青海省格爾木市球路奧窩頭鐵多金屬礦礦床地質(zhì)特征及成礦成因

冶玉花，馬 英，趙俊芳

(青海省有色第一地質(zhì)勘查院 青海省隱伏礦勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810007)

全球鐵礦石資源相當(dāng)豐富，鐵礦石資源總量估計(jì)超過(guò)8 000億t(礦石量)，含鐵量超過(guò)2 300億t，未來(lái)尚有很大的發(fā)現(xiàn)潛力。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所2007年公布數(shù)據(jù)顯示，世界鐵礦石儲(chǔ)量為1 900億t，儲(chǔ)量基礎(chǔ)為3 400億t；鐵金屬儲(chǔ)量為730億t，儲(chǔ)量基礎(chǔ)為1 600億t，靜態(tài)保證年限超過(guò)百年，長(zhǎng)期供應(yīng)有保證。世界鐵礦資源集中在少數(shù)國(guó)家和地區(qū)，集中度較高。

我國(guó)的鐵礦石資源可以概括為資源分布廣、礦石品位低、多金屬礦較多、礦區(qū)規(guī)模小、儲(chǔ)量占資源總量的比例低等特點(diǎn)[1-5]。從資源總量上看，有3個(gè)顯著特點(diǎn)：①新增資源儲(chǔ)量大幅度下降；②儲(chǔ)量增長(zhǎng)滯后于消耗速度；③保有儲(chǔ)量總體呈下降趨勢(shì)。我國(guó)的鐵礦資源對(duì)鋼鐵工業(yè)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的保證程度相對(duì)較低，受國(guó)際供應(yīng)商的控制程度大，對(duì)貿(mào)易價(jià)格的制定缺乏話語(yǔ)權(quán)。在國(guó)際壟斷依然存在且不斷加劇的情況下，資源安全問(wèn)題凸現(xiàn)。為改變中國(guó)鐵礦資源的被動(dòng)局面，必須建立中國(guó)鐵礦資源戰(zhàn)略保障體系；必須“走出去”加快境外開(kāi)礦步伐，加大權(quán)益進(jìn)口礦額度，創(chuàng)建國(guó)際鐵礦石市場(chǎng)新格局；必須加大國(guó)內(nèi)鐵礦資源勘查力度，加大國(guó)內(nèi)鐵礦開(kāi)發(fā)利用規(guī)模，以抵御進(jìn)口礦的競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，還要大力發(fā)展鋼鐵新工藝及高端節(jié)材產(chǎn)品，鼓勵(lì)在境外建設(shè)鋼鐵企業(yè)，并提高廢鋼鐵回收供應(yīng)能力，從開(kāi)源和節(jié)流兩方面采取有效措施[6-10]。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

球路奧窩頭礦區(qū)在地貌上屬山前小盆地，C1、C2磁異常區(qū)被第四系覆蓋，厚度10～64 m，區(qū)內(nèi)出露巖性較簡(jiǎn)單，礦點(diǎn)西北段、東段和南段出露華力西期的花崗閃長(zhǎng)巖和零星出露一些早古生代奧陶—志留紀(jì)灘間山群地層，C1、C2磁異常區(qū)鉆探工程揭露的地層為灘間山群地層。

1.1 地層

1.1 灘間山群(OST)

礦區(qū)內(nèi)地表出露和鉆探揭露奧陶—志留紀(jì)灘間山群火山巖組(OST2)和碳酸鹽巖組(OST3)地層。

(1)石學(xué)特征?；鹕綆r組(OST2)主要分布在礦區(qū)中北部，其巖性主要為蝕變安山質(zhì)玄武巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r等中基性火山巖，夾少量泥質(zhì)板巖、粉砂巖、硅質(zhì)巖組成。地層傾向約30°，傾角40°～60°。①蝕變玄武巖。是礦區(qū)主要地層，也是主要含礦巖性，在礦區(qū)中部分布最廣，厚度變化較大，最大在215 m以上，蝕變較強(qiáng)，其巖性特征：灰—灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部碎裂構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。礦物成分：斜長(zhǎng)石占60%，輝石占30%，角閃石占10%，少量綠泥石、方解石、黃鐵礦等共占10%。巖石由于受區(qū)域擠壓性構(gòu)造影響，綠泥石化極強(qiáng)。與上下伏巖層呈整合接觸，與侵入巖呈侵入接觸關(guān)系。②英安質(zhì)凝灰?guī)r。大面積分布于礦區(qū)中北部，厚度最大在130 m以上，主要與侵入巖呈侵入接觸關(guān)系，局部巖體中呈透鏡狀分布；其巖性特征為：灰白色，巖屑凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，假流紋構(gòu)造。礦物成分：巖屑占40%左右，呈粒狀，大小在1 mm×1 mm～1 mm×2 mm，具有壓扁拉長(zhǎng)而定向排列的特征；凝灰質(zhì)占55%左右，另有少量硅質(zhì)、方解石、綠泥石、磁黃鐵礦、黃鐵礦等。③粉砂巖。與泥巖互層，主要在鉆孔中呈層狀，透鏡狀分布，厚度2～45 m；巖性特征：青灰色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。礦物成分：粉砂質(zhì)占90%以上，泥質(zhì)、硅質(zhì)占少量。④碳酸鹽巖組(OST3)。通過(guò)鉆孔揭露，主要在礦區(qū)中部呈透鏡狀分布，主要巖性為結(jié)晶灰?guī)r，蛇紋石化大理巖。結(jié)晶灰?guī)r為灰—灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。礦物成分：方解石占90%左右，硅質(zhì)占5%左右，綠泥石、碳酸鹽雜質(zhì)、磁鐵礦、磁黃鐵礦等共占5%左右。⑤蛇紋石化大理巖?；野咨珚A灰綠色，深綠色，變晶結(jié)構(gòu)，斑雜構(gòu)造。礦物成分：方解石占60%左右，蛇紋石占20%左右，粉砂質(zhì)占10%左右，硅質(zhì)、綠泥石、磁黃鐵礦等共占10%。

(2)巖石化學(xué)特征。本次工作采集了21件巖石全分析樣品，分析結(jié)果表明，中基性的凝灰?guī)r、安山巖、閃長(zhǎng)巖中Fe2O3含量在7.16%～18.25%，對(duì)應(yīng)的TFe和FeO含量分別為5.12%～12.34%和4.87%～12.54%，Al2O3含量在9.72%～13.44%。在中酸性的英安質(zhì)凝灰?guī)r、花崗巖及結(jié)晶灰?guī)r中，F(xiàn)e2O3、Al2O3含量較低，但CaO、MgO的含量相對(duì)較高；在中基性的火山巖中，多金屬元素(Cu、Pb、Zn等)的含量分布比偏酸性的巖性及結(jié)晶灰?guī)r中分布含量高，說(shuō)明中基性的火山巖為礦區(qū)鐵多金屬的含礦母巖。

1.1.2 第四紀(jì)(Q)松散堆積物

第四紀(jì)(Q)松散堆積物在礦區(qū)內(nèi)廣泛分布，面積占70%以上。覆蓋于山坡上的主要為松散的坡積風(fēng)積砂土；平灘地區(qū)主要為混合有礫石的松散砂土，現(xiàn)代河溝中主要為洪積、沖積礫石。

1.2 構(gòu)造

礦點(diǎn)地層呈單斜構(gòu)造，近東西走向、傾向北，傾角40°～60°，鉆孔內(nèi)成礦后期斷裂、解理發(fā)育，多為北西向的壓扭性斷裂，斷面多向北東傾斜，傾角多在60°左右。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖主要為中三疊世、爾格頭序列灰白色細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖(T2δο)和中泥盆世哈是托序列灰白色中細(xì)粒角閃花崗閃長(zhǎng)巖(D2γδ)，巖體長(zhǎng)軸方向以北西、北西西向?yàn)橹?，呈帶狀展布。其中，三疊世和爾格頭序列灰白色細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖(T2δο)主要分布在礦區(qū)西北角和東北部，以巖基狀產(chǎn)出。中泥盆世哈是托序列灰白色中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖(D2γδ)主要分布于礦區(qū)南部，以巖基產(chǎn)出，礦區(qū)中部呈小巖株產(chǎn)出，呈北西西向的長(zhǎng)條狀。

(1)石英閃長(zhǎng)巖(T2δο)。具中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)(局部具似斑狀結(jié)構(gòu))，塊狀構(gòu)造。巖石成分為斜長(zhǎng)石(75%～80%)、鉀長(zhǎng)石(1%～5%)、石英(5%～8%)、黑云母(1%～3%)、普通角閃石(5%～16%)、磁鐵礦(1%)及微量磷灰石和鋯石。斜長(zhǎng)石呈半自形板狀，聚片雙晶發(fā)育，雙晶帶細(xì)蜜，具環(huán)帶構(gòu)造，絹云母化、黏土化、鈉長(zhǎng)石化、簾石化，為中長(zhǎng)石；鉀長(zhǎng)石他形板狀，黏土化，為微斜長(zhǎng)石；石英他形粒狀，充填于其他礦物空隙中，晶體大小形狀受空隙形狀所控制；黑云母棕色板狀，晶體內(nèi)有磁鐵礦、磷灰石、鋯石包裹體，綠泥石化，普通角閃石，呈褐色柱狀晶體，解理發(fā)育，綠泥石化、綠簾石化、局部與黑云母呈集合體狀分布。

(2)花崗閃長(zhǎng)巖(D2γδ)?；野咨?，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)(局部具似斑狀結(jié)構(gòu))，塊狀構(gòu)造。巖石成分為斜長(zhǎng)石(53%～64%)、鉀長(zhǎng)石(9%～10%)、石英(22%～25%)、黑云母(2%～10%)、閃石(2%～3%)及不透明礦物、磷灰石、鋯石等。斜長(zhǎng)石呈半自形板狀，聚片雙晶，局部具環(huán)帶構(gòu)造，絹云母化、強(qiáng)黏土化、鈉長(zhǎng)石化，為更—中長(zhǎng)石；鉀長(zhǎng)石具格子狀雙晶，晶體內(nèi)有石英、黑云母嵌晶，黏土化，為微斜長(zhǎng)石；石英他形粒狀，充填于其他礦物空隙中；黑云母棕—棕褐色板狀，晶體內(nèi)有磁鐵礦、磷灰石、鋯石包裹體，綠泥石化；普通角閃石呈綠色柱狀，解理發(fā)育。

1.4 礦區(qū)地球物理特征

1.4.1 巖礦石物性特征

全區(qū)共采集11種巖礦石標(biāo)本318塊，采用高斯第二位置對(duì)318塊標(biāo)本進(jìn)行了磁性測(cè)定，采集了6種巖礦石60塊標(biāo)本進(jìn)行了電性測(cè)定。

(1)磁性。磁鐵礦具強(qiáng)磁性，磁化率(k)幾何平均值為0.08×4πSI、常見(jiàn)值為0.021 5×4πSI；剩磁(Jr)56 371×10-3A/m、常見(jiàn)值為7 098×10-3A/m。次之為閃長(zhǎng)巖、安山質(zhì)玄武巖、玄武巖、花崗巖；其磁化率幾何平均值在(0.018～0.015)×4πSI)；常見(jiàn)值在(0.019～0.004)×4πSI，剩余磁化強(qiáng)度的幾何平均值在9 151×10-3～720×10-3A/m、常見(jiàn)值在874×10-3～374×10-3A/m。其余巖石均顯示為弱磁或無(wú)磁。這些巖石都與磁鐵礦有明顯的磁性差異，因而本區(qū)用磁法找磁鐵礦的方法十分有效。

(2)電性。由表1可知，磁鐵礦及其礦化巖石的幅頻率(Fs)相對(duì)較高，平均為5%，個(gè)別達(dá)到10%以上。電阻率(Ps)比較低，平均電阻率44 Ω·m，Psmax=113 Ω·m，Psmin=4.9 Ω·m。其余巖石的幅頻率較小，F(xiàn)s)一般在1%～2%；電阻率相對(duì)磁鐵礦較高，一般在100～200 Ω·m，這些巖石與磁鐵礦在電性上有明顯的差異，因此，在該地區(qū)選擇合適的電法裝置，解決供電困難及接地條件問(wèn)題，開(kāi)展電法工作也有一定的找礦效果。

表1 球路奧窩頭物性電參數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of physical properties and electrical parameters in Owotou of Qiulu area

1.4.2 1∶5 000磁異常特征

在礦區(qū)開(kāi)展了1∶5 000高精度磁法測(cè)量，共圈定ΔT磁異常3處(圖1)。其中，C1為已知礦致異常，對(duì)應(yīng)的礦體稍具規(guī)模，針對(duì)C2、C3異常經(jīng)磁測(cè)成果與地質(zhì)資料進(jìn)行對(duì)比研究，并結(jié)合區(qū)內(nèi)已測(cè)定的巖(礦)石物性參數(shù)特征，推斷C2異常均由磁鐵礦引起，其對(duì)應(yīng)礦體的規(guī)模較小，C3異常由地表閃長(zhǎng)巖體引起。

圖1 23線、0線、13線磁測(cè)剖面切線法Fig.1 Line 23，Line 0 and Line 13 magnetic profile tangent method

(1)C1磁異常。該異常位于測(cè)區(qū)的中南部，異常范圍較大，在49—26線間，異常呈條帶狀展布，走向?yàn)闁|西向，長(zhǎng)約2 100 m，寬55～300 m；異常在49—19線間連續(xù)性不太好，在17—26線連續(xù)性較好，異常呈南正北負(fù)，等值線南疏北密。ΔT為800 nT的高值區(qū)出現(xiàn)在9—2線間，ΔT極大值出現(xiàn)在0線的202號(hào)點(diǎn)；ΔTmax=1 230 nT。經(jīng)過(guò)15線和0線的1∶5 000激電剖面(AB=MN=60 m、N=1)曲線可見(jiàn)：在該異常段有低緩的低阻高激化激電異常，幅頻率Fs一般在2.0%～3.5%之間波動(dòng)，視電阻率在200～400 Ω·m波動(dòng)。幅頻率極大值出現(xiàn)在15線的184號(hào)點(diǎn)和0線的201號(hào)點(diǎn)上；Fsmax=4.3%，初步推測(cè)礦化體傾向南、頂端埋深利用23線磁測(cè)資料用切線法求得63.9 m左右；利用0線磁測(cè)資料用切線法求得96.2 m。

(2)C2磁異常。位于測(cè)區(qū)的西北部，異常呈條帶狀展布，走向北西，異常范圍在9—27線，長(zhǎng)約500 m，寬50～100 m，異常呈南正北負(fù)，等值線南疏北密，ΔT極大值出現(xiàn)在13線的254號(hào)點(diǎn)，ΔTmax=392 nT。為了查證該異常，布置2條激電剖面穿過(guò)異常區(qū)，23線1∶5 000激電偶極剖面(AB=MN=60 m，N=1)曲線，在磁異常區(qū)的250—262號(hào)點(diǎn)間的激電異常顯示為低阻高極化特征，幅頻率極大值Fsmax=3.9%，電阻率極小值ρsmin=17.8 Ω·m；在13線磁異常區(qū)沒(méi)有激電異常顯示，幅頻率(Fs)在0.2%～1.4%波動(dòng)，電阻率(ρs)在22～177 Ω·m波動(dòng)。由于該異常區(qū)覆蓋層較厚，2010年也沒(méi)有地質(zhì)工程驗(yàn)證。在13線用經(jīng)切線法求得異常體頂端埋深在49.7 m左右，產(chǎn)狀較陡，微向南傾。

(3)C3磁異常。位于測(cè)區(qū)的西北角，異常由多個(gè)團(tuán)塊狀子異常組成，異常整體呈三度體，軸長(zhǎng)約為500 m，范圍在31—51線間，在西北部沒(méi)有閉合，等值線南疏北密，ΔT極大值出現(xiàn)在39線的302號(hào)點(diǎn)，ΔTmax=349 nT，負(fù)極小值出現(xiàn)在39線的312號(hào)點(diǎn)，ΔTmin=-12 nT。經(jīng)39線和45線1∶5 000激電偶極剖面(AB=MN=60 m，N=1)曲線可知，激電沒(méi)有異常顯示，幅頻率(Fs)在0.3%～2.2%波動(dòng)，電阻率(ρs)在500～1 400 Ω·m波動(dòng)。異常區(qū)出露巖性主要為閃長(zhǎng)巖，初步推測(cè)該磁異常是由閃長(zhǎng)巖引起的。

2 礦床地質(zhì)特征

該礦床是小型規(guī)模的鐵礦床，礦體賦存于灘間山群玄武巖夾泥質(zhì)巖、灰?guī)r中，呈浸染狀不均勻分布。礦區(qū)3處磁異常中，有2處發(fā)現(xiàn)鐵礦體，其中C1異常區(qū)礦體規(guī)模相對(duì)較大，呈東西向展布，走向長(zhǎng)700 m，傾向?qū)?0～110 m，厚度最厚為16.16 m。2處磁異常中根據(jù)礦體分布部位和邊界品位指標(biāo)，共圈定了20條鐵礦體和3條硫鐵礦體。

2.1 礦體特征

2.1.1 C1磁異常區(qū)

C1磁異常區(qū)共發(fā)現(xiàn)17條礦體，礦體賦存標(biāo)高+3 145～+3 460 m，埋深70～385 m；礦體走向近東西走向(260°～80°)，走向長(zhǎng)800 m，傾斜延深30～110 m，傾角45°～60°。含礦帶巖性為玄武巖夾泥質(zhì)巖、泥灰?guī)r，磁鐵礦呈浸染狀不均勻分布，TFe平均品位24.1%。礦體呈似脈狀、透鏡狀平行分布，分支復(fù)合現(xiàn)象明顯。

(1)Ⅰ1礦體。分布于0線，由于0勘探線樣品品位不連續(xù)，單獨(dú)編號(hào)為Ⅰ1號(hào)礦體，礦體產(chǎn)于蝕變玄武巖，分布標(biāo)高+3 456 m。礦體真厚度1.17 m。礦體呈透鏡狀，傾角55°，鐵礦石平均品位TFe為24.2%。

(2)Ⅰ2礦體。分布于7—16線，礦體分布標(biāo)高+3 430～+3 458 m。礦體走向控制長(zhǎng)度700 m，傾向延深60 m，礦體厚度3.01～14.48 m。該礦體為礦區(qū)主礦體，由于礦體品位不連續(xù)，分為工業(yè)品位(Ⅰ2)和低品位(Ⅰ2(低))礦體，呈似層狀、透鏡狀分布，傾角50°～60°，工業(yè)品位礦體平均品位TFe為30.11%，低品位礦體平均品位TFe為22.02%。

(3)Ⅰ3礦體。分布于7—8線，礦體分布標(biāo)高+3 415～+3 428 m。礦體走向長(zhǎng)500 m，傾向延深60 m，礦體厚度2.88～3.52 m。該礦體為低品位礦，礦體呈透鏡狀，傾角為50°～60°，礦石平均品位TFe為23.15%。

(4)Ⅰ4礦體。分布于0—7線，礦體分布標(biāo)高+3 405 m。礦體走向長(zhǎng)300 m，傾斜延深60 m，礦體厚度1.18～1.92 m。該礦體為低品位礦，呈透鏡狀，傾向50°～55°，礦石平均品位TFe為22.82%。

(5)Ⅰ5礦體。分布于0—7線，礦體分布標(biāo)高+3 379～+3 385 m。礦體走向長(zhǎng)300 m，傾斜延深60 m，礦體厚度1.18～2.57 m。該礦體為低品位礦，呈透鏡狀，傾向50°～55°，礦石平均品位TFe為20.77%。

(6)Ⅰ6礦體。分布于0—7線，礦體分布標(biāo)高+3 298～+3 376 m。礦體走向長(zhǎng)300 m，傾斜延深110 m，礦體厚度1.18～2.57 m。該礦體為低品位礦，呈透鏡狀，傾向50°～55°，礦石平均品位TFe為20.77%。

2.1.2 C2異常區(qū)

C2異常區(qū)共發(fā)現(xiàn)3條鐵礦體和3條硫鐵礦體，鉆探揭露礦體賦存標(biāo)高+3 425～+3 498 m，埋深40～113 m；礦體走向呈北西向，鐵礦體走向長(zhǎng)250 m，傾斜延伸50 m。含礦帶巖性為安山質(zhì)凝灰?guī)r，鐵礦呈浸染狀分布，TFe平均品位23.65%。礦體呈似脈狀、透鏡狀平行分布，近東西走向(260°～80°)，傾角45°～55°。硫鐵礦體與鐵礦體共(伴)生，硫鐵礦體賦存部位鐵品位基本在20%左右。硫鐵礦體呈透鏡狀分布，走向長(zhǎng)300 m，傾斜沿深50 m，S平均品位10.24%。

(1)Ⅱ1礦體。分布在13—21線，礦體分布標(biāo)高+3 494 m。礦體走向長(zhǎng)250 m，傾斜沿深50 m，為工業(yè)礦(Ⅱ1)和低品位礦(Ⅱ1(低))礦體，厚度分別為2.87 m、0.78～1.15 m，礦體以呈似層狀、似脈狀，傾角45°～55°，礦石平均品位TFe分別為26.63%、21.27%。其中，工業(yè)礦(Ⅱ1)僅分布在13線，低品位礦(Ⅱ1(低))分布在13—21線，21線礦體厚度為0.78 m，作為礦體尖滅點(diǎn)。

(2)Ⅱ2礦體。分布于13—21線，礦體分布標(biāo)高+3 478～+3 485 m，礦體為硫鐵礦，厚度為2.30～5.72 m，礦體以呈似層狀分布，傾角55°，礦石平均品位S為9.91%。

2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 物質(zhì)成分

該礦區(qū)礦物組合比較復(fù)雜，主要礦石礦物為磁鐵礦，另含有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦(表2)。脈石礦物主要為石英、角閃石、綠泥石、碳酸鹽礦物等。

表2 物相分析結(jié)果Tab.2 Results of phase analysis

2.2.1.1 礦石礦物成分

(1)磁鐵礦。磁鐵礦多呈0.01～0.3 mm的半自形粒晶，不均勻，較普遍浸染巖中，多于脈石粒間，近等軸狀和不規(guī)則粒狀，賦存狀態(tài)主要以半自形粒狀、他形粒狀浸染狀、致密塊狀集合體產(chǎn)出(圖2)。其次與赤鐵礦相間或交代見(jiàn)皮殼狀分布在脈石礦物表面。

圖2 礦石礦物成分Fig.2 Ore mineral composition

較富的磁鐵礦礦石，以半自形不等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)為主，致密塊狀構(gòu)造為主，次為團(tuán)塊狀、似斑狀構(gòu)造。但也有少量為稠密浸染狀結(jié)構(gòu)，其中磁鐵礦多數(shù)為等軸半自形晶的粒狀聚集團(tuán)塊，局部為交代脈石而呈長(zhǎng)條狀的線體，粒度相對(duì)較大，一般可達(dá)0.3 mm以上，內(nèi)部或顆粒邊緣有不均勻他形粒狀黃鐵礦顆粒，局部有脈狀的黃鐵礦穿插磁鐵礦的現(xiàn)象。

磁鐵礦主要以3種方式賦存：①微細(xì)粒磁鐵礦，呈他形微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，星散浸染狀構(gòu)造。主要以細(xì)粒磁鐵礦為主，粒徑小于0.02 mm，含量占全部磁鐵礦的18%。這類磁鐵礦的大部分被脈石礦物包裹，解離和富集均有比較大的難度。②細(xì)粒磁鐵礦，呈他形—半自形晶細(xì)粒結(jié)構(gòu)，團(tuán)塊狀構(gòu)造，這種磁鐵礦的結(jié)構(gòu)構(gòu)造為礦石的主要結(jié)構(gòu)特征。磁鐵礦以細(xì)粒集合體為主，顆粒間成鑲嵌狀，粒徑小于0.048 mm，含量占磁鐵礦的15%。磁鐵礦顆粒之間的結(jié)晶孔隙中可見(jiàn)碳酸鹽充填。③粗粒磁鐵礦，半自形—自形晶中—粗粒結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。這類磁鐵礦在樣品中的粒徑一般大于0.074 mm，含量占磁鐵礦的68%，樣品中大多呈團(tuán)塊狀集合體。這類磁鐵礦的粒度比較粗，主要由細(xì)粒磁鐵礦重結(jié)晶而成，而且可解離性比較好。

(2)黃鐵礦。黃鐵礦平均含量為1.5%，粒徑為0.01～0.2 mm，呈致密塊狀和粒狀集合體，他形晶細(xì)粒結(jié)構(gòu)，半自形—自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)。黃鐵礦多為半自形等軸粒狀，呈星點(diǎn)，更多呈脈狀聚集浸染于裂隙中，交錯(cuò)穿插巖石。也見(jiàn)細(xì)脈沿磁鐵礦裂隙穿插，粒徑0.02～0.3 mm。微細(xì)粒黃鐵礦呈他形細(xì)粒結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，主要以細(xì)粒黃鐵礦為主，粒徑小于0.02 mm，占全部黃鐵礦的83%。粗粒黃鐵礦為自形—自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)，呈稀疏浸染狀構(gòu)造，粒徑較大，約0.2 mm，含量占全部黃鐵礦的17%。此類黃鐵礦呈自形—半自形散布于磁鐵礦中。

(3)磁黃鐵礦。磁黃鐵礦平均含量2.5%，他形粒狀及其集合體，半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。粒徑小于0.02 mm，呈致密塊狀，分布在磁鐵礦內(nèi)部環(huán)帶裂隙或磁鐵礦間。

(4)褐鐵礦。褐鐵礦平均含量1.3%，粒徑大于2 mm，為氧化后產(chǎn)物，呈褐色調(diào)，松散塊狀，他形，分布于磁鐵礦中。

(5)赤鐵礦。赤鐵礦平均含量1.3%，赤鐵礦呈他形粒狀集合體，不規(guī)則交代磁鐵礦或與磁鐵礦相間分布。

2.2.1.2 脈石礦物成分

(1)石英。無(wú)色，油脂光澤，莫氏硬度7，密度2.65 g/cm3，為一軸晶透明礦物。是礦區(qū)主要的脈石礦物之一(圖3)，含量25%～30%。呈微—隱晶狀，可見(jiàn)粒徑<0.005 mm，個(gè)別達(dá)0.01 mm。

圖3 脈石礦物成分Fig.3 Gangue mineral composition

(2)綠泥石。白色帶有綠色調(diào)，呈油脂光澤，有滑感，密度為2.6～3.3 g/cm3，硬度為2～3。綠泥石是低溫蝕變礦物之一，呈他形和半自形片狀，長(zhǎng)徑為0.002 5～0.01 mm，均勻分布于巖石中，估量為20%～25%，主要為蝕變而來(lái)。在礦石中的分布比較集中。

(3)碳酸鹽礦物。微—隱晶狀，粒徑<0.005 mm，集合體稀散分布，估量5%～8%。

(4)角閃石。他形和半自形粒狀變晶，具明顯變晶結(jié)構(gòu)特征，長(zhǎng)徑0.05～0.2 mm，多數(shù)<0.1 mm，巖石具構(gòu)造壓碎現(xiàn)象，因而多數(shù)顆粒界線不很清晰，在顆粒界線比較明顯的部位，角閃石相對(duì)聚集，長(zhǎng)石較少，金屬礦物也較少，表明受破壞不很明顯，受破碎的部位，可見(jiàn)被長(zhǎng)石包裹，被金屬礦物穿插，估量25%～30%。

2.2.2 礦石的化學(xué)成分

礦區(qū)主要有用元素為Fe，共伴生元素有Cu、Pb、Zn、Co等，經(jīng)原生暈樣品分析，共伴生元素Zn元素在C1異常區(qū)ZK0703孔顯示最高值為1.67%，其余元素均達(dá)不到邊界指標(biāo)要求。Cu元素在0線ZK0006孔石英脈中顯示最高含量為0.072%，Pb元素在7線ZK0703孔火山巖中顯示最高至為0.27%，Co元素在ZK0802孔的磁鐵礦體中顯示最高值為0.019%，Au元素最高值顯示0.02×10-6。此次共采集組合樣品5件，分析了共伴生元素Au、Cu、Pb、Zn、Co和有害元素P、S、SiO2。礦區(qū)有用元素除鐵外，尚有Co元素有富集趨勢(shì)，Cu、Pb、Zn及Au元素較低，且分布較均勻；主要有害雜質(zhì)為S，其分布不均勻，含量一般在0.20%～12.45%，平均4.45%；P含量一般0.23%～0.28%，平均0.25%；SiO2含量一般為36.54%～51.08%，平均43.86%。

2.2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為他形—半自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)、半自形—自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)以及他形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有稀疏浸染狀構(gòu)造，稠密浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造以及致密塊狀構(gòu)造。

(1)礦石結(jié)構(gòu)。①他形粒狀結(jié)構(gòu)。為礦石的主要結(jié)構(gòu)，磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦多呈他形粒狀分布。②自行—半自形粒狀結(jié)構(gòu)。磁鐵礦呈半自行狀結(jié)構(gòu)，黃鐵礦呈自形或半自形狀分布。③他形粉塵狀結(jié)構(gòu)。少量磁鐵礦呈他形粉塵狀結(jié)構(gòu)。④填隙結(jié)構(gòu)。磁黃鐵礦、黃鐵礦充填于磁鐵礦晶粒之間，較為普遍。

(2)礦石構(gòu)造。①浸染狀構(gòu)造。磁鐵礦呈致密浸染狀、團(tuán)塊狀或稀疏浸染狀分布，黃鐵礦呈稀疏浸染狀與磁鐵礦共(伴)生。②條帶狀構(gòu)造。黃鐵礦、磁黃鐵礦呈大小不等的集合體呈條帶狀分布，平行排列，條帶寬一般1～3 mm。③細(xì)脈—網(wǎng)脈狀構(gòu)造。磁黃鐵礦、黃鐵礦等金屬硫化物形成細(xì)脈或網(wǎng)脈，穿插包容圍巖或磁鐵礦，較為常見(jiàn)。

2.3 礦石類型

2.3.1 礦石自然類型

礦區(qū)礦石自然類型簡(jiǎn)單，主要以浸染狀的磁鐵礦為主，根據(jù)金屬礦物共生組合關(guān)系，將礦區(qū)主要的礦石自然類型分為：磁鐵礦礦石、含黃鐵礦磁鐵礦礦石、磁黃鐵礦磁鐵礦礦石、褐鐵礦礦石。①磁鐵礦礦石。以浸染狀構(gòu)造為主，多呈0.01～0.3 mm的半自形粒晶。磁鐵礦含量10%～30%，常伴有少量磁黃鐵礦、黃鐵礦等，有時(shí)不均勻浸染，局部集聚為團(tuán)塊狀或斑雜狀，脈石礦物常見(jiàn)基性石英、綠泥石、斜長(zhǎng)石、透輝石及方解石。②磁黃鐵礦—磁鐵礦礦石。浸染狀磁黃鐵礦—磁鐵礦礦石，以磁鐵礦為主，磁黃鐵礦呈條帶狀、稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀分布于磁鐵礦周圍。③黃鐵礦—磁鐵礦。磁黃鐵礦和磁鐵礦共生，黃鐵礦呈浸染狀、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀分布于磁鐵礦礦體頂?shù)装寤驃A石、圍巖中。④褐鐵礦。與磁鐵礦共生，粒徑大于2 mm，為氧化后產(chǎn)物，呈褐色調(diào)，松散塊狀，他形，分布于磁鐵礦中。

上述各類型礦石在空間上分布規(guī)律較明顯，赤鐵礦主要分布在基巖面附近，其上覆蓋有第四系砂礫層，主要表現(xiàn)在ZK1601孔Ⅰ2、Ⅰ17礦體。磁黃鐵礦主要分布在C2號(hào)異常區(qū)內(nèi)，磁黃鐵礦呈浸染狀及團(tuán)塊狀礦石分布普遍，條帶狀、細(xì)脈狀與磁鐵礦共生，硫的最高品位達(dá)14.28%。

2.3.2 礦石工業(yè)類型

礦石全鐵含量一般在20%～42.58%，平均24.89%。鐵礦石主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦。由于赤鐵礦主要分布在礦體在基巖面附近，且厚度不大，故礦區(qū)鐵礦石工業(yè)類型應(yīng)屬需選鐵礦石、低品位鐵礦石和硫鐵礦。

2.4 礦體圍巖和夾石特征

2.4.1 礦體圍巖種類

礦體圍巖主要的玄武巖、粉砂巖夾泥質(zhì)巖、結(jié)晶灰?guī)r等。礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致。

(1)蝕變安山質(zhì)玄武巖。是礦區(qū)主要含礦巖性，巖性蝕變強(qiáng)，主要為綠泥石、碳酸鹽等，泥晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、似層狀構(gòu)造。

(2)粉砂巖夾泥質(zhì)巖。是礦區(qū)主要含礦圍巖，主要組成礦物有石英、長(zhǎng)石和泥質(zhì)，其次有綠泥石、絹云母等，呈粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。

(3)安山巖(圖4)。主要為斜長(zhǎng)石，暗色礦物及基質(zhì)蝕變較強(qiáng)，交代為碳酸鹽、綠泥石、石英等，斑狀結(jié)構(gòu)塊狀構(gòu)造。

圖4 安山巖Fig.4 Andesite

(4)結(jié)晶灰?guī)r。他形不等粒狀變晶，根據(jù)加HCl試驗(yàn)，主要為方解石，粒徑0.01～0.4 mm，稍粗顆粒中，往往包裹許多細(xì)小的顆粒，巖石中主要成份，估量>90%。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

礦床已發(fā)現(xiàn)的礦體賦存于蝕變玄武巖中，通過(guò)對(duì)成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征的綜合分析認(rèn)為，奧陶—志留紀(jì)海底火山噴發(fā)—沉積、熱水噴流—沉積共同作用，形成了一套碎屑巖夾中基性火山巖、硅質(zhì)巖、粉砂巖、碳酸鹽巖的含鐵建造，它們攜帶大量的Fe、S、Co、Bi、Cu、Pb、Zn、An等多種成礦元素，與匯入的陸源碎屑物一起共同沉積于裂陷盆地中，礦物質(zhì)預(yù)富集，后期泥盆世和三疊世大規(guī)模的巖漿活動(dòng)為成礦提供了熱源，成礦物質(zhì)遷移、富集，大量集聚磁鐵礦、磁黃鐵礦，形成浸染狀、塊狀鐵礦床。因此，該礦床認(rèn)為是火山—沉積型。

3.2 礦區(qū)控礦因素

礦床受火山噴流沉積旋回、巖漿巖、圍巖巖性等的綜合控制。多期次的火山噴流沉積提供了礦源物質(zhì)，火山噴發(fā)間歇期灰?guī)r、粉砂巖、硅質(zhì)巖的沉積阻止成礦元素的繼續(xù)運(yùn)移，在灰?guī)r、粉砂巖、硅質(zhì)巖接觸部位的有利地段礦石富集。印支期中酸性侵入巖體的外接觸帶形成礦體，當(dāng)巖體侵入時(shí)提供熱源，活化萃取含礦元素，并在成礦有利地段形成似層狀、透鏡狀、不規(guī)則狀礦體。

3.3 找礦標(biāo)志

(1)地磁異常經(jīng)驗(yàn)證后由磁鐵礦引起，且地磁異常與鐵礦體空間分布具較好的對(duì)應(yīng)性，因此地磁異常是尋找鐵礦的最直接的標(biāo)志。

(2)礦區(qū)成因?qū)倩鹕健练e型，在成礦作用過(guò)程中，火山巖遭受到熱液的作用而產(chǎn)生較強(qiáng)蝕變現(xiàn)象，它間接指示著可能有礦的存在。

(3)中酸性巖體與圍巖的接觸帶附近，常發(fā)育褪色現(xiàn)象、硅化、綠泥石化等，這對(duì)找礦具重要指導(dǎo)意義。

4 結(jié)語(yǔ)

球路奧窩頭鐵礦床為小型規(guī)模鐵礦床，有用礦物以磁鐵礦為主，有害雜質(zhì)含量較低，但礦石較細(xì)，屬中等選礦石。現(xiàn)已初步查明工業(yè)礦333+334鐵資源量127.44萬(wàn)t，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值為2.15億元。礦區(qū)地理?xiàng)l件優(yōu)越，開(kāi)發(fā)條件有利，礦區(qū)開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)均較好。