趙俊芳，方 剛，王顯真，靳 楊，冶玉花

(1. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810007； 2. 青海省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 海東 810600)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

祁連縣大沙龍鐵礦位于北祁連早古生代結(jié)合帶西段[1]，區(qū)內(nèi)地層由老至新：古元古代托賴(巖)群(Pt1T)、早奧陶世陰溝群(O1Y)、晚泥盆世老君山組(D3l)、早石炭世臭牛溝組(C1c)、晚石炭世羊虎溝組(C2y)，二疊紀(jì)大黃溝組(Pd)、二疊—三疊紀(jì)窯溝群(PTY)，晚侏羅世享堂組(J3d)、白堊紀(jì)新民堡群下溝組(Kx)、中溝組(Kz)及第四紀(jì)玉門組(Qy)。

北祁連早古生代結(jié)合帶經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其中以加里東期運(yùn)動(dòng)為主，形成北西、北西西向的緊密褶皺與斷裂。褶皺構(gòu)造為一系列的復(fù)式褶皺；斷裂多為平行地層走向的逆斷層，對(duì)區(qū)內(nèi)地層展布、巖漿活動(dòng)及成礦作用等起著重要的控制作用。

區(qū)內(nèi)巖漿巖的巖石類型眾多，有侵入巖、噴出巖、基性—超基性巖、中酸性巖，各期巖漿巖也多寡不一，顯示本區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且較頻繁，并與各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)弱相一致。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層出露簡(jiǎn)單，主要發(fā)育奧陶紀(jì)陰溝群下巖組，次為早石炭世臭牛溝組、晚泥盆世老君山組及第四紀(jì)堆積。陰溝群下巖組地層由千枚巖板巖段、含鐵巖段及硅質(zhì)板巖、基性火山巖段組成。君山組(D3l)在礦區(qū)北東部大面積出露，上部以細(xì)—中粒砂巖為主，夾礫巖、砂礫巖、粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖；下部以厚層礫巖、砂礫巖為主，夾少量細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，局部夾中酸性或基性火山熔巖及凝灰?guī)r。

2.2 構(gòu)造

早奧陶世陰溝群下巖組在區(qū)內(nèi)為一背斜構(gòu)造，背斜軸向北西，沿大沙龍主溝展布。核部由陰溝群下巖組千枚巖板巖段構(gòu)成，兩翼由陰溝群下巖組含鐵巖段及硅質(zhì)板巖基性火山巖段構(gòu)成。大沙龍鐵礦I號(hào)主礦體位于背斜南翼、三岔鐵礦體及北礦帶位于背斜北翼。

礦區(qū)斷裂主要有3組：與區(qū)域構(gòu)造線走向平行的北西西走向斷裂以及北北西、南北向斷裂。礦區(qū)的早奧陶世火山—沉積巖、加里東期侵入體、脈巖均沿北西西向的走向斷裂分布。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，有奧陶紀(jì)的火山噴發(fā)(溢)活動(dòng)和加里東期后多期的脈巖巖漿侵入活動(dòng)。奧陶紀(jì)火山巖以火山碎屑巖為主，硅質(zhì)巖、鐵硅質(zhì)巖、磁鐵菱鐵巖、赤鐵菱鐵巖等噴流巖發(fā)育，顯示鐵礦床的形成與奧陶紀(jì)火山活動(dòng)有密切關(guān)系[2]。

2.4 礦體特征

2.4.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模

礦體主要賦存于早奧陶世陰溝群下巖組火山—沉積巖系的噴流沉積巖或基性—超基性巖的蝕變帶中。

產(chǎn)于火山噴流—沉積巖中的鐵礦體為赤鐵—磁鐵礦礦體、磁鐵—菱鐵礦礦體、菱鐵礦礦體。層狀、似層狀、扁豆?fàn)睿浜V圍巖為硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r等噴流沉積巖。

產(chǎn)于蝕變帶中的鐵礦體為磁鐵礦礦體，團(tuán)塊狀、透鏡狀、長(zhǎng)扁豆?fàn)睢⒉灰?guī)則狀、脈狀，產(chǎn)于蝕變基性—超基性巖的邊部和構(gòu)造蝕變帶中，受基性—超基性巖的構(gòu)造蝕變帶控制。

礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦體長(zhǎng)30～1 238 m，視厚16～66 m，延深150 m，傾向北東，傾角約70(°)，礦體平均品位TFe 28.62%，mFe 17.98%，最高品位TFe 38.38%，mFe 34.74%(詳見(jiàn)表1)。

表1 大沙龍礦體特征一覽

2.4.2 礦石、礦物特征

磁鐵礦礦石：金屬礦物以磁鐵礦為主，含量達(dá)48.70%，有極少量赤鐵礦(0.43%)、黃鐵礦(0.45%)、褐鐵礦(0.33%)；脈石礦物以水云母(17.0%)和鐵硬綠泥石為主(9.92%)，其次為石英(10.85%)、綠泥石(6.5%)，少量絹云母、碳酸鹽、磷灰石、榍石。

菱鐵磁鐵礦礦石：主要金屬礦物為磁鐵礦(29%)、菱鐵礦(15.6%)，有極少量褐赤鐵礦(1.62%)、黃鐵礦(0.25%)；脈石礦物主要為鐵硬綠泥石(39.4%)、其次有水云母(11.2%)，少量石英、絹云母、綠泥石。

菱鐵—赤鐵礦礦石：主要金屬礦物有赤鐵礦(45.00%)，其次有褐鐵礦(12.00%)、赤鐵礦(6.00%)；脈石礦物主要有石英(12.00%)，其次是水云母(11.50%)、絹云母(5.50%)、高嶺石(6.00%)。

菱鐵礦礦石：金屬礦物主要為菱鐵礦(60.50%)，少量磁鐵礦(0.20%)、赤鐵礦(0.10%)、褐鐵礦(0.1%)、褐赤鐵礦(0.15%)、黃鐵礦(0.40%)；脈石礦物主要是石英(8.20%)，其次有水云母(4.52)、綠泥石(3.99%)、絹云母(3.52%)，少量高嶺石(1.32%)。

2.4.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦石類型

自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)：是磁鐵礦礦石及黃鐵礦—磁鐵礦礦石中的主要結(jié)構(gòu)，磁鐵礦為自形—半自形粒狀或他形粒狀集合體，粒徑0.005～0.05 mm，呈稀疏浸染狀分布；黃鐵礦為他形粒狀集合體，粒徑0.01～0.05 mm，呈脈狀充填于裂隙中，或呈星散浸染狀分布。

他形粒狀結(jié)構(gòu)：是黃鐵礦礦石中的主要結(jié)構(gòu)。黃鐵礦分兩期，早期為他形粒狀集合體，粒徑+0.1 mm，成稀疏浸染狀分布；晚期呈細(xì)脈狀穿插于脈石裂隙中，粒徑+0.01 mm。

2.5 圍巖蝕變

鐵礦體的上下盤圍巖和夾石主要為泥鈣質(zhì)絹云千枚巖、泥鈣質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖及少量的硅質(zhì)巖、石英巖。圍巖蝕變以綠泥石化、絹云母化為主，次有褐鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽巖化等，其中綠泥石化與鐵礦化關(guān)系密切。

3 礦床成因及控礦因素

3.1 礦床成因分析

赤鐵—磁鐵礦礦體、磁鐵—菱鐵礦、菱鐵礦礦礦體產(chǎn)于火山噴流—沉積建造中，這類含礦建造和其中的鐵礦床，在北祁連地區(qū)分布較廣，并被認(rèn)為是火山噴流—沉積(變質(zhì))礦床。

磁鐵礦體呈產(chǎn)于蝕變超基性巖(鐵硬綠泥石化輝橄巖)體的邊部，或蛇紋巖、石英菱鎂巖等蝕變巖中。礦石具浸染狀、稠密浸染狀、塊狀構(gòu)造，具熱液礦床礦石特征。超基性巖主要由鐵鎂硅酸鹽礦物組成，經(jīng)后期區(qū)域變質(zhì)、動(dòng)力變質(zhì)、巖漿熱液交代作用，超基性巖發(fā)生強(qiáng)烈蝕變，鐵鎂硅酸鹽分解，形成改造—再造成礦流體，鎂、硅等形成蛇紋石、滑石、石英、碳酸鹽等含鐵低或不含鐵的礦物；鐵隨成礦流體運(yùn)移至蝕變超基性巖邊部或蝕變帶，形成磁鐵礦體[3]。

受中酸性巖體(脈)巖漿侵入及熱液活動(dòng)的影響[4]，凝灰質(zhì)板巖中的磁鐵—菱鐵礦體、磁鐵赤鐵礦礦體、磁鐵—菱鐵礦體及磁鐵赤鐵礦礦體也會(huì)被改造成磁鐵礦體。

因此，認(rèn)為該區(qū)磁鐵礦礦床為改造—再造型磁鐵礦床。

3.2 控礦因素

1)成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境

磁鐵礦床的含礦巖石建造為基性—超基性巖，赤鐵—磁鐵礦床等的含礦建造是火山噴流—沉積建造，都是裂谷活動(dòng)的產(chǎn)物，裂谷構(gòu)造環(huán)境是本區(qū)鐵礦床的重要控礦因素。

2)巖石建造

鎂鐵—超鎂鐵巖建造是含鐵高的巖石建造，不僅在巖石有較多的磁鐵礦，其造巖礦物也都是含鐵硅酸鹽類，在疊加改造成礦作用過(guò)程中，含鐵硅酸鹽類分解，形成蛇紋石、滑石、碳酸鹽等低鐵或不含鐵礦物[5]。顯示出鎂鐵—超鎂鐵巖是改造—再造型鐵礦床的礦源巖。

3)地層層位

礦區(qū)赤鐵—磁鐵礦礦體、磁鐵—菱鐵礦體、菱鐵礦礦礦體均產(chǎn)于奧陶紀(jì)陰溝群下巖組火山噴流—沉積建造，顯示這些鐵礦床具一定的含礦層位，層位控礦十分明顯。

4)構(gòu)造因素

北西向的深大斷裂誘發(fā)區(qū)內(nèi)裂谷活動(dòng)，并為早古生代的火山噴發(fā)(溢)活動(dòng)及基性—超基性巖侵位提供通道；

奧陶紀(jì)陰溝群中礫狀灰?guī)r發(fā)育表明，控制火山沉積盆地的北西向斷裂，在早古生代火山噴流沉積的同時(shí)仍在活動(dòng)，為一同生斷裂，其斷裂裂隙系統(tǒng)成為熱水噴流活動(dòng)的循環(huán)系統(tǒng)和成礦流體的上升通道；

礦區(qū)內(nèi)的中酸性脈巖多沿走向斷裂分布，表明多期活動(dòng)的走向斷裂是各種中酸性脈巖巖漿活動(dòng)通道[6]；

疊加于含礦巖石建造的斷裂多期活動(dòng)，使含礦巖石發(fā)生強(qiáng)烈動(dòng)力變質(zhì)，形成變質(zhì)熱液，為改造—再造礦床的形成提供熱動(dòng)力和礦液儲(chǔ)存空間。

5)巖漿活動(dòng)

加里東期基性—超基性巖侵位，形成巖漿分異型磁鐵礦床，是礦源巖；

加里東期的火山次火山巖漿活動(dòng)，為火山噴流熱水循環(huán)活動(dòng)提供熱源，是本區(qū)赤鐵—磁鐵礦礦床、磁鐵—菱鐵礦礦床、菱鐵礦礦床成礦作用的熱源；

加里東期后的脈巖巖漿及其熱液活動(dòng)，交代基性—超基性巖中的鐵鎂硅酸鹽礦物，使鐵從鐵鎂硅酸鹽中析出，形成改造—再造型磁鐵礦礦床。

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)礦區(qū)綜合研究得出以下找礦標(biāo)志：

1)巖石建造標(biāo)志：基性—超基性巖建造發(fā)育地段，是磁鐵礦型礦床的巖石建造標(biāo)志；硅質(zhì)巖、鐵硅質(zhì)巖、碧玉巖、鐵碳酸鹽巖等噴流—沉積巖建造是赤鐵—磁鐵礦礦床、磁鐵—菱鐵礦礦床、菱鐵礦礦床的巖石建造標(biāo)志；

2)構(gòu)造標(biāo)志：多期活動(dòng)斷裂發(fā)育地段，各種動(dòng)力變質(zhì)巖發(fā)育，是改造—再造礦床找礦的構(gòu)造標(biāo)志；

3)巖漿巖標(biāo)志：加里東期后的脈巖密集分布區(qū)，基性—超基性巖蝕變強(qiáng)烈，是改造—再造磁鐵礦床有利地段，因此，加里東期后的脈巖可作為磁鐵礦床的間接找礦標(biāo)志；

4)蝕變標(biāo)志：基性—超基性巖的蝕變(或退變質(zhì))，原有的硅酸鹽礦物分解，形成鐵硬綠泥石、蛇紋石、滑石、碳酸鹽、石英，并有大量鐵析出，形成磁鐵礦體。因此，鐵硬綠泥石化、蛇紋石化、滑石菱鎂巖化、石英菱鎂巖化、硅化等蝕變是改造再造型磁鐵礦床的重要找礦標(biāo)志；

5)地球物理標(biāo)志：物探磁異常是磁鐵礦床的重要找礦信息和標(biāo)志。