青海省沙丘地區(qū)鐵多金屬礦床地質(zhì)特征及成因探討青海省沙丘地區(qū)鐵多金屬礦床地質(zhì)特征及成因探討

Abstract：IronpolymetallicdepositislocatedintheShaqiuareaofQimantagemetallogenicbelt，metallogenicgeologicalconditionissuperior.Throughtheanalysisofthegeologicalconditionsofironpolymetallicoredepositinduneareaandresearchondepositorecharacteristics，thepaperdiscussesthegenesisofthedeposit.

Keywords：ironpolymetallicoredeposit；geologicalcharacteristics；genesis；Shaqiuarea

中圖分類號：P62文獻標識碼：A文章編號：1006-4311〔2022〕09-0285-03

0引言

沙丘地區(qū)處于柴達木準地臺之南緣，大地構(gòu)造位置處于青海省東昆侖祁漫塔格早古生代裂陷槽，該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化經(jīng)歷了元古代古陸形成、早古生代〔加里東期〕裂解及造山、晚古生代―早中生代〔晚華力西-印支期〕造山和晚中生代-新生代造山四個構(gòu)造旋回，成礦帶隸屬于祁漫塔格―都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石〔銻、鉍〕成礦帶的最西端，區(qū)內(nèi)具有形成硅卡巖型鐵多金屬礦的有利條件。

1礦區(qū)地質(zhì)

1.1地層沙丘地區(qū)處于荒漠戈壁地帶，地表大局部被第四系覆蓋，厚度一般在150-300m之間。根據(jù)沙丘地區(qū)及周邊礦區(qū)鉆孔中出露巖性，地層由老到新大致有：寒武-奧陶系灘間山群下巖組〔∈OTa〕、寒武-奧陶系灘間山群上巖組〔∈OTC〕、上泥盆統(tǒng)牦牛山組〔D3m〕、新近紀油沙山組〔N2y〕及第四紀〔Q4〕。

1.1.1寒武-奧陶系灘間山群下巖組〔∈OTa〕寒武-奧陶系灘間山群下巖組〔∈OTa〕與上巖組呈斷層接觸，為一套淺變質(zhì)碎屑巖、火山巖、大理巖組成的地層序列。該套地層呈孤島狀殘留體被華力西期花崗閃長巖、二長花崗巖，燕山期鉀長花崗巖等巖漿巖體侵入包圍。

1.1.2寒武-奧陶系灘間山群上巖組〔∈OTC〕該地層是本區(qū)主要地層，地表零星出露于M14異常區(qū)、M10磁異常區(qū)、M11磁異常區(qū)及M12異常區(qū)，在M11、M16、M18異常正值區(qū)等鉆孔中均有出露。屬一套淺變質(zhì)的碳酸鹽巖建造，是主要的賦礦層位。主要巖性為大理巖、白云質(zhì)大理巖、結(jié)晶灰?guī)r等。大理巖是本辨別布最廣的巖石類型，一般分布于硅卡巖或礦層之上，并與成礦關(guān)系密切。

1.1.3上泥盆統(tǒng)牦牛山組〔D3m〕零星出露于M17異常區(qū)鉆孔中，主要是一套中-酸性火山碎屑巖組，巖性主要以玄武巖、流紋巖、安山巖為主。

1.1.4新近紀油沙山組〔N2y〕零星分布于西側(cè)，砂礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖、部分夾石膏泥巖，依水源地附近鉆孔資料，厚度約為37-156m，沙丘鉆孔中均為紫紅色中粗粒砂巖，厚度3.20-26.90m。

1.1.5第四紀〔Q4〕區(qū)內(nèi)第四紀覆蓋較普遍，大面積為近代風成砂，另有少量坡積、殘積砂、礫石。形成緩傾斜之砂灘、叢草砂丘，在那陵郭勒河西地區(qū)形成大面積砂梁，高數(shù)米至幾十余米。依鉆孔數(shù)據(jù)，厚度為210m〔M16ZK101〕-312.9m〔M16ZK131〕。

1.2構(gòu)造由于普查區(qū)大面積為第四系風成砂覆蓋，所有構(gòu)造形跡都已被掩沒。據(jù)鄰區(qū)它溫查漢礦區(qū)的資料來看，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向為北西西向，地層展布沿北西西向呈長條帶狀斷續(xù)延伸，斷裂走向也是如此，根本為一向北傾斜的單斜構(gòu)造層。有一些層間小斷裂，長度不超過200m，對礦體影響不大。

1.3巖漿巖沙丘地區(qū)巖漿活動十分強烈，巖漿巖分布較廣，主要有侵入巖和噴出巖兩種形式。南側(cè)主要以華力西期花崗閃長巖、花崗閃長斑巖及閃長巖和印支期含斑細?；◢忛W長巖、細粒二長花崗巖為主，燕山期鉀長花崗巖零星出露，其中印支期侵入巖在普查區(qū)各異常中均有出現(xiàn)，分布面積也最為廣泛，是沙丘地區(qū)主要成礦巖漿巖。其次為中酸性噴出巖，主要有玄武巖、安山巖、流紋巖等。沙丘地區(qū)脈巖不發(fā)育，僅在一些鉆孔中見到輝綠巖脈。受斷裂構(gòu)造影響斷層附近巖體具碎裂或壓碎結(jié)構(gòu)。侵入巖體和圍巖的接觸帶上多具同化混染現(xiàn)象。各侵入體與大理巖、灰?guī)r接觸帶上常形成硅卡巖接觸變質(zhì)帶，并有硅卡巖型鐵礦、多金屬礦生成，與碎屑巖接觸部位多形成磁鐵礦化角巖。

1.4變質(zhì)作用本區(qū)變質(zhì)巖主要是區(qū)域變質(zhì)巖、接觸交代變質(zhì)巖，動力變質(zhì)巖不顯著，規(guī)律性不明顯。其中接觸交代變質(zhì)作用分布廣泛、與成礦關(guān)系最為密切。接觸交代變質(zhì)作用主要的變質(zhì)巖石有：

1.4.1硅卡巖化大理巖：白-灰白色，塊狀構(gòu)造，主要成分為方解石，其它見有少量蛇紋石、透輝石、石榴石等。主要分布于礦體的上接觸帶和脈巖的兩側(cè)，多為氣液型硅卡巖化巖石。

1.4.2硅卡巖：主要類型有透輝石石榴石符山石硅卡巖、石榴石透輝石硅卡巖、透輝石硅卡巖等，其中透輝石石榴石硅卡巖、透輝石硅卡巖是主要的含礦巖石。主要分布于印支期-燕山期中酸性侵入巖與寒武-奧陶紀灘澗山群上巖組的碳酸鹽巖接觸帶內(nèi)。

1.4.3硅卡巖化灰?guī)r：出露范圍較小，灰綠-灰黑色，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為方解石、透輝石、綠泥石等，與銅礦化關(guān)系密切。

2礦床地質(zhì)特征2.1礦體特征普查區(qū)礦產(chǎn)以接觸交代型的鐵多金屬礦〔化〕為主，次為氣液充填型細脈狀黃銅礦化。發(fā)現(xiàn)的礦體根本呈似層狀、透鏡狀、囊狀或不規(guī)那么狀產(chǎn)于接觸帶的硅卡巖中，主要受接觸帶、斷裂及層間破碎帶、捕虜體等構(gòu)造控制，與圍巖多呈漸變關(guān)系，而且與地磁異常具有較好的對應(yīng)性。

沙丘地區(qū)共圈定12條鐵多金屬礦體，礦體總體走向東西，傾向北，傾角25-40°左右，礦體多呈透鏡狀，規(guī)模大小不一致，厚度變化大，平均厚度變化范圍在1.41-28.86m，而且品位變化大，主要礦體的詳細特征如表1所示。

2.2礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦區(qū)內(nèi)主要包括五種礦石類型：磁鐵礦礦石、方鉛閃鋅磁鐵礦石、黃銅礦礦石、方鉛礦閃鋅礦礦石、黃銅閃鋅礦石。礦石礦物相對簡單，主要有磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等，其中磁鐵礦可占大約25-70%，黃銅礦1-5%，閃鋅礦1-3%。脈石礦物脈石礦物主要為透輝石、石榴石、橄欖石、綠簾石、透閃石、方解石等。在鏡下察看磁鐵礦以不等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、細粒狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造為主。大小一般0.05-0.1mm，局部0.1-0.2mm，少局部0.2-0.5mm，次為似斑狀構(gòu)造，呈星散狀分布，為礦石之主體局部，部分可見環(huán)帶。閃鋅礦它形粒狀，大小一般0.05-0.1mm，局部0.1-0.2mm，常交代磁鐵礦，呈假象產(chǎn)出。不透明礦物為方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦、磁黃鐵礦。白鐵礦為隱晶-微晶狀，常沿閃鋅礦邊部交代。磁黃鐵礦它形粒狀，尖角狀交代閃鋅礦。方鉛礦它形粒狀，大小一般0.01-0.03mm，局部0.03-0.05mm，少局部0.05-0.3mm，常尖角狀交代閃鋅礦、磁鐵礦。黃銅礦它形粒狀，大小一般0.001-0.01mm，局部0.01-0.02mm，尖角狀交代閃鋅礦。白鐵礦為隱晶-微晶狀，常沿閃鋅礦邊部交代。

2.3圍巖蝕變區(qū)內(nèi)圍巖裂隙發(fā)育，部分破碎不完整，圍巖蝕變非常明顯，主要的蝕變類型有硅卡巖化和硅化。其中硅卡巖化發(fā)育于中酸性侵入體與碳酸鹽巖的接觸帶附近，一般呈脈帶狀、似層狀及團塊分布，具有一定規(guī)模，與成礦關(guān)系較為密切。硅化在圍巖裂隙面處受熱液持續(xù)疊加作用的強弱而顯示出硅化的強度，偶見角巖化現(xiàn)象。另外，綠泥石化、絹云母化及蛇紋石化等往往呈共生組合狀在同一地段產(chǎn)出，其蝕變的強度與巖性本身的礦物結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

3礦床成因初步分析

3.1控礦因素據(jù)現(xiàn)有資料分析，普查區(qū)控礦因素主要為地層控制因素，成礦母巖因素及接觸帶構(gòu)造因素等。

3.1.1控制成礦的地層因素普查區(qū)的成礦地層主要是下古生界灘間山群上巖組的碳酸鹽巖夾薄層碎屑巖，從鐵礦體的分布情況看，對成礦最為有利的是大理巖，由于碳酸鹽巖化學性質(zhì)的高度活撥性，致使交代作用得以徹底與充沛。

3.1.2控制成礦的母巖因素在普查區(qū)底部所見的印支期花崗閃長巖，具有較強的蝕變現(xiàn)象，在其與大理巖的接觸帶往往具有較富集的鐵多金屬礦〔化〕體，與普查區(qū)磁鐵礦及多金屬的形成是密不可分的，應(yīng)是礦源物質(zhì)最直接的根底，是本區(qū)鐵及多金屬成礦最直接的因素。

3.1.3控制成礦的圍巖蝕變因素本區(qū)鐵礦的形成與分布，主要與硅卡巖化有關(guān)，工業(yè)磁鐵礦的分布為硅卡巖帶所控制。部分黃銅礦化磁鐵礦化與晚期熱液有關(guān)。綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化〔帶〕主要分布于下古生界灘間山群碳酸鹽巖中，應(yīng)是與多金屬礦化關(guān)系密切的控礦蝕變因素。

3.2礦床成因根據(jù)現(xiàn)有的資料分析，認為沙丘地區(qū)發(fā)現(xiàn)的鐵多金屬礦體以硅卡巖型礦床為主，有局部為熱液型礦體。初步分析硅卡巖型礦體其形成過程大致分兩個期，即硅卡巖期和中低溫硫化物期。

3.2.1硅卡巖期：當印支期中酸性巖漿侵入于下古生界灘間山群的碳酸鹽巖中，在高溫的超臨界條件下形成硅灰石、鈣鋁-鈣鐵石榴石、透輝石-鈣鐵輝石和方柱石等無水硅酸鹽和少量符山石等含水硅酸鹽，組成硅卡巖的主體，這一階段形成少量磁鐵礦，隨著溫度的降低，在接近超臨界狀態(tài)條件下，當回升的汽化熱液沿著碳酸鹽巖的接觸面流動時，溶液和圍巖發(fā)生反饋、溶解和吸取圍巖中的組份，并將其帶至上覆圍巖，與之交代反饋形成硅卡巖。交代早期硅卡巖礦物形成陽起石、透閃石、綠簾石等含水硅酸鹽，且形成大量的磁鐵礦，甚至構(gòu)成富集的磁鐵礦礦體。

3.2.2石英-硫化物期：在這一成礦早期，即在高-中溫熱液條件下硅卡巖礦物被大量交代，開始形成綠泥石、絹云母等，這一階段中出現(xiàn)大量石英和螢石，成為礦石的主要脈石礦物。金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂和局部輝鉬礦等。之后，在中溫熱液條件下，汽水熱液除交代早期形成的硅酸鹽礦物如綠泥石和絹云母等外，石英和螢石的數(shù)量繼續(xù)增加，開始出現(xiàn)大量方解石，同時形成閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦等金屬硫化物礦物，在金屬礦物富集地帶形成礦體。

通過已驗證的鉆孔發(fā)現(xiàn)，礦體賦存于硅卡巖帶中，多金屬礦體產(chǎn)于硅卡巖帶的上部。據(jù)此，鐵多金屬礦床主要產(chǎn)于侵入巖接觸帶附近，屬于典型的與酸性巖漿有關(guān)的硅卡巖型鐵、銅、鉛、鋅、銀礦床。因此，認為本區(qū)礦床的成因類型為接觸交代〔硅卡巖〕型鐵多金屬礦床。

3.3找礦標志根據(jù)往年工作資料和本次工作情況，初步建立如下找礦標志：

3.3.1物探磁異常，對找尋磁鐵礦，尤其對隱伏磁鐵礦來說，是重要的也是最直接的找礦標志。