青海格爾木烏蘭拜興鐵多金屬礦床地質(zhì)特征及礦床成因探討

劉正泉，竇全成，白生皓，陳學(xué)穎

(1.青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 海西 816000；2.青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012)

烏蘭拜興鐵多金屬礦床構(gòu)造位置屬東昆侖地槽褶皺帶祁漫塔格地向斜那陵格勒河中上游山間凹陷區(qū)[1-2]，地處祁漫塔格—都蘭鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石(銻、鉍)成礦帶[3-4]。自1966年以來，青海省地礦局下屬多家單位在該區(qū)開展磁法掃面、區(qū)調(diào)聯(lián)測(cè)和化探掃面等工作[5-6]，圈定多處鐵礦化點(diǎn)[7]。但由于該區(qū)海拔超過3 800 m，氣候及自然條件較惡劣，野外地質(zhì)工作程度較低，找礦一直未有較大突破。2004年以來，通過于該區(qū)開展地質(zhì)踏勘、鉆探和槽探等工作，分析礦床地質(zhì)特征，探討礦床成因，以期為該區(qū)的探礦增儲(chǔ)工作積累經(jīng)驗(yàn)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)出露地層以元古界金水口群片麻巖混合巖組片麻巖、混合巖夾混合片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖及麻粒巖為主，零星出露奧陶系鐵石達(dá)斯群碳酸鹽巖組大理巖、結(jié)晶灰?guī)r夾片巖及含鐵石英巖，火山巖組安山—玄武巖，輝綠巖夾少量、大理巖、板巖及千枚巖；第四系砂礫石層主要分布于區(qū)域北部。區(qū)內(nèi)未見成型的褶皺，但斷裂構(gòu)造較發(fā)育，以北西西向、近東西向斷裂為主，北東向斷裂次之，規(guī)模大小不等，斷裂性質(zhì)以壓扭性為主。北西西向斷裂為區(qū)內(nèi)的主干構(gòu)造，總體走向?yàn)?70(°)～320(°)，總體傾向北北東、傾角55(°)～75(°)，斷裂帶內(nèi)巖石常有褐鐵礦化、綠簾石化和高嶺土化等，與鐵多金屬成礦關(guān)系密切；北東向斷裂屬后期斷裂，規(guī)模往往較小。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以印支期侵入作用最為強(qiáng)烈、規(guī)模較大、侵入范圍較廣，巖性以鉀長(zhǎng)花崗巖、斑狀花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖為主，其次為華力西期花崗閃長(zhǎng)巖和石英閃長(zhǎng)巖；可見花崗巖脈、閃長(zhǎng)巖脈和輝綠玢巖脈等脈巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)范圍內(nèi)，除第四系外，主要出露奧陶系鐵石達(dá)斯群碳酸鹽巖組和變中基性火山巖組，其中碳酸鹽巖組分布于礦區(qū)東南部，出露范圍較廣，總體呈北西西向展布，主要巖性為厚層、巨厚層白色大理巖、灰色大理巖、條帶狀大理巖、硅灰石—透閃石大理巖、硅質(zhì)大理巖、白云質(zhì)大理巖、綠簾石化蛇紋石綠泥石化大理巖、赤鐵礦化大理巖等；變中基性火山巖組巖性包括中基性火山巖、火山角礫巖、安山巖、玄武巖、輝綠巖夾大理巖、板巖及千枚巖。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)中東部存在一背斜，軸向北西，兩翼產(chǎn)狀較陡，傾角50(°)～80(°)。背斜長(zhǎng)度小于3 km，寬度小于1 km，其核部虛脫空間為巖漿熱液地侵入提供了場(chǎng)所和通道，故其與鐵多金屬成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造大部分被第四系覆蓋，僅在礦區(qū)中西部局部出露，但鉆探工程中在一定深度見有較強(qiáng)烈的斷裂破碎，北西西向展布，周邊已發(fā)現(xiàn)多條鐵多金屬礦體。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖以印支期斑狀二長(zhǎng)花崗巖為主，分布于礦區(qū)南側(cè)，其次為華力西期花崗閃長(zhǎng)巖，分布于礦區(qū)北側(cè)，二者均呈北西西向展布；零星出露華力西期晚期花崗斑巖和輝綠巖脈。

2.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖以區(qū)域變質(zhì)巖和接觸變質(zhì)巖為主，巖性以大理巖和矽卡巖為主，其次為透輝石和蛇紋石，主要分布于奧陶系鐵石達(dá)斯群地層和花崗閃長(zhǎng)巖邊界，長(zhǎng)形成數(shù)米，甚至數(shù)十米寬的矽卡巖帶，局部具鐵多金屬礦化或形成鐵多金屬礦體，與成礦關(guān)系密切(見圖1)。

1 第四系砂礫石層；2 奧陶系鐵石達(dá)斯群碳酸鹽巖組；3 奧陶系鐵石達(dá)斯群火山巖組；4 印支期斑狀二長(zhǎng)花崗巖；5 華力西期花崗閃長(zhǎng)巖；6 輝綠巖脈；7 華力西期晚期花崗斑巖；8 綠簾石矽卡巖、透輝石、蛇紋石；9 地層界線；10 斷裂；11 礦體；12 研究區(qū)范圍

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)鐵多金屬礦體24條，全區(qū)平均品位為鐵34.93%、銅0.82%、鉛1.06%、鋅1.91%，其中I-9、I-11和I-12礦體規(guī)模最大，主要特征如下。

I-9號(hào)礦體：為鐵礦體，長(zhǎng)202 m，傾向314(°)，傾角46(°)～52(°)，最高品位52.16%，最低品位20.29%，平均品位33.04%，平均厚度6.86 m，礦石裂隙面上見有銅藍(lán)及孔雀石礦化薄膜。礦體由槽探工程04TC4、07TC5、07TC6控制，呈透鏡狀，總體呈近南北向展布，金屬礦物為磁鐵礦，地表礦體多被氧化淋濾，形成鐵帽，可見褐鐵礦化、孔雀石化、硅化、赤鐵礦化等蝕變礦化現(xiàn)象。礦體主要賦存于矽卡巖邊部，其脈石礦物主要為透輝石，含少量方解石。

I-11號(hào)礦體：為鐵礦體，該礦體長(zhǎng)393 m，傾向200(°)，傾角37(°)～45(°)，延深50 m。最高品位64.63%，最低品位35.00%，平均品位55.34%，平均厚度2.20 m。礦體由04YK5、04YK6、05TC18和ZK11控制，呈似層狀，延深不大。礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦、赤鐵礦，偶爾見孔雀石；脈石礦物主要為透輝石，其次為方解石和石英。

I-12號(hào)礦體：為鐵銅鋅共生礦體，其中鐵銅礦體長(zhǎng)103 m，傾向200(°)，傾角50(°)，延深26 m，厚度2.31 m，鐵平均品位22.55%，銅平均品位0.26%；銅礦體長(zhǎng)179 m，傾向150(°)，傾角40(°)，延深45 m，厚度0.84 m，銅平均品位0.90%；鋅礦體長(zhǎng)170 m，傾向350(°)，傾角70(°)，延深42.5 m，平均厚度1.95 m，鋅平均品位1.27%，品位變化系數(shù)63%；銅最高品位1.38%，最低品位0.20%，平均品位0.25%，品位變化系數(shù)96.00%。控礦工程為05TC14、05TC15、05TC16。礦石中主要金屬礦物為孔雀石、黃銅礦、閃鋅礦、少量磁鐵礦等。礦體在地表氧化淋濾，黃銅礦多已氧化為孔雀石，礦體主要賦存于破碎的矽卡巖帶中，脈石礦物主要為透輝石、方解石、石英。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石類型

該區(qū)礦石自然類型以磁鐵礦礦石為主，另外見有黃銅礦石、方鉛礦石、閃鋅礦石以及鐵多金屬礦石。巖石多為熱液蝕變巖類，以綠泥石透輝石巖、透閃石綠泥石碳酸鹽巖、變鈣質(zhì)糜棱巖、碳酸鹽化斜長(zhǎng)透閃石巖和含碳酸鹽透閃石綠簾石巖為主。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石構(gòu)造多為致密塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造和斑雜狀構(gòu)造；礦石結(jié)構(gòu)以交代殘留結(jié)構(gòu)、纖狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)和鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主。

3.2.3 礦物成分

礦石中金屬礦物主要是磁鐵礦，其次有少量磁鐵礦的氧(水)化物、赤鐵礦、黃鐵礦和褐鐵礦，另見黃銅礦、閃鋅礦和少量的方鉛礦等。脈石礦物有透輝石、透閃石、綠泥石、碳酸鹽、斜長(zhǎng)石、綠簾石、石榴子石、方解石、滑石等。

3.2.4 圍巖和夾石

礦體上下盤圍巖以矽卡巖為主，其次為大理巖，且大理巖中的鐵礦層一般較薄，可能為含礦熱液順節(jié)理或裂隙充填成礦，礦體與圍巖界線較清晰，而以矽卡巖為圍巖的鐵礦體厚度大、品位高，礦體與圍巖呈漸變接觸關(guān)系，礦與非礦只能以樣品分析結(jié)果進(jìn)行劃分。

4 礦床成因

4.1 巖漿巖條件

區(qū)內(nèi)漿巖主要為華力西期及印支—燕山期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及鉀長(zhǎng)花崗巖等中酸性巖漿巖，局部具斑狀結(jié)構(gòu)，常呈巖株、巖瘤、巖舌等形狀產(chǎn)出，巖體規(guī)模較小。且華力西期巖漿巖與圍巖接觸帶普遍具矽卡巖化，屬成礦期巖漿；印支—燕山期巖漿巖屬成礦后巖漿巖，對(duì)礦體具有一定的破壞作用。

4.2 圍巖條件

區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖組厚層、巨厚層白色大理巖、灰色大理巖、條帶狀大理巖、硅灰石—透閃石大理巖、硅質(zhì)大理巖、白云質(zhì)大理巖、綠簾石化蛇紋石綠泥石化大理巖、赤鐵礦化大理巖等碳酸鹽巖類巖石發(fā)育，其活潑的化學(xué)性質(zhì)和較脆的物理特性，為含礦熱液地流通交代提供條件。

4.3 構(gòu)造條件

區(qū)內(nèi)背斜構(gòu)造核部虛脫空間及圍巖中的破碎帶為巖漿地侵入提供了場(chǎng)所，礦體大部分受接觸帶構(gòu)造控制。早期巖體與圍巖接觸帶構(gòu)造形態(tài)相對(duì)較平直，局部呈港灣狀，該期接觸帶控制著礦體的產(chǎn)狀，后期北側(cè)侵入的細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖對(duì)礦體具有破壞作用，接觸帶產(chǎn)狀呈波狀、鋸齒狀。

綜上述，該區(qū)中酸性巖漿巖、碳酸鹽巖類圍巖、背斜構(gòu)造和破碎帶發(fā)育，滿足矽卡巖礦床形成條件[8]，且礦床中具有典型的矽卡巖礦物組合[9]，烏蘭拜興鐵多金屬礦床為典型的矽卡巖型礦床。

5 結(jié) 論

1)區(qū)內(nèi)北西背斜的核部虛脫空間和隱伏的北西西向斷裂是重要的賦礦部位，圍巖以矽卡巖和大理巖為主；

2)區(qū)內(nèi)中酸性巖漿巖、碳酸鹽巖類圍巖、背斜構(gòu)造和破碎帶發(fā)育，滿足矽卡巖礦床形成條件；

3)石榴子石、透輝石和綠簾石等典型的矽卡巖礦物發(fā)育，烏蘭拜興鐵多金屬礦床礦床成因類型應(yīng)為典型的矽卡巖型礦床。