甘肅省臨澤縣板凳溝鐵礦地質(zhì)特征及成礦條件淺析

王作剛，羅天風(fēng)，岳海龍

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

板凳溝鐵礦地處北山山脈大青山炭路坡一帶，行政區(qū)劃隸屬臨澤縣管轄，交通方便，海拔在1800m～2040m之間。研究區(qū)內(nèi)工作程度低，2018年，甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在區(qū)內(nèi)開展了地質(zhì)勘查工作，通過1：5000地質(zhì)正測(cè)、1：2000地質(zhì)正測(cè)、1：1000高磁剖面測(cè)量、槽探、鉆探等工作，研究區(qū)內(nèi)共圈定磁鐵礦礦體7條，單工程厚度1.28m～10.29m，TFe平均品位25.08%～40.94%。筆者通過對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征總結(jié)，對(duì)礦床成因進(jìn)行了簡要分析，對(duì)下一步找礦工作提供提供了理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北地層大區(qū)、阿拉善地層區(qū)，地處龍首山裂谷帶。區(qū)域上地層殘缺不全，總體呈北西—南東向展布。出露的地層主要有太古宇—早元古界龍首山巖群（ArPtL）、侏羅系中間溝組、古近系白楊河組及第四系全新統(tǒng)[1]。巖漿活動(dòng)頻繁，以加里東期最強(qiáng)烈，華力西期次之，酸性巖最為發(fā)育，巖體規(guī)模不等，呈巖株、巖脈產(chǎn)出；超基性巖次之，呈巖墻、透鏡體、巖脈產(chǎn)出，巖體侵入于龍首山巖群，被侏羅系、白堊系、古近系不整合及被第四系覆蓋。構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，構(gòu)造形態(tài)明顯受大青山北沖斷層控制，其中北西—南東向的區(qū)域性斷裂控制了區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖的展布。礦區(qū)區(qū)域上位于龍首山鎳、銅、鈷、鉑族、鉛鋅、鐵錳、磷、鈾成礦帶、臨澤窯泉—東小口子鉛鋅、鐵、錳成礦區(qū)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層比較簡單，所見的地層主要為太古宇—早元古界龍首山巖群（ArPtL），大面積展布于礦區(qū)東南部和北部。地層由于侵入巖影響，局部產(chǎn)生接觸交代及混合巖化作用，出露巖性主要為黑云斜長片麻巖，局部夾大理巖薄層或透鏡體，構(gòu)成一單斜構(gòu)造，地層中穿插有輝長巖脈。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，從酸性至超基性均有，從深成巖體至派生脈巖均有產(chǎn)出，主要有加里東晚期的花崗閃長巖、閃長巖及閃長玢巖，華力西晚期的角閃石巖、角閃輝長巖等。其中，角閃石巖侵入于加里東晚期的閃長巖體中，其下部或深部為巖漿分異作用形成的中?！至：盆F礦角閃石巖，含磁鐵礦達(dá)5%～20%，有時(shí)可達(dá)25%，多為礦體的直接圍巖，與礦體呈漸變關(guān)系[2]。礦體以呈似層狀產(chǎn)出為主，垂向上有明顯的下粗上細(xì)的韻律層，在每個(gè)韻律層的底部一般礦體相對(duì)較厚、品位較富。區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制著該套巖體的產(chǎn)出和分布，也控制著鐵礦體的形成。

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造比較簡單，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，主要為裂隙構(gòu)造類型，期次較多，裂隙性質(zhì)以張性為主，部分以壓性及剪切性質(zhì)，部分裂隙控制著貫入型磁鐵礦的分布，少數(shù)晚期裂隙構(gòu)造錯(cuò)斷或位移，造成了礦體破壞和錯(cuò)位現(xiàn)象。

2.4 地球物理特征

礦區(qū)于7線、5線、3線、1線、0線、2線及4線測(cè)制了7條1:1000高精度磁法剖面。

從高精度磁測(cè)△T二度半磁剖面聯(lián)合反演剖面結(jié)合地質(zhì)資料綜合分析，磁異常呈帶狀分布，異常曲線對(duì)稱，異常地段見采坑、渣堆，采坑中見磁鐵礦體，磁性較好。地質(zhì)查證3線以西、2線以東礦體向北西—南東延伸且逐漸變薄并尖滅，故5—7線和2—4未發(fā)現(xiàn)磁異常，與地質(zhì)結(jié)果相吻合。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

板凳溝鐵礦區(qū)礦體賦存于華力西晚期角閃石巖中，巖體以不規(guī)則狀巖株產(chǎn)出，巖相變化復(fù)雜，分異明顯，鐵礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀主要受巖體控制，礦體與圍巖呈漸變過渡的關(guān)系。礦區(qū)內(nèi)共圈定鐵礦體7條，其中Fe5礦體規(guī)模相對(duì)較大，地表礦體主要出露于2線—3線一帶，傾角多在80°左右，礦體厚度1.29m～17.62m，TFe平均品位25.22%～39.80%。主要礦體特征如下：

Fe5分布于1線—0線，呈似層狀，圍巖為角閃石巖，礦體總體走向?yàn)楸蔽飨?，長370m,傾向214°～35°,傾角79°～88°,平均厚度8.52m,平均品位33.54%，礦體整體形態(tài)為一個(gè)北西端閉合的U型。根據(jù)U型軸線將礦體劃分為北翼和南翼，現(xiàn)將兩翼特征簡述如下：

Fe5北翼：分布于礦區(qū)1線—0線，共有5個(gè)工程控制。礦體呈似層狀，長度166m左右，傾向182°～214°左右，傾角在79°～85°之間，總體傾角75°左右，鉆孔沿傾向控制礦體最大斜深為168.74m（1線），埋深標(biāo)高在1948.51m～1779.77m之間。單工程礦體厚度在1.29m～8.18m之間，平均厚度3.11m，厚度變化系數(shù)為59.90%；單工程礦體TFe平均品位在29.91%～39.80%之間，礦體平均品位為34.79%，品位變化系數(shù)12.79%。礦體頂、底板圍巖為灰黑色角閃石巖或角閃輝長巖。

Fe5南翼：分布于礦區(qū)1線—0線，共有5個(gè)工程控制。礦體呈似層狀，長度184m左右，傾向35°～88°左右，傾角在80°～88°之間，總體傾角85°左右，鉆孔沿傾向控制礦體最大斜深為188.50m，埋深標(biāo)高在1952.07m～1763.52m之間。單工程礦體厚度在5.64m～18.77m之間，平均厚度12.51m，厚度變化系數(shù)為48.74%；單工程礦體TFe平均品位在25.22%～38.99%之間，礦體平均品位為33.14%，品位變化系數(shù)13.84%。礦體頂、底板圍巖為灰黑色角閃石巖或角閃輝長巖。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

礦石礦物較為單一，主要有磁鐵礦、黃鐵礦及赤鐵礦等。礦石中可見脈石礦物主要有普通角閃石、斜長石、綠泥石、透閃石、蛇紋石等。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)主要為中細(xì)粒半自形柱狀結(jié)構(gòu)、細(xì)粒半自形柱狀結(jié)構(gòu)、它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、輝長結(jié)構(gòu)等。礦石的構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造，其次有稀疏浸染狀構(gòu)造、星散浸染狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石化學(xué)成分

礦石的主要有用組分為鐵，原礦伴生有益組分主要為五氧化二釩、二氧化鈦及微量錳、鈷等，伴生有害組分有硫、磷及微量銅、鉛、鋅、錫、砷等，造渣組分有鈣、鎂、鈉、鉀、硅、鋁的氧化物。

3.2.4 礦石類型

礦石自然類型為角閃石巖型磁鐵礦礦石一種類型。礦石工業(yè)類型全部為“需選礦石”。

3.2.5 礦石圍巖

礦體的頂?shù)装鍑鷰r與夾石均為磁鐵礦化角閃石巖，與礦體呈漸變關(guān)系，其礦物成分、化學(xué)成分及其變化特征與鐵礦石基本相同[3]。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

4.1.1 控礦因素

（1）巖漿巖控礦。

鐵礦體均產(chǎn)于華力西晚期角閃石巖內(nèi)，巖體形態(tài)呈巖株?duì)?，?guī)模在0.05km2，一般是成礦巖體規(guī)模大，成礦規(guī)模也相對(duì)較大，巖體分異程度好，基性程度高的巖體對(duì)成礦比較有利。巖石結(jié)構(gòu)一般為它形—半自行粒狀結(jié)構(gòu)、輝長結(jié)構(gòu)等。礦物組合主要為鐵鎂礦物和硅鋁礦物，且暗色礦物大于淺色礦物，多具蛇紋石化、纖閃石化、綠簾石化等。

（2）構(gòu)造控礦。

區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制著基性—超基性巖體的產(chǎn)出和分布，也控制著鐵礦的形成。

4.1.2 礦床成因

（1）構(gòu)造環(huán)境。

龍首山地區(qū)古生代陸內(nèi)裂谷帶構(gòu)造環(huán)境有利于巖漿型釩鈦磁鐵礦帶和銅鎳成礦帶分布的區(qū)域地質(zhì)背景。龍首山裂谷帶是板凳溝角閃石巖體產(chǎn)出的構(gòu)造空間，而角閃石巖體是本區(qū)鐵礦產(chǎn)出的定位空間。

（2）成礦巖漿分異。

華力西晚期角閃石巖：具有形成堆積構(gòu)造和韻律層發(fā)育的特點(diǎn)，即工業(yè)礦體與礦體以稠密浸染與稀疏浸染狀礦石有序排列，不同韻律層中礦石品位有著明顯差異，其特點(diǎn)均是結(jié)晶分異過程中重力起主導(dǎo)作用的結(jié)果。華力西晚期是板凳溝礦床主要成礦期，形成了規(guī)模相對(duì)較大、品位中等、貧—較富的礦體，一般TFe含量為20%～30%。

綜上所述，板凳溝鐵礦屬以巖漿分異作用為主的磁鐵礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

（1）華力西晚期的角閃石巖是尋找此類礦床的前提。

（2）角閃石巖的深色蝕變帶(類青盤巖化帶)是近礦的圍巖蝕變標(biāo)志。

（3）物探磁異常是此類礦床的間接找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

板凳溝鐵礦區(qū)礦體賦存于華力西晚期角閃石巖中，鐵礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀主要受巖體控制，礦體與圍巖呈漸變過渡的關(guān)系，礦體呈似層狀，整體形態(tài)為一個(gè)北西端閉合的U型，礦體總體走向?yàn)楸蔽飨?，傾角較陡，礦石自然類型為角閃石巖型磁鐵礦礦石。初步認(rèn)為板凳溝鐵礦礦床成因?qū)僖詭r漿分異作用為主的磁鐵礦床。