鐵匠溝鎢礦地質特征及找礦方向研究

祁振輝

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 蘭州 730000）

1 地質概況

礦區處與祁連山西端和阿爾金山東段，屬高山區。海拔一般在3000～4000m，最高山峰為4700m。山勢切割劇烈，相對高差為500～1000m。位于阿爾金山山脈與祁連山山脈的交接部位。是一個多期的構造體系，主要有一鳴沙山弧形緯向構造帶（Ⅰ）；祁呂弧形褶帶（Ⅱ—Ⅳ）；阿爾金山弧形褶帶（Ⅴ。Ⅶ）；阿祁弧形褶帶（Ⅵ）。如圖1所示。

圖1 交通位置圖

1.1 區域地層

區內第四系分布極廣，亦較發育。除前震旦亞界、長城系、震旦系、中新統出露較好外，寒武系、志留系、石炭系、三疊系、侏羅系以及上新統分布極為零星。

1.1.1 前震旦亞界敦煌群（AnZdn）

前震旦亞界敦煌群出露于大泉—南湖一帶，呈近東西走向的帶狀展布，至下而上劃分為三個巖組：

第一巖組（AnZdna）僅見于石板墩東，由黑云斜長片麻巖、混合質黑云斜長片麻巖、黑云石英片巖、二云片巖、黑云二長片麻巖及少量的均質混合巖組成。

第二巖組（AnZdnb）主要分布在石板墩東一帶，黨河水庫亦有零星出露，于下伏巖組為整合接觸。以厚層大理巖、白云質大理巖、含石墨大理巖、透閃石大理巖為主，夾黑云斜長片麻巖及斜長角閃片巖。

第三巖組（AnZdnc）集中分布在大泉——南湖東山一線，構成向斜核部，與中巖組為斷層接觸，關系不清。以黑云斜長片麻巖、含榴石黑云斜長片麻巖為主，夾少量斜長角閃片巖及榴石矽線二云中長片麻巖。

1.1.2 長城系黨河群 (Zcdh)

地層為一套中深變質巖系，集中分布在肅北縣、阿克塞縣一線以南，呈狹長的帶狀構成中祁連山和阿爾金山的主體。黨河群根據其巖性分布可劃分為上、中、下三個巖組，本區缺失下巖組。

下巖組（Zcdha）：分布面積比較廣泛，往往構成背斜核部。由透輝石變粒巖，灰黑色黑云斜長片麻巖，方柱透輝大理巖，灰綠色透輝斜長片麻巖組成。

中巖組（Zcdhb）：與下巖組呈整合過渡關系。由深銀灰色含石榴白云石英片巖，含矽線二云石英片巖，深灰色含石榴二云石英片巖，灰黑色含石榴黑云石英片巖組成。

上巖組（Zcdhc）：分布比較局限，與中巖組呈整合過渡關系。由灰——灰黑色條帶狀白云巖，硅質白云巖以及乳白色厚層白云巖組成。

1.1.3 震旦系多若諾爾群(Zzdr)

震旦系多若諾爾群主要分布在長城系兩側，與長城系黨河群均表現為斷層接觸。其北側因受扭性斷層和壓扭性沖斷層的破壞，呈階梯狀斷續分布。南側呈狹長帶狀分布在后塘以北。

根據其巖性可劃分為上、中、下三個巖組。

下巖組（Zzdra）：主要分布在拉排溝、半鄂博圖以及后塘以北一帶。與長城系黨河群為斷層接觸。巖性為灰色泥質板巖，灰綠色片理化粉砂巖，片理化玄武巖等組成。

中巖組（Zzdrb）：主要分布在二道水、半鄂博圖溝以及五個泉子溝腦以東一帶，與下伏下巖組為整合接觸。巖性為墨綠色片理化蝕變輝石玄武巖，層狀塊狀杏仁狀玄武巖，玄武質集塊巖以及中基性含火山角礫熔巖凝灰巖組成。

上巖組（Zzdrc）：主要分布在二道水和半鄂博圖溝一帶。與中巖組為整合接觸。由灰綠色千枚狀粉砂質板巖，粉砂泥質板巖以及硬砂質石英砂巖組成。并夾有大理巖。

1.2 構造

礦區位于阿爾金山山脈與祁連山山脈的交接部位，區域上受阿爾金走滑斷裂的影響，構造線總體走向為北東－南西向，區內褶皺、斷裂構造十分發育，也是控制區內重要礦產的主要因素。主要構造帶有：鳴沙山緯向斷裂帶、阿爾金山弧形褶帶、阿祁弧形褶帶。

1.3 侵入巖

約占650km2，占全部基巖面積的三分之一左右。巖石類型齊全，但其發育程度差異懸殊，其中以中酸性巖石最為發育，次之為中性巖。基性、超基性巖石出露雖廣，但規模不大，一般多呈脈狀或巖株產出。

上述巖石類型的齊全程度，反映出本區巖漿活動是比較頻繁的，具有多期次的特點。根據己知資料分析，區內巖漿巖與地質構造的關系極為密切，構造運動不但控制了巖槳活動，而且巖漿巖的展布和形變也明顯地受地質構造制約。

2 礦區地質

2.1 礦區地層

主要出露地層為震旦系多若諾爾群下巖組地層。

2.1.1 綠片巖（LP）

巖石呈黃綠－暗綠色，花崗鱗片變晶結構，片狀構造。主要礦物成分：綠泥石、綠簾石、石英、另外具少量的鈉長石和黃鐵礦等。是礦區主要巖性之一。

2.1.2 絹云石英片巖(JSP)

巖石為灰－淺灰色，細粒鱗片變晶結構，片狀構造，局部可見千枚狀構造。主要礦物成分：石英、絹云母，此外有少量綠泥石、綠簾石。

2.1.3 大理巖（Mb）

淺灰色、灰白色－黃白色，細粒變晶結構、塊狀構造。主要礦物成分：石英、方解石、透閃石、白云石、陽起石，此外有少量絹云母、綠泥石、孔雀石。是礦區主要含礦巖性。巖石中斷裂、小裂隙發育，小裂隙被后期石英細脈、方解石細脈充填，同時可見有褐鐵礦化、孔雀石化。

2.1.4 大理巖化灰巖

灰白色，網狀花崗變晶結構，塊狀構造，主要礦物為白云石、方解石。

從礦區采集6件碳酸鹽巖氧化物分析（見表1）可以明顯地看出，巖漿成因的碳酸巖與正常生物化學沉積形成的灰巖在氧化物含量上有著較明顯的差異，前者富鐵、鎂，特別是MgO的含量是后者的幾倍到十幾倍，表明其巖漿為堿性玄武巖巖漿由于壓力降低而派生的碳酸巖巖漿，一件樣品SiO2含量高達63.91%，是由于后期熱液活動所致。

再者，巖漿成因的碳酸巖在野外產出狀態，在個別地段明顯呈侵入狀態產出于圍巖中，而且成巖礦物結晶程度高，粒度大，結構較為松散，作為礦區白鎢礦的主要賦礦巖性，有利于物質交換而利于成礦，這與礦區的成礦特征是一致的。

表1 碳酸鹽巖氧化物分析結果表 （單位：wt%）

2.1.5 石英巖

石英巖一般呈灰白色，粒狀變晶結構，塊狀構造，主要礦物為石英、絹云母、白云母。另外見有少量方解石及綠簾石。

2.1.6 矽卡巖

在礦區分布較廣，是礦區的主要賦礦巖性，常與斷層（斷裂）相伴產出，幾乎形影不離，呈層狀、條帶狀、透鏡狀產出。礦區內矽卡巖為石榴石矽卡巖，是鐵匠溝鎢礦床礦體的主要含礦巖石。鐵匠溝礦區的矽卡巖一般呈灰褐－灰綠色，粒狀變晶結構，塊狀構造，主要礦物為鈣鋁石榴石，透輝石、透閃石，綠簾石，螢石，方解石等。

矽卡巖作為礦區的主要賦礦巖性，與白鎢礦成因關系密切，對于矽卡巖型白鎢礦來說，矽卡巖是白鎢礦成礦的必要而非充分條件，也就是說矽卡巖中不一定有白鎢礦產出，但白鎢礦產出的地段必定有矽卡巖存在。

2.2 礦區構造

礦區斷裂構造較發育，按走向劃分為北西－南東向、北東－南西向、近東西向三組，北東向組最發育且為控礦構造，北西－南東向、近南北向斷裂對礦體具有一定的破壞作用，但影響不大。

2.3 巖漿巖

巖漿巖主要出露于礦區東南側，呈巖基產出，時代上屬加里東晚期，其特點是：巖漿活動強烈，脈動頻繁。巖性上以酸性巖為主，主要巖石類型為花崗閃長巖。從區內巖漿巖分布的廣泛性以及與含鎢層位的接觸配套性，本身與鎢礦分布的相關性看，尋找熱液型鎢礦有很好的條件。

2.4 圍巖蝕變

礦區圍巖蝕變以接觸熱液蝕變為主。有青盤巖化、矽卡巖化、云英巖化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化等。而與礦化有關的主要為矽卡巖化、云英巖化、硅化、青盤巖化、絹云母化等。

2.5 礦床地球化學特征

鐵匠溝鎢礦，其微量元素地球化學特征具有親銅、親石、親鐵元素共存，元素組分復雜，既有火山沉積地球化學特征，又有巖漿熱液后期改造地球化學特征。

根據收集到的資料W、Mo等元素在區內形成原生暈異常， 其特征為：Mo含量 1×10-6～200×10-6，劃分兩級濃度帶，一級濃度帶Mo含量6×10-6～30×10-6，分布于花崗巖主體和火山巖中，異常呈北東向橢圓狀；二級濃度帶Mo含量大于30×10-6，有3個小異常組成，呈北東向斷續分布在火山巖及二長花崗巖內，規模較大的異常長約700m，寬約400m，濃集中心與地表鎢、鉬礦化體位置對應。W 含量在 20×10-6～30×10-6之間，以含量 20×10-6～100×10-6和大于100×10-6圈定的兩級濃度帶與鉬元素的兩級濃度帶位置對應。

綜上所述，鎢鉬等元素異常強度高、規模大、分帶性明顯，具有明顯的濃集中心，濃度衰減呈有規律變化，說明在成暈過程中有一個良好的環境，有利于元素的遷移和富集。

3 礦床地質

3.1 礦體特征

通過本次普查工作，鐵匠溝鎢礦床共圈定出一條鎢礦體，即一號礦體。

一號礦體：地表有九個工程控制，品位0.281%，礦體呈不規則脈狀體。

3.2 礦石物質組成

鐵匠溝礦床礦體礦物成分相對較為簡單，金屬礦物的主體是白鎢礦、錫石，其次為少量輝鉬礦以及黃銅礦和黃鐵礦。

3.3 礦石結構、構造

礦石結構主要為自形—它形粒狀結晶結構、自形半自形粒狀結晶結構、包含結構。礦石構造主要為浸染狀構造、細脈狀構造、團塊狀構造。

3.4 圍巖蝕變

礦區內礦床圍巖蝕變發育，種類較全，且以接觸熱液蝕變為主。有矽卡巖化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化等。而與礦化有關的主要為矽卡巖化、硅化、絹云母化等。

矽卡巖化在礦區廣泛發育，基本上沿高鈣巖層蝕變，表現為以線型蝕變為主，與白鎢礦化關系密切，強烈時則形成各種矽卡巖。矽卡巖不是單一的蝕變體，往往疊加硅化、綠泥石化、綠簾石化等蝕變，致使含礦矽卡巖呈堅硬致密塊狀巖石。蝕變強烈時則形成條帶狀，淺色條帶由石榴石、白鎢礦、石英、方解石等組成，暗色條帶則由綠泥石、綠簾石、透閃石等組成，說明在鎢成礦過程中蝕變是引起礦物成份發生活化、遷移的根由。

4 礦床成因、找礦標志及找礦方向

4.1 礦床成因、找礦標志

礦床成因屬接觸高溫熱液成因型礦床。成礦主要受斷裂構造控制，礦體的規模、形態、產狀與斷裂構造關系密切。裂隙對礦化的分布與富集也有重要的控制作用。通過對礦床含礦構造全面仔細觀察研究，證實裂隙加巖性是基本的成礦條件。

找礦標志：

1）震旦系多若諾爾群地層中的綠片巖、矽卡巖化大理巖等高鈣質巖層是最直接的賦礦層位找礦標志。

2）在賦礦層位中斷裂構造的交匯部位是尋找富大鎢礦體的有利部位。

3）在富含高鈣質巖層中微裂隙密集發育地段也是尋找鎢礦的有利地段。

4.2 找礦方向

1）應在花崗閃長巖體內、外接觸帶尋找鎢礦體。

2）震旦系多若諾爾群地層中的綠片巖、矽卡巖化大理巖。

3）矽卡巖化與白鎢礦化關系密切。