淺析肅北縣馬石頭泉鎢礦地質特征及成因

裴炳艷

（甘肅省地質礦產勘查開發(fā)局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

馬石頭泉鎢礦是近年來甘肅省肅北縣境內發(fā)現(xiàn)重要的礦床，礦床主要分布在阜北縣黨城灣鎮(zhèn)及石包城鄉(xiāng)管轄，針對該礦的地質研究工作始于上世紀50 年代～90 年代期間，但是研究工作非常有限，主要開展了小比例尺地質工作研究，對馬石頭泉鎢礦礦區(qū)范圍內的成礦條件進行揭示，但是沒有進行單一礦種成礦地質背景相關研究工作，礦床地質特征以及礦床成因不明確，近年來隨著地質研究工作的不斷深入，對于馬石頭泉鎢礦也開展了大量的研究工作，取得了巨大的地質研究成果，下文當中主要結合工作實踐，以馬石頭泉鎢礦區(qū)為背景，對礦區(qū)地質背景以及礦區(qū)成礦地質條件、礦體特征等展開全面的分析與論述，對該礦礦床成因以及工程地質條件充分闡釋，希望能為該區(qū)同類型礦床找礦工作提供一些有益的參考作用，尋求更大的找礦突破。

1 區(qū)域地質背景

中—南祁連加里東褶皺帶（Ⅳ1）、中祁連中間地塊（Ⅳ11）是研究區(qū)的大地構造為之所在，依照板塊構造（趙茹石）進行分析，柴達木地塊到新元古代和中朝板塊主體出現(xiàn)過分離情況，阿拉善以及塔里木和柴達木在至志留紀末期階段出現(xiàn)明顯的碰撞特征，促進研究區(qū)中祁連隆起帶—西部野馬山隆起（加里東）以及平達坂擠壓帶的形成，造成該區(qū)有著非常突出的褶皺以及斷裂構造[1]。

薊縣系（元古界）以及青白口系和古近系和白堊系以及新近系是區(qū)內的主要地層出露[2-5]。

巖漿侵入活動在該區(qū)頻繁發(fā)生，主要包括基性巖漿侵入以及酸性巖漿侵入和偏堿性巖漿侵入。最為發(fā)育的是家里東中期，基性—中性—酸性將侵入式中期侵入活動的主要表現(xiàn)，獨山西閃長和窯洞溝南輝長巖體在區(qū)內第一次巖漿侵入作用所形成，獨山角閃正長巖—石英閃長巖體形成于第二次巖漿侵入階段，夏吾特北花崗閃長巖以及小紅泉二長花崗巖是第三次巖漿侵入活動下形成，酸性巖體形成于第四次巖漿侵入階段，具有非常大的規(guī)模。

鉻鐵礦在該區(qū)被發(fā)現(xiàn)，主要有一處，規(guī)模為大型，同時還有磁鐵礦一處被發(fā)現(xiàn)和2 處鐵礦點與4 處銅礦化點，另外還發(fā)現(xiàn)石棉礦化和汞礦化點以及黃鐵礦化點，屬于沉積變質成因的只有小道爾基東鐵礦點，剩下的礦化主要為后期熱液所形成，顯示出該區(qū)具有非?；钴S的成礦作用特征。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

泥砂質和鈣質細碎屑巖和夾白云質灰?guī)r和灰?guī)r的含碳細碎屑巖組成的薊縣系下巖組（中元古界）是礦區(qū)的主要地層出露，尤其是鈣質板巖呈現(xiàn)最為廣泛的分布特點，在鈣質板巖層當中分布鎢礦帶（如圖1 所示）。

圖1 甘肅省肅北縣馬石頭泉鎢礦礦區(qū)地質圖

2.2 構造

獨山南向斜核部（野馬南山復背斜）偏南翼是礦區(qū)的分布所在，夾白云質灰?guī)r和灰?guī)r的含碳細碎屑巖巖和泥砂質細碎屑巖和鈣質組成的下巖組薊縣系（中元古界）是該區(qū)的主要地層出露，呈現(xiàn)北東東和北東向展布，向北西向傾斜，角度在50°～80°，斷裂兩側有著非常大的變化，小斷裂是區(qū)內斷層主要特點，主要特征表現(xiàn)為（見表1）。

2.3 巖漿巖

獨山南角閃正長巖石英閃長巖侵入巖基（加里東中期）分布于礦區(qū)的西南部，花岡閃長巖在該區(qū)廣泛出露，巖石主要表現(xiàn)為淺灰色以及淺肉紅色，構造主要為，塊狀構造以及中粒立狀結構，有40%為斜長石，有25%的為鉀長石，和10%的石英，15%～20%的普通角閃石和5%的黑云母，角閃石，斜長石被鉀長石所交代。被交代的角閃石斜長石殘晶存留于鉀長石中，屬于較高含量（鉀長石）巖體邊緣相巖石。

表1 斷裂特征

表2 馬石頭泉鎢礦體特征表

3 礦體地質特征

3.1 礦體規(guī)模

有一條鎢礦化帶被圈定出，以及四條礦體和一條礦化（W-5）體（如圖2所示）。三條探槽控制著W-1（357m長）、W-2（413m長）、W-3（415m 長）鎢礦體，達到2.60m 的最大厚度，礦體平均厚度保持在0.84m 以及0.93m 和2.60m，在礦體平均品位上，W-1 礦體主要為2.15%平均品位，W-2 礦體為1.65%，W-3 礦體為0.38%。單工程控制著W-4 礦體，有約80m 長，達到2.32%的平均品位，通過資源量進行初步的進行估算，礦床主要為小型規(guī)模（見表2）。

圖2 甘肅省肅北縣馬石頭泉鎢礦區(qū)地表采樣平面圖

3.2 礦體產狀與形狀

獨山南巖基（加里東中期）與東側鎢礦化體0.7 ㎞，F(xiàn)1 斷裂帶是其主要分布所在，主要分布在鈣質板巖組成的薊縣系下巖組，斷裂構造對其起著明顯的控制作用，呈現(xiàn)75°方向展布，礦化體在地表北側區(qū)域上呈現(xiàn)向北傾斜的特點，礦化體在南側區(qū)域上呈現(xiàn)向南傾斜的特點，角度處于70°方向，比較陡，達到0.86m ～2.59m 的厚度，主要表現(xiàn)為平行脈組[6]。

3.3 礦石質量

白鎢礦是礦石礦物主要成分，黃鐵礦以及褐鐵礦相對較少，石英以及方解石是主要的脈石礦物，綠泥石以及絹云母次之。

WO3 是鎢礦石當中主要的有用化學成分元素，主要保持在0.072%～4.70%含量水平，處于0.94%的礦床平均品位，具有非常大的品位變化，于綜合利用指標相比，鉬以及錫和鉍與金等相對較小。礦體有著較為純凈的質地，螢石是螢石礦體主要的礦物成分，粘土礦物以及玉髓在其中含有較多含量，黃鐵礦主要表現(xiàn)為微量。CaF2 是主要的化學成分，保持在37.11%～99.55%的含量范圍，平均達到86.01%的含量水平，是重要的富礦石。鉬以及鎢和錫在其中含量較少。

3.4 礦石類型

鎢礦有著較為簡單的類型，礦石主要為白鎢礦，黃鐵礦以及褐鐵礦相互伴生，鎢礦主要為矽卡巖型。

3.5 礦體圍巖及夾石

結晶灰?guī)r以及鈣質板巖是螢石礦體頂板重要的圍巖，鈣質板巖以及石英脈是底板的主要巖性特征，夾石未在礦體中分布。

4 礦區(qū)水文及工程地質條件

4.1 水文地質

礦區(qū)處于3600m ～4300m 的海拔高度，達到700m 的相對高差，礦區(qū)所處部位為高山寒漠帶，屬于祁連山地區(qū)，呈現(xiàn)南高北低的地勢特點，屬于野馬河的南岸?！癠”型開闊的溝谷是溝谷的主要特征，“V”型谷具有較深的切割，單面坡是主要的地形特征，對于地表水和地下水排泄起到了良好的促進作用，地表發(fā)育溝系，流水具有季節(jié)性的特點，該區(qū)不發(fā)育含水層，裂隙水市及主要特點，在破碎帶分布，地下水有著較小的流量。

4.2 工程地質

泥沙質板巖以及大理巖和結晶灰?guī)r于鈣質板巖是礦區(qū)的主要巖性特征，大理巖以及結晶灰?guī)r西北區(qū)域的鈣質板巖中，是礦體主要產出部位，這也是斷裂破碎帶主要分布區(qū)域，構造角礫巖是巖石主要特征，有著非常穩(wěn)固的頂板圍巖，礦山不容易產生工程地質問題，礦體開采時存在塌方的危險，應當合理的進行加固與支護。

4.3 環(huán)境地質

緩坡是該區(qū)的主要特征，通常不會出現(xiàn)泥石流以及滑坡等環(huán)境地質問題，無人區(qū)是礦區(qū)的主要人文環(huán)境，不容易引發(fā)民間糾紛[7]。

5 礦床成因淺析

獨山南角角閃正長巖—石英閃長巖巖體在加里東中期階段侵入，高離子電位是鎢礦的主要點位，由于絡陰離子〔Ewo〕-2在巖漿結晶時，不能被硅酸鹽結構中接納，富集在殘余巖漿當中，構造條件適宜時，便能對離子進行絡陰，與富含K、Na、F、CI、H2O 的巖漿期后期階段的熱液，運移到低壓的裂隙部位，遭遇礦區(qū)的地層（含炭質鈣質）時，改變了物化條件，對地層當中的Ca以及W 絡陰離子進行有效的結合，將穩(wěn)定的白鎢礦晶出，這一階段屬于高中溫的成礦熱液狀態(tài)。