青海熱水溝鐵礦地質(zhì)特征及成因研究

賴佳鵬，鐘 瑜，沈 寅

（1.江西省地礦資源勘查開發(fā)有限公司，江西 南昌 330000；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊，四川 德陽 618000）

實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，為了促進(jìn)加快西部地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康發(fā)展，充分發(fā)揮資源優(yōu)勢及市場對資源配置的基礎(chǔ)性作用，使資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，我國在西部地區(qū)開展了大量礦床勘查工作，發(fā)現(xiàn)了一系列Cu-Fe-Pb-Zn-Ag-Au礦床[1-3]。熱水溝鐵礦是近年來在青海省新發(fā)現(xiàn)的一處鐵礦床，為更好地對其進(jìn)行開發(fā)利用，亟須掌握熱水溝礦床的地質(zhì)特征及其成因。

1 礦床地質(zhì)特征

熱水溝鐵礦床位于北祁連造山帶托來山西段，在地質(zhì)構(gòu)造上處于北祁連加里東期縫合帶與中祁連離散型島弧地體接合部位[4]，其成礦系統(tǒng)為柴達(dá)木-中祁連板塊北緣早古生代裂解成礦系統(tǒng)（離散型構(gòu)造成礦系統(tǒng)），其地質(zhì)成礦條件對鐵礦較為有利。熱水溝鐵礦區(qū)出露地層主體為早奧陶世陰溝群（Oy）及石炭紀(jì)羊虎溝組（Cy）、早二疊世大黃溝組（Pd），在礦區(qū)的南側(cè)出露古元古代托賴（巖）群（Pt1T）及第四紀(jì)松散堆積物（圖1）。礦區(qū)為一單斜構(gòu)造層，地層傾向南西，傾角70°左右，礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，共有四條較大的北西及北北西向斷裂。

圖1 熱水溝礦床地質(zhì)圖

2 礦體特征

礦區(qū)共圈定鐵礦體8條，均賦存于早奧陶世陰溝群下巖組泥質(zhì)板巖段中（圖1）。礦體多呈透鏡狀，似層狀。礦體長50m～400m，厚5m～38m，主要礦體南西傾，傾角70°左右。礦體平均品位25.04%～33.08%，最高品位42.50%，各礦體特征見表1。

表1 礦體特征一覽表

3 礦石質(zhì)量

3.1 礦石礦物

礦石礦物主要有磁鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦等，脈石礦物有石英、綠泥石、絹云母、海泡石及少量方解石、磷灰石等。其中綠泥石、絹云母和海泡石均為細(xì)小的鱗片狀，石英等其它粒狀脈石礦物呈分散狀嵌布在綠泥石、絹云母和海泡石組成的集合體中間，石英偶爾亦呈細(xì)脈狀沿礦石裂隙充填交代。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)

礦石主要呈半自形～自形細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，斑狀變晶結(jié)構(gòu)，交代假象結(jié)構(gòu)等。

自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)：磁鐵礦及菱鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦等呈細(xì)粒狀、浸染狀分布于礦石中。磁鐵礦晶形完整者呈立方八面體狀分散在礦石中。

斑狀變晶結(jié)構(gòu)：菱鐵礦等呈變斑晶產(chǎn)出于礦石中。其基質(zhì)部分主要是微粒的斜長石和綠泥石，次為菱鐵礦微粒及白云母、絹云母等。

交代假象結(jié)構(gòu)：黃鐵礦被鐵礦交代而保留了黃鐵礦的假象，此結(jié)構(gòu)類型僅在局部見到。

3.2.2 礦石構(gòu)造

礦石主要呈浸染狀致密塊狀構(gòu)造，條紋條帶狀構(gòu)造。

致密塊狀構(gòu)造：礦石呈致密塊狀，礦石礦物在礦石中呈稠密浸染狀或團(tuán)塊狀集合體，礦石顯示呈致密塊狀。

條紋、條帶狀構(gòu)造：礦石礦物在礦石中呈條紋、條帶狀分布。礦石構(gòu)造局部顯示賦礦圍巖特征呈板狀，顯示了礦床沉積變質(zhì)成因的特征。

3.3 礦石類型

熱水溝鐵礦以原生礦石為主，礦石類型包括塊狀磁鐵礦，板狀磁鐵礦，赤鐵礦及磁菱鐵礦。已發(fā)現(xiàn)的次生礦石較少，大多為褐鐵礦。

塊狀磁鐵礦石：風(fēng)化面為棕黑色，新鮮面棕褐色，呈自形～半自形細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，磁鐵礦，呈微細(xì)粒浸染狀均勻地散布在由纖維狀、毛發(fā)狀赤鐵礦和脈石組成的集合體中。磁鐵礦粒度一般0.001mm～0.05 mm，個別粗者可至0.06mm。脈石礦物主要為綠泥石、石英、黑云母、海泡石。

板狀磁鐵礦石：風(fēng)化面為灰黑色，新鮮面深灰～鋼灰色，自形細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，條紋狀、條帶狀、板狀構(gòu)造，磁鐵礦，呈微細(xì)粒浸染狀較均勻分布在脈石中，磁鐵礦粒度一般0.005mm～0.02mm，個別粗者可至0.05mm。脈石礦物主要為綠泥石。

赤鐵礦：新鮮面為紅褐色，常呈纖維狀、毛發(fā)狀與磁鐵礦和脈石緊密交生，略顯定向排列，粒度一般0.001mm～0.005 mm，赤鐵礦分布不均勻，主要見于板狀磁鐵礦石中。

磁菱鐵礦石：灰～深灰色，斑狀變晶結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，礦石礦物以菱鐵礦為主，次為磁鐵礦、黃鐵礦。菱鐵礦呈變斑晶產(chǎn)出，呈自形和半自形菱面體。部分菱鐵礦已發(fā)生不同程度的褐鐵礦化，菱鐵礦僅呈不規(guī)則的微細(xì)粒殘余出現(xiàn)，但仍保留了原菱鐵礦自形的晶體外形。磁鐵礦呈自形和半自形細(xì)粒均勻分布在菱鐵礦斑晶中，同時亦見呈細(xì)脈產(chǎn)出，這些細(xì)脈有切穿菱鐵礦變斑晶現(xiàn)象。

褐鐵礦：為次生礦物多呈脈狀充填在裂隙中，其脈寬在0.003mm～0.08mm間。少數(shù)交代黃鐵礦，形成于風(fēng)化礦化期。

3.4 化學(xué)成分

熱水溝鐵礦各礦體化學(xué)分析結(jié)果見表2：

由表2可見，熱水溝鐵礦礦石化學(xué)成分TFe含量各礦體分別在27.06%～33.08%之間，礦區(qū)平均TFe含量為29.95%，SiO2含量各礦體分別在38.33%～41.34%之間，平均為39.50%，S含量各礦體分別在0.0322%～0.19%之間，平均0.086%。P含量各礦體分別在0.017%～0.324%之間，平均為0.207%。

表2 熱水溝鐵礦各礦體化學(xué)分析結(jié)果表

礦石以其化學(xué)分析結(jié)果看，SiO2含量高，硫、磷含量低，礦石品位較貧，需經(jīng)選礦方能為工業(yè)利用。

4 礦體圍巖與夾石及圍巖蝕變

經(jīng)地表及槽、坑探等探礦工程揭露顯示，熱水溝鐵礦床的礦體上、下盤圍巖以變質(zhì)巖為主，包括泥鈣質(zhì)絹云母千枚巖和板巖（泥鈣質(zhì)、炭質(zhì)和砂質(zhì)），局部可見少量硅質(zhì)巖、石英巖等。礦體夾石與圍巖在巖性和巖石組合表現(xiàn)出相近的特征。礦床的圍巖蝕變較弱，主要發(fā)育綠泥石化、絹云母化。

5 礦床成因

熱水溝鐵礦床和區(qū)內(nèi)的早奧陶世陰溝群地層具有密切的成因聯(lián)系，其礦體主要形成于該地層內(nèi)，地層巖性主要為火山熔巖+噴發(fā)碎屑巖和沉積碎屑巖組合，地層形成于裂陷沉降環(huán)境。在賦礦地層中，礦體整體表現(xiàn)出透鏡狀和似層狀形態(tài)，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀相近。礦石的礦物類型簡單，基本都為綠泥石磁鐵礦，礦體層位變化較小，和沉積礦床的特征相符合。從外，在早奧陶世陰溝群還發(fā)現(xiàn)有火山硅質(zhì)巖石，為火山噴發(fā)間歇期所形成的熱水化學(xué)沉積產(chǎn)物。綜上所述，熱水溝鐵礦床的成因為火山～沉積變質(zhì)作用，礦床類型為沉積變質(zhì)礦床。

6 結(jié)語

青海熱水溝鐵礦床位于北祁連造山帶托來山西段，隸屬為柴達(dá)木～中祁連板塊北緣早古生代裂解成礦系統(tǒng)，礦床地質(zhì)特征、礦體特征，礦石礦物結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦體產(chǎn)狀及圍巖蝕變特征表明熱水溝鐵礦床為沉積變質(zhì)礦床系列，其礦床成因為火山～沉積變質(zhì)型。通過對青海熱水溝鐵礦床地質(zhì)特征和礦床成因的研究，為將來該礦床的找礦勘查工作提供一定的理論支撐。