王作剛，羅天鳳

(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)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 祁連山西段紅尖地質(zhì)礦產(chǎn)圖

勘查區(qū)位于秦祁昆造山系、北祁連弧盆系、走廊南山島?。ㄈ?jí)構(gòu)造單元）,屬柳溝峽—九個(gè)青羊元古宙、加里東期Cu、Fe、Au、Pb、Zn、W、Mo（Cr）成礦帶。區(qū)域上地層出露復(fù)雜，巖漿活動(dòng)頻繁，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，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。奧陶系陰溝群上巖組火山巖主要沿走廊南山南坡的山前斷裂帶分布，屬海底噴發(fā)巖，為海底火山噴流沉積礦床的主要賦存部位。

圖2 北祁連西段區(qū)域1∶500000航磁異常圖

通過對(duì)區(qū)域航磁異常特征的研究，1∶50萬區(qū)域航磁圖（圖2）清晰地反映出小柳溝鎢鉬礦區(qū)南側(cè)存在北西向深大斷裂。紅尖勘查區(qū)處于一區(qū)域負(fù)磁場(chǎng)背景之上、相對(duì)增高扭曲的北西向磁場(chǎng)凸起帶。周圍磁性基底（元古界及下古生界淺度變質(zhì)巖系組成的宏觀地質(zhì)體）被0.0km～0.5km等深線圈出，即紅尖勘查區(qū)四周存在新生代沉積地層，附近磁性基底基本出露地表。

區(qū)內(nèi)局部航磁異常十分發(fā)育，主要為鐵礦引起的航磁異常、侵入巖及火山巖引起的航磁異常及斷裂構(gòu)造引起的航磁異常,（圖3），航磁異常的總體特征是一條NW向的由正負(fù)異常帶組成的帶狀異常區(qū)。

通過對(duì)區(qū)域上重力布格異常特征的研究發(fā)現(xiàn)，北祁連西段布格重力場(chǎng)由一個(gè)重力低值帶和一個(gè)重力高值帶組成（圖4）。重力低值帶與前述航磁正異常和南側(cè)的負(fù)磁異常一致，是由于巖石變質(zhì)程度深，以片巖、片麻巖類為主，巖石密度較低，形成重力低反映，主要與中晚元古界、震旦系及寒武-奧陶系由中基性變質(zhì)火山巖組成的托萊山復(fù)背斜有關(guān)，巖石密度相對(duì)較大，故形成重力高值區(qū)。在總體重力高值區(qū)內(nèi)，又存在局部重力低值區(qū)，如樺樹溝-小柳溝之間、香毛山西等地段，為隆起區(qū)的凹地，在重力高與局部重力低的過渡帶是成礦有利地段，如樺樹溝鐵銅礦，小柳溝鎢鉬礦、香毛山銅鈷礦就處于這種部位。同時(shí)該重力高值區(qū)內(nèi)有中基性、基性、超基性巖侵入，形成局部重力高值異常，指示了與鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)有關(guān)的Cu、Au、Ni找礦有利地段。

綜合區(qū)域重力場(chǎng)和航磁場(chǎng)特征，反映出紅尖一帶重晶石及多金屬礦成礦環(huán)境總體處在北祁連隆起帶中、北大河凸起上的磁性基底長期隆起地段（裂谷帶北側(cè)緊鄰地段），局部均處于北西向中晚元古界淺變質(zhì)巖系組成的磁性隆起基底帶上，四周為地層年齡比之較新的中新生代地層。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 成礦地質(zhì)條件

礦區(qū)地處走廊南山與托萊南山的結(jié)合部位。區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、侵入巖呈北西—南東向展布，與區(qū)域性構(gòu)造線方向一致。巖漿活動(dòng)、斷裂構(gòu)造不發(fā)育。礦區(qū)內(nèi)出露地層較為簡單，主要有長城系朱龍關(guān)群樺樹溝組（Chhs?）、青白口系龔岔群、五個(gè)山組（Qnw）、石炭系羊虎溝組（Cy）及第四系全新統(tǒng)(Qh)。

其中長城系朱龍關(guān)群樺樹溝組（Chhs?）是礦區(qū)主要賦礦層位，該地層在勘查區(qū)大面積出露，呈北西—南東向展布，并向礦區(qū)外延伸，與區(qū)域構(gòu)造線方向近于一致，傾向195°～220°，傾角20°～40°，局部可達(dá)60°。該組共有三個(gè)巖段，其中一巖段（Chhs?1）：處于局限海盆里的氧化—還原環(huán)境，巖性為一套低綠片巖相的千枚巖夾重晶石及鐵礦層，是主要的賦礦層位。該套地層呈北西—南東向展布，根據(jù)鉆孔資料及地表地質(zhì)特征，參考鏡鐵山鐵銅礦區(qū)找礦模型，建立地層層序六層（表1）。

除重晶石和鐵礦層外，均為各類千枚巖，它們?cè)趲r性上頗為相似，變質(zhì)程度略有差異，各層間呈整合接觸或呈漸變關(guān)系。

圖3 北祁連西段航磁異常及基性-超基性巖體分布圖

圖4 北祁連西段布格重力異常圖（g=10-5m/s2）

2.2 礦體地質(zhì)特征

礦權(quán)范圍內(nèi)共圈定13條重晶石礦體、22條菱鐵礦礦體2條鉛礦體和3條銅礦體，以重晶石礦體和菱鐵礦體為主，二者在傾上相互平行產(chǎn)出，總體形態(tài)與地塹式構(gòu)造盆地形態(tài)相似，向西南側(cè)伏，側(cè)伏角30°左右，沿走向和傾向均具有“中間厚、產(chǎn)狀平，邊側(cè)薄、產(chǎn)狀陡”的特點(diǎn)。各礦體主要分布于4線—11線一帶，東端在4線—2線之間尖滅，西端工程控制到11線，礦體長度50m～255m，厚度較大，且具有延深大于延長的特點(diǎn)。

重晶石礦體均位于菱鐵礦體之下，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，北西—南東向展布，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，傾向210°～226°，傾角3°～46°，局部地段二者呈互層狀、條帶狀，構(gòu)成菱鐵重晶石礦石。

銅及鉛礦體規(guī)模較小，產(chǎn)于菱鐵礦和重晶石礦的裂隙中，與二者呈“同體共生”的礦體。銅礦體中主要金屬礦物為黃銅礦，黃銅礦主要呈浸染狀、星點(diǎn)狀分布；鉛礦體中金屬礦物主要是方鉛礦，呈細(xì)脈狀分布，綜合研究認(rèn)為銅、鉛是后期含礦熱液疊加的產(chǎn)物，礦體規(guī)模較小，規(guī)律性較差。

圖5 紅尖重晶石及多金屬礦地質(zhì)簡圖

表1 紅尖一帶重晶石及多金屬礦樺樹溝組一巖段地層簡表

2.2.1 重晶石礦體特征

礦體賦存于長城系朱龍關(guān)群樺樹溝組第一巖段的灰黑色千枚巖和灰綠色千枚巖之間，總體走向300°左右，傾角一般在5°～30°之間，單工程厚度1.03m～45.03m，BaSO4平均品位31.89%～92.73%。重晶石礦體頂板為菱鐵礦層或灰黑色千枚巖，底板為灰綠色千枚巖，礦層與頂?shù)装宓牧忤F礦呈漸變過渡關(guān)系，多構(gòu)成菱鐵重晶石礦石，與底板的灰綠色千枚巖界線清晰，層位穩(wěn)定。

2.2.2 鐵礦體特征

礦權(quán)范圍內(nèi)共圈出的22條菱鐵礦體，其中Fe6g和Fe7g為主礦體。各礦體多呈透鏡狀、似層狀、層狀分布于重晶石礦體的旁側(cè)，與重晶石礦體產(chǎn)狀一致，二者無明顯界線，呈漸變過渡關(guān)系。礦體走向300°～323°，傾向南西，地表礦體主要出露于4線—3線一帶，礦體傾角多在30°左右，單工程厚度1.20m～9.17m，TFe平均品位27.35%～36.87%；3線—11線一帶為隱伏礦體，傾角在傾角在8°～46°之間，單工程厚度1.09m～22.17m，TFe平均品位20.19%～42.21%。

3 礦床成因

在認(rèn)真分析前人科研和地勘資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有勘查成果，認(rèn)為區(qū)內(nèi)至少存在兩期成礦作用的疊加富集,形成了紅尖重晶石及多金屬礦床。早期為元古代海底火山噴流沉積型重晶石礦床及海底火山噴流沉積型菱鐵礦礦床；晚期為加里東期熱液型疊加改造型銅礦床及熱液型疊加改造型鉛礦床，其主要特征如下：

（1）礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)于厚層千枚巖中，整合接觸，界線清楚，嚴(yán)格受地層層位控制。含礦地層具類復(fù)理式碎屑巖建造，常見礦石礦物呈它形粒狀分布于脈石礦物間，具條帶狀、與巖層平行的原生層紋狀構(gòu)造，沉積特征明顯。

圖6 紅尖一帶重晶石及多金屬礦05勘探線剖面圖

（2）礦石在化學(xué)成分上，常量元素Si、Mn、Ba含量偏高，Al、Ti、P等含量偏低，與陸源沉積物特征相反。而微量元素Ag、Au、As等高于地殼平均含量，反映了熱液作用的特點(diǎn)，說明礦床成因與火山活動(dòng)有關(guān)。

（3）從加里東晚期開始，樺樹溝組隨造山運(yùn)動(dòng)逐漸發(fā)生褶皺變動(dòng)，形成了牛毛泉子—樺樹溝—斑賽爾山復(fù)背斜及同期NWW向斷裂帶。在隨后發(fā)生的構(gòu)造疊加及熱液改造作用下，造成了地層及礦體的強(qiáng)烈褶皺和熱液疊加蝕變特征。

（4）礦石中交代蝕變現(xiàn)象明顯，各種細(xì)脈穿插普遍，多有后期銅礦和鉛礦的形成和重結(jié)晶作用，反映了后期熱液疊加作用。

（5）從高硫現(xiàn)象和硫與銅、鉛的正相關(guān)關(guān)系，說明銅、鉛礦石和硫的分布，與原始海底火山沉積過程中的元素分帶有關(guān)。在后期熱液改造和構(gòu)造變形中，含銅和鉛硫化物氣液經(jīng)滲透和遷移，進(jìn)一步富集而形成銅礦和鉛礦。

4 找礦標(biāo)志及找礦方向

（1）含礦巖系由石英巖、碳質(zhì)千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖、灰黑色和灰綠色千枚巖組成，礦體產(chǎn)于灰黑色千枚巖和灰綠色千枚巖之間。礦體上部石英巖層位穩(wěn)定，可視為找礦標(biāo)志層。

（2）區(qū)內(nèi)重晶石、菱鐵礦露頭為找礦的直接標(biāo)志。

（3）根據(jù)海底火山噴流沉積型礦床成礦理論，該類礦床受三級(jí)沉積盆地控制，因此沉積盆地中碳質(zhì)及容礦沉積相的位置，可作為尋找該類礦床的間接標(biāo)志。

5 結(jié)論

紅尖一帶重晶石及多金屬礦應(yīng)屬海底火山噴流沉積型礦床，層控特征明顯，含礦地層為長城系樺樹溝組第一巖段，巖性為一套低綠片巖相的千枚巖夾重晶石及鐵礦層。含礦巖系由石英巖、碳質(zhì)千枚巖、黑灰色和灰綠色千枚巖組成，礦體上部灰白色中厚層石英巖和炭質(zhì)千枚巖層位穩(wěn)定，可視為找礦標(biāo)志層。現(xiàn)階段，重晶石礦床已達(dá)中型規(guī)模，礦床受三級(jí)沉積盆地控制，從2線到9線礦體逐漸增厚，向西可能延伸至21線，依據(jù)ZK0706、ZK0905鉆孔資料，重晶石礦層在7線、9線可能延深至350m，按此深度預(yù)測(cè)礦區(qū)（4線—21線）重晶石礦石資源量有望突破1000萬噸，因此礦區(qū)綜合找礦前景較好。

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