青海省群力鐵礦成礦特征及找礦潛力分析

董想平,劉萬(wàn)順 ,袁克全,石延林,呂文龍

(1.青海省有色第四地質(zhì)勘查院，青海西寧 810007；2.青海省有色第二地質(zhì)勘查院，青海西寧 810007)

青海省具有豐富的鐵礦產(chǎn)資源，其主要集中分布于北祁連西段小沙龍-大水溝地區(qū)和東昆侖祁漫塔格地區(qū)，這兩個(gè)礦集區(qū)的鐵礦石資源量占青海省鐵礦石的絕大部分。群力鐵礦位于柴達(dá)木盆地西南緣與東昆侖山接壤處的野馬泉地區(qū)，屬于青海省東昆侖祁漫塔格成礦帶的重要組成部分，是青海省著名的鐵多金屬礦成礦富集區(qū)之一。近年來(lái)野馬泉礦集區(qū)不斷實(shí)現(xiàn)找礦突破，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)了尕林格鐵礦(1.36億t)、虎頭崖銅鉛鋅礦(銅鉛鋅55萬(wàn)t)、野馬泉鐵多金屬礦(銅鉛鋅98萬(wàn)t、鐵7700萬(wàn)t)、景忍?hào)|銅錫礦(銅鉛鋅10萬(wàn)t)、四角羊-?？囝^銅鉛鋅礦(銅鉛鋅132萬(wàn)t)、肯德可克鐵鉛鋅礦(銅鉛鋅17萬(wàn)t、鐵7000萬(wàn)t)、它溫查漢西鐵銅鉬鉛鋅礦(鐵4200萬(wàn)t、銅鉛鋅37萬(wàn)t、金9.6t)、它溫查漢鐵銅鉬鉛鋅礦(鐵4500萬(wàn)t)、那陵郭勒河西鐵礦(5600萬(wàn)t)等一批大中型礦床(韓生福和李世金，2019；李世金等，2020)，被譽(yù)為全國(guó)“十大工業(yè)資源接替新基地”。前人(潘裕生等，1996；王岳軍等，1999；李光明等，2001；劉云華等，2005，2006；黨興彥等，2006；李智明等，2007；潘彤，2008；豐成友等，2010，2011；張愛(ài)奎等，2010，2019；陳翠華等，2011；曹德智等，2012；趙一鳴等，2013；王雪萍等，2014；張洪濤等，2016；張金玲等，2017；楊濤等，2017，2018；劉光蓮等，2019)對(duì)該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)和成礦特征等方面進(jìn)行了大量的研究，認(rèn)為該區(qū)成礦類型主要為矽卡巖型、熱液型，其次為斑巖型(劉云華等，2005；黨興彥等，2006；豐成友等，2010，2011；張愛(ài)奎等，2010，2019)，成礦與晚古生代-早中生代中酸性侵入體關(guān)系密切(豐成友等，2010)。但是仍然存在一些問(wèn)題，一些鐵礦的成因尚不明確，如群力鐵礦床，制約了區(qū)內(nèi)進(jìn)一步的找礦勘探。筆者主持了該區(qū)南部群力鐵礦Ⅰ礦群勘查工作，通過(guò)對(duì)大比例尺地磁異常查證，擴(kuò)大了Ⅰ礦群規(guī)模，探獲鐵礦石資源量1100萬(wàn)t,品位37.97%，分析認(rèn)為群力鐵礦成礦類型和野馬泉地區(qū)與中酸性巖漿侵入活動(dòng)有關(guān)的矽卡巖型鐵礦有所不同(劉云華等，2005，2006；黨興彥等，2006；李智明等，2007；潘彤，2008；豐成友等，2010，2011；張愛(ài)奎等，2010，2019；曹德智等，2012；趙一鳴等，2013；張洪濤等，2016；楊濤等，2017，2018；劉光蓮等，2019)。研究區(qū)鐵礦成礦類型和成因歷來(lái)備受關(guān)注，也是找礦突破的關(guān)鍵。因此，本文以群力鐵礦Ⅰ礦群為研究對(duì)象，從礦床地質(zhì)特征、混合巖化特征、矽卡巖特征、礦體賦存特征等方面進(jìn)行分析研究，進(jìn)而探討該礦床的成因。此類礦床在該區(qū)具有一定的典型意義，對(duì)該區(qū)鐵礦成因及現(xiàn)實(shí)找礦突破有一定的參考和借鑒作用。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于塔柴大陸板塊南部邊緣活動(dòng)帶(圖1)，祁漫塔格-都蘭造山亞帶中西段祁漫塔格結(jié)合帶(潘桂堂等，2002，2009；許志琴等，2006；張雪亭等，2007；王立全等，2013；潘彤，2017)，成礦帶隸屬祁漫塔格-都蘭華力西期鐵、鈷、鉍、鉛、鋅、銅、銀成礦帶。出露地層有古元古代金水口巖群、中元古代薊縣系狼牙山組、奧陶紀(jì)祁漫塔格群、早泥盆世契蓋蘇組、早石炭世大干溝組、晚石炭世締敖蘇組、早-中二疊世打柴溝組、晚三疊世鄂拉山組、古近紀(jì)路樂(lè)河組及第四系。區(qū)域內(nèi)與成礦關(guān)系密切的地層為古元古代金水口巖群、奧陶紀(jì)祁漫塔格群①。

圖1 野馬泉地區(qū)鐵多金屬礦地質(zhì)礦產(chǎn)分布圖(據(jù)韓生福和李世金，2019修改)Fig.1 Map showing geology and minerals of iron polymetallic mine in the Yemaquan area(modified from Han and Li,2019)1-第四系；2-古近紀(jì)路樂(lè)河組；3-晚三疊世鄂拉山組；4-早-中二疊世打柴溝組；5-晚石炭世締敖蘇組；6-早石炭世大干溝組；7-早泥盆世契蓋蘇組；8-奧陶紀(jì)祁漫塔格群碳酸鹽巖組；9-奧陶紀(jì)祁漫塔格群火山巖組；10-祁漫塔格群碎屑巖組；11-中元古代薊縣紀(jì)狼牙山組；12-古元古代金水口巖群大理巖組；13-古元古代金水口巖群片麻巖組；14-晚三疊世正長(zhǎng)花崗巖；15-晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖；16-晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖；17-晚三疊世斑狀二長(zhǎng)花崗巖；18-晚三疊世石英閃長(zhǎng)巖；19-早二疊世正長(zhǎng)花崗巖；20-早二疊世二長(zhǎng)花崗巖；21-早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖；22-早二疊世斑狀二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；23-實(shí)測(cè)斷裂/區(qū)域性邊界斷裂；24-地質(zhì)界線/不整合界線；25-鐵、鉛鋅、銅多金屬礦床；26-研究區(qū)1-Quaternary;2-Lulehe Formation of Paleogene;3-Late Triassic Erlashan Formation;4-Early-Middle Permian Dachaigou Formation;5-Late Carboniferous Di’aosu Formation;6-Early Carboniferous Dagangou Formation;7-Early Devonian Qigaisu Formation;8-carbonate formation of Qimantage Group,Ordovician;9-Qimantage Group volcanic rock formation,Ordovician;10-Qimantage group clastic rock formation;11-Jixian Langyashan Formation in Mesoproterozoic;12-Paleoproterozoic Jinshuikou rock group Daliyan Formation;13-gneiss formation of Paleoproterozoic Jinshuikou Group;14-Late Triassic syenogranite;15-Late Triassic monzogranites;16-Late Triassic granodiorite;17-Late Triassic porphyromonite;18-Late Triassic quartz diorite;19-Early Permian syenogranite;20-Early Permian monzogranite;21-Early Permian granodiorite;22-Early Permian porphyry diorite;23-measured fault/regional boundary fault;24-geological boundary/unconformity boundary；25-iron,lead,zinc,and copper polymetallic deposits；26-study area

古元古代金水口巖群是區(qū)內(nèi)發(fā)育最古老的地層，為一套有層無(wú)序的中深變質(zhì)巖，分為片麻巖組和大理巖組，總體呈北西向不規(guī)則條帶狀展布。巖石類型為片麻巖、混合巖、片巖、大理巖、石英巖等，與上覆地層早泥盆世契蓋蘇組火山巖呈角度不整合接觸，局部為斷裂接觸，與巖體為侵入接觸，由于遭受長(zhǎng)期區(qū)域變質(zhì)作用和多期巖體不同程度侵入，使其普遍顯示了較深的變質(zhì)程度和強(qiáng)烈的混合巖化作用。群力鐵礦就產(chǎn)于金水口巖群混合巖化片麻巖中。中元古代薊縣系狼牙山組為濱海-淺海沉積環(huán)境產(chǎn)出的片巖、變質(zhì)砂巖、鹽酸鹽巖及硅質(zhì)巖等。奧陶紀(jì)祁漫塔格群為一套淺海濁積巖、海相碎屑巖、基性-中酸性火山巖及碳酸鹽巖。早泥盆世契蓋蘇組為海陸交互相碎屑巖夾碳酸鹽巖、陸相中-酸性火山巖，巖石類型為玄武巖、安山巖、酸性凝灰熔巖、火山角礫巖、流紋巖，頂部夾粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖。早石炭世大干溝組為一套濱-淺海相碎屑巖、生物灰?guī)r夾碳酸鹽巖。晚石炭世締敖蘇組為淺海-陸棚碳酸鹽相，巖性為生物碎屑灰?guī)r、大理巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、含碳灰?guī)r。早-中二疊世打柴溝組為滯流海-陸相碳酸鹽、碎屑巖相建造，巖性為燧石條帶生物碎屑灰?guī)r夾燧石結(jié)核白云巖、含白云質(zhì)灰?guī)r、粉砂質(zhì)灰?guī)r、白云巖、鈣質(zhì)粉砂巖等。晚三疊世鄂拉山組由陸相中酸性熔巖和火山碎屑巖構(gòu)成，巖性為流紋質(zhì)含角礫凝灰熔巖、流紋質(zhì)玻屑晶屑角礫熔灰?guī)r、安山巖、流紋巖夾火巖角礫巖，底部見(jiàn)砂巖、礫巖。

研究區(qū)主體構(gòu)造線呈北西向。褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)為軸向北西西向的復(fù)式向斜、復(fù)式背斜。斷裂構(gòu)造以北西西構(gòu)造為主，主斷裂為昆北斷裂(張雪亭等，2007；潘桂堂等，2009；王立全等，2013)，是區(qū)域上的主干構(gòu)造，北西西向和北西向斷裂控制著該區(qū)地層、巖漿巖、礦產(chǎn)的分布和產(chǎn)出。

研究區(qū)巖漿侵入活動(dòng)較強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)集中在早二疊世和晚三疊世。早二疊世侵入巖總體呈北西向展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。由于受后期巖漿活動(dòng)和構(gòu)造的影響，巖體完整性遭到破壞，主要侵位于古元古代金水口巖群，部分地段呈斷層接觸，侵入關(guān)系清楚。圍巖中有巖枝穿插，接觸變質(zhì)作用較強(qiáng)，主要巖性為花崗閃長(zhǎng)巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖等。晚三疊世侵入巖類型豐富，呈巖基狀北西西向展布，強(qiáng)烈的巖漿侵入活動(dòng)對(duì)古元古代金水口巖群片麻巖造成吞噬和肢解，對(duì)早期巖漿產(chǎn)物有一定的破壞，具有明顯的巖漿混合作用，巖性主要有閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖等，且以成分演化為主(李光明等，2001；劉云華等，2006)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層較單一，僅為古元古代金水口巖群片麻巖組和第四系。片麻巖組巖性為條帶狀混合巖、眼球狀混合巖、混合巖化二云母片麻巖，混合巖化鉀長(zhǎng)花崗片麻巖、混合巖化黑云母斜長(zhǎng)片麻巖夾大理巖，局部見(jiàn)少量變質(zhì)石英巖和角巖(圖2)。由于礦區(qū)片麻巖種類繁多，分布規(guī)律性不強(qiáng)，巖性層界線不清楚，更因混合巖化顯著，故本次合稱為混合巖化片麻巖。大理巖多呈透鏡狀，走向長(zhǎng)400～700 m，寬100～140 m，蝕變強(qiáng)烈地段形成矽卡巖化大理巖或矽卡巖。

礦區(qū)處于北西向復(fù)式背斜的南西翼。南東部發(fā)育次一級(jí)不對(duì)稱向斜，為一從北東(南西)向南東(北西)扭轉(zhuǎn)之弧形褶曲，受左行和右行滑動(dòng)斷層的控制，南翼巖層傾向北西和北東，傾角20°～50°，北翼巖層傾向南東和南西，傾角5°～30°。斷裂構(gòu)造發(fā)育，由近南北向和近東西向兩組斷裂構(gòu)成。南北向斷裂組傾向南西，傾角55°～65°，東盤(pán)(下盤(pán))相對(duì)南移和抬升，西盤(pán)(上盤(pán))相對(duì)北移和下降，斷層附近形成3～5m不等的破碎帶，對(duì)地層、巖漿巖、礦體起明顯的破壞作用。左行滑動(dòng)斷層使得Ⅱ礦群附近地層及礦體均向北西移動(dòng)，右行滑動(dòng)斷層在Ⅴ礦群附近形成次一級(jí)褶曲，構(gòu)成現(xiàn)在的格局。片麻巖中節(jié)理、裂隙較發(fā)育，有多組脈巖侵入，為熱液活動(dòng)提供了通道。由于混合巖化作用、巖漿侵入及構(gòu)造應(yīng)力作用，巖石的變質(zhì)變形作用形成接觸構(gòu)造，這類構(gòu)造接觸面形態(tài)較平整，與圍巖層理面基本平行，控制著矽卡巖、礦體的形態(tài)及產(chǎn)出。

巖漿活動(dòng)頻繁，主要集中在早二疊世，巖漿以中性和中酸性為主，早期巖石類型有灰色中-粗粒花崗閃長(zhǎng)巖及淺灰、深灰色閃長(zhǎng)巖以及黃褐色長(zhǎng)英巖脈、灰綠色閃長(zhǎng)玢巖脈、灰黑色角閃巖脈。晚期巖石類型有淺黃色石英斑巖、磚紅色鉀長(zhǎng)花崗巖、深灰色細(xì)粒閃長(zhǎng)巖及花崗斑巖脈?？梢?jiàn)晚期深灰色細(xì)粒閃長(zhǎng)巖含早期淺灰色細(xì)粒閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)巖的捕擄體，因此為多期次多階段侵入的復(fù)式巖體。巖體主要侵位于古元古代金水口巖群，侵入界線凹凸不平，凸面明顯，傾角40°～60°，在北部?jī)?nèi)接觸帶見(jiàn)有多個(gè)1～4 m棱角狀片麻巖捕虜體，并形成石榴子石矽卡巖(圖3b)，同時(shí)伴生綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、陽(yáng)起石化等，未見(jiàn)明顯的鐵礦化富集，外接觸帶粉砂質(zhì)板巖發(fā)育角巖化。

2.2 混合巖化

礦區(qū)金水口巖群普遍遭受混合巖化作用，由于混合巖化強(qiáng)度不同，形成與注入交代作用有關(guān)的混合巖化變質(zhì)巖(片麻巖)和混合巖。

圖2 群力鐵礦地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of the Qunli iron deposit1-第四系；2-大理巖；3-混合片麻巖；4-矽卡巖；5-花崗巖；6-細(xì)粒閃長(zhǎng)巖；7-石英斑巖脈；8-閃長(zhǎng)巖脈；9-花崗斑巖脈；10-石英正長(zhǎng)斑巖脈；11-角閃巖脈；12-石英脈；13-平移斷層；14-投影剖面線；15-勘探線；16-鉆孔；17-鐵礦體1-Quaternary;2-marble;3-mixed gneiss;4-skarn;5-granite;6-fine-grained diorite;7-quartz porphyry vein;8-diorite dike;9-granite porphyry veins;10-quartz syenite porphyry vein;11-hornblende dike;12-quartz veins;13-slip fault;14-projected profile;15-exploration line;16-drillhole;17-iron ore body

混合巖化變質(zhì)巖(片麻巖)主要為混合巖化灰白色二云母片麻巖、混合巖化紅色鉀長(zhǎng)花崗片麻巖、混合巖化深灰色黑云斜長(zhǎng)片麻巖等?；旌蠋r化深灰色黑云斜長(zhǎng)片麻巖，是礦區(qū)主要片麻巖類型，風(fēng)化面黑褐色，新鮮面黑色，鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造?；w和脈體成分相同，礦物成分有黑云母(15%～25%)，片狀，大部分顯示定向排列，大小0.5～0.9 mm；斜長(zhǎng)石(21%～40%)，他形粒狀，粒徑0.4～1 mm；鉀長(zhǎng)石(5%～15%)，粒徑0.4～0.9 mm，他形粒狀；石英(10%～20%)，少數(shù)拉長(zhǎng)，大小0.3～2 mm，少量磷灰石、不透明礦物?；旌蠋r化紅色鉀長(zhǎng)花崗片麻巖一般分布在矽卡巖與片麻巖接觸帶附近，厚度2～20 m,具花崗變晶結(jié)構(gòu)、花崗結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。主要由基體和脈體組成，基體與脈體界線較清楚，脈體多沿構(gòu)造方向注入與原巖發(fā)生交代作用，與片麻巖層理或裂隙構(gòu)造基本一致，延深大、寬窄不等，脈寬一般10～50 cm，基體主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(10%～20%)、石英(15%～20%)、黑云母(3%～5%)、白云母3%。脈體礦物主要為鉀長(zhǎng)石(40%～50%)、石英(5%～10%)。巖石受鉀化、綠泥石化、陽(yáng)起石化蝕變較強(qiáng)，沿節(jié)理有綠簾石脈、碳酸鹽脈、石英脈及基性脈巖充填，多具星點(diǎn)狀黃鐵礦，與成礦關(guān)系密切。

混合巖主要為眼球狀混合巖、條帶狀混合巖等。眼球狀混合巖主要分布在東南部，距巖體較近。鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀、眼球狀構(gòu)造。巖石由基體和脈體組成，二者界線不清。眼球長(zhǎng)2～4 cm，寬1～1.5 cm，由斜長(zhǎng)石(20%～51%)、鉀長(zhǎng)石(5%～10%)、石英(20%～40%)、黑云母(3%～10%)等組成。其中部分黑云母已被綠簾石、綠泥石交代。巖層產(chǎn)狀變化大，總體傾向北，傾角10°～30°，與南部閃長(zhǎng)巖為侵入接觸。條帶狀混合巖呈灰色-肉紅色，具花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造。脈體和基體比量2:1，基體主要礦物成分為斜長(zhǎng)石15%、石英20%、黑云母3%、白云母2%。脈體則主要由鉀長(zhǎng)石(條紋長(zhǎng)石)40%、石英15%組成。

2.3 矽卡巖化

強(qiáng)烈的混合巖化作用(張秋生，1962；趙一鳴等，1982；常印佛和劉學(xué)圭，1983；梁祥濟(jì)，1993；廖宗廷等，2001),疊加熱液接觸交代作用導(dǎo)致圍巖發(fā)生了矽卡巖化，形成了層狀矽卡巖。群力礦區(qū)層狀矽卡巖主要有透閃石透輝石矽卡巖(圖3a)、綠簾石綠泥石透輝石矽卡巖等。透閃石透輝石矽卡巖與鐵礦成礦關(guān)系密切，主要礦物有透輝石和透閃石，其次有絹(白)云母和蛇紋石等，呈纖狀、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，磁鐵礦呈稠密浸染狀、條帶狀分布于此類巖石中；綠簾石綠泥石透輝石矽卡巖，主要礦物為綠簾石和綠泥石，其次為透輝石、石英、方解石等，粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。

圖3 典型矽卡巖顯微鏡特征Fig.3 Microscopic characteristics of typical skarnsa-透閃石透輝石矽卡巖(正交偏光)；b-透輝石石榴子石矽卡巖(正交偏光) ；Gr-石榴石;Di-透輝石;Tr-透閃石;Mt-磁鐵礦a-tremolite diopside skarn(orthogonal polarized light);b-diopside garnet skarn(orthogonal polarize dlight);Gr-garnet;Di-diopside;Tr-tremolite;Mt-magnetite

2.3.1 產(chǎn)出特征

群力層狀矽卡巖產(chǎn)于混合巖化片麻巖及混合巖化片麻巖與大理巖的接觸部位，主要呈層狀、似層狀產(chǎn)出，沿走向、傾向變化不大，與圍巖混合巖化片麻巖產(chǎn)狀基本一致，并與鐵礦體平行產(chǎn)出，接觸面平整反映矽卡巖的形成過(guò)程中侵入體可能沒(méi)有強(qiáng)烈上侵，也可能沒(méi)有大范圍的與碳酸鹽巖接觸而使產(chǎn)狀發(fā)生較大變化。接觸交代矽卡巖一般產(chǎn)于中酸性侵入體與碳酸鹽巖的接觸帶及其附近，其形態(tài)主要受地質(zhì)構(gòu)造、接觸帶產(chǎn)狀、巖體附近的斷裂和被交代圍巖的構(gòu)造所控制。有層狀、似層狀、透鏡狀、扁豆?fàn)睢⒛覡?、柱狀、脈狀、網(wǎng)脈狀及不規(guī)則狀等，形態(tài)復(fù)雜，與圍巖巖性突變，界線清晰，且產(chǎn)狀變化較大。

2.3.2 規(guī)模

群力層狀矽卡巖走向長(zhǎng)大于3000 m，單層厚度20～200 m，水平寬度大于1 km，傾斜延伸大于1 km，其規(guī)模大于接觸交代型矽卡巖的規(guī)模，亦大于中酸性巖體的分布范圍，更大于礦體的分布范圍。接觸交代矽卡巖的規(guī)模取決于巖體和巖體與碳酸鹽巖接觸帶的大小，矽卡巖規(guī)模一般小于巖體規(guī)模，傾向延深大于走向延伸。

2.3.3 礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

群力矽卡巖礦物成分為透輝石、綠簾石、綠泥石、透閃石(陽(yáng)起石)、石榴子石、方解石等，具微晶-細(xì)晶粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、條帶狀構(gòu)造，顏色較淺，粒度細(xì)。接觸交代矽卡巖的成分較為復(fù)雜,主要有石榴子石、透輝石、硅灰石、符山石、陽(yáng)起石、綠簾石、綠泥石、電氣石、石英等等，具不等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)，晶粒一般比較粗大，塊狀構(gòu)造，顏色較深，常呈暗褐、暗綠等色。

2.3.4 分帶性

接觸交代矽卡巖具有明顯的分帶性，群力層狀矽卡巖沒(méi)有明顯的分帶現(xiàn)象，不具備接觸交代型矽卡巖的分帶特征，在走向、傾向上略顯礦物成分的變化，但無(wú)明顯規(guī)律性，矽卡巖礦物成分與片麻巖成分差異不大。層狀矽卡巖稀土元素δCe在0.84～1.84，δEu在0.13～0.93。曲線大部分向右傾，δCe虧損型，δEu虧損型-正常型(杜祥亭，2012)。顯示矽卡巖多數(shù)與混合巖化關(guān)系密切，少部分與沉積巖有關(guān)系。

以上特征表明，層狀矽卡巖不是中酸性巖體與大理巖接觸交代的產(chǎn)物，而是片麻巖在混合巖化作用的基礎(chǔ)上疊加后期熱液改造形成的。從內(nèi)到外總體展布特征為：綠簾石(綠泥石)透輝石矽卡巖→透閃石(陽(yáng)起石)透輝石矽卡巖→透輝石石榴子石矽卡巖→(透閃石化大理巖)→混合巖化鉀長(zhǎng)花崗片麻巖→混合巖化深灰色黑云斜長(zhǎng)片麻巖→混合巖。

2.4 礦體特征

該礦床是以鐵為主的中等規(guī)模礦床，以盲礦體為主，主礦體分布地段地磁異常表現(xiàn)為正負(fù)相間中等強(qiáng)度特征。礦體賦存于混合巖化片麻巖夾大理巖巖系透輝石透閃石矽卡巖中，嚴(yán)格受矽卡巖層控制，以似層狀、透鏡狀為主，呈平行狀分布。根據(jù)礦體分布位置不同大致劃分為五個(gè)礦體群，以Ⅰ礦群規(guī)模最大(圖4、5)。由于受近南北向左行、右行滑動(dòng)斷層的影響，致使Ⅱ礦群向北移動(dòng)，并與Ⅰ、Ⅳ礦群呈近垂直相交，Ⅴ礦群則位于次級(jí)褶曲的轉(zhuǎn)折端。共圈定了42條鐵礦體、5條銅礦體。

圖4 群力鐵礦Ⅱ號(hào)縱剖面圖Fig.4 Geological section No.II in the Qunli iron deposit1-第四系；2-大理巖；3-混合片麻巖；4-矽卡巖；5-花崗斑巖脈；6-石英正長(zhǎng)斑巖脈；7-勘探線；8-鐵礦體1-Quaternary;2-marble;3-migmatitic gneiss;4-skarn;5-granite porphyry veins;6-quartz syenite porphyry vein;7-exploration line; 8-iron orebody

圖5 9號(hào)勘探線剖面圖Fig.5 Geological profile No.9 in the Qunli iron mine1-第四系；2-混合片麻巖；3-矽卡巖；4-鉆孔位置及編號(hào)；5-鐵礦體1-Quaternary;2-migmatitic gneiss;3-skarn;4-drillhole location and number;5-iron orebody

Ⅰ礦群分布于礦區(qū)中部，地表僅出露2條鐵礦體，17條為盲礦體。礦體賦存標(biāo)高4000～4760 m，埋深100～414 m，向西側(cè)伏，側(cè)伏角10°～20°。礦群走向長(zhǎng)1580 m，寬550 m，最大傾斜延深410 m，傾向近北，傾角20°～50°，共由19條鐵礦體組成，呈似透鏡狀、似層狀分布。其中Ⅰ-3礦體為盲礦體，規(guī)模最大，走向長(zhǎng)1561 m，傾斜延深388 m，厚0.86～8.66 m，最厚9.96 m，礦石礦物以磁鐵礦為主、其次為黃鐵礦磁鐵礦礦石，平均品位：TFe 40.08%、mFe 36.40%。

Ⅱ礦群為Ⅰ礦群東延部位，僅圈出兩條礦體，礦體長(zhǎng)79 m，厚2.10～3.64 m；Ⅲ礦群分布于礦區(qū)西南部，地表出露2條礦體，7條盲礦體，礦體長(zhǎng)136～200 m，厚1.29～3.87 m，傾斜延深180 m；Ⅳ礦群圈出2條鐵礦體，長(zhǎng)146～200 m，厚1.94～3.02 m，傾斜延深70 m；Ⅴ礦群分布于礦區(qū)東南部。地表出露2條礦體，盲礦體9條，長(zhǎng)106～200 m，厚1.03～2.94 m，傾斜延深100 m。

2.5 礦石質(zhì)量

2.5.1 礦石特征

本區(qū)以機(jī)械物理風(fēng)化為主，礦石主要為原生礦，褐鐵礦僅在地表表部生成，深度不大。根據(jù)金屬礦物共生組合關(guān)系劃分為磁鐵礦礦石、含黃鐵礦磁鐵礦礦石、鏡鐵礦磁鐵礦礦石、鏡鐵礦礦石、含銅磁鐵礦礦石、黃銅礦礦石。其中磁鐵礦礦石為主要礦石類型，其余礦石類型僅在部分地段出現(xiàn)。礦石結(jié)構(gòu)以半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次為他形粒狀、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造以致密塊狀、稠密浸染狀為主，其次為條帶狀、細(xì)脈狀構(gòu)造等。鐵礦石主要有用礦物為磁鐵礦(表1)，其次為鏡鐵礦和褐鐵礦，Ⅴ礦群含有黃銅礦及其氧化物銅藍(lán)、孔雀石等。脈石礦物主要有透輝石、綠簾石、綠泥石、透閃石(陽(yáng)起石)、石榴子石、方解石等，其次有絹云母和蛇紋石等礦物。

表1 群力礦區(qū)礦石礦物成分(%)

2.5.2 化學(xué)組分

主要有用元素為Fe，其次有Cu、Zn等。Cu僅在Ⅴ礦群分布，Zn主要在Ⅰ礦群個(gè)別礦體中出現(xiàn)。礦石中鐵的賦存狀態(tài)較為簡(jiǎn)單(表2)，以磁鐵礦形式存在的鐵占平均85.65%，礦石類型應(yīng)歸磁性鐵礦石，采用單一弱磁選工藝流程回收礦石中鐵礦物的鐵時(shí)達(dá)最大理論回收率；賦存在赤褐鐵礦中的鐵分布率為6.56%，需要采用強(qiáng)磁選工藝進(jìn)行回收，菱鐵礦、硫鐵礦、硅酸鐵中的鐵分別約占1.78%、2.56%、3.46%，合計(jì)占8.01%，暫無(wú)回收利用價(jià)值。礦石中主要有害元素含量較低(表3)，其中原礦中S含量0.59%，P含量0.022%，SiO2含量25.71%，其他有害雜質(zhì)含量均達(dá)到一級(jí)鐵礦石質(zhì)量要求。

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果(%)

2.6 圍巖蝕變

本區(qū)巖漿熱液活動(dòng)頻繁，在區(qū)域變質(zhì)作用和混合巖化作用的基礎(chǔ)上，熱液接觸交代作用明顯，越靠近接觸帶蝕變作用越強(qiáng)。主要蝕變類型為綠泥石化、綠簾石化、透閃石、陽(yáng)起石化、絹云母化、鉀化、黃鐵礦化等，且具有較明顯的分帶現(xiàn)象，由內(nèi)向外表現(xiàn)為：綠簾石(綠泥石)化→透閃石(陽(yáng)起石)化→鉀化(硅化)。綠簾石(綠泥石)化是中、低溫?zé)嵋何g變的產(chǎn)物，綠簾石與綠泥石化蝕變往往相伴而生，主要分布在礦體上下盤(pán)。綠泥石呈鱗片狀、片狀集合體以脈狀、似脈狀充填于巖石構(gòu)造裂隙中，綠泥石化強(qiáng)烈地段常伴生有黃鐵礦化；綠簾石呈短柱狀，以細(xì)脈狀充填于矽卡巖節(jié)理、裂隙中，當(dāng)蝕變強(qiáng)烈時(shí)形成綠簾石巖。一般綠簾石(綠泥石)化蝕變強(qiáng)烈，則礦石品位增高。透閃石(陽(yáng)起石)化是中高溫?zé)嵋号c鎂質(zhì)碳酸鹽巖交代的產(chǎn)物，主要分布在礦體上下盤(pán)附近，往往矽卡巖層厚度大，則透閃石(陽(yáng)起石)化蝕變相對(duì)就強(qiáng)，透閃石呈柱狀，陽(yáng)起石呈放射狀、菊花狀。鉀化是鉀質(zhì)交代的產(chǎn)物，主要分布在矽卡巖與花崗片麻巖接觸帶附近，蝕變帶寬一般為5～20 m，呈肉紅色。硅化分布比較普遍，主要以充填作用為主，細(xì)脈帶狀，嚴(yán)格受構(gòu)造斷裂或裂隙控制，主要由石英組成。

3 分析與討論

3.1 成礦期的劃分及礦物生成順序

群力鐵礦床為與混合巖化有關(guān)的矽卡巖型礦床，混合巖化作用是成礦主要控制因素，礦化階段可劃分為矽卡巖階段(混合巖化階段)、熱液階段、表生氧化階段。

矽卡巖階段早期形成以石榴石、輝石、硅灰石礦物為主的干矽卡巖；晚矽卡巖階段發(fā)育透輝石、透閃石、綠泥石、綠簾石、陽(yáng)起石等含水硅酸鹽礦物，并有大量的磁鐵礦交代石榴子石、輝石而形成；熱液早期階段，在混合巖作用和熱液交代作用下，早期形成的硅酸鹽礦物重新結(jié)晶，使得磁鐵礦進(jìn)一步富集，粒度增大，形成致密塊狀、稠密浸染狀磁鐵礦體，晚期形成黃鐵礦、黃銅礦、鏡鐵礦、赤鐵礦，并有含銅磁鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦生成；表生氧化階段碳酸鹽大量發(fā)育，鐵礦物及含鐵礦物變成褐鐵礦、赤鐵礦，含銅礦物變成赤銅礦、藍(lán)銅礦、孔雀石等。

總體上看，金屬礦物生產(chǎn)順序?yàn)樽钤缧纬纱盆F礦，是交代石榴子石而形成的，赤鐵礦和鏡鐵礦交代磁鐵礦而形成，其次形成黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦，閃鋅礦和方鉛礦形成較晚，方鉛礦更晚于閃鋅礦，最后形成褐鐵礦、赤銅礦、藍(lán)銅礦、孔雀石等。脈石礦物大致生成順序?yàn)槭褡邮G泥石、綠簾石→透輝石→透閃石(陽(yáng)起石)→石英→方解石，而后又為綠泥石、綠簾石、碳酸鹽、石英細(xì)脈切穿。

3.2 礦化富集規(guī)律

(1)礦床產(chǎn)于古元古代金水口巖群混合巖化片麻巖夾大理巖巖系層狀矽卡巖中。礦化與層狀矽卡巖密切共生，一般層狀矽卡巖的規(guī)模決定礦體規(guī)模大小，層狀矽卡巖規(guī)模大，賦存的礦體規(guī)模就大，但層狀矽卡巖不是全部含礦。

(2)與礦床關(guān)系密切的地層是大理巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖，同時(shí)鐵礦也發(fā)育在大理巖與斜長(zhǎng)角閃片麻巖接觸部位蝕變而成的矽卡巖中，當(dāng)二者相間產(chǎn)出時(shí)，混合巖化時(shí)更有利于活動(dòng)組份的遷移、交換和鐵礦的富集，同時(shí)控制著礦床的發(fā)育規(guī)模(梁祥濟(jì)，1993)。

(3)礦體受接觸構(gòu)造控制明顯，接觸構(gòu)造(矽卡巖)形態(tài)相對(duì)較平直，局部呈港灣狀(杜祥亭，2012)，與圍巖界線清楚，與圍巖礦物間交代現(xiàn)象不明顯，礦體多呈順層透鏡狀、似層狀平行狀產(chǎn)出，與賦礦地層產(chǎn)狀基本一致，總體傾向近北，傾角20°～50°，局部受褶曲構(gòu)影響，傾向相反，傾角變陡或變緩。礦體規(guī)模中等，礦體走向延伸遠(yuǎn)大于傾向延深，一般比例為2～5∶1。

(4)鐵礦體賦存在層狀矽卡巖中，此類矽卡巖多位于混合巖化片麻巖中，在中酸性巖體與大理巖接觸部位形成的矽卡巖中未見(jiàn)鐵礦明顯富集。初步認(rèn)為有規(guī)模的鐵礦體不是中酸性侵入巖與碳酸鹽巖接觸交代成礦，而是片麻巖在混合巖化作用疊加熱液交代作用下形成的層狀矽卡巖成礦，具有遠(yuǎn)離巖體礦化富集、靠近巖體貧化的特征。

(5)礦石成分簡(jiǎn)單，品位變化較均勻。礦石礦物以磁鐵礦為主，其次為鏡鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦等；脈石礦物以透輝石、透閃石(陽(yáng)起石)為主，其次是綠簾石、綠泥石、石榴子石、石英、方解石、長(zhǎng)石、云母等，磷灰石微量。礦石結(jié)構(gòu)以半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，構(gòu)造以致密塊狀、稠密浸染狀為主，其次為條帶狀、細(xì)脈狀構(gòu)造。以貧礦居多，一般含鐵量20%～50%；局部分布有富礦體，含鐵量可達(dá)50%～70%。

(6)礦化圍巖蝕變普遍且強(qiáng)烈，主要有綠簾石化、綠泥石化、透閃石(陽(yáng)起石)化、絹云母化、鉀化、黃鐵礦化等，其中以綠簾石化、綠泥石化、透閃石(陽(yáng)起石)化、鉀化與成礦關(guān)系密切，且具有較明顯的分帶現(xiàn)象，由內(nèi)向外一般表現(xiàn)為：綠簾石(綠泥石)化→透閃石(陽(yáng)起石)化→鉀化(硅化)。

3.3 礦床成因

研究區(qū)地區(qū)處于祁漫塔格結(jié)合帶，古元古代區(qū)內(nèi)變質(zhì)結(jié)晶基底形成，中元古代屬被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境，新元古代晚期柴達(dá)木古陸塊與昆中微陸塊碰撞拼合，早古生代早期區(qū)內(nèi)發(fā)生廣泛的裂解，晚志留世-中泥盆世洋盆已完全閉合，進(jìn)入主碰撞-后碰撞造山階段(莫宣學(xué)等，2007)。晚古生代-中生代為造山階段,晚中生代-新生代造山作用促進(jìn)柴達(dá)木盆地形成與演化，東昆侖山脈的強(qiáng)烈隆升，形成了現(xiàn)今的地殼與巖石圈結(jié)構(gòu)(莫宣學(xué)等，2007)。古元古代處于淺海環(huán)境,其形成經(jīng)歷了古元古代礦源層形成和華力西期構(gòu)造、花崗巖漿熱液的改造和疊加礦化兩個(gè)主要階段(張秋生，1962；常印佛等，1983)，鐵第一次富集在含鐵的變質(zhì)巖中，后經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成了含鐵透輝石巖、角閃巖和片麻巖，這些巖石再度遭受強(qiáng)烈的混合巖化。晚三疊世，具有高能的花崗質(zhì)巖漿在研究區(qū)接觸變質(zhì)帶下面的深部就位，攜帶含礦質(zhì)熱液，在與地層中大理鹽巖接觸部位，與混合巖化作用相應(yīng)的元素帶進(jìn)帶出，Ca、Fe、Mg被流體遷移到適宜的環(huán)境下形成鈣-鐵硅酸鹽礦物(矽卡巖礦物)，并逐步沉淀下成礦元素。伴隨著交代作用，產(chǎn)生了綠簾石、透閃石、透輝石等矽卡巖巖石，使鐵從上述巖石中被交代出來(lái)，二次富集成礦(張秋生，1962)，堆積磁鐵礦和黃銅礦等金屬礦物。據(jù)前人在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行礦石礦物及脈石礦物的包體測(cè)溫結(jié)果，磁鐵礦的形成溫度介于500～200℃之間，屬高-中溫礦床(杜亨祥，2012)。綜上，認(rèn)為該鐵礦床是由混合巖化作用疊加熱液交代作用形成的，應(yīng)屬與混合巖化有關(guān)的矽卡巖礦床，而與中酸性巖體有關(guān)的接觸交代型矽卡巖礦床有所區(qū)別。

4 找礦標(biāo)志及找礦方向

4.1 找礦標(biāo)志

(1)接觸構(gòu)造控制著層狀矽卡巖的產(chǎn)出和分布，矽卡巖的規(guī)模決定礦體的大小，因此接觸構(gòu)造是直接的找礦標(biāo)志。

(2)層狀矽卡巖化發(fā)育并伴隨其他熱液蝕變現(xiàn)象對(duì)成礦有利，綠泥石化、綠簾石化、透輝石化、透閃石化構(gòu)成的蝕變帶或地表形成的鐵帽、褐鐵礦化蝕變帶為直接的找礦標(biāo)志。但矽卡巖中含有石榴子石，顆粒較大者，對(duì)鐵礦成礦不利。

(3)地磁異常為直接的找礦標(biāo)志。

4.2 找礦方向

(1)礦區(qū)處于祁漫塔格-都蘭華力西期鐵、鈷、鉍、銅、鉛、鋅多金屬成礦帶西段野馬泉鐵多金屬礦富集區(qū)，為成礦有利地段。群力鐵礦產(chǎn)于古元古代金水口巖群混合巖化片麻巖夾大理巖巖系層狀矽卡巖中，該類矽卡巖為混合巖化作用疊加熱液交代的產(chǎn)物，與區(qū)域上接觸交代矽卡巖不同。區(qū)帶上以往工作注重北部古生代-中生代碳酸鹽巖與中酸性巖體接觸帶及附近的找礦，發(fā)現(xiàn)了多處大中型礦床。而對(duì)南部與群力鐵礦相類似礦床的找礦重視程度還不夠，群力鐵礦新的勘查成果對(duì)該區(qū)找礦具有一定指導(dǎo)意義，說(shuō)明區(qū)帶上應(yīng)加強(qiáng)南部與古元古代金水口巖群混合巖化有關(guān)的矽卡巖型鐵多金屬礦找礦工作。

(2)從Ⅰ礦群礦體空間分布來(lái)看，地表僅有2條鐵礦體出露，中深部圈出了17條盲礦體，向西側(cè)伏特征明顯，且向更深部仍有含礦矽卡巖產(chǎn)出，并出現(xiàn)鉛鋅礦化，表明深部礦體規(guī)模較大，找礦前景較好。目前Ⅲ、Ⅳ礦群僅開(kāi)展了少量工作，其成礦條件與Ⅰ礦群一致，在進(jìn)一步勘查中有望取得較大突破。

(3)通過(guò)對(duì)M0高精度地磁異常查證，擴(kuò)大了Ⅰ礦群規(guī)模，圈出多條盲礦體，僅Ⅰ礦群規(guī)模就達(dá)中型。礦區(qū)仍存在多處與M0異常相似的大比例尺高精度地磁異常，且地表已有鐵礦體圈出，通過(guò)查證將會(huì)取得新發(fā)現(xiàn)。

5 結(jié)論

(1)群力鐵礦賦存于古元古代金水口巖群混合巖化片麻巖夾大理巖系透輝石透閃石矽卡巖中，是片麻巖在混合巖化作用疊加熱液交代作用下形成的層狀矽卡巖成礦，不是中酸性侵入巖與碳酸鹽接觸交代成礦。

(2)群力鐵礦的礦化與層狀矽卡巖密切相關(guān)，礦體規(guī)模與層狀含礦矽卡巖規(guī)模呈正相關(guān)，礦體與圍巖界線較明顯。鐵礦化具有遠(yuǎn)離巖體礦化富集、靠近巖體貧化的特征。礦石結(jié)構(gòu)以半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，構(gòu)造以致密塊狀、稠密浸染狀為主，其次為條帶狀、細(xì)脈狀構(gòu)造等，具有熱液交代-充填特征。

(3)群力鐵礦新的勘查成果表明該礦區(qū)深部找礦潛力較大。在Ⅰ礦群的中深部已圈出17條盲礦體，向西側(cè)伏特征明顯，向更深部仍有含礦矽卡巖分布，在深部可能存在較大規(guī)模礦體，找礦前景較好。Ⅲ、Ⅳ礦群在進(jìn)一步勘查中也有望取得較大突破。

[注 釋]

①青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局七隊(duì).2012.青海省格爾木市群力鐵礦I礦群詳查及外圍普查[R].