青海省祁连县热水沟东铁矿地质特征及成因探讨

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第22卷第4期 2008年8月 对 j}I 电 

MINERAL RES0URCES AND GEOLOGY Vo1.22,NO.4 Aug.,2008 

青海省祁连县热水沟东铁矿地质特征及成因探讨① 

李发明 ,周金喜 ,杨银成。,彭 勇 

(1.青海省有色地质矿产勘查局,西宁810007;2.青海省有色地质矿产勘查院,西宁810007) 

摘要:热水沟东铁矿矿体主要受早奥陶世阴沟群地层控制,其成因为火山一沉积变质矿床,找矿标志 为早奥陶世阴沟群及矿区内磁异常。 关键词:铁矿床;地质特征;地质}找矿标志;热水沟;青海 中图分类号:P618.31 文献标识码:A 文章编号:1001—5663(2008)04--0319--03 

1地质概况 

热水沟东铁矿床区域大地构造位于华北板块与 

柴达木一中祁连板块的北祁连缝合带与中祁连离散 

型岛弧地体的接合部位。区内总体构造线呈Nw—SE 向反“s”型延伸。北祁连缝合带内部结构复杂多样, 

概括起来主要由微陆块、混杂岩带、蛇绿岩、洋脊一洋 

岛火山岩、岛弧(包括陆缘弧和洋壳型岛弧)火山岩及 

岛弧型沉积组成(汤中立,2002)。微陆块主要由前寒 

武纪地层组成,其上有加里东期岛弧型花岗岩;中祁 

连离散型岛弧地体呈NW向条带状展布于矿区的南 

侧,主要以古老结晶基底之上广泛发育有晋宁期及加 

里东期中酸性岩浆岩。 

矿区出露地层有古远古代托赖(岩)群、早奥陶世 

阴沟群、泥盆纪老君山组,石炭纪臭牛沟组、羊虎沟 

组,二叠纪大黄沟组、窑沟群,晚侏罗世享堂组、白垩 

纪新民堡群下沟组、中沟组等(见图1)。 

(1)托赖(岩)群(Pt t),分布在矿区断裂构造带 F 以南,在区域上为一套中、高级变质岩系,岩石以 

片麻岩、片岩、大理岩为主,局部夹石英片岩。在矿区 外围托赖山一带出露较好,下部为矽线黑云斜长片麻 

岩、石榴石黑云斜长片麻岩、石榴石奥长片麻岩、钾长 

角闪片麻岩、斜长角闪岩、二云片岩及透辉石大理岩; 

上部为白云石英片岩、黑云石英片岩与大理岩,局部 

夹磁铁矿透镜体,为祁连地区的铁矿赋存层位之一。 

(2)阴沟群(O ),分布在矿区断裂构造带F。以 南,在区域上为一套以中基性火山熔岩及火山岩为 

主,局部地段为蛇绿杂岩的地层,区域上按岩性可分 图1 热水沟东矿区地质略图 

Fig.1 Geological sketch of the 

Eastern Reshuigou ore area Q一第四系 c 一石炭系羊虎沟组O 一奥陶系阴沟群上、下岩 组灰岩段、板岩段 Ptlf一下元古界阴沟群下岩组泥质板岩 一 超基性岩q一石英脉1一地质界线2一逆断层及编号3一铁 矿体及编号 

上、下火山岩夹薄层灰岩、页岩互层两岩组。上火山岩 

组以枕状熔岩居多,下火山岩组以偏基性、超基性为 

特征。在矿区及其外围一带仅出露下岩组可分两个岩 

段,即下部泥质板岩段由灰及棕褐色泥质板岩、硅质 

灰岩、粉砂岩、砂岩、基性熔岩及凝灰岩组成,夹铁矿 

①收稿日期:2Oo8一o3一O6作者简介:李发明(1966一),男,高级工程师,青海省地质学会会员,主要从事化探、地质、矿产勘查管理工作。 

319 层,是区内重要的含铁层位;上部灰岩段由褐及灰绿 

色基性熔岩、凝灰岩、灰岩、硅质岩、硅质灰岩、角砾状 

灰岩等组成,呈不等厚互层状。火山岩有灰绿色细碧 

岩、辉石玄武岩、安山玄武岩、玄武质角砾熔岩、凝灰 

岩等。该套地层在1:2O万区调报告中曾称朱龙关群 

(Chz),并将其生成时限厘定于长城纪,依据岩石组 

合和岩性特征及所产出大地构造特征分析,本文将其 

沉积时限厘定为奥陶纪。 (3)臭牛沟组(Cc)分布在矿区断裂构造带F 以 

北,为一套下部由砂岩、页岩,上部由灰岩、页岩而组 合成的岩石地层,为一稳定型滨浅海相沉积建造。岩 

石组合由灰一灰黑色含碳页岩、砂质页岩、褐色粉一 

细砂岩与含燧石灰岩互层组成。 

矿区为一单斜构造层,地层倾向SW,倾角7O。左 

右。断裂构造发育,主要有F 、F。、F。、F 。其中F。、F。、 

F 规模较大且形成时间最早,F。为F 的次级断裂, 

形成时间最晚。区内的断裂构造虽然发育,而对矿体 

的影响不大,但对区内的岩体地层分布具有明显的控 

制作用。 

矿区加里东期岩浆活动除形成了多旋回的火山 喷发岩系外(喷出岩主要赋存于早奥陶世阴沟群岩组 

中,岩石为灰绿色基性、中基性熔岩,组成阴沟群的一 

部分),也发育一些规模相对较小的超基性、酸性岩 

类,呈岩墙、岩脉产出。主要侵入岩有超基性岩体(斜 

辉橄石岩、斜辉橄榄岩为主,次为二辉橄榄岩、纯橄 

岩),岩脉为一些石英脉。 

2矿床基本特征 

2.1矿体的基本特征 

矿区内共圈定铁矿体8条,其中主矿体有I、Ⅱ、 

Ⅲ、IV、V号5条,都具有工业价值。 I号矿体分布于0勘探线及其两侧,与M1磁异 

常相吻合,单工程控制。矿体赋存于泥砂质板岩中。矿 

体呈透镜状,长度为250m,宽度为35.2m。矿体倾向 

192。,倾角72。,矿石以块状及条带状构造为主,以细 

粒结构为特征,矿石矿物以磁铁矿为主,脉石矿物为 绿泥石、绢云母等。矿石中硼(TFe)平均为33.08 ,最 

高达42.5 

Ⅱ号矿体分布在2~12勘探线之间,产出位置与 

M3磁异常相吻合。矿体呈似层状,控制长度250m,推 

测长度400m(含控制长度),矿体东端被堆积物所覆 

盖,西端自然尖灭,矿体平均厚度为22.37m,最厚达 

38.1m。矿体倾向192。~236。,倾角65。~76。。矿石为 细粒结构,块状、条带状构造。矿石矿物主要为磁铁矿, 

脉石矿物有绢云母、绿泥石及方解石等。Ⅱ号矿体为矿 

320 区的主矿体之一,矿体赋存于绢云母泥砂质板岩中。 

Ⅲ号矿体位于10勘探线及其两侧,与M3磁异常 相吻合,单工程控制。矿体呈透镜状,长度为200m,厚 

度为8m。矿体倾向240。,倾角78。,矿体两端自然尖灭。 

矿石为细粒结构,块状及条带状构造,矿石矿物以磁 

铁矿为主,脉石矿物为绢云母、绿泥石及碳酸盐岩等。 

矿石中w(TFe)最高达34.79 ,平均为27.06 。矿体 赋存于绢云母泥质板岩地层中。 

IV号矿体分布于2~8勘探线之间,与M4磁异常 

对应。矿体呈似层状,由TC4—2、TC6—2槽探控制, 

控制长度为100m,推测长度为300m,最大厚度为 

24.0m,平均厚度为22.4m。矿体倾向195。~220。,倾 角55。~77。,局部倾向N。矿石为细粒结构,块状、条带 

状构造,矿石矿物以磁铁矿为主,脉石矿物以绿泥石、 

绢云母及泥钙质碎屑物。矿石中叫(TFe)最高为 38.72%,平均为31.05 。矿体赋存于凝灰质板岩及 

绢云母泥钙质板岩中。矿体东西两端自然尖灭于凝灰 

质板岩与泥钙质板岩互层层位中。 

V号矿体分布于6 ̄'12勘探线间及其以东地区, 与M5磁异常吻合,由TC10—3、TC12—1槽探控制, 

矿体呈似层状,控制长度130m,推测长度330m,最大 厚度为22.5m,平均厚度为21.15m。矿体倾向30。~ 

35。,倾角42。~77。。矿石矿物以磁铁矿为主,脉石矿物 为石英、绿泥石、绢云母及凝灰质板岩岩屑等。矿石为 

细粒结构、块状、条带状构造。矿体产于凝灰质板岩及 

绢云母泥钙质板岩地层中。矿体东西两端自然尖灭于 

赋矿地层之中。 

2.2围岩蚀变 

依据地表及槽、坑探等探矿工程中所见,热水沟 

东铁矿区铁矿体上、下盘围岩主要为泥钙质绢云母千 枚岩、泥钙质板岩、炭质板岩、砂质板岩及少量的硅质 

岩、石英岩等。矿体的夹石同围岩岩性、岩石组合基本 

一致。 矿床的围岩蚀变不强烈,主要的围岩蚀变为绿泥 

石化、绢云母化,次要的有褐铁矿化、赤铁矿化、碳酸 

盐岩化等 其中绿泥石化与矿化关系密切。 

2.3矿石矿物及结构构造 矿区矿石类型以原生矿石为主,矿石类型可根据 

矿石矿物主要成分及构造特征分为块状磁铁矿矿石、 板状磁铁矿矿石、赤铁矿矿石及磁菱铁矿矿石。次生 

矿石少,以褐铁矿为主。矿石中金属矿物主要有磁铁 

矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿等,脉石矿物有石英、绿泥 

石、绢云母、海泡石及少量方解石、磷灰石等。其中,绿 

泥石、绢云母和海泡石均为细小的鳞片状,石英等其 

它粒状脉石矿物呈分散状嵌布在绿泥石、绢云母和海 

泡石组成的集合体中,偶见亦石英呈细脉状沿矿石裂 隙充填交代。 

矿石结构主要呈半自形一自形细粒状结构、斑状 变晶结构、交代假象结构等。矿石构造主要呈浸染状 

致密块状构造,条纹条带状构造。 

对各矿体中矿石进行化学成分分析,结果见表1。 

表1 铁矿各矿体化学成分分析结果表 

Table 1 Analytical results of the chemical composi— 

tion in iron ores from different orebodies WB/ 

矿体 I I I Ⅳ V TFe SiO2 S P Cr Ni Au” 41.34 0.0322 0.184 38.67 0.190 0.302 40.51 0.071 38.65 0.0625 0.324 38.33 0.079 0.Ol7 0.016 0.24 0.001 

O.05 0.042 0.001 注;1)量单位为×1O 

2.4主要矿物的赋存状态及其嵌布特征 

(1)磁铁矿为矿区内主要的金属矿物,棕灰色,强 

磁性,多呈自形粒状晶,部分呈半自形粒状晶,粒径一 

般在0.004 ̄0.08mm之间,少量达0.095mm。主要以 

稀疏侵染状和稠密侵染状嵌布于矿石中。 (2)黄铁矿多呈脉状,沿裂隙充填,但一般被褐铁矿 

交代,其残留脉宽在0.01~0.025mm之间,部分残留体 

呈粒状或不规则状,其残留体粒径在0.04~0.10ram间。 

(3)赤铁矿不单独存在,表现为交代磁铁矿。 

(4)褐铁矿除交代黄铁矿外,也交代靠近黄铁矿 

脉体附近的磁铁矿,并保留磁铁矿假象。 

3矿床成因 

3.1矿床控矿因素 

由于受加里东运动的作用而发生了强烈的火山 

喷发矿区,广泛发育着中生代奥陶系下统火山岩,其 

铁丰度值较高,是最重要的“矿源层”。由于侵入岩体 

带来大量的热能使“矿源层”中的Fe元素活化、交代, 原来沉积的铁矿层发生变质。 

热水沟东铁矿床矿体赋存于早奥陶世阴沟群之 

中,该套地层为裂陷沉降环境中的半深海一深海复理 

式浊积环境的典型沉积,赋矿岩石为中基性火山岩熔 

岩及凝灰质喷发碎屑岩及正常碎屑岩沉积组合,沉积 

物以粉砂、粘土质、硅质为主,矿体在赋矿地层中呈透 

镜状、似层状产出,其延展方向、矿体产状与地层产状 

一致,矿石矿物成分简单,类型以绿泥石磁铁矿为主, 

矿层稳定,显示出沉积矿床的主要特征,赋矿层中存 

在的硅质岩石则为火山喷发间歇期的热水化学沉积 

产物。 

归结矿床矿体的产出地质特征,矿石矿物结构构 

造、矿体产状及围岩蚀变特征,热水沟东铁矿床应归 

属于沉积变质矿床系列,矿床成因为火山一沉积变质 

矿床。 

4找矿标志 

4.1直接找矿标志 

早奥陶世阴沟群下岩组的棕褐色泥质板岩、硅质 

灰岩、粉砂岩、砂岩、基性熔岩及凝灰岩层位是成矿母 

岩,绿泥石化、绢云母化及褐铁矿化,与矿体关系极为 密切,是直接的找矿标志。 

4.2间接找矿标志 

矿区内磁异常多为矿致异常,各异常与已知矿 

(化)体吻合较好,可做为找矿的间接标志。