內蒙古阿拉善右旗卡休他他南成礦帶地質條件研究及找礦方向

王軍 靳寧

摘 要：結合有關的地質資料，根據以往的工作成果，并通過大量的樣品室內巖礦鑒定和成分分析，查明了含礦層特征，并在此基礎上研究分析了成礦地質條件和礦床成因，確立了南成礦帶屬于重熔交代矽卡巖型礦床[1]，為礦山的開拓和進一步外圍多金屬找礦提供了重要依據。

關鍵詞：卡休他他；鐵礦床；成礦地質條件；找礦方向；阿拉善右旗

Research on Geological conditions in the South Mine-forming belt and prospecting direction of Kaxiutata in Alxa Youqi，Inner Mongolia

Wang Jun Jing Ning

（Ningxia Mining Development Exploration Institute，Ningxia Yinchuan 750021，China）

Abstract：According to the results of previous work，and through rock mineral identification and composition analysis of a large number of samples in Laboratory，to identify the characteristics of ore bearing layer，based on the research and analysis of the geological conditions of mineralization and the genesis of the deposit，the establishment of the South of Kaxiutata metallogenic belt belongs to remelting metasomatic Skarn deposit[1]，provide an important basis for mine development and further peripheral polymetallic ore prospecting.Through the above work， the paper has made the following main results and understanding.

Keywords：Kaxiutata，Iron ore deposit，Geological Conditions of Mineralization，Prospecting Direction，Inner Mongolia Alashan Right Banner

1 含礦層特征

內蒙古阿拉善右旗卡休他他鐵礦區南成礦帶含礦層為矽卡巖層，矽卡巖層為輝長巖體沿礦區壓扭性斷裂帶侵入時，輝長巖體與圍巖震旦系絹云母石英千枚巖發生了接觸交代作用，期后輝長巖體及其蝕變圍巖又受到海西晚期中酸性巖漿的再次侵入，發生了同熔改造作用。礦區內多次構造活動和巖漿侵入產生了不同類型的矽卡巖。從南成礦帶帶生產礦井及其補充地質勘探鉆孔的地質調查來看，礦體主要賦存于內接觸帶中，矽卡巖類型主要有石榴透輝矽卡巖類、矽卡巖化石榴透輝石角巖類及重熔交代蝕變巖類。

2 成礦地質條件研究

南成礦帶礦體賦存于震旦紀地層的F5壓扭性斷裂帶及其上下盤，礦體的發育受到了地層、構造、巖漿巖及圍巖蝕變的強烈制約，表現出強烈的磁性異常。成礦與所處的地層條件有著密切的關系外，與后期大地構造運動所出現的構造活動、輝長巖體侵入和后期巖漿侵入及其熱液活動引起的圍巖蝕變，有著密不可分的關系。從根本上看，其成礦機制的核心是多期（次）交代、充填作用和不斷富集[2，3]。

2.1 地層控制

卡休他他鐵礦區內出露的地層是前寒武系震旦紀地層，巖性主要為絹云母千枚巖夾條紋條帶狀大理石（圖1-1）。富含鈣質的震旦紀地層為沿斷裂帶侵入的深源基性巖漿在結晶過程中形成的巖漿熱液，對圍巖所發生接觸交代作用提供了物質基礎。接觸交代作用形成的矽卡巖大面積地分布礦區內，使震旦紀地層分割成零星狀。

2.2 構造活動

礦床的形成過程中，成礦流體的運移和成礦物質的沉淀、定位空間以及其形成的保存條件無不與構造息息相關[4]。卡休他他鐵礦區主體構造線為前寒武紀震旦紀地層組成的近東西向單斜巖層，區域大斷裂延伸至礦區內，表現為近東西向的F5斷裂帶。F5斷裂帶的產狀與地層一致，它不僅控制了南北成礦帶及南成帶上下部礦體的發育特征，同時在南成礦帶礦體賦存狀態上，表現出導礦構造和容礦構造特征。

基性超基性巖漿源處于深部地帶，帶有區域性的深大斷裂F5斷裂帶為礦區內的基性超基性巖體侵入提供了通道。巖漿在侵位過程中，由于所處的地質環境和地層物質條件的差異性，在斷裂帶內及其上下盤次級斷層中形成了不同的巖石類型、圍巖蝕變和礦化特征，表現出容巖容礦構造特征。南成礦帶主要礦體完全受到F5斷裂帶的控制，無論是礦體產狀，還是巖石和礦石的結構構造都體現出構造活動的痕跡。斷裂構造作用又形成受后期巖漿熱液蝕變的角巖，分布于南成礦帶上下部礦體的圍巖中，這充分說明斷裂構造的活動對成礦起主導作用。

2.3 巖漿巖侵入

卡休他他鐵礦區內巖漿巖從基性超基性到中酸性都有發育，與南成礦帶成礦有關的巖漿巖主要是基性輝長巖和后期的中酸性巖，輝長巖體形成后，海西后期的中酸性巖漿的侵入，對輝長巖體進行了重熔交代作用。

輝長巖的巖漿源位于較深部位，深大斷裂F5斷裂帶為其侵位提供了通道條件。輝長巖在侵位過程中，由于巖漿所處的地層巖性條件的差異和巖漿冷凝溫度的變化等，出現了巖石變種，形成了巖相垂直分帶現象。根據礦區南成礦帶不同深度巖石測試結果，在+300m之下為輝長巖，巖石具有典型的輝長結構；在+300m之上為輝長輝綠巖，巖石亦為典型的輝長輝綠結構。基性巖漿富含鈣鎂，巖漿在侵位過程中析出鈣鎂組分，巖漿晚期進入熱液期，攜帶鈣鎂組分與圍巖發生了接觸交代作用，即矽卡巖化作用。海西晚期中酸性巖漿的侵入，對早期的輝長巖體具有重熔交代作用，即在巖石中表現出強蝕變現象。在礦物成分上，輝長巖的暗色礦物細粒化，卻保持了原有礦物的假象，斜長石已鈉長石化，單斜輝石已陽起石化，均體現出重熔交代作用的現象。

2.4 圍巖蝕變

卡休他他南成礦帶的圍巖蝕變可大致劃分為兩個階段，這就是早期基性巖漿冷凝的晚期熱液與圍巖發生的接觸交代作用和海西晚期中酸性巖漿侵入對輝長巖體的重熔交代作用。

在卡休他他礦區內，F5斷裂帶及其次級斷層發育于前寒武紀震旦系絹云母千枚巖夾條帶狀大理巖巖層中，深部基性巖漿沿F5大斷裂帶侵入晚期形成的熱液與震旦系富含鈣質的千枚巖類發生接觸交代變質作用，巖石變質程度相對較淺。在接觸交代作用過程中，來源深部的磁鐵礦被攜帶至相對較淺的部位析出成礦。

海西晚期中酸性巖漿的侵入，對已經冷凝的基性巖體進行了重熔交代改造作用，輝長巖和輝長輝綠巖等發生了強蝕變作用。蝕變巖中出現了變質程度較高的電氣石、堇青石和矽線石等礦物。變質程度高的礦物的出現，表明巖石蝕變強烈和蝕變溫度相對較高，巖石蝕變溫度一般在180℃～600℃。中酸性巖漿的重熔交代作用，使富鐵的暗色礦物鐵質組分再次析出。

3 礦床成因分析

3.1 礦源問題

卡休他他鐵礦區南成礦帶為矽卡巖型礦床，礦源來自于深部的海西早期的基性巖漿。基性巖漿攜帶大量的鐵、銅、鈷等成礦物質組分，當巖漿在適當部位冷凝、結晶時分離出含礦熱液，熱液與圍巖發生了交代作用，形成了矽卡巖[5]。海西晚期中酸性巖漿的侵入，對矽卡巖化巖層再次進行了改造作用，巖石中的礦物表現出強蝕變現象，同時重熔交代作用使鐵等金屬組分析出，故南成礦帶是一個重熔交代矽卡巖型鐵礦。

3.2 成礦作用

海西中期基性巖漿沿F5大斷裂帶上升侵入，在巖漿運移過程中，對斷裂帶及其派生斷裂的圍巖發生了交代作用。當基性巖漿侵位到一定部位時，溫度等條件的變化，巖漿開始冷凝結晶。在巖漿結晶晚期，巖漿分離出巖漿熱液及含礦物質的成礦流體。成礦流體與圍巖發生接觸交代作用，即矽卡巖化過程，在斷裂帶的適當部位沉淀出成礦組分。在矽卡巖化過程中，斷裂帶內的斷層角礫巖發生了強烈蝕變，形成了各種類型角礫巖。南成礦帶生產礦井和補充地質勘探鉆孔的地質調查，礦體圍巖為矽卡巖化石榴透輝石角巖、矽卡巖化簾石石榴透輝角巖和電氣石符山石堇青石黑云母長英角巖等。這些角巖屬于斷裂作用的產物，充分體現了礦體受斷裂帶控制的特征。

海西晚期侵入的中酸性巖漿巖，是海西早期基性巖漿分異作用的產物，中酸性巖體呈巖枝巖株狀分布于矽卡巖層中，主要巖石為二長巖和正長巖。

中酸性巖體的侵入，對早期的輝長巖體和（或）輝長輝綠巖體具有重熔交代（圖1-2）作用。從圖1-2可以看出，交代正長巖呈巖枝狀侵入輝長巖中。輝長巖已發生強烈蝕變，巖石表現為變余輝長結構。斜長石強烈鈉黝簾石化，受到強烈改造，僅保留了斜長石的板柱狀外形。暗色礦物他形晶出現塑性變形，輝石出現細粒化，沿輝石顆粒邊緣出現被角閃石交代、角閃石又被褐紅色黑云母所交代的現象，并伴生磁鐵礦的析出（圖1-2）。正長巖主要礦物為交代條紋長石（被微斜長石所交代），其次是斜長石，二者含量比例為2：1～3：1，石英含量很少。

圖1-3顯示了交代石英二長巖侵入黑云角閃透輝角巖。交代石英二長角巖為半自行-他形粒狀結構，條紋長石交代斜長石，斜長石為變晶結構，石英分布長石顆粒之間，角閃石和黑云母為早期礦物殘余。角閃黑云透輝角巖為變晶結構，變晶角閃石顆粒略粗，局部含有長英質組分，可見碎屑和晶屑變晶。

圖1-4為蝕變碎裂磁鐵閃石巖，巖石表現為柱狀變晶結構和碎斑結構，角閃石為富鐵的鈉鐵閃石，角閃石為早期巖漿結晶形成的，發生了強烈蝕變。角閃石受到蝕變和碎裂化的過程中析出鐵質組分。

海西晚期中酸性巖的侵入及其后期構造活動所形成的巖脈，對基性巖體及矽卡巖化帶進行了多次重熔交代作用。在重熔交代過程中，使基性巖和矽卡巖所含鐵及其他金屬組分從中析出，并在適當部位富集沉淀成礦，故巖石中礦物所表現出的多次蝕變現象，充分顯示了南成礦帶屬于重熔交代矽卡巖型鐵礦的特征。

4 找礦方向

卡休他他鐵礦南成礦帶的成礦母巖是輝長巖體，礦源為基性輝長巖體侵入時所攜帶，矽卡巖化和重熔交代作用，形成了鐵（銅鈷）隱伏鐵礦床。根據大地構造背景的分析，區域地質和礦區地質的對比，南成礦帶礦體賦存狀態的深入研究，得出如下結論及找礦方向。

⑴ 卡休他他鐵礦區位于華北板塊西北陸緣凹陷帶內，古老的華北板塊經歷了地質史上的歷次大地構造運動[6]。大地構造運動引發了區域和礦區內的斷裂構造的發育和巖漿活動，為卡休他他鐵礦的形成提供了動力基礎。

⑵ 區域性的F5斷裂屬于前寒武紀所形成的深大斷裂帶，該斷裂帶經歷了震旦紀之后的歷次構造運動。斷裂帶控制著區域和礦區內的地層發育，造成了區域和礦區內古生代之后地層的大量缺失。礦區內除第四系外，僅出露前寒武紀震旦系淺變質的千枚巖類和夾條帶狀大理巖板巖類。

⑶ F5深大斷裂帶的存在，為深部巖漿上升、運移和侵位提供了通道及結晶空間。F5深大斷裂帶及其次級斷裂控制著巖漿巖和礦體的發育，斷裂帶內發育有大量的斷層角礫巖和斷層泥，斷層角礫巖表現出強烈蝕變現象；斷層泥十分發育，通常斷層泥具有良好的含礦性，是金及多金屬礦賦存的有利載體，應當引起注意。

⑷ 礦區內的輝長巖體是海西中期深部基性巖漿沿F5深大斷裂帶上升和侵位的產物。輝長巖體在垂向上表現出巖相分帶性，深部為輝長巖，中淺部位為輝長輝綠巖，這并非基性巖漿分異形成的，而是巖漿在侵位時所處的地質環境差異性所致。相反，海西晚期中酸性巖體為巖漿不斷侵入發生的巖漿分異作用產物。

⑸ 輝長巖是鐵礦的成礦母巖，輝長巖體在結晶晚期析出鈣鎂組分進入熱液，熱液與圍巖發生了接觸交代作用，形成了礦區的矽卡巖型鐵礦床。多期次多階段不同類型的巖漿侵入活動，使早期輝長巖體和輝長輝綠巖體發生了強烈蝕變作用，故形成了重熔交代矽卡巖型礦床。

⑹ 輝長巖體和輝長輝綠巖體及圍巖的矽卡巖化作用和重熔交代作用，南成礦帶巖石表現出強蝕變巖的特點。與成礦有關的蝕變作用主要為巖石的透輝石矽卡巖化，常見的巖石為矽卡巖化石榴透輝石角巖、矽卡巖化石榴鈣鐵輝石角巖、石榴石透輝石角巖、矽卡巖化透輝石角巖及含電氣石符山石堇青石黑云母長英角巖。

⑺ 南成礦帶主礦體賦存于F5深大斷裂帶的230m～280m部位。斷裂帶內的巖石發生了重熔交代作用，礦體圍巖表現出強烈蝕變。南成礦帶上部礦體受到F5深大斷裂帶的次級斷裂控制，整個南成礦帶表現為斷裂成礦和控礦，礦體主要賦存于內接觸帶中。

⑻ 根據南成礦帶成礦和控礦的特點，追索F5深大斷裂帶在礦區內的展布方向；依據物探磁異常掃面，尋找輝長巖體和輝長輝綠巖體發育地段，查明控礦的F5深大斷裂帶和次級斷裂延伸部位、檢驗斷層泥和斷層角礫巖的含礦性，進一步研究這些標志性的地質現象，是南成礦帶乃至整個礦區和外圍鐵及多金屬找礦的方向。

參考文獻

[1]趙一鳴，林文蔚. 中國矽卡巖礦床[M]. 北京：地質出版社，2012：144-178

[2]黃華盛. 矽卡巖礦床的研究現狀[J]. 地科前緣—中國地質大學（北京）.1994.1（3～4）：105～111.

[3]Einaudi M T，Meinert L D and Newberry R T. 1981. Skarn deposits [J] . Econ. Geol.，75th Anniv.，317～391.