鐵匠溝鎢礦地質(zhì)特征及找礦方向研究

祁振輝

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000）

1 地質(zhì)概況

礦區(qū)處與祁連山西端和阿爾金山東段，屬高山區(qū)。海拔一般在3000～4000m，最高山峰為4700m。山勢(shì)切割劇烈，相對(duì)高差為500～1000m。位于阿爾金山山脈與祁連山山脈的交接部位。是一個(gè)多期的構(gòu)造體系，主要有一鳴沙山弧形緯向構(gòu)造帶（Ⅰ）；祁呂弧形褶帶（Ⅱ—Ⅳ）；阿爾金山弧形褶帶（Ⅴ。Ⅶ）；阿祁弧形褶帶（Ⅵ）。如圖1所示。

圖1 交通位置圖

1.1 區(qū)域地層

區(qū)內(nèi)第四系分布極廣，亦較發(fā)育。除前震旦亞界、長(zhǎng)城系、震旦系、中新統(tǒng)出露較好外，寒武系、志留系、石炭系、三疊系、侏羅系以及上新統(tǒng)分布極為零星。

1.1.1 前震旦亞界敦煌群（AnZdn）

前震旦亞界敦煌群出露于大泉—南湖一帶，呈近東西走向的帶狀展布，至下而上劃分為三個(gè)巖組：

第一巖組（AnZdna）僅見于石板墩東，由黑云斜長(zhǎng)片麻巖、混合質(zhì)黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云石英片巖、二云片巖、黑云二長(zhǎng)片麻巖及少量的均質(zhì)混合巖組成。

第二巖組（AnZdnb）主要分布在石板墩東一帶，黨河水庫(kù)亦有零星出露，于下伏巖組為整合接觸。以厚層大理巖、白云質(zhì)大理巖、含石墨大理巖、透閃石大理巖為主，夾黑云斜長(zhǎng)片麻巖及斜長(zhǎng)角閃片巖。

第三巖組（AnZdnc）集中分布在大泉——南湖東山一線，構(gòu)成向斜核部，與中巖組為斷層接觸，關(guān)系不清。以黑云斜長(zhǎng)片麻巖、含榴石黑云斜長(zhǎng)片麻巖為主，夾少量斜長(zhǎng)角閃片巖及榴石矽線二云中長(zhǎng)片麻巖。

1.1.2 長(zhǎng)城系黨河群 (Zcdh)

地層為一套中深變質(zhì)巖系，集中分布在肅北縣、阿克塞縣一線以南，呈狹長(zhǎng)的帶狀構(gòu)成中祁連山和阿爾金山的主體。黨河群根據(jù)其巖性分布可劃分為上、中、下三個(gè)巖組，本區(qū)缺失下巖組。

下巖組（Zcdha）：分布面積比較廣泛，往往構(gòu)成背斜核部。由透輝石變粒巖，灰黑色黑云斜長(zhǎng)片麻巖，方柱透輝大理巖，灰綠色透輝斜長(zhǎng)片麻巖組成。

中巖組（Zcdhb）：與下巖組呈整合過渡關(guān)系。由深銀灰色含石榴白云石英片巖，含矽線二云石英片巖，深灰色含石榴二云石英片巖，灰黑色含石榴黑云石英片巖組成。

上巖組（Zcdhc）：分布比較局限，與中巖組呈整合過渡關(guān)系。由灰——灰黑色條帶狀白云巖，硅質(zhì)白云巖以及乳白色厚層白云巖組成。

1.1.3 震旦系多若諾爾群(Zzdr)

震旦系多若諾爾群主要分布在長(zhǎng)城系兩側(cè)，與長(zhǎng)城系黨河群均表現(xiàn)為斷層接觸。其北側(cè)因受扭性斷層和壓扭性沖斷層的破壞，呈階梯狀斷續(xù)分布。南側(cè)呈狹長(zhǎng)帶狀分布在后塘以北。

根據(jù)其巖性可劃分為上、中、下三個(gè)巖組。

下巖組（Zzdra）：主要分布在拉排溝、半鄂博圖以及后塘以北一帶。與長(zhǎng)城系黨河群為斷層接觸。巖性為灰色泥質(zhì)板巖，灰綠色片理化粉砂巖，片理化玄武巖等組成。

中巖組（Zzdrb）：主要分布在二道水、半鄂博圖溝以及五個(gè)泉子溝腦以東一帶，與下伏下巖組為整合接觸。巖性為墨綠色片理化蝕變輝石玄武巖，層狀塊狀杏仁狀玄武巖，玄武質(zhì)集塊巖以及中基性含火山角礫熔巖凝灰?guī)r組成。

上巖組（Zzdrc）：主要分布在二道水和半鄂博圖溝一帶。與中巖組為整合接觸。由灰綠色千枚狀粉砂質(zhì)板巖，粉砂泥質(zhì)板巖以及硬砂質(zhì)石英砂巖組成。并夾有大理巖。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于阿爾金山山脈與祁連山山脈的交接部位，區(qū)域上受阿爾金走滑斷裂的影響，構(gòu)造線總體走向?yàn)楸睎|－南西向，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，也是控制區(qū)內(nèi)重要礦產(chǎn)的主要因素。主要構(gòu)造帶有：鳴沙山緯向斷裂帶、阿爾金山弧形褶帶、阿祁弧形褶帶。

1.3 侵入巖

約占650km2，占全部基巖面積的三分之一左右。巖石類型齊全，但其發(fā)育程度差異懸殊，其中以中酸性巖石最為發(fā)育，次之為中性巖。基性、超基性巖石出露雖廣，但規(guī)模不大，一般多呈脈狀或巖株產(chǎn)出。

上述巖石類型的齊全程度，反映出本區(qū)巖漿活動(dòng)是比較頻繁的，具有多期次的特點(diǎn)。根據(jù)己知資料分析，區(qū)內(nèi)巖漿巖與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系極為密切，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不但控制了巖槳活動(dòng)，而且?guī)r漿巖的展布和形變也明顯地受地質(zhì)構(gòu)造制約。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

主要出露地層為震旦系多若諾爾群下巖組地層。

2.1.1 綠片巖（LP）

巖石呈黃綠－暗綠色，花崗鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。主要礦物成分：綠泥石、綠簾石、石英、另外具少量的鈉長(zhǎng)石和黃鐵礦等。是礦區(qū)主要巖性之一。

2.1.2 絹云石英片巖(JSP)

巖石為灰－淺灰色，細(xì)粒鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，局部可見千枚狀構(gòu)造。主要礦物成分：石英、絹云母，此外有少量綠泥石、綠簾石。

2.1.3 大理巖（Mb）

淺灰色、灰白色－黃白色，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：石英、方解石、透閃石、白云石、陽(yáng)起石，此外有少量絹云母、綠泥石、孔雀石。是礦區(qū)主要含礦巖性。巖石中斷裂、小裂隙發(fā)育，小裂隙被后期石英細(xì)脈、方解石細(xì)脈充填，同時(shí)可見有褐鐵礦化、孔雀石化。

2.1.4 大理巖化灰?guī)r

灰白色，網(wǎng)狀花崗變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為白云石、方解石。

從礦區(qū)采集6件碳酸鹽巖氧化物分析（見表1）可以明顯地看出，巖漿成因的碳酸巖與正常生物化學(xué)沉積形成的灰?guī)r在氧化物含量上有著較明顯的差異，前者富鐵、鎂，特別是MgO的含量是后者的幾倍到十幾倍，表明其巖漿為堿性玄武巖巖漿由于壓力降低而派生的碳酸巖巖漿，一件樣品SiO2含量高達(dá)63.91%，是由于后期熱液活動(dòng)所致。

再者，巖漿成因的碳酸巖在野外產(chǎn)出狀態(tài)，在個(gè)別地段明顯呈侵入狀態(tài)產(chǎn)出于圍巖中，而且成巖礦物結(jié)晶程度高，粒度大，結(jié)構(gòu)較為松散，作為礦區(qū)白鎢礦的主要賦礦巖性，有利于物質(zhì)交換而利于成礦，這與礦區(qū)的成礦特征是一致的。

表1 碳酸鹽巖氧化物分析結(jié)果表 （單位：wt%）

2.1.5 石英巖

石英巖一般呈灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英、絹云母、白云母。另外見有少量方解石及綠簾石。

2.1.6 矽卡巖

在礦區(qū)分布較廣，是礦區(qū)的主要賦礦巖性，常與斷層（斷裂）相伴產(chǎn)出，幾乎形影不離，呈層狀、條帶狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦區(qū)內(nèi)矽卡巖為石榴石矽卡巖，是鐵匠溝鎢礦床礦體的主要含礦巖石。鐵匠溝礦區(qū)的矽卡巖一般呈灰褐－灰綠色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為鈣鋁石榴石，透輝石、透閃石，綠簾石，螢石，方解石等。

矽卡巖作為礦區(qū)的主要賦礦巖性，與白鎢礦成因關(guān)系密切，對(duì)于矽卡巖型白鎢礦來說，矽卡巖是白鎢礦成礦的必要而非充分條件，也就是說矽卡巖中不一定有白鎢礦產(chǎn)出，但白鎢礦產(chǎn)出的地段必定有矽卡巖存在。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，按走向劃分為北西－南東向、北東－南西向、近東西向三組，北東向組最發(fā)育且為控礦構(gòu)造，北西－南東向、近南北向斷裂對(duì)礦體具有一定的破壞作用，但影響不大。

2.3 巖漿巖

巖漿巖主要出露于礦區(qū)東南側(cè)，呈巖基產(chǎn)出，時(shí)代上屬加里東晚期，其特點(diǎn)是：巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，脈動(dòng)頻繁。巖性上以酸性巖為主，主要巖石類型為花崗閃長(zhǎng)巖。從區(qū)內(nèi)巖漿巖分布的廣泛性以及與含鎢層位的接觸配套性，本身與鎢礦分布的相關(guān)性看，尋找熱液型鎢礦有很好的條件。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變以接觸熱液蝕變?yōu)橹?。有青盤巖化、矽卡巖化、云英巖化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化等。而與礦化有關(guān)的主要為矽卡巖化、云英巖化、硅化、青盤巖化、絹云母化等。

2.5 礦床地球化學(xué)特征

鐵匠溝鎢礦，其微量元素地球化學(xué)特征具有親銅、親石、親鐵元素共存，元素組分復(fù)雜，既有火山沉積地球化學(xué)特征，又有巖漿熱液后期改造地球化學(xué)特征。

根據(jù)收集到的資料W、Mo等元素在區(qū)內(nèi)形成原生暈異常， 其特征為：Mo含量 1×10-6～200×10-6，劃分兩級(jí)濃度帶，一級(jí)濃度帶Mo含量6×10-6～30×10-6，分布于花崗巖主體和火山巖中，異常呈北東向橢圓狀；二級(jí)濃度帶Mo含量大于30×10-6，有3個(gè)小異常組成，呈北東向斷續(xù)分布在火山巖及二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)，規(guī)模較大的異常長(zhǎng)約700m，寬約400m，濃集中心與地表鎢、鉬礦化體位置對(duì)應(yīng)。W 含量在 20×10-6～30×10-6之間，以含量 20×10-6～100×10-6和大于100×10-6圈定的兩級(jí)濃度帶與鉬元素的兩級(jí)濃度帶位置對(duì)應(yīng)。

綜上所述，鎢鉬等元素異常強(qiáng)度高、規(guī)模大、分帶性明顯，具有明顯的濃集中心，濃度衰減呈有規(guī)律變化，說明在成暈過程中有一個(gè)良好的環(huán)境，有利于元素的遷移和富集。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

通過本次普查工作，鐵匠溝鎢礦床共圈定出一條鎢礦體，即一號(hào)礦體。

一號(hào)礦體：地表有九個(gè)工程控制，品位0.281%，礦體呈不規(guī)則脈狀體。

3.2 礦石物質(zhì)組成

鐵匠溝礦床礦體礦物成分相對(duì)較為簡(jiǎn)單，金屬礦物的主體是白鎢礦、錫石，其次為少量輝鉬礦以及黃銅礦和黃鐵礦。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—它形粒狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)、自形半自形粒狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造。

3.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)礦床圍巖蝕變發(fā)育，種類較全，且以接觸熱液蝕變?yōu)橹?。有矽卡巖化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化等。而與礦化有關(guān)的主要為矽卡巖化、硅化、絹云母化等。

矽卡巖化在礦區(qū)廣泛發(fā)育，基本上沿高鈣巖層蝕變，表現(xiàn)為以線型蝕變?yōu)橹鳎c白鎢礦化關(guān)系密切，強(qiáng)烈時(shí)則形成各種矽卡巖。矽卡巖不是單一的蝕變體，往往疊加硅化、綠泥石化、綠簾石化等蝕變，致使含礦矽卡巖呈堅(jiān)硬致密塊狀巖石。蝕變強(qiáng)烈時(shí)則形成條帶狀，淺色條帶由石榴石、白鎢礦、石英、方解石等組成，暗色條帶則由綠泥石、綠簾石、透閃石等組成，說明在鎢成礦過程中蝕變是引起礦物成份發(fā)生活化、遷移的根由。

4 礦床成因、找礦標(biāo)志及找礦方向

4.1 礦床成因、找礦標(biāo)志

礦床成因?qū)俳佑|高溫?zé)嵋撼梢蛐偷V床。成礦主要受斷裂構(gòu)造控制，礦體的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。裂隙對(duì)礦化的分布與富集也有重要的控制作用。通過對(duì)礦床含礦構(gòu)造全面仔細(xì)觀察研究，證實(shí)裂隙加巖性是基本的成礦條件。

找礦標(biāo)志：

1）震旦系多若諾爾群地層中的綠片巖、矽卡巖化大理巖等高鈣質(zhì)巖層是最直接的賦礦層位找礦標(biāo)志。

2）在賦礦層位中斷裂構(gòu)造的交匯部位是尋找富大鎢礦體的有利部位。

3）在富含高鈣質(zhì)巖層中微裂隙密集發(fā)育地段也是尋找鎢礦的有利地段。

4.2 找礦方向

1）應(yīng)在花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi)、外接觸帶尋找鎢礦體。

2）震旦系多若諾爾群地層中的綠片巖、矽卡巖化大理巖。

3）矽卡巖化與白鎢礦化關(guān)系密切。