內(nèi)蒙古阿拉善右旗卡休他他南成礦帶地質(zhì)條件研究及找礦方向

王軍 靳寧

摘 要：結(jié)合有關(guān)的地質(zhì)資料，根據(jù)以往的工作成果，并通過大量的樣品室內(nèi)巖礦鑒定和成分分析，查明了含礦層特征，并在此基礎(chǔ)上研究分析了成礦地質(zhì)條件和礦床成因，確立了南成礦帶屬于重熔交代矽卡巖型礦床[1]，為礦山的開拓和進一步外圍多金屬找礦提供了重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：卡休他他；鐵礦床；成礦地質(zhì)條件；找礦方向；阿拉善右旗

Research on Geological conditions in the South Mine-forming belt and prospecting direction of Kaxiutata in Alxa Youqi，Inner Mongolia

Wang Jun Jing Ning

（Ningxia Mining Development Exploration Institute，Ningxia Yinchuan 750021，China）

Abstract：According to the results of previous work，and through rock mineral identification and composition analysis of a large number of samples in Laboratory，to identify the characteristics of ore bearing layer，based on the research and analysis of the geological conditions of mineralization and the genesis of the deposit，the establishment of the South of Kaxiutata metallogenic belt belongs to remelting metasomatic Skarn deposit[1]，provide an important basis for mine development and further peripheral polymetallic ore prospecting.Through the above work， the paper has made the following main results and understanding.

Keywords：Kaxiutata，Iron ore deposit，Geological Conditions of Mineralization，Prospecting Direction，Inner Mongolia Alashan Right Banner

1 含礦層特征

內(nèi)蒙古阿拉善右旗卡休他他鐵礦區(qū)南成礦帶含礦層為矽卡巖層，矽卡巖層為輝長巖體沿礦區(qū)壓扭性斷裂帶侵入時，輝長巖體與圍巖震旦系絹云母石英千枚巖發(fā)生了接觸交代作用，期后輝長巖體及其蝕變圍巖又受到海西晚期中酸性巖漿的再次侵入，發(fā)生了同熔改造作用。礦區(qū)內(nèi)多次構(gòu)造活動和巖漿侵入產(chǎn)生了不同類型的矽卡巖。從南成礦帶帶生產(chǎn)礦井及其補充地質(zhì)勘探鉆孔的地質(zhì)調(diào)查來看，礦體主要賦存于內(nèi)接觸帶中，矽卡巖類型主要有石榴透輝矽卡巖類、矽卡巖化石榴透輝石角巖類及重熔交代蝕變巖類。

2 成礦地質(zhì)條件研究

南成礦帶礦體賦存于震旦紀地層的F5壓扭性斷裂帶及其上下盤，礦體的發(fā)育受到了地層、構(gòu)造、巖漿巖及圍巖蝕變的強烈制約，表現(xiàn)出強烈的磁性異常。成礦與所處的地層條件有著密切的關(guān)系外，與后期大地構(gòu)造運動所出現(xiàn)的構(gòu)造活動、輝長巖體侵入和后期巖漿侵入及其熱液活動引起的圍巖蝕變，有著密不可分的關(guān)系。從根本上看，其成礦機制的核心是多期（次）交代、充填作用和不斷富集[2，3]。

2.1 地層控制

卡休他他鐵礦區(qū)內(nèi)出露的地層是前寒武系震旦紀地層，巖性主要為絹云母千枚巖夾條紋條帶狀大理石（圖1-1）。富含鈣質(zhì)的震旦紀地層為沿斷裂帶侵入的深源基性巖漿在結(jié)晶過程中形成的巖漿熱液，對圍巖所發(fā)生接觸交代作用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。接觸交代作用形成的矽卡巖大面積地分布礦區(qū)內(nèi)，使震旦紀地層分割成零星狀。

2.2 構(gòu)造活動

礦床的形成過程中，成礦流體的運移和成礦物質(zhì)的沉淀、定位空間以及其形成的保存條件無不與構(gòu)造息息相關(guān)[4]?？ㄐ菟F礦區(qū)主體構(gòu)造線為前寒武紀震旦紀地層組成的近東西向單斜巖層，區(qū)域大斷裂延伸至礦區(qū)內(nèi)，表現(xiàn)為近東西向的F5斷裂帶。F5斷裂帶的產(chǎn)狀與地層一致，它不僅控制了南北成礦帶及南成帶上下部礦體的發(fā)育特征，同時在南成礦帶礦體賦存狀態(tài)上，表現(xiàn)出導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造特征。

基性超基性巖漿源處于深部地帶，帶有區(qū)域性的深大斷裂F5斷裂帶為礦區(qū)內(nèi)的基性超基性巖體侵入提供了通道。巖漿在侵位過程中，由于所處的地質(zhì)環(huán)境和地層物質(zhì)條件的差異性，在斷裂帶內(nèi)及其上下盤次級斷層中形成了不同的巖石類型、圍巖蝕變和礦化特征，表現(xiàn)出容巖容礦構(gòu)造特征。南成礦帶主要礦體完全受到F5斷裂帶的控制，無論是礦體產(chǎn)狀，還是巖石和礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造都體現(xiàn)出構(gòu)造活動的痕跡。斷裂構(gòu)造作用又形成受后期巖漿熱液蝕變的角巖，分布于南成礦帶上下部礦體的圍巖中，這充分說明斷裂構(gòu)造的活動對成礦起主導(dǎo)作用。

2.3 巖漿巖侵入

卡休他他鐵礦區(qū)內(nèi)巖漿巖從基性超基性到中酸性都有發(fā)育，與南成礦帶成礦有關(guān)的巖漿巖主要是基性輝長巖和后期的中酸性巖，輝長巖體形成后，海西后期的中酸性巖漿的侵入，對輝長巖體進行了重熔交代作用。

輝長巖的巖漿源位于較深部位，深大斷裂F5斷裂帶為其侵位提供了通道條件。輝長巖在侵位過程中，由于巖漿所處的地層巖性條件的差異和巖漿冷凝溫度的變化等，出現(xiàn)了巖石變種，形成了巖相垂直分帶現(xiàn)象。根據(jù)礦區(qū)南成礦帶不同深度巖石測試結(jié)果，在+300m之下為輝長巖，巖石具有典型的輝長結(jié)構(gòu)；在+300m之上為輝長輝綠巖，巖石亦為典型的輝長輝綠結(jié)構(gòu)?；詭r漿富含鈣鎂，巖漿在侵位過程中析出鈣鎂組分，巖漿晚期進入熱液期，攜帶鈣鎂組分與圍巖發(fā)生了接觸交代作用，即矽卡巖化作用。海西晚期中酸性巖漿的侵入，對早期的輝長巖體具有重熔交代作用，即在巖石中表現(xiàn)出強蝕變現(xiàn)象。在礦物成分上，輝長巖的暗色礦物細?；?，卻保持了原有礦物的假象，斜長石已鈉長石化，單斜輝石已陽起石化，均體現(xiàn)出重熔交代作用的現(xiàn)象。

2.4 圍巖蝕變

卡休他他南成礦帶的圍巖蝕變可大致劃分為兩個階段，這就是早期基性巖漿冷凝的晚期熱液與圍巖發(fā)生的接觸交代作用和海西晚期中酸性巖漿侵入對輝長巖體的重熔交代作用。

在卡休他他礦區(qū)內(nèi)，F(xiàn)5斷裂帶及其次級斷層發(fā)育于前寒武紀震旦系絹云母千枚巖夾條帶狀大理巖巖層中，深部基性巖漿沿F5大斷裂帶侵入晚期形成的熱液與震旦系富含鈣質(zhì)的千枚巖類發(fā)生接觸交代變質(zhì)作用，巖石變質(zhì)程度相對較淺。在接觸交代作用過程中，來源深部的磁鐵礦被攜帶至相對較淺的部位析出成礦。

海西晚期中酸性巖漿的侵入，對已經(jīng)冷凝的基性巖體進行了重熔交代改造作用，輝長巖和輝長輝綠巖等發(fā)生了強蝕變作用。蝕變巖中出現(xiàn)了變質(zhì)程度較高的電氣石、堇青石和矽線石等礦物。變質(zhì)程度高的礦物的出現(xiàn)，表明巖石蝕變強烈和蝕變溫度相對較高，巖石蝕變溫度一般在180℃～600℃。中酸性巖漿的重熔交代作用，使富鐵的暗色礦物鐵質(zhì)組分再次析出。

3 礦床成因分析

3.1 礦源問題

卡休他他鐵礦區(qū)南成礦帶為矽卡巖型礦床，礦源來自于深部的海西早期的基性巖漿?；詭r漿攜帶大量的鐵、銅、鈷等成礦物質(zhì)組分，當巖漿在適當部位冷凝、結(jié)晶時分離出含礦熱液，熱液與圍巖發(fā)生了交代作用，形成了矽卡巖[5]。海西晚期中酸性巖漿的侵入，對矽卡巖化巖層再次進行了改造作用，巖石中的礦物表現(xiàn)出強蝕變現(xiàn)象，同時重熔交代作用使鐵等金屬組分析出，故南成礦帶是一個重熔交代矽卡巖型鐵礦。

3.2 成礦作用

海西中期基性巖漿沿F5大斷裂帶上升侵入，在巖漿運移過程中，對斷裂帶及其派生斷裂的圍巖發(fā)生了交代作用。當基性巖漿侵位到一定部位時，溫度等條件的變化，巖漿開始冷凝結(jié)晶。在巖漿結(jié)晶晚期，巖漿分離出巖漿熱液及含礦物質(zhì)的成礦流體。成礦流體與圍巖發(fā)生接觸交代作用，即矽卡巖化過程，在斷裂帶的適當部位沉淀出成礦組分。在矽卡巖化過程中，斷裂帶內(nèi)的斷層角礫巖發(fā)生了強烈蝕變，形成了各種類型角礫巖。南成礦帶生產(chǎn)礦井和補充地質(zhì)勘探鉆孔的地質(zhì)調(diào)查，礦體圍巖為矽卡巖化石榴透輝石角巖、矽卡巖化簾石石榴透輝角巖和電氣石符山石堇青石黑云母長英角巖等。這些角巖屬于斷裂作用的產(chǎn)物，充分體現(xiàn)了礦體受斷裂帶控制的特征。

海西晚期侵入的中酸性巖漿巖，是海西早期基性巖漿分異作用的產(chǎn)物，中酸性巖體呈巖枝巖株狀分布于矽卡巖層中，主要巖石為二長巖和正長巖。

中酸性巖體的侵入，對早期的輝長巖體和（或）輝長輝綠巖體具有重熔交代（圖1-2）作用。從圖1-2可以看出，交代正長巖呈巖枝狀侵入輝長巖中。輝長巖已發(fā)生強烈蝕變，巖石表現(xiàn)為變余輝長結(jié)構(gòu)。斜長石強烈鈉黝簾石化，受到強烈改造，僅保留了斜長石的板柱狀外形。暗色礦物他形晶出現(xiàn)塑性變形，輝石出現(xiàn)細?；?，沿輝石顆粒邊緣出現(xiàn)被角閃石交代、角閃石又被褐紅色黑云母所交代的現(xiàn)象，并伴生磁鐵礦的析出（圖1-2）。正長巖主要礦物為交代條紋長石（被微斜長石所交代），其次是斜長石，二者含量比例為2：1～3：1，石英含量很少。

圖1-3顯示了交代石英二長巖侵入黑云角閃透輝角巖。交代石英二長角巖為半自行-他形粒狀結(jié)構(gòu)，條紋長石交代斜長石，斜長石為變晶結(jié)構(gòu)，石英分布長石顆粒之間，角閃石和黑云母為早期礦物殘余。角閃黑云透輝角巖為變晶結(jié)構(gòu)，變晶角閃石顆粒略粗，局部含有長英質(zhì)組分，可見碎屑和晶屑變晶。

圖1-4為蝕變碎裂磁鐵閃石巖，巖石表現(xiàn)為柱狀變晶結(jié)構(gòu)和碎斑結(jié)構(gòu)，角閃石為富鐵的鈉鐵閃石，角閃石為早期巖漿結(jié)晶形成的，發(fā)生了強烈蝕變。角閃石受到蝕變和碎裂化的過程中析出鐵質(zhì)組分。

海西晚期中酸性巖的侵入及其后期構(gòu)造活動所形成的巖脈，對基性巖體及矽卡巖化帶進行了多次重熔交代作用。在重熔交代過程中，使基性巖和矽卡巖所含鐵及其他金屬組分從中析出，并在適當部位富集沉淀成礦，故巖石中礦物所表現(xiàn)出的多次蝕變現(xiàn)象，充分顯示了南成礦帶屬于重熔交代矽卡巖型鐵礦的特征。

4 找礦方向

卡休他他鐵礦南成礦帶的成礦母巖是輝長巖體，礦源為基性輝長巖體侵入時所攜帶，矽卡巖化和重熔交代作用，形成了鐵（銅鈷）隱伏鐵礦床。根據(jù)大地構(gòu)造背景的分析，區(qū)域地質(zhì)和礦區(qū)地質(zhì)的對比，南成礦帶礦體賦存狀態(tài)的深入研究，得出如下結(jié)論及找礦方向。

⑴ 卡休他他鐵礦區(qū)位于華北板塊西北陸緣凹陷帶內(nèi)，古老的華北板塊經(jīng)歷了地質(zhì)史上的歷次大地構(gòu)造運動[6]。大地構(gòu)造運動引發(fā)了區(qū)域和礦區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造的發(fā)育和巖漿活動，為卡休他他鐵礦的形成提供了動力基礎(chǔ)。

⑵ 區(qū)域性的F5斷裂屬于前寒武紀所形成的深大斷裂帶，該斷裂帶經(jīng)歷了震旦紀之后的歷次構(gòu)造運動。斷裂帶控制著區(qū)域和礦區(qū)內(nèi)的地層發(fā)育，造成了區(qū)域和礦區(qū)內(nèi)古生代之后地層的大量缺失。礦區(qū)內(nèi)除第四系外，僅出露前寒武紀震旦系淺變質(zhì)的千枚巖類和夾條帶狀大理巖板巖類。

⑶ F5深大斷裂帶的存在，為深部巖漿上升、運移和侵位提供了通道及結(jié)晶空間。F5深大斷裂帶及其次級斷裂控制著巖漿巖和礦體的發(fā)育，斷裂帶內(nèi)發(fā)育有大量的斷層角礫巖和斷層泥，斷層角礫巖表現(xiàn)出強烈蝕變現(xiàn)象；斷層泥十分發(fā)育，通常斷層泥具有良好的含礦性，是金及多金屬礦賦存的有利載體，應(yīng)當引起注意。

⑷ 礦區(qū)內(nèi)的輝長巖體是海西中期深部基性巖漿沿F5深大斷裂帶上升和侵位的產(chǎn)物。輝長巖體在垂向上表現(xiàn)出巖相分帶性，深部為輝長巖，中淺部位為輝長輝綠巖，這并非基性巖漿分異形成的，而是巖漿在侵位時所處的地質(zhì)環(huán)境差異性所致。相反，海西晚期中酸性巖體為巖漿不斷侵入發(fā)生的巖漿分異作用產(chǎn)物。

⑸ 輝長巖是鐵礦的成礦母巖，輝長巖體在結(jié)晶晚期析出鈣鎂組分進入熱液，熱液與圍巖發(fā)生了接觸交代作用，形成了礦區(qū)的矽卡巖型鐵礦床。多期次多階段不同類型的巖漿侵入活動，使早期輝長巖體和輝長輝綠巖體發(fā)生了強烈蝕變作用，故形成了重熔交代矽卡巖型礦床。

⑹ 輝長巖體和輝長輝綠巖體及圍巖的矽卡巖化作用和重熔交代作用，南成礦帶巖石表現(xiàn)出強蝕變巖的特點。與成礦有關(guān)的蝕變作用主要為巖石的透輝石矽卡巖化，常見的巖石為矽卡巖化石榴透輝石角巖、矽卡巖化石榴鈣鐵輝石角巖、石榴石透輝石角巖、矽卡巖化透輝石角巖及含電氣石符山石堇青石黑云母長英角巖。

⑺ 南成礦帶主礦體賦存于F5深大斷裂帶的230m～280m部位。斷裂帶內(nèi)的巖石發(fā)生了重熔交代作用，礦體圍巖表現(xiàn)出強烈蝕變。南成礦帶上部礦體受到F5深大斷裂帶的次級斷裂控制，整個南成礦帶表現(xiàn)為斷裂成礦和控礦，礦體主要賦存于內(nèi)接觸帶中。

⑻ 根據(jù)南成礦帶成礦和控礦的特點，追索F5深大斷裂帶在礦區(qū)內(nèi)的展布方向；依據(jù)物探磁異常掃面，尋找輝長巖體和輝長輝綠巖體發(fā)育地段，查明控礦的F5深大斷裂帶和次級斷裂延伸部位、檢驗斷層泥和斷層角礫巖的含礦性，進一步研究這些標志性的地質(zhì)現(xiàn)象，是南成礦帶乃至整個礦區(qū)和外圍鐵及多金屬找礦的方向。

參考文獻

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