甘肅省臨澤縣板凳溝鐵礦地質特征及成礦條件淺析

王作剛，羅天風，岳海龍

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

板凳溝鐵礦地處北山山脈大青山炭路坡一帶，行政區劃隸屬臨澤縣管轄，交通方便，海拔在1800m～2040m之間。研究區內工作程度低，2018年，甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院在區內開展了地質勘查工作，通過1：5000地質正測、1：2000地質正測、1：1000高磁剖面測量、槽探、鉆探等工作，研究區內共圈定磁鐵礦礦體7條，單工程厚度1.28m～10.29m，TFe平均品位25.08%～40.94%。筆者通過對區內地質特征總結，對礦床成因進行了簡要分析，對下一步找礦工作提供提供了理論依據。

1 區域地質背景

礦區大地構造位置位于華北地層大區、阿拉善地層區，地處龍首山裂谷帶。區域上地層殘缺不全，總體呈北西—南東向展布。出露的地層主要有太古宇—早元古界龍首山巖群（ArPtL）、侏羅系中間溝組、古近系白楊河組及第四系全新統[1]。巖漿活動頻繁，以加里東期最強烈，華力西期次之，酸性巖最為發育，巖體規模不等，呈巖株、巖脈產出；超基性巖次之，呈巖墻、透鏡體、巖脈產出，巖體侵入于龍首山巖群，被侏羅系、白堊系、古近系不整合及被第四系覆蓋。構造活動強烈，構造形態明顯受大青山北沖斷層控制，其中北西—南東向的區域性斷裂控制了區內地層、巖漿巖的展布。礦區區域上位于龍首山鎳、銅、鈷、鉑族、鉛鋅、鐵錳、磷、鈾成礦帶、臨澤窯泉—東小口子鉛鋅、鐵、錳成礦區。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區地層比較簡單，所見的地層主要為太古宇—早元古界龍首山巖群（ArPtL），大面積展布于礦區東南部和北部。地層由于侵入巖影響，局部產生接觸交代及混合巖化作用，出露巖性主要為黑云斜長片麻巖，局部夾大理巖薄層或透鏡體，構成一單斜構造，地層中穿插有輝長巖脈。

2.2 巖漿巖

礦區巖漿巖極為發育，從酸性至超基性均有，從深成巖體至派生脈巖均有產出，主要有加里東晚期的花崗閃長巖、閃長巖及閃長玢巖，華力西晚期的角閃石巖、角閃輝長巖等。其中，角閃石巖侵入于加里東晚期的閃長巖體中，其下部或深部為巖漿分異作用形成的中粒—粗粒含磁鐵礦角閃石巖，含磁鐵礦達5%～20%，有時可達25%，多為礦體的直接圍巖，與礦體呈漸變關系[2]。礦體以呈似層狀產出為主，垂向上有明顯的下粗上細的韻律層，在每個韻律層的底部一般礦體相對較厚、品位較富。區域性斷裂構造控制著該套巖體的產出和分布，也控制著鐵礦體的形成。

2.3 構造

礦區構造比較簡單，斷裂構造不發育，主要為裂隙構造類型，期次較多，裂隙性質以張性為主，部分以壓性及剪切性質，部分裂隙控制著貫入型磁鐵礦的分布，少數晚期裂隙構造錯斷或位移，造成了礦體破壞和錯位現象。

2.4 地球物理特征

礦區于7線、5線、3線、1線、0線、2線及4線測制了7條1:1000高精度磁法剖面。

從高精度磁測△T二度半磁剖面聯合反演剖面結合地質資料綜合分析，磁異常呈帶狀分布，異常曲線對稱，異常地段見采坑、渣堆，采坑中見磁鐵礦體，磁性較好。地質查證3線以西、2線以東礦體向北西—南東延伸且逐漸變薄并尖滅，故5—7線和2—4未發現磁異常，與地質結果相吻合。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

板凳溝鐵礦區礦體賦存于華力西晚期角閃石巖中，巖體以不規則狀巖株產出，巖相變化復雜，分異明顯，鐵礦體的形態、產狀主要受巖體控制，礦體與圍巖呈漸變過渡的關系。礦區內共圈定鐵礦體7條，其中Fe5礦體規模相對較大，地表礦體主要出露于2線—3線一帶，傾角多在80°左右，礦體厚度1.29m～17.62m，TFe平均品位25.22%～39.80%。主要礦體特征如下：

Fe5分布于1線—0線，呈似層狀，圍巖為角閃石巖，礦體總體走向為北西向，長370m,傾向214°～35°,傾角79°～88°,平均厚度8.52m,平均品位33.54%，礦體整體形態為一個北西端閉合的U型。根據U型軸線將礦體劃分為北翼和南翼，現將兩翼特征簡述如下：

Fe5北翼：分布于礦區1線—0線，共有5個工程控制。礦體呈似層狀，長度166m左右，傾向182°～214°左右，傾角在79°～85°之間，總體傾角75°左右，鉆孔沿傾向控制礦體最大斜深為168.74m（1線），埋深標高在1948.51m～1779.77m之間。單工程礦體厚度在1.29m～8.18m之間，平均厚度3.11m，厚度變化系數為59.90%；單工程礦體TFe平均品位在29.91%～39.80%之間，礦體平均品位為34.79%，品位變化系數12.79%。礦體頂、底板圍巖為灰黑色角閃石巖或角閃輝長巖。

Fe5南翼：分布于礦區1線—0線，共有5個工程控制。礦體呈似層狀，長度184m左右，傾向35°～88°左右，傾角在80°～88°之間，總體傾角85°左右，鉆孔沿傾向控制礦體最大斜深為188.50m，埋深標高在1952.07m～1763.52m之間。單工程礦體厚度在5.64m～18.77m之間，平均厚度12.51m，厚度變化系數為48.74%；單工程礦體TFe平均品位在25.22%～38.99%之間，礦體平均品位為33.14%，品位變化系數13.84%。礦體頂、底板圍巖為灰黑色角閃石巖或角閃輝長巖。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

礦石礦物較為單一，主要有磁鐵礦、黃鐵礦及赤鐵礦等。礦石中可見脈石礦物主要有普通角閃石、斜長石、綠泥石、透閃石、蛇紋石等。

3.2.2 礦石結構構造

礦石的結構主要為中細粒半自形柱狀結構、細粒半自形柱狀結構、它形晶粒狀結構、輝長結構等。礦石的構造主要為塊狀構造、稠密浸染狀構造，其次有稀疏浸染狀構造、星散浸染狀構造。

3.2.3 礦石化學成分

礦石的主要有用組分為鐵，原礦伴生有益組分主要為五氧化二釩、二氧化鈦及微量錳、鈷等，伴生有害組分有硫、磷及微量銅、鉛、鋅、錫、砷等，造渣組分有鈣、鎂、鈉、鉀、硅、鋁的氧化物。

3.2.4 礦石類型

礦石自然類型為角閃石巖型磁鐵礦礦石一種類型。礦石工業類型全部為“需選礦石”。

3.2.5 礦石圍巖

礦體的頂底板圍巖與夾石均為磁鐵礦化角閃石巖，與礦體呈漸變關系，其礦物成分、化學成分及其變化特征與鐵礦石基本相同[3]。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

4.1.1 控礦因素

（1）巖漿巖控礦。

鐵礦體均產于華力西晚期角閃石巖內，巖體形態呈巖株狀，規模在0.05km2，一般是成礦巖體規模大，成礦規模也相對較大，巖體分異程度好，基性程度高的巖體對成礦比較有利。巖石結構一般為它形—半自行粒狀結構、輝長結構等。礦物組合主要為鐵鎂礦物和硅鋁礦物，且暗色礦物大于淺色礦物，多具蛇紋石化、纖閃石化、綠簾石化等。

（2）構造控礦。

區域性斷裂構造控制著基性—超基性巖體的產出和分布，也控制著鐵礦的形成。

4.1.2 礦床成因

（1）構造環境。

龍首山地區古生代陸內裂谷帶構造環境有利于巖漿型釩鈦磁鐵礦帶和銅鎳成礦帶分布的區域地質背景。龍首山裂谷帶是板凳溝角閃石巖體產出的構造空間，而角閃石巖體是本區鐵礦產出的定位空間。

（2）成礦巖漿分異。

華力西晚期角閃石巖：具有形成堆積構造和韻律層發育的特點，即工業礦體與礦體以稠密浸染與稀疏浸染狀礦石有序排列，不同韻律層中礦石品位有著明顯差異，其特點均是結晶分異過程中重力起主導作用的結果。華力西晚期是板凳溝礦床主要成礦期，形成了規模相對較大、品位中等、貧—較富的礦體，一般TFe含量為20%～30%。

綜上所述，板凳溝鐵礦屬以巖漿分異作用為主的磁鐵礦床。

4.2 找礦標志

（1）華力西晚期的角閃石巖是尋找此類礦床的前提。

（2）角閃石巖的深色蝕變帶(類青盤巖化帶)是近礦的圍巖蝕變標志。

（3）物探磁異常是此類礦床的間接找礦標志。

5 結論

板凳溝鐵礦區礦體賦存于華力西晚期角閃石巖中，鐵礦體的形態、產狀主要受巖體控制，礦體與圍巖呈漸變過渡的關系，礦體呈似層狀，整體形態為一個北西端閉合的U型，礦體總體走向為北西向，傾角較陡，礦石自然類型為角閃石巖型磁鐵礦礦石。初步認為板凳溝鐵礦礦床成因屬以巖漿分異作用為主的磁鐵礦床。