甘肅省金塔縣亂石窯鐵礦地質特征及找礦標志

（甘肅省地礦局第二勘查院，甘肅 蘭州 730020）

甘肅省金塔縣亂石窯鐵礦區位于金塔縣城北東26°方向72km處的老虎山東一帶。行政區劃屬金塔縣鼎新鎮管轄，距鼎新鎮北西方向46km處，經鼎新與酒（酒泉）航（航天城）路相通，交通方便。是甘肅省地礦局第二地質礦產勘查院通過地質、物探、化探、遙感等勘查手段和綜合研究發現并評價的鐵礦點，有進一步深入探索意義。

1 區域地質背景

1.1 地層

勘查區位于哈薩克斯坦板塊馬鬃山中間地塊馬鬃山地體。成礦區帶位于哈薩克斯坦板塊東段方山口-七角井子-白山堂金、銅、鎳、鎢、錳和釩-磷-鈾成礦帶，白山堂-大紅山鐵、銅多金屬成礦區內。

區域地層屬天山-北山區北山分區。區內出露的地層主要有中震旦統下巖組（）、中震旦統上巖組（）、下石炭統紅柳園組（C1h）、侏羅系上統赤金堡群（J3ch）、第四系（Q）。

下石炭統紅柳園組（C1h）：分布于中部二道紅山以北，呈北西-南東向狹條狀展布，與下伏震旦系多為斷層接觸或被巖體隔開，北西端與下伏震旦系為角度不整合接觸。主要巖性上部以結晶灰巖為主，夾英安斑巖及砂巖；下部為中酸性火山質礫巖、砂礫巖、砂巖夾英安巖。

上侏羅統赤金堡群（J3ch）：在北西部老虎山一帶少量出露，屬隔絕的山間盆地沉積類型，呈北西向延伸，與下伏地層呈不整合接觸。主要巖性為礫巖、砂礫巖夾薄層砂巖。

1.2 構造

區域褶皺構造主要有石板泉北背斜，老虎山傾伏背斜，四道紅山-二道紅山向斜，雞心山南西傾伏背斜。

石板泉背斜：軸向近東西，由中震旦統變質砂巖、千枚巖、板巖等組成，兩翼地層傾角50度左右。沿軸部及南翼有海西中期花崗巖侵入。

老虎山傾伏背斜：位于四道紅山之北，構成老虎山主體。軸向北西，長約7公里，向北西傾沒。主要由中震旦統上巖組硅質大理巖組成，兩翼產狀對稱，傾角75度左右。北翼不整合覆有下石炭統礫巖。

四道紅山-二道紅山向斜：軸向北西西，斷續長約65公里。該向斜僅在二道紅山南東一帶保存較好。由中震旦統上巖組組成，軸部為硅質大理巖，兩翼為變質砂巖、千枚巖、板巖等。兩翼產狀基本對稱，傾角50度左右。向斜軸部的大理巖層位穩定，斷續向北西延伸至大紅山一帶。由于后期四道紅山一帶沿向斜軸發生斷裂使南翼上逆，在大紅山一帶向斜軸部及南翼有巖漿巖侵入，使向斜的絕大部分被嚴重破壞。

雞心山南西傾伏背斜：位于四道紅山南東，軸向北西西，向南東東傾沒，西部被海西中期花崗閃長巖破壞。由于被兩條北東向斷層錯開，軸線成彎曲狀，長約5公里。主要由中震旦統下巖組板巖及千枚巖組成，兩翼為中震旦統上巖組石英巖及變質砂巖。兩翼對稱，傾角45度左右。

區域斷裂極為發育，根據其走向、規模及其相互關系，大致可分為北西（北西西）向、近東西向及北東東向三組，其中以北西（北西西）向斷裂最為發育，形成時間也較早，其它兩組次之。

北西西向斷層：主要為老虎山-石板泉南性質不明斷層（F1），斷續出露長約70公里。主要斷于下石炭統，中部斷于下石炭統與華力西中期花崗巖之間，西部斷于中震旦統之中。兩側地層巖性不一，各處均可見到有1～2米寬的斷層角礫巖。局部斷面產狀190°∠70°，推測為一斷面南傾的逆性斷層。

北西向斷層：主要有兩組，勘查區西南平推斷層（F2），長約16公里，斷層上盤為中震旦統，下盤為下石炭統，兩側巖性不一，有角礫巖帶。二道紅山南平推斷層（F3），長8公里，斷距800米，斷層上、下盤均為中震旦統，見有斷層角礫巖，沿斷層石英脈發育。

近東西向斷層：主要為四道紅山－雞心山逆斷層（F4），斷面產狀200°∠70°，出露長約25公里，斷層上盤為中震旦統，下盤為華力西中期花崗巖，斷續見有斷層角礫巖。

北東東向斷層：主要有兩組，勘查區北側平推斷層（F5），長8公里，斷距1500米，斷層上、下盤均為中震旦統，兩側巖性不一，見有角礫巖（石英巖破碎）。二道紅山北側平推斷層（F6），長11公里，斷層上盤為下石炭統，下盤為中震旦統，兩側巖性不同，并顯著位移。

1.3 巖漿巖

區域巖漿活動頻繁。侵入巖以中酸性巖為主，以巖基或巖株形式產出，基性及超基性巖均呈巖墻（或巖席）產出。巖體的侵入時代主要為加里東期及海西中期。加里東期侵入巖為石英閃長巖（δο3），華力西中期侵入巖要有花崗巖（）、花崗閃長巖（）及輝長巖（）。

區域脈巖較發育，由酸性到基性的脈巖均可見到，其中尤以酸性及中性脈巖分布最為廣泛。主要有輝綠巖脈、閃長玢巖脈、花崗（斑）巖脈石英脈等。

1.4 礦產

礦區位于東天山-北山成礦帶東段，白山堂-大紅山鐵、銅多金屬成礦區內，區域內已知礦床有老虎山鐵礦、梧桐樹溝鐵礦、四道紅山鐵礦、二道紅山含銅磁鐵礦、石板泉銅鐵礦等。

2 礦區地質特征

2.1 地層

石英片巖（Scho）：大面積出露于Ⅰ、Ⅱ鐵礦帶，總體呈北西-南東向展布。深灰－灰黑色，鱗片變晶結構，片狀構造，主要成份為石英、長石、綠泥石、絹云母等。巖石具片理化，零星可見細小的金屬顆粒及片狀金屬體，其中片狀金屬體分布于巖石片理面上。巖石中有弱硅化，石英常呈小的團塊狀不均勻的分布于巖石中，巖石中另有少量的碳酸巖化，主要表現為穿插于巖石中的方解石細脈。

板巖（Sl）：出露于Ⅱ鐵礦帶西側和Ⅲ鐵礦帶，大體呈北西-南東向展布。深灰－灰黑色，細粒粒狀及隱晶質結構，薄層狀，板狀構造。主要礦物成分為長石及隱晶質礦物，巖石板理發育呈薄層狀。巖石裂隙發育，沿板理面及裂隙中充填有大面積的黃鐵礦和磁黃鐵礦。巖石礦化蝕變弱，除黃鐵礦化外未見其它蝕變現象。

云母片巖（Schy）：出露于勘查區西部，呈北西-南東向展布。深灰-灰黑色，鱗片變晶結構，片狀構造，局部呈塊狀構造。主要礦物成分由長石、石英及絹云母組成，巖石硬度小，較破碎，遭受變質程度低。礦化蝕變較弱，僅見有弱的黃鐵礦化等。

灰巖（Ls）：僅出露于Ⅰ鐵礦帶，呈北西-南東向展布。灰色－深灰色，細晶結構，塊狀構造，主要成分為方解石、石英等。巖石表面具浸染狀黃鐵礦化，礦化細密，分布較均勻。

石英巖（SiO）：在勘查區內零星出露，呈北西-南東向展布。灰黑－青灰色，細粒砂狀結構，薄層狀構造及塊狀構造。礦物成份主要為石英、絹云母、泥質、硅質膠結物。巖石發育薄層理、較軟、易碎，沿層理多有鱗片狀黃鐵礦、磁黃鐵礦。巖石裂隙較發育，沿裂隙充填有網狀石英脈，寬約0.1～0.3cm之間。具弱磁黃鐵礦化。

（2）第四系（Qapl）：出露于礦區南部，主要巖性為沖洪積砂、礫石層。

2.2 構造

礦區內以斷裂構造為主。主要出露近東西向逆斷層三條，分別為F1、F2、F3，現將性質特征敘述如下：

F1斷層：性質為壓性逆斷層，長度約900m，寬度30～60m。傾向175°～215°，傾角49°～64°，斷裂蝕變帶主要由灰巖、石英片巖碎塊組成，該斷層控制了Ⅰ礦帶的分布。

F2斷層：性質為壓性逆斷層，傾向165°～203°，傾角48°～70°，長度約900m，寬度20～54m。斷裂蝕變帶主要由花崗閃長巖、片巖、板巖碎塊組成，該斷層控制了Ⅱ礦帶的分布。

F3斷層：性質為壓性逆斷層，傾向170°～197°，傾角48°～65°，長度約390m，寬度12～44m。斷裂蝕變帶主要由花崗閃長巖、板巖碎塊組成，該斷層控制了Ⅲ礦帶的分布。

區內近東西向壓性逆斷層為主要控礦構造，控制了鐵、錳及鉛鋅礦化的分布。

2.3 巖漿巖

區內巖漿巖主要為加里東期石英閃長巖及華力西期花崗巖、花崗閃長巖。

加里東期石英閃長巖（δο3）：呈巖墻侵入于中震旦統下巖組地層，灰色，灰綠色，自形及半自形中粗粒結構，似斑狀結構，塊狀構造。因遭受變質作用使局部巖體具纖狀花崗變晶結構，片麻狀構造。主要組成礦物為長石60%～80%，石英10%～15%，角閃石20%，黑云母3%。

華力西期花崗巖（γ42c）：呈巖基、巖株產出，肉紅色，自形及半自形中粗粒花崗結構，塊狀構造。主要組成礦物為長石65%～75%，石英25%，黑云母3%。花崗巖結晶分異充分，礦物顆粒粗大，一般2～5mm，最大達到10mm。

華力西期花崗閃長巖（γδ42b）：呈巖基、巖株產出，灰色、灰白色，中細粒花崗結構，塊狀構造。主要組成礦物為斜長石約54%，鉀長石15%，石英約20%，黑云母約10%。海西期花崗閃長巖與區內鐵、錳、鉛、鋅礦化有密切關系。

區內脈巖主要有石英脈、閃長玢巖脈、花崗斑巖脈。

石英脈：有東西、北西、北東向三組，以北西及北東向兩組最為發育亦多呈群出現，單脈長數米至數百米不等，寬0.5～10m，色純，呈白色，未見明顯蝕變、礦化現象。

閃長玢巖脈：灰色、灰白色，由它形粒狀斜長石及少量石英和黑云母組成，脈長一般100～500m，寬0.5～1m。

花崗斑巖脈：區內出露一條，走向北西，脈長500m左右，寬1～3m，顏色呈肉紅色，細粒花崗結構、斑狀結構。

2.4 變質作用及圍巖蝕變

區內變質作用有區域變質作用及接觸變質作用。區域變質作用廣泛分布于中震旦統上巖組地層；接觸變質作用在巖漿巖與圍巖的接觸帶處較發育。

區內圍巖蝕變主要有硅化、碳酸巖化、絹云母化、粘土化、角巖化、混合巖化、矽卡巖化等。硅化主要表現為網狀的石英細脈或使巖石硅質成分增高。在蝕變帶中有碳酸巖化，形成方解石細脈，呈灰白色，與褐黑色的礦石組成條帶狀構造。在巖體中有絹云母化及粘土化，多為長石風化所致。在巖體與圍巖接觸帶具角巖化、混合巖化、矽卡巖化。本次工作所發現的Pb、Zn礦化體就產出于石英閃長巖與片理化硅質板巖的接觸帶上。

3 礦體特征

通過地表工程揭露和鉆探工程深部控制，區內自北向南劃分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條鐵礦帶，共圈出8條鐵礦體。

Ⅰ礦帶位于勘查區北部，受F1斷裂構造控制，呈北西-南東向展布，長約900m，共圈出1個鐵礦體，礦體走向延伸較大，厚度較小。

Ⅱ礦帶位于勘查區中部，受F2斷裂構造控制，呈近東西向展布，長約700m，共圈出4個鐵礦體。其中Ⅱ-1、Ⅱ-2為區內主要鐵礦體，礦體厚度較大，呈近東西走向平行排列，與東側Ⅱ-4礦體在走向上呈尖滅再現狀，Ⅱ-3礦體為深部鉆探控制的隱伏礦體。

Ⅲ礦帶位于勘查區南部，呈近東西向展布，長約200m，共圈出3個鐵礦體。Ⅲ-1、Ⅲ-2礦體為地表單工程控制的礦體，呈近東西走向平行排列，Ⅲ-3礦體為深部鉆探控制的隱伏礦體。

4 控礦因素及礦床成因

4.1 礦床成因

礦體受構造與巖漿作用控制，產于華力西期花崗閃長巖體及外接觸帶的構造破碎帶中，控礦構造為北西向主斷裂之次級構造——近東西向斷裂，傾向南，含礦巖性為蝕變碎裂巖。

礦石中主要金屬礦物有磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦，含少量軟錳礦、輝銻礦、閃鋅礦、方鉛礦等，脈石礦物為方解石、石英、白云石，系中低溫熱液礦物，故初步判斷該礦為構造控制下的中低溫熱液充填交代型鐵礦，其中ZK0003在249.5～256.1m處出現多金屬硫化物，推測深部可能有多金屬礦存在。

4.2 找礦標志

（1）構造標志：斷裂構造破碎帶是區內明顯的找礦標志，礦體受構造與巖漿作用控制，產于華力西期花崗閃長巖體及外接觸帶的近東西向斷裂構造破碎帶中，斷裂破碎帶為導礦、容礦構造，礦體嚴格受斷裂構造破碎帶的控制。

（2）地球化學標志：該區基巖出露較好，巖屑測量圈出的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等異常多沿北西向呈帶狀分布，為礦化蝕變帶的顯示。區內地化異常均與已知礦體相對應，是地質找礦的最重要標志。

（3）蝕變標志：區內已發現的礦體均具硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、軟錳礦化、綠泥石化，所以蝕變也是重要的找礦標志。

4.3 礦床內共、伴生礦產綜合評價

礦區內主要礦產為鐵礦，在勘查過程中對礦體主要有用組分鐵進行了詳細控制和勘查，部分樣品分析測試了錳、銅、鉛、鋅的含量，簡單了解了銅、鉛、鋅等伴生有用組分的種類，沒有進行系統的分析測試。根據組合樣分析結果，銅、鉛、鋅、銀、鉬、錫等伴生有益組分含量低，不具工業意義。錳礦只在Ⅲ-1號礦體地表較富，Mn含量3.40～10.36%，深部礦體中Mn含量個別在5.00%以下，大部分不含錳，達不到綜合回收利用價值，因此未按伴生礦估算資源量。

共生礦產為鉛鋅礦、金礦，因礦體規模、厚度小，品位低，均達不到邊界品位，僅為鉛鋅礦化體和金礦化體，不具工業意義，沒有綜合回收利用價值，未估算資源量。

5 結論

普查區位于東天山-北山成礦帶東段，區內已知礦床有白山堂銅鉛礦、石板泉磁鐵礦、大紅山鐵、鉛礦床等，并且區內物、化探異常顯示良好，特別是鉛鋅異常顯示與區域主成礦元素一致，因此對所發現的鉛鋅礦化體應進行深部鉆探工程控制，有望在鉛鋅等多金屬礦的找礦上取得突破。