那西郭勒沉積變質(zhì)型鐵礦地質(zhì)特征及前景探討

韓生榮

(青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,青海西寧810029）

1 概述

祁漫塔格那西郭勒地區(qū)位于青海省東昆侖造山帶西段，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，成礦特點(diǎn)不僅在中國(guó)，甚至在世界上都具有一定的特色，也是目前中國(guó)西部最具找礦潛力的地區(qū)之一。區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)尕林格、四角羊-?？囝^、虎頭崖、卡而卻卡、肯德可克、它溫查漢、它溫查漢西、哈西亞圖等一批大中型接觸交代矽卡巖型鐵多金屬礦床。但沉積變質(zhì)型鐵礦發(fā)現(xiàn)較少，研究不夠，那西郭勒鐵礦床發(fā)現(xiàn)較晚，對(duì)沉積變質(zhì)型礦床地質(zhì)特征研究薄弱，隨著勘查工作的深入，如何實(shí)現(xiàn)祁漫塔格地區(qū)沉積變質(zhì)型鐵礦找礦突破，已成為目前研究的關(guān)鍵。為此，筆者依托近年來(lái)承擔(dān)礦床勘查和區(qū)域找礦部署研究取得的資料，通過(guò)礦床地質(zhì)特征和成礦規(guī)律的總結(jié)，探討礦區(qū)找礦前景和找礦方向，以期對(duì)今后礦產(chǎn)勘查工作有所幫助。

2 區(qū)域地質(zhì)

那西郭勒地區(qū)處于秦祁昆造山系—東昆侖弧盆系，跨越祁曼塔格北坡—夏日哈巖漿?。∣-S）、祁曼塔格蛇綠混雜巖帶（Pz）、北昆侖巖漿弧(Pt3-Pz1)3個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。

古元古代是變質(zhì)結(jié)晶基底形成時(shí)期，具有造山帶基底性質(zhì)。中元古代為柴達(dá)木古陸和東昆中陸塊被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。

早古生代奧陶—志留紀(jì)期間，祁漫塔格小洋盆或弧后盆地形成，發(fā)育海相噴流—沉積作用。晚志留世開(kāi)始俯沖，早—中泥盆世柴達(dá)木陸塊與昆中微陸塊碰撞，至晚泥盆世發(fā)育磨拉石建造和強(qiáng)烈陸相火山噴發(fā)，代表了早古生代造山旋回結(jié)束。石炭紀(jì)至二疊紀(jì)期間本區(qū)處于板內(nèi)拉伸環(huán)境，沉積了一套以碳酸鹽巖為主體的淺—濱海相沉積物。三疊紀(jì)期間由于古特提斯洋向北俯沖，陸殼碰撞并發(fā)生疊復(fù)或陸內(nèi)俯沖。早侏羅世侵入巖相對(duì)于三疊世要弱得多，多疊加出現(xiàn)，高鉀鈣堿性花崗巖代表了造山后伸展背景，代表晚古生代—早中生代造山旋回結(jié)束。晚中生代—新生代造山作用是新特提斯洋演化的一種遠(yuǎn)程效應(yīng)，以發(fā)育逆沖構(gòu)造和地殼水平縮短、地殼增厚為主要特征。

3 礦床特征

3.1 礦床地質(zhì)背景

3.1.1 地層

那西郭勒地區(qū)出露古元古代地層為金水口巖群（Pt1J）（圖1），系一套層狀無(wú)序的中高級(jí)變質(zhì)巖系。金水口巖群構(gòu)成了柴南緣地層分區(qū)的變質(zhì)結(jié)晶基底，遭受后期多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及巖漿活動(dòng)的改造及侵蝕，呈帶狀或殘留頂蓋分布于研究區(qū)中西部，地層邊界多與巖體呈侵入或斷層接觸關(guān)系。

金水口巖群（Pt1J）：出露面積較大。以片麻巖段（Pt1Jgn）、大理巖段（Pt1Jmb）為主，斜長(zhǎng)角閃片巖段（Pt1Jsch）次之,該段亦為主要含礦層位。斜長(zhǎng)角閃片巖段（Pt1Jsch）：由灰黑色斜長(zhǎng)角閃巖、灰黑色斜長(zhǎng)角閃片巖夾黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、石英巖、石英片巖、大理巖組成。與大理巖組為整合接觸，是主要的賦礦巖層。

圖1 那西郭勒礦區(qū)地質(zhì)圖

（1）黑云斜長(zhǎng)角閃巖：灰黑色，粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，變余層理構(gòu)造，巖石礦物成分主要由斜長(zhǎng)石（15%～20%）、角閃石（65%～70%）、黑云母（10%）、石英（5%）組成。以上各組分、粒度分布不均勻，構(gòu)成似變余層理構(gòu)造。巖石輕碎裂，沿裂隙有方解石充填交代。巖石蝕變蝕弱，變礦物為方解石、綠泥石。巖石形成過(guò)程大致為：原巖為基性巖石→區(qū)域變質(zhì)→輕碎裂、弱蝕變、弱礦化。

（2）斜長(zhǎng)角閃片巖：黑灰—黑色，片狀構(gòu)造，主要成分為斜長(zhǎng)石、角閃石和石英等。零星分布于大理巖內(nèi)，往往有該巖層即能形成磁鐵礦體。

（3）石英片巖：巖石主要由石英、斜長(zhǎng)石、云母、矽線石等組成。石英呈不規(guī)則粒狀，緊密鑲嵌，集合體形成團(tuán)塊或條帶。斜長(zhǎng)石呈不規(guī)則粒狀，與石英分布在一起。云母呈片狀，定向排列。矽線石呈毛發(fā)狀、針柱狀，定向排列，集晶形成束狀、放射狀，巖石具鱗片柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。

（4）大理巖：灰白色，塊狀構(gòu)造，主要成分為方解石。大面積分布于中部和南部地區(qū)，與成礦關(guān)系較為密切，其與黑云斜長(zhǎng)片麻巖接觸帶，以及巖層內(nèi)部的斜長(zhǎng)角閃片巖往往形成較大規(guī)模的沉積型磁鐵礦體。

3.1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，構(gòu)造形式以斷裂為主。主要分布在古元古代殘留地塊中。根據(jù)斷裂走向可分為2組：北西—南東向斷裂組、北東—南西向斷裂組。其中北西—南東向斷裂組為研究區(qū)的區(qū)域斷裂組，控制了研究區(qū)的構(gòu)造格架，并有多期活動(dòng)的特征。北東—南西向斷裂組為后期斷裂，切錯(cuò)了北西—南東向斷裂從斷裂傾向來(lái)看，北西向斷裂組以北傾逆沖斷裂為主；北東向斷裂多數(shù)為北西傾向的逆沖性質(zhì)。從時(shí)間上判斷，北西向斷裂組形成最早，北東向斷裂組錯(cuò)斷了北西向斷裂，因此形成較晚。

3.1.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)十分強(qiáng)烈，侵入巖發(fā)育，出露面積較大，約占基巖面積的30%。北部主要發(fā)育中三疊世花崗閃長(zhǎng)巖，中部主要分布晚三疊世石英閃長(zhǎng)巖。

花崗閃長(zhǎng)巖：侵入于古元古代金水口巖群，巖石呈淺灰色，變余中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，似片麻狀構(gòu)造。主要由斜長(zhǎng)石（55%～60%）、鉀長(zhǎng)石（5%～10%）、石英（20%～25%）、黑云母（10%）、單斜輝石（5%）組成。巖石中獲得SHRIMP鋯石U-Pb同位素年齡為230Ma～237Ma，時(shí)代屬中三疊世。

石英閃長(zhǎng)巖：侵入于古元古代金水口巖群，巖石呈灰白色，變余中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長(zhǎng)石（75%～80%）、石英（5%～10%）、黑云母（15%～20%）、單斜輝石（1%～5%）組成。巖石中獲得SHRIMP鋯石U-Pb同位素年齡為204Ma～228Ma，時(shí)代屬于晚三疊世。

3.1.4 地球物理特征

那西郭勒地區(qū)1∶1萬(wàn)地磁異常具有明顯的分帶性，總體走向沿北西—南東向條帶狀、串珠狀展布，其異常特征具有強(qiáng)度大、梯度變化較大，異常強(qiáng)度由西向東逐漸減弱，從剖平圖上看，異常形態(tài)規(guī)則，正負(fù)伴生，異常極大值12860nT，極小值-9460nT，礦致異常特征十分明顯，且1∶5萬(wàn)航磁異常及1∶1萬(wàn)地磁異常與磁鐵礦體對(duì)應(yīng)性好。

良好的磁異常與有利的成礦地層是區(qū)內(nèi)磁鐵礦成礦的先決條件，磁異常的強(qiáng)弱及大小與礦體的規(guī)模、品位、埋深有很強(qiáng)的對(duì)應(yīng)性，如異常強(qiáng)度大、形態(tài)規(guī)則、規(guī)模大，則礦體的規(guī)模大、品位高、埋深淺。綜合那西郭勒地區(qū)找礦經(jīng)驗(yàn)，1∶5萬(wàn)航磁異常、1∶1萬(wàn)地磁異常，金水口群地層斜長(zhǎng)角閃巖、石英片巖等，是尋找磁鐵礦的必備要素，對(duì)尋找BIF型鐵礦具有很好的指導(dǎo)意義。

3.2 礦帶、礦點(diǎn)地質(zhì)特征

研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)4個(gè)鐵礦帶(圖1)，各帶均產(chǎn)于古元古代金水口巖群角閃片巖中，具體特征如下：

Ⅰ號(hào)鐵礦帶呈條帶狀北西南東向展布，長(zhǎng)度約2.5km，寬20～80m，產(chǎn)狀嚴(yán)格受地層控制，基本與地層產(chǎn)狀一致，總體傾向北東，傾角50°～65°。礦帶內(nèi)主要巖性為角閃片巖，礦體一般產(chǎn)在角閃片巖寬度大的地段，礦化主要有磁鐵礦化、其次是赤鐵礦化，圍巖中具綠泥石化、綠簾石化、磁鐵礦化、矽卡巖化。

Ⅱ號(hào)鐵礦帶呈條帶狀北西南東向展布，長(zhǎng)度大于3.5km，寬30～80m，產(chǎn)狀嚴(yán)格受地層控制，基本與地層產(chǎn)狀一致，總體傾向南西，傾角45°～65°。礦帶內(nèi)主要巖性為角閃片巖，礦體一般產(chǎn)在角閃片巖寬度大的地段，礦化主要有磁鐵礦化、其次是赤鐵礦化、黃鐵礦化，圍巖中具綠泥石化、綠簾石化、磁鐵礦化。

Ⅲ礦帶呈條帶狀北西—南東向展布。礦帶長(zhǎng)2.4km，寬20～30m。礦化主要有磁鐵礦化、其次是赤鐵礦化，蝕變主要蝕變?yōu)榫G泥石化、綠簾石化、磁鐵礦化、矽卡巖化。

Ⅳ礦帶長(zhǎng)1.2km，最大厚度約20m，傾角淺部近似直立，深部有南傾的趨勢(shì)。礦化主要有磁鐵礦化、其次是赤鐵礦化，蝕變主要蝕變?yōu)榫G泥石化、綠簾石化、磁鐵礦化、矽卡巖化。

3.3 礦體特征

通過(guò)礦區(qū)實(shí)測(cè)地層剖面及以往地質(zhì)資料,地表鐵礦沿走向延長(zhǎng)200～1840m,目前已發(fā)現(xiàn)4條含礦帶分布28條鐵礦體,平均品位：21.65%～27.60%,平均厚度0.46～15.10m。垂向上∶從上而下分為3層∶第一層為大理巖，其中不含礦。第二層為石英巖，鐵礦體主要賦存于該巖層中,單工程厚度達(dá)20m(圖2);第三層為斜長(zhǎng)角閃片巖。

圖2 那西郭勒礦區(qū)鉆孔見(jiàn)礦情況示意圖

I礦帶礦體特征：共圈出鐵礦體10條（盲礦體3條），礦體長(zhǎng)度一般在67～200m，厚度1.5～7.5m,平均品位24.18%～27.99%。礦體多呈條帶狀，其產(chǎn)狀與蝕變帶產(chǎn)狀基本一致，走向北西—南東向，傾向北東，傾角50°～65°之間。礦化主要為磁鐵礦化。礦石類型為磁鐵礦石英巖（表1）。

表1 那西郭勒地區(qū)礦體特征

（1）Ⅰ-3磁鐵礦體：為Ⅰ礦帶主礦體，Ⅰ-3位于Ⅰ礦帶西北部，礦體產(chǎn)于角閃片巖（石英巖）中，礦體的產(chǎn)狀整體北傾，產(chǎn)狀在50°左右，礦體長(zhǎng)640m，礦體延深176m，平均厚度為2.05m，TFe平均品位24.79%。頂板為大理巖，底板為角閃片巖。主要礦石礦物為磁鐵礦。

（2）Ⅰ-6磁鐵礦體：位于Ⅰ礦帶東南部，礦體產(chǎn)于角閃片巖中，礦體產(chǎn)狀整體北傾，傾角45°左右，礦體長(zhǎng)380m，平均厚度為2.88m，TFe平均品位28.08%。頂板為石英巖，底板為斜長(zhǎng)角閃巖。主要礦化有：磁鐵礦化、黃鐵礦化，主要礦石礦物為磁鐵礦。

（3）Ⅰ-7磁鐵礦體：位于Ⅰ礦帶東南部，礦體產(chǎn)于角閃片巖中，礦體產(chǎn)狀北傾，產(chǎn)狀在45°～55°左右，礦體長(zhǎng)1020m，平均厚度為2.23m，TFe平均品位24.30%。頂板為大理巖，底板為黑云斜長(zhǎng)片麻巖。主要礦化有磁鐵礦化、黃鐵礦化，主要礦石礦物為磁鐵礦。

Ⅱ礦帶礦體特征：共圈出13條礦體，除Ⅱ-3、Ⅱ-6、Ⅱ-7主礦體外，礦體長(zhǎng)度一般在140～200m，厚度1.02～13.02m，平均品位22.85%～27.41%之間。礦體多呈條帶狀，其產(chǎn)狀與蝕變帶產(chǎn)狀基本一致，走向北西—南東向，礦體的產(chǎn)狀南傾，傾角40°～70°之間。礦化主要為磁鐵礦化。礦石類型為磁鐵礦石英巖（表1），成因類型為沉積變質(zhì)型鐵礦。

（1）Ⅱ-3礦體位于Ⅱ礦帶西北部，礦體產(chǎn)于石英巖及角閃片巖中，礦體長(zhǎng)374m，礦體平均厚度2.44m，產(chǎn)狀南傾，傾角48°～56°。TFe平均品位24.35%，礦體的頂?shù)装寰鶠榇罄韼r。主要礦石礦物是磁鐵礦。

（2）Ⅱ-6礦體位于Ⅱ礦帶中部，產(chǎn)于片巖中，礦體長(zhǎng)1840m，平均厚度13.01m，產(chǎn)狀南傾，傾角為40°～70°，TFe平均品位24.65%，礦體的頂板均為大理巖，底板為石英巖。主要礦石礦物是磁鐵礦。

（3）Ⅱ-7礦體位于Ⅱ礦帶中部，產(chǎn)于片巖中，礦體長(zhǎng)400m，平均厚度9.55m，產(chǎn)狀南傾，傾角為40°～70°，TFe平均品位24.22%，礦體的頂?shù)装寰鶠樾遍L(zhǎng)角閃片巖。主要礦石礦物是磁鐵礦。

Ⅲ礦帶礦體特征：共圈定4條礦體，除Ⅲ-1主礦體外，礦體長(zhǎng)度一般在400m，厚度1.00～1.2m，平均品位24.05%～28.83%。礦體多呈條帶狀，其產(chǎn)狀與蝕變帶產(chǎn)狀基本一致，走向北西—南東向，產(chǎn)狀南傾，傾角40°～70°之間。礦化主要為磁鐵礦化。礦石類型為磁鐵礦石英巖，成因類型為沉積變質(zhì)型鐵，主礦體特征如下：

Ⅲ-1礦體：位于Ⅱ礦帶南側(cè)，礦體長(zhǎng)400m，厚度4.10m, 傾向南，傾角37°～48°左右，TFe品位24.01%。礦體呈層狀、條帶狀分布，礦體沿走向延伸較為穩(wěn)定。礦體賦存于以石英巖為主的地層中，頂?shù)装鍨榇罄韼r，局部受構(gòu)造控制，向深部有產(chǎn)狀變陡的趨勢(shì)。

4 成礦作用及找礦前景探討

區(qū)內(nèi)鐵礦成因初步認(rèn)為是沉積變質(zhì)型，礦體均產(chǎn)于斜長(zhǎng)角閃片巖中，礦體空間延伸具有一定的層位，并受一定的巖性控制。礦體與圍巖界線一般清晰，產(chǎn)狀一致。由此說(shuō)明：地層在本區(qū)成礦過(guò)程中起著主要作用，提供了成礦物質(zhì)。

區(qū)域變質(zhì)作用中,受變質(zhì)巖石在較高的溫度、壓力作用下,釋出巖石中的附著水及一部分進(jìn)入礦物晶格中的結(jié)晶水,形成變質(zhì)水熱液。變質(zhì)水熱液沿著巖石中的裂隙、空隙活動(dòng),吸收周圍巖石中的成礦物質(zhì),“搬運(yùn)”到適宜的地點(diǎn)成礦。

綜上所述，變質(zhì)礦床是受原含礦地質(zhì)體控制的，而原含礦地質(zhì)體有多位層狀。通過(guò)已驗(yàn)證的鉆孔發(fā)現(xiàn)，鐵礦賦存于變質(zhì)巖中，經(jīng)后期熱液疊加鐵礦富集呈明顯帶狀及褶皺狀構(gòu)造。區(qū)內(nèi)礦床受后期斷層影響在局部范圍內(nèi)呈背斜構(gòu)造產(chǎn)出。因此認(rèn)為本區(qū)礦床的成因類型為沉積變質(zhì)改造型鐵礦床。