研究区位于北山南带，隶属于塔里木成矿省之小独山—白山堂 W-Au（Ag）-Cu（Pb-Zn）-Fe-Mo-Cr-REE-菱镁矿-萤石成矿亚带。前人在该成矿带上已发现矿床（点）几十余处，其中规模较大、品位较高和具有工业价值者有老金厂金矿、新金厂金矿、白山堂铜矿、启鑫铜镍矿、成宣铜镍矿等。研究区周围矿床（点）有北山金矿床、小独山钨矿床、臭水沟铜矿等。
2022年笔者依托“甘肃省敦煌市三架山—小独梁地区1∶5万区域地质矿产调查”工作成果，在北山南带基性岩区分布大面积铜、镍、铬等 1∶50000 异常，且异常高值凸出，异常整体展布与区域构造线、 1∶5000航磁异常一致。2024年新立基础项目“甘肃省敦煌市十字黑山金铜矿调查评价”，开展大比例尺综合剖面，在北山南带基性岩中首次发现钛铁矿，同期，西安地质调查中心在该区周边亦发现铬铁矿，使得区内基性岩找矿方向由铜镍转变为基性岩伴生的钒钛磁铁矿与铬铁矿，总体实现了找矿新突破，为研究区内基性岩找矿提供了新方向与新思路。
（1）研究区地质特征
通过在研究区开展 1∶5000 地质、物探、化探综合剖面，大致了解了基性岩区岩性分布及岩相分异特征，研究区内出露地层为红柳园组二段，为一套浅海—滨海相火山岩夹灰岩组合；侵入岩呈岩基分布于研究区北东侧，以晚石炭世辉长岩为主，穿插发育辉绿岩脉及闪长岩脉。基性岩呈北东向岩基分布，宽1.0～2.2 km，延伸13 km。
（2）物化探异常特征
异常区分布 1∶5 万航磁异常 3 处，异常呈北东 —南西向展布，异常形态呈不规则椭圆状分布。通过 1∶5000 磁法剖面初步查证，圈定磁异常带 1 条，延伸12 km，宽100～200 m，磁异常剖面具有多处异常峰值分布，磁异常极值达3267.4 nT。同时，1∶5万化探异常具有 Cu、Ni、Cr、Co套合特征，其中 Cr异常极值达 435×10-6～860×10-6，经初步查证，已发现铬铁矿存在。物化探异常整体套合较好。
（3）矿化体特征
研究区初步圈定的钛铁矿带整体具全岩矿化，异常带由内向外，磁异常减弱，钛铁矿化、磁铁矿化逐渐减弱。后期侵入闪长岩脉边部形成钛铁矿二次富集。初步圈连钛铁矿1条，矿体规模宽20 m，延伸 900 m，TiO2品位 3.49%～4.13%，其中伴生 TFe 品位 10.15%～12.05%，mFe 品位 2%～2.6%，V2O5品位 0.1%～0.12%。矿体严格受辉长岩控制，岩体由内向外品位逐渐降低。矿体顶底板均为辉长岩，局部穿插辉绿岩条带。整体为与基性岩有关的伴共生钒钛磁铁矿。
（4）矿石特征
经对磁异常带查证，初步了解了矿石质量及其围岩蚀变特征。矿石结构主要为半自形晶粒结构、胶状结构，构造主要为块状构造，浸染状构造、层状构造、条带状构造次之。矿石矿物主要为钛铁矿，其他金属矿物主要为磁铁矿、微黄铁矿。非金属矿物主要为辉石、斜长石等，钛铁矿以不完整的板条状为主，少量半自形—他形粒状，长轴主要为 0.3～1.5 mm，粗大晶体包含细粒脉石矿物。钛铁矿多彼此衔接，以大小不等的弥散状团块为主。钛铁矿具强磁性，呈粒状集合体、条带状分布于辉长岩中。
图1研究区大地构造位置图
1—区域断裂；2—构造分区界线；3—国界；4—省界；5—边界断裂；6—地质界线；7—研究区；8—地名；9—山峰；Ⅰ—西伯利亚板块；Ⅰ-6—北山古生代造山带；Ⅰ-6-1—红石山晚古生代弧盆系；Ⅰ-6-2—马鬃山早古生代弧盆系；Ⅰ-6-1-1—园包山岩浆弧；Ⅰ-6-1-2—红石山蛇绿混杂岩；Ⅰ-6-1-3—明水岩浆弧；Ⅰ-6-2-1—公婆泉岩浆弧；Ⅰ-6-2-2—红柳河—洗肠井蛇绿混杂岩；Ⅱ—塔里木板块；Ⅱ-2—塔里木盆地（克拉通）；Ⅱ-2-9—敦煌地块；Ⅱ-2-9-1—柳园裂谷
（5）矿床成因及找矿标志
研究区内基性岩产出受区内晚期北东—南西向深大断裂控制，整体展布形态被两侧断裂挟持。钛铁矿化在成岩期岩浆中心位置形成，在高温高压环境下，呈密集状分布于辉长岩内。初步推断钛铁矿为与基性岩有关的伴共生矿产，伴随岩浆分异成因。总结找矿标志如下：①辉长岩为区内最直接找矿标志；②磁异常峰值为钛铁矿物探找矿标志；③ 钛铁矿具磁性，磁性强弱与钛铁矿品位呈正相关。
（6）找矿前景展望
目前十字黑山研究区预测潜在钛资源量超500 万 t，矿床规模或可达大型。区内钛铁矿赋存地质体辉长岩分布面积达 18 km2，且向两侧走向上仍可见延伸，赋矿地质体规模巨大；磁异常峰值分布较多，目前已查证的磁异常带内表现为全岩矿化。本次工作首次在北山南带基性岩中发现钛铁矿，为北山地区除金、钒、铜铅锌等矿种外新发现，在北山南带基性侵入岩及其外接触带中寻找同类矿床具有良好的借鉴意义，拓宽了区域找矿空间，提供了新的找矿方向及前景。
图2研究区地质简图（a）、野外钛铁矿化辉长岩（b）和镜下钛铁矿照片（c）
1—敦煌岩群斜长角闪岩组；2—敦煌岩群混合岩组；3—敦煌岩群绿片岩组；4—敦煌岩群石英岩组；5—红柳园组一段板岩夹砂岩；6—红柳园组一段粉砂质板岩；7—红柳园组一段粉砂岩夹砂岩；8—红柳园组一段砂岩夹粉砂岩；9—红柳园组一段砂岩；10—红柳园组二段砂岩；11—红柳园组二段火山岩；12—洪积坡积物；13—洪积物；14—冲洪积物；15—片麻状混合岩化中粒正长花岗岩；16—泥盆纪中粗粒二长花岗岩；17— 志留纪中细粒正长花岗岩；18—石炭纪中细粒辉绿岩；19—石炭纪中细粒辉长岩；20—二叠纪中细粒闪长岩；21—二叠纪中细粒正长花岗岩； 22—地质界线；23—断层界线；24—航磁异常；25—磁法剖面平剖异常；26—研究区范围；27—磁异常带；Tl—镜铁矿；Py—黄铁矿
