体或隔水岩墙。4）、透水不含水层主要分布在区域内地形低洼地带，为第四系残坡积层，结构松散，大部分为耕地，透水且不含水。（2）区域地下水的补给、迳流与排泄1）、区域地下水的补给本区域地下水的主要补给来源为大气降水和地下水的迳流补给，降雨的补给强度大，但补给时间短。据近年来的气象资料，本区年降雨量历年平均为375.7mm，多以暴雨形式集中在7、8、9三个月内出现，日降雨量最大可达56.3mm。而历年平均蒸发量为2100mm。2）、区域地下水的迳流第四系冲洪层潜水含水层主要哈德门沟中，砂砾石渗透性能良好，故地下水迳流畅通，迳流方向与沟谷走向大体一致，总体流向为由北向南。3）、区域地下水排泄本区属干旱区，蒸发强度较大，年最大蒸发量为2636.47mm. 而历年平均蒸发量为2100mm。因此，蒸发排泄是本区地下水的主要排泄方式之一。另外，地下水以迳流的方式排泄于区外、人畜的饮用及工农业用水也是本区地下水的排泄方式之一。2、矿区水文地质（1）矿区在区域水文地质单元中的位置矿区位于区域分水岭的北侧，地下水的迳流区，区内沟谷纵横，灌木丛生。（2）水文地质特征1）、含水层矿区主要分布有第四系冲洪积砂砾石潜水含水层、片麻岩风化裂隙潜水含水层。2）、基岩裂隙潜水弱含水层基岩长期裸露地表，风化裂隙较为发育，裂隙深度不稳定，一般在5m左右，透水性良好，但由于矿区属中山地带，植被发育，地形有利于自然排水，而该地区属干旱半干旱气候条件，降水量贫乏。因此，降水垂直渗入补给风化裂隙带内的水量极为贫乏，对矿床开采影响极小。2、隔水层3）、矿区地下水的补给与排泄条件矿区地下水的补给来源主要为大气降水和迳流补给，大气降水的补给强度大，最大日降雨量为56.3mm（1990年8月27日）但补给时间短。地下水的迳流补给也是本区地下水补给的另一种方式。本区属干旱区，蒸发强度较大，年最大蒸发量为2636.47mm. 而历年平均蒸发量为375.7mm。因此，蒸发排泄是本区地下水的主要排泄方式之一。另外，地下水以迳流的方式排泄于区外、人畜的饮用及工农业用水也是本区地下水的排泄方式之一。（3）矿床水文地质勘探类型铁矿体所处地形位置较高，相对高差250m，地形有利于自然排水，仅在采坑及以采坑为中心的汇水范围内汇集一定数量的大气降水，对露天采矿场构成一定的威胁，风化裂隙水水量极为贫乏，对采矿影响极小。因此，按照矿区水文地质勘探规范（GB12719-91）将本矿区划分为第二类第一型。即以裂隙含水层充水为主的矿床，主要矿体位于当地侵蚀基准面之上，附近无地表水体，矿床主要含水层富水性弱，第四系无覆盖，水文地质条件简单的矿区。（4）充水因素分析1）、地下水矿区地下基岩风化裂隙水水量极为贫乏，大部分矿体位于当地侵蚀基准面之上，附近无地表水体，矿床主要含水层富水性弱，水文地质边界简单。基岩风化裂隙水对露天矿床开采影响较小，但是基岩风化裂隙水是硐采的主要充水水源。2）、地表水矿区沟谷中现无地表迳流，只有在降雨过后有暂时性的断续径流，开采时在沿沟谷应设有防洪墙，以防洪水进入矿井,从而构成矿床的充水水源，导致淹没矿井等事故的发生。3）、大气降水由于矿体规模小，地表均在露采，露采区形成后，大气降雨可直接降入采坑内，成为该铁矿区露采的主要充水水源。大气降水的充水强度随季节变化较大，雨季涌水量增加，而旱季相对减少。（5）供水方向随着矿业的开发，供水的需求量也随着加大，为了解决这一矛盾，在水文地质调查的同时，对未来矿区供水方向也做了相应的调查工作。（二）工程地质1、矿区构造发育情况矿区内断裂构造不发育，在矿区内无明显的大断裂存在，只有小断裂发育且稳定，在铁矿体中常见有褶曲状条带。因此，断裂构造对本矿区影响较小。但由于裸露岩体遭受了长期的风化作用，矿区岩体的风化裂隙较为发育。风化带深度一般为3m左右，在风化带内，风化裂隙较为发育，因此，风化裂隙使岩体的完整性遭受破坏，使岩体的力学强度降低，风化带内整体岩石的稳固性减弱，易发生采坑破顶岩石崩塌，是矿床开采的主要不利因素。2、工程地质结构区的划分根据矿区总体工程地质条件和矿区内岩性的分布情况，将本矿区划分为两个工程地质结构区即：松散岩类区、块状结构区。（1）松散岩类区主要分布在矿区中部，岩性为第四系冲洪积的砾砂土、亚砂土，亚砂土厚度小于1m，具有良好的渗透性，对矿床开采没有影响。（2）块状结构区为大面积分布在矿区内的基岩，岩性主要为中太古界乌拉山群第三岩组（Ar2wl3）黑云角闪斜长片麻岩。片麻岩的风化裂隙发育，由于岩石长期裸露地表，遭受了强裂风化作用，风化裂隙带深度一般为5-15m左右，风化裂隙使岩石的整体性和连续性遭受到破坏，降低了岩石整体力学强度，易造成露天采场的边坡崩塌，是矿床露天开采的主要不利因素。3、矿床勘探工程地质类型矿体及围岩均由较坚硬块状岩层所组成，力学强度高，整体岩石的稳定性强，构造破碎带不发育。据此，按照矿区水文地质勘探规范（GB1271991）划分为第二类第一型，即以块状岩类为主的工程地质条件简单的矿区。（三）矿区环境地质1、矿区地震烈度矿区处于大青山一带褶皱带，区域经历了长期复杂多次的构造活动，易发生地震，根据GB18306-2001图A1中国地震动峰值加速度区划图得知,本地区动峰值加速度为0.15，对照烈度为7.5度以上设防区，因此应做好地震预防工作，防止因地震引起地质灾害的发生。矿区周边地震资料见下表。 表5-1 矿区周边地震资料统计表 时间1929年1934年1976年1979年1983年1987年4月8日1996年5月2日位置毕克旗五原和林县五原磴口乌拉山一带包头哈 业胡同震级6.06.256.26.05.2连续600多次小震6.42、矿区目前存在的地质灾害和环境问题目前矿区由于乱采乱挖，形成小规模的露采边坡上部的崩塌，地面采空等地质灾害，承灾对象主要为矿山工人。由于采矿破坏了自然地质环境，占用了大量的林地，同时堆放的费石和尾矿为产生泥石流提供了丰富的物质来源；开矿产生的粉尘造成了局部范围内的空气和环境污染，尾矿水中含有S、P等有害物质长期渗入地下会造成当地水质污染。3、矿床开采环境地质评价本矿床开采挖出大量矿石和围岩，改变了区内的天然地形，破坏了地下水的补给途径和渗透性能，由于矿区内植被不发育，地形相对高差474m左右，采矿挖出大量的废石堆积，大降雨时易形成泥石流的物质来源。经现状评估和预测，该矿区不会发生区域地下水位下降、山体开裂、滑坡等地质灾害，但易形成采空区、地面沉陷等地质灾害。拟建选矿厂在矿区对原矿进行了破碎和磁选，所产生的尾矿及粉尘污染周围环境，同时大量废石堆积，改变了矿区的自然地形地貌，破坏了矿区的自然环境。应按照环境地质灾害报告预测的有关内容进行防范和治理。按照矿区水文地质勘探规范（GB1271991）该矿区环境地质类型为第二类，即矿区地质环境质量中等，采矿可产生局部地表变形，但对地质环境破坏不大，区内无重大污染源，地下水、地表水水质较好，矿石和废石化学成分基本稳定，无其它环境地质隐患。4、矿床开采放射性评价地层的放射性伽玛强度随时代、岩性而不同，本地区的地层岩性主要由一些低伽玛值的角闪斜长片麻岩组成，伽玛值幅度变化比较稳定，是放射性本底值较低的地区。5、开采技术条件总结本次工作阶段属普查，根据业主的意见，对水文、工程、环境地质所开展的工作投入勘探工程较少。对其详细的评价，需在进一步勘查工作中加以说明。根据固体矿产勘查规范中开采技术条件复杂程度划分勘查类型原则，本矿区水文、工程、环境地质条件均较简单，开采技术条件勘查类型初步确定为类型。六、资源储量估算（一）工业指标的确定参考河北省国土资源厅超贫铁矿勘查技术规程(暂行)中有关条款规定要求，结合本地区的实际情况，并经探矿权人同意，确定矿区工业指标如下：1、边界品位： mFe4%2、工业品位： mFe6%3、最低可采厚度: 2m4、夹石剔除厚度: 2m（二）资源储量估算方法的选择本区矿体规模较小，沿走向地形起伏较大，矿体呈似层状产出，厚度稳定性为较稳定的，矿体倾角较陡，在5076°之间，因此采用垂直纵投影地质块段法进行资源储量估算。计算公式如下：Q=S 式中 Q：块段矿石量(t)S：块段投影面积（m2）：块段平均水平厚度（m）：块段矿体平均体重（t/m3）（三）资源储量估算参数的确定1、工程间距的确定工程间距及距矿体尖灭点的距离均为工程内矿体中点连线的距离，从矿区1/10000实际材料图上直接量取。2、矿体厚度的确定（1）、单工程矿体真厚度的确定矿体真厚度为各单样矿体真厚度之和。探槽及钻探工程中单样真厚度换算公式如下：式中：m-矿体单样真厚度（m）-矿体单样样长（m）-矿体真倾角（°）-样槽坡角（°）-矿体走向与探槽方向的夹角（°）当探槽坡向与矿体倾向相反时用相加，相同时用相减。（2）、单工程矿体水平厚度的确定矿体水平厚度为各单样矿体水平厚度之和。探槽及钻探工程中单样水平厚度换算公式如下：式中：p-矿体单样真厚度（m）-矿体单样样长（m）-矿体真倾角（°）-样槽坡角（°）-矿体走向与探槽方向的夹角（°）当探槽坡向与矿体倾向相反时用相加，相同时用相减。（3）、块段矿体平均水平厚度的确定首先采用块段上所有单工程矿体厚度及内插点厚度分地表及深部工程进行算术平均，块段矿体平均厚度为二者再次算术平均的算术平均值。计算公式如下：式中：-块段矿体平均水平厚度（m）m-单工程矿体水平厚度（m）n-块段工程及内插点个数（4）、矿体平均厚度的确定矿体平均厚度采用矿体各块段平均真厚度与块段矿石量加权平均求得。3、矿体平均品位的确定单工程矿体平均品位采用样长与单样品位加权平均求得，块段矿体平均品位采用块段上各单工程平均品位的算术平均值，矿体平均品位采用块段平均品位与块段矿石量加权平均的方法求得。4、矿体倾角的确定采用各勘探线地表工程与深部工程中矿体相连为该勘探线上矿体倾角，矿体的倾角为各勘探线矿体倾角的算术平均值。5、矿体投影面积的确定块段投影面积直接在垂直纵投影图上计算。计算方法采用中国地质大学研制的MAPGIS地理信息系统软件为各块段造区，然后在计算机上直接读取数据。 6、矿石体重的确定本次工作对普查区内的矿体共采集体重样品15件，矿体平均体重为2.98 t/m3。（四）矿体的圈定原则1、矿体边界的确定矿体与顶底板围岩接触界线一般较明显，根据矿床工业指标，矿体品位分析结果以mFe4%的单样圈定矿体边界，但矿体单工程平均品位必须达到工业品位(mFe6%)的要求；单工程矿体最低可采厚度1m。矿体边界有覆盖而无工程控制时，采用相应资源储量类型工程间距的1/4板状外推，即由已知工程点外推50m作为资源储量估算的边界；若相邻工程其中一个未见矿，则以工程间距的1/4板状外推；若相邻工程其中一个厚度未达到工业指标要求，则采用内插法插至厚度达到工业指标要求的边界点。2、矿体延深的确定矿体长度大于100m的矿体矿体的延深采用相应资源储量类型工程间距的1/4板状推深，即由已知工程点沿倾向下推50m。（五）资源储量类型的确定1、资源储量类型的确定根据DZ/T 0200-2002铁、锰、铬矿地质勘查规范中对铁矿第勘查类型的要求，矿体地表及深部都有工程控制的块段，以基本勘探工程网度为100m（走向）×100m（倾向）探求控制的内蕴经济资源量（332），控制的内蕴经济资源量(332)外推部分及只有地表工程控制的块段为推断的内蕴经济资源量（333）。2、块段划分块段主要以勘探线为界线结合探矿工程来划分，不同资源储量类型的块段单独划分。（六）资源储量估算结果桃儿湾矿区资源储量估算结果为普查区内大致查明资源储量的3个矿体。经核查，本区以往地质工作未提交铁矿资源量，本次提交的铁矿资源储量全部为新增储量。共查明铁矿资源储量56.92万吨，矿区全铁平均品位11.26%，磁性铁平均品位6.29%。资源储量估算结果见表7-1。表6-1 截止2007年2月29日桃儿湾矿区铁矿资源储量估算结果表 矿区名称矿石类型矿体编号赋矿标高(m)资源储量类型（编码）资源储量（万吨）矿体平均品位（%）TFemFe桃儿湾矿区 需选铁矿石1219-1290(333)14.5911.016.1914.5911.016.191084-1265(333)42.3311.356.3342.3311.356.33全矿区1084-1290(333)56.9211.266.29注： (333)-推断的内蕴经济资源量七、 结 论（一）取得成果1、详细叙述了区域和矿区内地层、构造以及岩浆岩的分布特征，大致查明矿区内褶皱、断裂和破碎带的分布、规模、产状以及对铁矿体的影响。2、大致查明了矿体的分布、厚度、规模以及产出特征，为今后的开采提供了可靠的地质依据。3、大致查明了本区的矿石类型以及矿石中有益、有害组分的含量。本区矿石有害杂质低，根据全铁品位属贫矿石，主要有用元素（Fe）以独立的磁铁矿形式存在为主。4、矿床成因为沉积变质“鞍山式磁铁矿床”。矿石矿物组成较为简单，有用矿物主要为磁铁矿；脉石矿物主要为石英、角闪石。矿石属较易磨、易选型磁铁矿矿石，选矿回收率较高，铁精矿粉含铁品位高而有害杂质低。5、详细叙述了区域和矿区的水文地质、工程地质、环境地质特征，矿区属水文地质、工程地质简单的矿床。开采技术条件优越，围岩稳固性较高。6、矿区内主要有1条规模较大矿体（即号矿体），根据其形态和规模列为第勘探类型。7、根据规范确定了矿体的边界品位： mFe