甘肅省朱岔鎢礦地質(zhì)特征及成因初探

陳吉祥 馮娟

摘 要：該文通過(guò)對(duì)北祁連山東段的地質(zhì)構(gòu)造背景以及成礦規(guī)律的分析，重點(diǎn)對(duì)甘肅省朱岔鎢礦的區(qū)域地質(zhì)特征、構(gòu)造成礦背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體地質(zhì)特征以及礦化富集規(guī)律進(jìn)行了分析研究，結(jié)合前人的研究成果，對(duì)甘肅省朱岔鎢礦的地質(zhì)特征及其成因進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和探討。通過(guò)對(duì)朱岔鎢礦鉻鐵溝-墩臺(tái)溝矽卡巖鎢礦帶的仔細(xì)研究，得出朱岔鎢礦礦化直接產(chǎn)于矽卡巖中，屬矽卡巖型礦化，且矽卡巖嚴(yán)格受褶皺構(gòu)造控制；礦床屬接觸交代與后期構(gòu)造疊加以及區(qū)域變質(zhì)作用共同作用下形成的礦床的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：鎢礦 區(qū)域地質(zhì) 矽卡巖 地質(zhì)特征 成因 朱岔

中圖分類號(hào)：P612 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（b）-0246-03

我國(guó)鎢礦資源儲(chǔ)量居世界第一，約占全世界的40%。但我國(guó)鎢礦資源分布極不均衡，華南區(qū)占全國(guó)鎢礦儲(chǔ)量的58.2%，華東區(qū)占28%，西北區(qū)占4.3%，西南區(qū)占4.1%，東北區(qū)占3.2%，華北區(qū)占2.2%。我國(guó)鎢礦床中總體呈現(xiàn)富礦少、貧礦多、品位低的特征，開(kāi)發(fā)利用以黑鎢礦為主，白鎢礦品位低、粒度低、選礦成本高，與國(guó)外相比，質(zhì)量處于劣勢(shì)。因此，尋找優(yōu)質(zhì)的鎢礦具有重要的戰(zhàn)略意義。

自20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)毛藏寺、朱岔鎢礦（點(diǎn)）床找礦前景區(qū)以來(lái)，很多人對(duì)該區(qū)帶的找鎢潛力進(jìn)行了分析。該文結(jié)合朱岔鎢礦的地質(zhì)特征及前人的理論和經(jīng)驗(yàn)對(duì)朱岔鎢礦的成因進(jìn)行初步探討。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

祁連山系地跨我國(guó)甘、青兩省，是巨大中亞高原的主要組成部分，構(gòu)成青藏高原的東北邊緣，七西北接阿爾金山與塔里木地塊，北鄰華北板塊，東南端隔渭水與秦嶺相望，西南為柴達(dá)木地塊。有學(xué)者研究認(rèn)為，祁連山地區(qū)鎢礦成礦與祁連褶皺系中的老地塊關(guān)系密切[1-3]。

朱岔鎢礦區(qū)即位于祁連褶皺帶東段，區(qū)域上屬仙密大山褶皺帶東南端。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，銅、鎢、金礦（點(diǎn)）床及其異常分布，構(gòu)成了祁連重要的銅、鎢、金、鉛鋅多金屬成礦帶的重要組成部分。

1.2 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層主要有前長(zhǎng)城系馬銜山群、震旦系中統(tǒng)花石山群、寒武系中統(tǒng)花石峽群、奧陶系下統(tǒng)陰溝群、志留系下統(tǒng)旱峽群、石炭系中統(tǒng)羊虎溝組、石炭系上統(tǒng)太原組。其次為三疊系、侏羅系、白堊系、第三系及第四系。

重要的含礦層主要有前長(zhǎng)城系馬銜山群、震旦系中統(tǒng)花石山群、寒武系中統(tǒng)花石峽群、奧陶系下統(tǒng)陰溝群、志留系下統(tǒng)馬營(yíng)溝群、侏羅系下統(tǒng)窯街群等。其主要巖性分別描述如下。

前長(zhǎng)城系馬銜山群：主要分布于金砂峽至遠(yuǎn)坡南溝一帶；為一套中-深變質(zhì)巖系，巖性混合巖化強(qiáng)烈，形成混合片麻巖，條帶狀及眼球狀混合巖；為區(qū)內(nèi)重要的含礦地層，在該地層中產(chǎn)有朱岔鎢礦點(diǎn)及藥水溝褐鐵礦點(diǎn)等。

震旦系中統(tǒng)花石山群：巖性為灰色結(jié)晶灰?guī)r、粉砂質(zhì)板巖、灰黑色陽(yáng)起黑云片巖，產(chǎn)有銅、鉛、鋅、鐵等礦點(diǎn)。

寒武系中統(tǒng)花石峽群：主要分布在花石峽一帶；其上組為板巖，下組為大理巖、結(jié)晶灰?guī)r、二云片巖、角閃片巖、安山玢巖夾板巖，產(chǎn)有花石峽鎢鉬礦點(diǎn)。

奧陶系下統(tǒng)陰溝群：該套地層以硅質(zhì)巖、安山玄武巖為主，產(chǎn)有磷和鐵等礦。

志留系下統(tǒng)馬營(yíng)溝群：主要分布于雪公山、毛毛山、老虎山、馬雅雪山一帶，呈斷續(xù)帶狀分布，自下而上呈現(xiàn)完整的海退相沉積，由碎屑巖和夾有石膏層的火山巖組成，火山巖中的基性熔巖具有大陸玄武巖的特點(diǎn)。

侏羅系下統(tǒng)窯街群：上、下部為砂巖、砂礫巖、砂質(zhì)頁(yè)巖；中部煤層、油頁(yè)巖、頁(yè)巖、泥巖、頁(yè)巖含植物化石為主，產(chǎn)有炭山嶺煤礦（見(jiàn)圖1）。

1.3 構(gòu)造

該區(qū)大地構(gòu)造位置處于祁連山東段，位于華北板塊西南邊緣。根據(jù)祁連褶皺系的北界龍首山深大斷裂，北祁連北緣深大斷裂、中祁連北緣深大斷裂、南祁連北緣深大斷裂將本區(qū)由北至南劃分出4個(gè)構(gòu)造單元：走廊過(guò)渡帶、北祁連陸間裂谷-溝、弧、盆系、中祁連微古陸、南祁連陸間裂谷。構(gòu)造線總體方向?yàn)楸蔽魑飨?。區(qū)域磁場(chǎng)特征復(fù)雜，正負(fù)異常頻繁交錯(cuò)，基性火山巖顯示正磁異常，酸性火山巖顯示負(fù)異常，異常走向以北西、北西西向帶狀分布及北東向串珠狀排列，與區(qū)域重力場(chǎng)特征一致，具有北西西向和北東向構(gòu)造線的顯示（據(jù)西北所，1989），也進(jìn)一步說(shuō)明了區(qū)內(nèi)除北西西向構(gòu)造之外，還發(fā)育一組隱伏的北北東向-近南北向的基底構(gòu)造，即金強(qiáng)河-朱岔北北東向或近南北向基底構(gòu)造，松山村-中堡北北東向基底構(gòu)造、景泰-大橫路北北東向基底構(gòu)造等（姜福芝等，1991）。上述兩組構(gòu)造的交匯部位往往控制著區(qū)內(nèi)火山噴發(fā)中心、侵入巖體的分布及礦床的產(chǎn)出。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 賦礦地層

礦區(qū)內(nèi)地層為第四系、白堊系、中下侏羅統(tǒng)、前長(zhǎng)城系馬銜山群，地層特征與區(qū)域地層相似。礦區(qū)內(nèi)主要的鎢礦賦礦地層為前長(zhǎng)城系馬銜山群上組，為一套中-深變質(zhì)碳酸鹽巖-火山巖建造和變質(zhì)火山巖硅質(zhì)巖建造[4]。其中主要的賦礦巖層為矽卡巖，花崗片麻巖為成礦母巖，其主要特征如下。

矽卡巖：灰綠色，主要礦物成分為符山石、透輝石、石英、方解石、石榴子石、角閃石、輝石等，次要成分為綠泥石等，石榴子石粒徑相差較大，0.5～2 mm不等。巖石較為致密堅(jiān)硬，產(chǎn)出部位總是伴隨角閃（云母）石英片巖和花崗片麻巖的出現(xiàn)。普遍發(fā)育有黃鐵礦化、磁黃鐵礦化，局部地段有黃銅礦化、孔雀石化、白鎢礦化特征；與圍巖接觸界線清晰，節(jié)理、裂隙較為發(fā)育。產(chǎn)狀與接觸帶、構(gòu)造相關(guān)，受其產(chǎn)出部位的控制。結(jié)合前人研究成果認(rèn)為，該矽卡巖賦存鎢礦符合矽卡巖型礦化的特征[1，2，4，5]。

花崗片麻巖：灰白-肉紅色，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石、石英，次要礦物成分為綠泥石和其它少量暗色礦物。其中，鉀長(zhǎng)石為肉紅色，有眼球狀和細(xì)條帶狀兩種分布形態(tài)，其眼球大小相差較為懸殊，大者可達(dá)5 cm，小者只有0.5 cm，眼球其長(zhǎng)軸方向基本定向排列；細(xì)條帶寬約0.5 cm，不完整，斷續(xù)產(chǎn)出。化探剖面顯示，花崗片麻巖巖層鎢元素背景值是該區(qū)（除矽卡巖外）所有巖層中最高的，應(yīng)視為該區(qū)的成礦母巖。

2.2 構(gòu)造特征

礦區(qū)區(qū)域上位于北西西向構(gòu)造和北北東向朱岔-金強(qiáng)河基底構(gòu)造的交匯部位，炭山嶺斷陷盆地的南西邊緣。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，按其走向可分為兩組：一組為北西西向；另一組為近南北向。北西西向規(guī)模較大，占主導(dǎo)地位，斷層內(nèi)巖石較為破碎，以碎裂巖、斷層泥、斷層角礫巖等形式產(chǎn)出，具褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、高嶺土化等。斷層傾角較陡，在70°～80°之間，只有個(gè)別斷層傾角約40°左右。近南北向斷層在該礦區(qū)多被掩蓋，表現(xiàn)不明顯，局部揭露寬度達(dá)20 m，處于片麻巖與片巖接觸帶上，與矽卡巖礦帶產(chǎn)出部位及走向一致，因此，認(rèn)為礦區(qū)矽卡巖帶主要受此接觸帶發(fā)育的斷層帶控制。另外區(qū)內(nèi)還分布一組近東西向的斷層，斷層多沿東西向沖溝分布，將近南北走向的矽卡巖礦帶切斷或發(fā)生橫向位移。

斷裂構(gòu)造派生的小褶曲，次級(jí)裂隙等發(fā)育，在構(gòu)造交匯部位巖石發(fā)生黃鉀鐵礬化、高嶺土化等。

2.3 巖漿活動(dòng)

礦區(qū)區(qū)域上火山活動(dòng)以?shī)W陶紀(jì)為主，寒武紀(jì)次之。礦區(qū)南部有大面積的花崗巖出露，北部有花崗閃長(zhǎng)巖出露；在礦區(qū)內(nèi)可見(jiàn)云英巖脈、碳酸鹽巖脈出露。

礦區(qū)內(nèi)火山巖主要為變安山巖，主要礦物為長(zhǎng)石、石英、角閃石、綠簾石、綠泥石等，杏仁狀構(gòu)造，杏仁成分為鈣質(zhì)、硅質(zhì)，粒徑約1～3 mm，巖石發(fā)生綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化等，巖石中裂隙發(fā)育，個(gè)別裂隙中可見(jiàn)薄膜狀孔雀石化。

2.4 蝕變特征

礦區(qū)賦礦巖石主要經(jīng)歷了巖漿晚期自變質(zhì)作用和熱液蝕變作用，而熱液變質(zhì)作用的發(fā)育程度是鎢礦化和礦化強(qiáng)度的主要標(biāo)志，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

（1）矽卡巖化：沿外接觸帶發(fā)育，原巖以黑云母石英片巖、綠泥角閃石片巖及鈣質(zhì)變砂巖為主。有用金屬礦物為鎢礦，呈浸染狀、細(xì)脈狀產(chǎn)于矽卡巖中。矽卡巖類型以透輝石、石榴石矽卡巖含礦較好，符山石矽卡巖較差。

（2）云英巖化：見(jiàn)于內(nèi)接觸帶之間的花崗片麻巖中，長(zhǎng)石被石英、白云母代替，蝕變強(qiáng)烈處在接觸面附近，常為絹云石英片巖。該蝕變帶與鎢礦化無(wú)直接關(guān)系。

2.5 礦化特征

礦區(qū)內(nèi)礦帶可分為兩個(gè)：即位于北區(qū)的朱岔峽-賊娃溝銅鎢礦帶；以及位于南區(qū)的鉻鐵溝-墩臺(tái)溝鎢礦帶，兩礦帶相距4km左右，賦礦地層均為前震旦系馬銜山群上組一套老變質(zhì)巖地層。該文敘述主要以南區(qū)的鉻鐵溝-墩臺(tái)溝鎢礦帶為主。

（1）鉻鐵溝矽卡巖鎢礦（化）帶。

位于礦帶北部的鉻鐵溝一帶，斷續(xù)出露長(zhǎng)800 m。與鎢礦（化）關(guān)系緊密的矽卡巖產(chǎn)于角閃云母石英片巖、灰綠色鈣質(zhì)變砂巖與花崗片麻巖的接觸帶內(nèi)，矽卡巖近南北向延深，內(nèi)接觸面呈舒緩波狀，其北部西傾；南部東傾，傾角在60°～88°之間；外接觸面與圍巖界線不十分清晰，局部與片巖或砂巖為過(guò)渡關(guān)系，傾角似乎近于直立。矽卡巖普遍具白鎢礦（化），內(nèi)接觸帶礦化較好，外接觸帶礦化較弱。白鎢礦多呈細(xì)粒狀、散點(diǎn)狀分布，局部為稀疏浸染狀，在兩組近東西或近南北向沿裂隙充填的石英方解石細(xì)脈、或脈旁礦化分布較集中。

（2）墩臺(tái)溝礦化矽卡巖

位于鉻鐵溝礦帶南約1 km的墩臺(tái)溝內(nèi)，斷續(xù)出露長(zhǎng)約1000 m。矽卡巖產(chǎn)于角閃云母石英片巖、灰綠色鈣質(zhì)變砂巖與花崗片麻巖的接觸帶，呈北北東向延伸，北西傾，傾角75°～85°出露長(zhǎng)約80 m，寬度在5～22 m之間。與鉻鐵溝矽卡巖對(duì)比，墩臺(tái)溝矽卡巖礦化較弱，且礦化極不均勻。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

自鉻鐵溝至墩臺(tái)溝地表共圈出鎢礦體7條，其中鉻鐵溝3條，包括①、②、③號(hào)礦體；墩臺(tái)溝4條，包括④、⑤、⑥、⑦號(hào)礦體。礦體特征見(jiàn)表1所示。

3.2 礦石類型

朱岔鎢礦屬矽卡巖型鎢礦石類型，礦石全為原生礦石，主要為稀疏浸染狀白鎢礦礦石、浸染狀白鎢礦礦石，次為團(tuán)塊狀白鎢礦礦石和細(xì)脈狀白鎢礦礦石。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

朱岔鎢礦礦石結(jié)構(gòu)，主要以它形粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次為團(tuán)粒狀集合體、短脈狀結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造為主，次為細(xì)脈狀構(gòu)造，團(tuán)塊狀構(gòu)造。

3.4 礦石成份、伴生組份

礦石化學(xué)成分：礦石中有用元素主要為鎢，此外含錫、銀、銅、鋅、鉛、鉍、鉬等，鎢是礦石中主要回收對(duì)象，而伴生組份錫、銀等具有一定綜合利用價(jià)值，可以考慮綜合回收。

礦石礦物成分：脈石礦物主要為透輝石、符山石、石榴石、黝簾石、石英、角閃石、方解石、螢石、次要為白云母、黑云母、透閃石、磷灰石、榍石等。金屬礦物主要為白鎢礦、黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦，次為方鉛礦、錫石、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、白鐵礦等。

總之，朱岔鎢礦化富集主要呈現(xiàn)以下規(guī)律。

（1）鎢礦化均產(chǎn)于片麻巖與其它高鈣片巖的接觸帶及附近，但片麻巖與大理巖6處接觸帶中僅發(fā)現(xiàn)一處含礦，其余5處均未見(jiàn)礦化，大理巖本身不含礦。

（2）礦化多產(chǎn)于兩組或兩組以上斷裂的邊部，斷裂交叉部位礦化相對(duì)集中。

（3）云英巖化與矽卡巖化是尋找該類礦床的重要標(biāo)志。

4 礦床成因初探

一個(gè)礦床的形成與其地質(zhì)背景是緊密相聯(lián)的，礦區(qū)屬祁連造山帶東段，結(jié)合譚文娟等[6]對(duì)北祁連成礦帶成礦系列的研究，以及徐克勤等[1-3]對(duì)祁連山鎢礦成礦構(gòu)造和區(qū)域背景及規(guī)律的研究，該區(qū)域有鎢礦的成礦背景。礦區(qū)區(qū)域上在元古代裂谷形成，接受巨厚的海洋沉積，同時(shí)地幔上涌，頻繁的火山活動(dòng)攜帶成礦物質(zhì)，形成礦源層。到震旦紀(jì)末期仙密運(yùn)動(dòng)使元古代地層褶皺變形，深侵位巖漿活動(dòng)頻繁，造成含礦氣液沿層間裂隙及構(gòu)造薄弱帶上涌與高鈣巖系接觸交代，形成了含浸染狀鎢礦石的矽卡巖，巖漿期后熱液充填構(gòu)造裂隙解理，形成細(xì)脈狀鎢礦石。之后的多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿侵入為成礦物質(zhì)活化、遷移、富集提供了一定條件。因此，筆者認(rèn)為該礦床應(yīng)屬接觸交代與后期構(gòu)造疊加以及區(qū)域變質(zhì)作用共同作用下形成的礦床。

5 結(jié)論

（1）礦化直接產(chǎn)于矽卡巖中，如鉻鐵溝矽卡巖型鎢礦；屬矽卡巖型礦化，且矽卡巖嚴(yán)格受褶皺構(gòu)造控制。

（2）朱岔鎢礦床應(yīng)屬接觸交代與后期構(gòu)造疊加以及區(qū)域變質(zhì)作用共同作用下形成的礦床。

參考文獻(xiàn)

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