青海省格爾木市球路奧窩頭鐵多金屬礦礦床地質(zhì)特征及成礦成因

冶玉花，馬 英，趙俊芳

(青海省有色第一地質(zhì)勘查院 青海省隱伏礦勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810007)

全球鐵礦石資源相當(dāng)豐富，鐵礦石資源總量估計(jì)超過8 000億t(礦石量)，含鐵量超過2 300億t，未來尚有很大的發(fā)現(xiàn)潛力。美國地質(zhì)調(diào)查所2007年公布數(shù)據(jù)顯示，世界鐵礦石儲(chǔ)量為1 900億t，儲(chǔ)量基礎(chǔ)為3 400億t；鐵金屬儲(chǔ)量為730億t，儲(chǔ)量基礎(chǔ)為1 600億t，靜態(tài)保證年限超過百年，長期供應(yīng)有保證。世界鐵礦資源集中在少數(shù)國家和地區(qū)，集中度較高。

我國的鐵礦石資源可以概括為資源分布廣、礦石品位低、多金屬礦較多、礦區(qū)規(guī)模小、儲(chǔ)量占資源總量的比例低等特點(diǎn)[1-5]。從資源總量上看，有3個(gè)顯著特點(diǎn)：①新增資源儲(chǔ)量大幅度下降；②儲(chǔ)量增長滯后于消耗速度；③保有儲(chǔ)量總體呈下降趨勢(shì)。我國的鐵礦資源對(duì)鋼鐵工業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)的保證程度相對(duì)較低，受國際供應(yīng)商的控制程度大，對(duì)貿(mào)易價(jià)格的制定缺乏話語權(quán)。在國際壟斷依然存在且不斷加劇的情況下，資源安全問題凸現(xiàn)。為改變中國鐵礦資源的被動(dòng)局面，必須建立中國鐵礦資源戰(zhàn)略保障體系；必須“走出去”加快境外開礦步伐，加大權(quán)益進(jìn)口礦額度，創(chuàng)建國際鐵礦石市場(chǎng)新格局；必須加大國內(nèi)鐵礦資源勘查力度，加大國內(nèi)鐵礦開發(fā)利用規(guī)模，以抵御進(jìn)口礦的競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，還要大力發(fā)展鋼鐵新工藝及高端節(jié)材產(chǎn)品，鼓勵(lì)在境外建設(shè)鋼鐵企業(yè)，并提高廢鋼鐵回收供應(yīng)能力，從開源和節(jié)流兩方面采取有效措施[6-10]。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

球路奧窩頭礦區(qū)在地貌上屬山前小盆地，C1、C2磁異常區(qū)被第四系覆蓋，厚度10～64 m，區(qū)內(nèi)出露巖性較簡(jiǎn)單，礦點(diǎn)西北段、東段和南段出露華力西期的花崗閃長巖和零星出露一些早古生代奧陶—志留紀(jì)灘間山群地層，C1、C2磁異常區(qū)鉆探工程揭露的地層為灘間山群地層。

1.1 地層

1.1 灘間山群(OST)

礦區(qū)內(nèi)地表出露和鉆探揭露奧陶—志留紀(jì)灘間山群火山巖組(OST2)和碳酸鹽巖組(OST3)地層。

(1)石學(xué)特征。火山巖組(OST2)主要分布在礦區(qū)中北部，其巖性主要為蝕變安山質(zhì)玄武巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r等中基性火山巖，夾少量泥質(zhì)板巖、粉砂巖、硅質(zhì)巖組成。地層傾向約30°，傾角40°～60°。①蝕變玄武巖。是礦區(qū)主要地層，也是主要含礦巖性，在礦區(qū)中部分布最廣，厚度變化較大，最大在215 m以上，蝕變較強(qiáng)，其巖性特征：灰—灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部碎裂構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。礦物成分：斜長石占60%，輝石占30%，角閃石占10%，少量綠泥石、方解石、黃鐵礦等共占10%。巖石由于受區(qū)域擠壓性構(gòu)造影響，綠泥石化極強(qiáng)。與上下伏巖層呈整合接觸，與侵入巖呈侵入接觸關(guān)系。②英安質(zhì)凝灰?guī)r。大面積分布于礦區(qū)中北部，厚度最大在130 m以上，主要與侵入巖呈侵入接觸關(guān)系，局部巖體中呈透鏡狀分布；其巖性特征為：灰白色，巖屑凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，假流紋構(gòu)造。礦物成分：巖屑占40%左右，呈粒狀，大小在1 mm×1 mm～1 mm×2 mm，具有壓扁拉長而定向排列的特征；凝灰質(zhì)占55%左右，另有少量硅質(zhì)、方解石、綠泥石、磁黃鐵礦、黃鐵礦等。③粉砂巖。與泥巖互層，主要在鉆孔中呈層狀，透鏡狀分布，厚度2～45 m；巖性特征：青灰色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。礦物成分：粉砂質(zhì)占90%以上，泥質(zhì)、硅質(zhì)占少量。④碳酸鹽巖組(OST3)。通過鉆孔揭露，主要在礦區(qū)中部呈透鏡狀分布，主要巖性為結(jié)晶灰?guī)r，蛇紋石化大理巖。結(jié)晶灰?guī)r為灰—灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。礦物成分：方解石占90%左右，硅質(zhì)占5%左右，綠泥石、碳酸鹽雜質(zhì)、磁鐵礦、磁黃鐵礦等共占5%左右。⑤蛇紋石化大理巖。灰白色夾灰綠色，深綠色，變晶結(jié)構(gòu)，斑雜構(gòu)造。礦物成分：方解石占60%左右，蛇紋石占20%左右，粉砂質(zhì)占10%左右，硅質(zhì)、綠泥石、磁黃鐵礦等共占10%。

(2)巖石化學(xué)特征。本次工作采集了21件巖石全分析樣品，分析結(jié)果表明，中基性的凝灰?guī)r、安山巖、閃長巖中Fe2O3含量在7.16%～18.25%，對(duì)應(yīng)的TFe和FeO含量分別為5.12%～12.34%和4.87%～12.54%，Al2O3含量在9.72%～13.44%。在中酸性的英安質(zhì)凝灰?guī)r、花崗巖及結(jié)晶灰?guī)r中，F(xiàn)e2O3、Al2O3含量較低，但CaO、MgO的含量相對(duì)較高；在中基性的火山巖中，多金屬元素(Cu、Pb、Zn等)的含量分布比偏酸性的巖性及結(jié)晶灰?guī)r中分布含量高，說明中基性的火山巖為礦區(qū)鐵多金屬的含礦母巖。

1.1.2 第四紀(jì)(Q)松散堆積物

第四紀(jì)(Q)松散堆積物在礦區(qū)內(nèi)廣泛分布，面積占70%以上。覆蓋于山坡上的主要為松散的坡積風(fēng)積砂土；平灘地區(qū)主要為混合有礫石的松散砂土，現(xiàn)代河溝中主要為洪積、沖積礫石。

1.2 構(gòu)造

礦點(diǎn)地層呈單斜構(gòu)造，近東西走向、傾向北，傾角40°～60°，鉆孔內(nèi)成礦后期斷裂、解理發(fā)育，多為北西向的壓扭性斷裂，斷面多向北東傾斜，傾角多在60°左右。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖主要為中三疊世、爾格頭序列灰白色細(xì)粒石英閃長巖(T2δο)和中泥盆世哈是托序列灰白色中細(xì)粒角閃花崗閃長巖(D2γδ)，巖體長軸方向以北西、北西西向?yàn)橹鳎蕩钫共肌Ｆ渲校B世和爾格頭序列灰白色細(xì)粒石英閃長巖(T2δο)主要分布在礦區(qū)西北角和東北部，以巖基狀產(chǎn)出。中泥盆世哈是托序列灰白色中細(xì)粒花崗閃長巖(D2γδ)主要分布于礦區(qū)南部，以巖基產(chǎn)出，礦區(qū)中部呈小巖株產(chǎn)出，呈北西西向的長條狀。

(1)石英閃長巖(T2δο)。具中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)(局部具似斑狀結(jié)構(gòu))，塊狀構(gòu)造。巖石成分為斜長石(75%～80%)、鉀長石(1%～5%)、石英(5%～8%)、黑云母(1%～3%)、普通角閃石(5%～16%)、磁鐵礦(1%)及微量磷灰石和鋯石。斜長石呈半自形板狀，聚片雙晶發(fā)育，雙晶帶細(xì)蜜，具環(huán)帶構(gòu)造，絹云母化、黏土化、鈉長石化、簾石化，為中長石；鉀長石他形板狀，黏土化，為微斜長石；石英他形粒狀，充填于其他礦物空隙中，晶體大小形狀受空隙形狀所控制；黑云母棕色板狀，晶體內(nèi)有磁鐵礦、磷灰石、鋯石包裹體，綠泥石化，普通角閃石，呈褐色柱狀晶體，解理發(fā)育，綠泥石化、綠簾石化、局部與黑云母呈集合體狀分布。

(2)花崗閃長巖(D2γδ)。灰白色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)(局部具似斑狀結(jié)構(gòu))，塊狀構(gòu)造。巖石成分為斜長石(53%～64%)、鉀長石(9%～10%)、石英(22%～25%)、黑云母(2%～10%)、閃石(2%～3%)及不透明礦物、磷灰石、鋯石等。斜長石呈半自形板狀，聚片雙晶，局部具環(huán)帶構(gòu)造，絹云母化、強(qiáng)黏土化、鈉長石化，為更—中長石；鉀長石具格子狀雙晶，晶體內(nèi)有石英、黑云母嵌晶，黏土化，為微斜長石；石英他形粒狀，充填于其他礦物空隙中；黑云母棕—棕褐色板狀，晶體內(nèi)有磁鐵礦、磷灰石、鋯石包裹體，綠泥石化；普通角閃石呈綠色柱狀，解理發(fā)育。

1.4 礦區(qū)地球物理特征

1.4.1 巖礦石物性特征

全區(qū)共采集11種巖礦石標(biāo)本318塊，采用高斯第二位置對(duì)318塊標(biāo)本進(jìn)行了磁性測(cè)定，采集了6種巖礦石60塊標(biāo)本進(jìn)行了電性測(cè)定。

(1)磁性。磁鐵礦具強(qiáng)磁性，磁化率(k)幾何平均值為0.08×4πSI、常見值為0.021 5×4πSI；剩磁(Jr)56 371×10-3A/m、常見值為7 098×10-3A/m。次之為閃長巖、安山質(zhì)玄武巖、玄武巖、花崗巖；其磁化率幾何平均值在(0.018～0.015)×4πSI)；常見值在(0.019～0.004)×4πSI，剩余磁化強(qiáng)度的幾何平均值在9 151×10-3～720×10-3A/m、常見值在874×10-3～374×10-3A/m。其余巖石均顯示為弱磁或無磁。這些巖石都與磁鐵礦有明顯的磁性差異，因而本區(qū)用磁法找磁鐵礦的方法十分有效。

(2)電性。由表1可知，磁鐵礦及其礦化巖石的幅頻率(Fs)相對(duì)較高，平均為5%，個(gè)別達(dá)到10%以上。電阻率(Ps)比較低，平均電阻率44 Ω·m，Psmax=113 Ω·m，Psmin=4.9 Ω·m。其余巖石的幅頻率較小，F(xiàn)s)一般在1%～2%；電阻率相對(duì)磁鐵礦較高，一般在100～200 Ω·m，這些巖石與磁鐵礦在電性上有明顯的差異，因此，在該地區(qū)選擇合適的電法裝置，解決供電困難及接地條件問題，開展電法工作也有一定的找礦效果。

表1 球路奧窩頭物性電參數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of physical properties and electrical parameters in Owotou of Qiulu area

1.4.2 1∶5 000磁異常特征

在礦區(qū)開展了1∶5 000高精度磁法測(cè)量，共圈定ΔT磁異常3處(圖1)。其中，C1為已知礦致異常，對(duì)應(yīng)的礦體稍具規(guī)模，針對(duì)C2、C3異常經(jīng)磁測(cè)成果與地質(zhì)資料進(jìn)行對(duì)比研究，并結(jié)合區(qū)內(nèi)已測(cè)定的巖(礦)石物性參數(shù)特征，推斷C2異常均由磁鐵礦引起，其對(duì)應(yīng)礦體的規(guī)模較小，C3異常由地表閃長巖體引起。

圖1 23線、0線、13線磁測(cè)剖面切線法Fig.1 Line 23，Line 0 and Line 13 magnetic profile tangent method

(1)C1磁異常。該異常位于測(cè)區(qū)的中南部，異常范圍較大，在49—26線間，異常呈條帶狀展布，走向?yàn)闁|西向，長約2 100 m，寬55～300 m；異常在49—19線間連續(xù)性不太好，在17—26線連續(xù)性較好，異常呈南正北負(fù)，等值線南疏北密。ΔT為800 nT的高值區(qū)出現(xiàn)在9—2線間，ΔT極大值出現(xiàn)在0線的202號(hào)點(diǎn)；ΔTmax=1 230 nT。經(jīng)過15線和0線的1∶5 000激電剖面(AB=MN=60 m、N=1)曲線可見：在該異常段有低緩的低阻高激化激電異常，幅頻率Fs一般在2.0%～3.5%之間波動(dòng)，視電阻率在200～400 Ω·m波動(dòng)。幅頻率極大值出現(xiàn)在15線的184號(hào)點(diǎn)和0線的201號(hào)點(diǎn)上；Fsmax=4.3%，初步推測(cè)礦化體傾向南、頂端埋深利用23線磁測(cè)資料用切線法求得63.9 m左右；利用0線磁測(cè)資料用切線法求得96.2 m。

(2)C2磁異常。位于測(cè)區(qū)的西北部，異常呈條帶狀展布，走向北西，異常范圍在9—27線，長約500 m，寬50～100 m，異常呈南正北負(fù)，等值線南疏北密，ΔT極大值出現(xiàn)在13線的254號(hào)點(diǎn)，ΔTmax=392 nT。為了查證該異常，布置2條激電剖面穿過異常區(qū)，23線1∶5 000激電偶極剖面(AB=MN=60 m，N=1)曲線，在磁異常區(qū)的250—262號(hào)點(diǎn)間的激電異常顯示為低阻高極化特征，幅頻率極大值Fsmax=3.9%，電阻率極小值ρsmin=17.8 Ω·m；在13線磁異常區(qū)沒有激電異常顯示，幅頻率(Fs)在0.2%～1.4%波動(dòng)，電阻率(ρs)在22～177 Ω·m波動(dòng)。由于該異常區(qū)覆蓋層較厚，2010年也沒有地質(zhì)工程驗(yàn)證。在13線用經(jīng)切線法求得異常體頂端埋深在49.7 m左右，產(chǎn)狀較陡，微向南傾。

(3)C3磁異常。位于測(cè)區(qū)的西北角，異常由多個(gè)團(tuán)塊狀子異常組成，異常整體呈三度體，軸長約為500 m，范圍在31—51線間，在西北部沒有閉合，等值線南疏北密，ΔT極大值出現(xiàn)在39線的302號(hào)點(diǎn)，ΔTmax=349 nT，負(fù)極小值出現(xiàn)在39線的312號(hào)點(diǎn)，ΔTmin=-12 nT。經(jīng)39線和45線1∶5 000激電偶極剖面(AB=MN=60 m，N=1)曲線可知，激電沒有異常顯示，幅頻率(Fs)在0.3%～2.2%波動(dòng)，電阻率(ρs)在500～1 400 Ω·m波動(dòng)。異常區(qū)出露巖性主要為閃長巖，初步推測(cè)該磁異常是由閃長巖引起的。

2 礦床地質(zhì)特征

該礦床是小型規(guī)模的鐵礦床，礦體賦存于灘間山群玄武巖夾泥質(zhì)巖、灰?guī)r中，呈浸染狀不均勻分布。礦區(qū)3處磁異常中，有2處發(fā)現(xiàn)鐵礦體，其中C1異常區(qū)礦體規(guī)模相對(duì)較大，呈東西向展布，走向長700 m，傾向?qū)?0～110 m，厚度最厚為16.16 m。2處磁異常中根據(jù)礦體分布部位和邊界品位指標(biāo)，共圈定了20條鐵礦體和3條硫鐵礦體。

2.1 礦體特征

2.1.1 C1磁異常區(qū)

C1磁異常區(qū)共發(fā)現(xiàn)17條礦體，礦體賦存標(biāo)高+3 145～+3 460 m，埋深70～385 m；礦體走向近東西走向(260°～80°)，走向長800 m，傾斜延深30～110 m，傾角45°～60°。含礦帶巖性為玄武巖夾泥質(zhì)巖、泥灰?guī)r，磁鐵礦呈浸染狀不均勻分布，TFe平均品位24.1%。礦體呈似脈狀、透鏡狀平行分布，分支復(fù)合現(xiàn)象明顯。

(1)Ⅰ1礦體。分布于0線，由于0勘探線樣品品位不連續(xù)，單獨(dú)編號(hào)為Ⅰ1號(hào)礦體，礦體產(chǎn)于蝕變玄武巖，分布標(biāo)高+3 456 m。礦體真厚度1.17 m。礦體呈透鏡狀，傾角55°，鐵礦石平均品位TFe為24.2%。

(2)Ⅰ2礦體。分布于7—16線，礦體分布標(biāo)高+3 430～+3 458 m。礦體走向控制長度700 m，傾向延深60 m，礦體厚度3.01～14.48 m。該礦體為礦區(qū)主礦體，由于礦體品位不連續(xù)，分為工業(yè)品位(Ⅰ2)和低品位(Ⅰ2(低))礦體，呈似層狀、透鏡狀分布，傾角50°～60°，工業(yè)品位礦體平均品位TFe為30.11%，低品位礦體平均品位TFe為22.02%。

(3)Ⅰ3礦體。分布于7—8線，礦體分布標(biāo)高+3 415～+3 428 m。礦體走向長500 m，傾向延深60 m，礦體厚度2.88～3.52 m。該礦體為低品位礦，礦體呈透鏡狀，傾角為50°～60°，礦石平均品位TFe為23.15%。

(4)Ⅰ4礦體。分布于0—7線，礦體分布標(biāo)高+3 405 m。礦體走向長300 m，傾斜延深60 m，礦體厚度1.18～1.92 m。該礦體為低品位礦，呈透鏡狀，傾向50°～55°，礦石平均品位TFe為22.82%。

(5)Ⅰ5礦體。分布于0—7線，礦體分布標(biāo)高+3 379～+3 385 m。礦體走向長300 m，傾斜延深60 m，礦體厚度1.18～2.57 m。該礦體為低品位礦，呈透鏡狀，傾向50°～55°，礦石平均品位TFe為20.77%。

(6)Ⅰ6礦體。分布于0—7線，礦體分布標(biāo)高+3 298～+3 376 m。礦體走向長300 m，傾斜延深110 m，礦體厚度1.18～2.57 m。該礦體為低品位礦，呈透鏡狀，傾向50°～55°，礦石平均品位TFe為20.77%。

2.1.2 C2異常區(qū)

C2異常區(qū)共發(fā)現(xiàn)3條鐵礦體和3條硫鐵礦體，鉆探揭露礦體賦存標(biāo)高+3 425～+3 498 m，埋深40～113 m；礦體走向呈北西向，鐵礦體走向長250 m，傾斜延伸50 m。含礦帶巖性為安山質(zhì)凝灰?guī)r，鐵礦呈浸染狀分布，TFe平均品位23.65%。礦體呈似脈狀、透鏡狀平行分布，近東西走向(260°～80°)，傾角45°～55°。硫鐵礦體與鐵礦體共(伴)生，硫鐵礦體賦存部位鐵品位基本在20%左右。硫鐵礦體呈透鏡狀分布，走向長300 m，傾斜沿深50 m，S平均品位10.24%。

(1)Ⅱ1礦體。分布在13—21線，礦體分布標(biāo)高+3 494 m。礦體走向長250 m，傾斜沿深50 m，為工業(yè)礦(Ⅱ1)和低品位礦(Ⅱ1(低))礦體，厚度分別為2.87 m、0.78～1.15 m，礦體以呈似層狀、似脈狀，傾角45°～55°，礦石平均品位TFe分別為26.63%、21.27%。其中，工業(yè)礦(Ⅱ1)僅分布在13線，低品位礦(Ⅱ1(低))分布在13—21線，21線礦體厚度為0.78 m，作為礦體尖滅點(diǎn)。

(2)Ⅱ2礦體。分布于13—21線，礦體分布標(biāo)高+3 478～+3 485 m，礦體為硫鐵礦，厚度為2.30～5.72 m，礦體以呈似層狀分布，傾角55°，礦石平均品位S為9.91%。

2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 物質(zhì)成分

該礦區(qū)礦物組合比較復(fù)雜，主要礦石礦物為磁鐵礦，另含有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦(表2)。脈石礦物主要為石英、角閃石、綠泥石、碳酸鹽礦物等。

表2 物相分析結(jié)果Tab.2 Results of phase analysis

2.2.1.1 礦石礦物成分

(1)磁鐵礦。磁鐵礦多呈0.01～0.3 mm的半自形粒晶，不均勻，較普遍浸染巖中，多于脈石粒間，近等軸狀和不規(guī)則粒狀，賦存狀態(tài)主要以半自形粒狀、他形粒狀浸染狀、致密塊狀集合體產(chǎn)出(圖2)。其次與赤鐵礦相間或交代見皮殼狀分布在脈石礦物表面。

圖2 礦石礦物成分Fig.2 Ore mineral composition

較富的磁鐵礦礦石，以半自形不等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)為主，致密塊狀構(gòu)造為主，次為團(tuán)塊狀、似斑狀構(gòu)造。但也有少量為稠密浸染狀結(jié)構(gòu)，其中磁鐵礦多數(shù)為等軸半自形晶的粒狀聚集團(tuán)塊，局部為交代脈石而呈長條狀的線體，粒度相對(duì)較大，一般可達(dá)0.3 mm以上，內(nèi)部或顆粒邊緣有不均勻他形粒狀黃鐵礦顆粒，局部有脈狀的黃鐵礦穿插磁鐵礦的現(xiàn)象。

磁鐵礦主要以3種方式賦存：①微細(xì)粒磁鐵礦，呈他形微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，星散浸染狀構(gòu)造。主要以細(xì)粒磁鐵礦為主，粒徑小于0.02 mm，含量占全部磁鐵礦的18%。這類磁鐵礦的大部分被脈石礦物包裹，解離和富集均有比較大的難度。②細(xì)粒磁鐵礦，呈他形—半自形晶細(xì)粒結(jié)構(gòu)，團(tuán)塊狀構(gòu)造，這種磁鐵礦的結(jié)構(gòu)構(gòu)造為礦石的主要結(jié)構(gòu)特征。磁鐵礦以細(xì)粒集合體為主，顆粒間成鑲嵌狀，粒徑小于0.048 mm，含量占磁鐵礦的15%。磁鐵礦顆粒之間的結(jié)晶孔隙中可見碳酸鹽充填。③粗粒磁鐵礦，半自形—自形晶中—粗粒結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。這類磁鐵礦在樣品中的粒徑一般大于0.074 mm，含量占磁鐵礦的68%，樣品中大多呈團(tuán)塊狀集合體。這類磁鐵礦的粒度比較粗，主要由細(xì)粒磁鐵礦重結(jié)晶而成，而且可解離性比較好。

(2)黃鐵礦。黃鐵礦平均含量為1.5%，粒徑為0.01～0.2 mm，呈致密塊狀和粒狀集合體，他形晶細(xì)粒結(jié)構(gòu)，半自形—自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)。黃鐵礦多為半自形等軸粒狀，呈星點(diǎn)，更多呈脈狀聚集浸染于裂隙中，交錯(cuò)穿插巖石。也見細(xì)脈沿磁鐵礦裂隙穿插，粒徑0.02～0.3 mm。微細(xì)粒黃鐵礦呈他形細(xì)粒結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，主要以細(xì)粒黃鐵礦為主，粒徑小于0.02 mm，占全部黃鐵礦的83%。粗粒黃鐵礦為自形—自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)，呈稀疏浸染狀構(gòu)造，粒徑較大，約0.2 mm，含量占全部黃鐵礦的17%。此類黃鐵礦呈自形—半自形散布于磁鐵礦中。

(3)磁黃鐵礦。磁黃鐵礦平均含量2.5%，他形粒狀及其集合體，半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。粒徑小于0.02 mm，呈致密塊狀，分布在磁鐵礦內(nèi)部環(huán)帶裂隙或磁鐵礦間。

(4)褐鐵礦。褐鐵礦平均含量1.3%，粒徑大于2 mm，為氧化后產(chǎn)物，呈褐色調(diào)，松散塊狀，他形，分布于磁鐵礦中。

(5)赤鐵礦。赤鐵礦平均含量1.3%，赤鐵礦呈他形粒狀集合體，不規(guī)則交代磁鐵礦或與磁鐵礦相間分布。

2.2.1.2 脈石礦物成分

(1)石英。無色，油脂光澤，莫氏硬度7，密度2.65 g/cm3，為一軸晶透明礦物。是礦區(qū)主要的脈石礦物之一(圖3)，含量25%～30%。呈微—隱晶狀，可見粒徑<0.005 mm，個(gè)別達(dá)0.01 mm。

圖3 脈石礦物成分Fig.3 Gangue mineral composition

(2)綠泥石。白色帶有綠色調(diào)，呈油脂光澤，有滑感，密度為2.6～3.3 g/cm3，硬度為2～3。綠泥石是低溫蝕變礦物之一，呈他形和半自形片狀，長徑為0.002 5～0.01 mm，均勻分布于巖石中，估量為20%～25%，主要為蝕變而來。在礦石中的分布比較集中。

(3)碳酸鹽礦物。微—隱晶狀，粒徑<0.005 mm，集合體稀散分布，估量5%～8%。

(4)角閃石。他形和半自形粒狀變晶，具明顯變晶結(jié)構(gòu)特征，長徑0.05～0.2 mm，多數(shù)<0.1 mm，巖石具構(gòu)造壓碎現(xiàn)象，因而多數(shù)顆粒界線不很清晰，在顆粒界線比較明顯的部位，角閃石相對(duì)聚集，長石較少，金屬礦物也較少，表明受破壞不很明顯，受破碎的部位，可見被長石包裹，被金屬礦物穿插，估量25%～30%。

2.2.2 礦石的化學(xué)成分

礦區(qū)主要有用元素為Fe，共伴生元素有Cu、Pb、Zn、Co等，經(jīng)原生暈樣品分析，共伴生元素Zn元素在C1異常區(qū)ZK0703孔顯示最高值為1.67%，其余元素均達(dá)不到邊界指標(biāo)要求。Cu元素在0線ZK0006孔石英脈中顯示最高含量為0.072%，Pb元素在7線ZK0703孔火山巖中顯示最高至為0.27%，Co元素在ZK0802孔的磁鐵礦體中顯示最高值為0.019%，Au元素最高值顯示0.02×10-6。此次共采集組合樣品5件，分析了共伴生元素Au、Cu、Pb、Zn、Co和有害元素P、S、SiO2。礦區(qū)有用元素除鐵外，尚有Co元素有富集趨勢(shì)，Cu、Pb、Zn及Au元素較低，且分布較均勻；主要有害雜質(zhì)為S，其分布不均勻，含量一般在0.20%～12.45%，平均4.45%；P含量一般0.23%～0.28%，平均0.25%；SiO2含量一般為36.54%～51.08%，平均43.86%。

2.2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為他形—半自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)、半自形—自形晶中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)以及他形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有稀疏浸染狀構(gòu)造，稠密浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造以及致密塊狀構(gòu)造。

(1)礦石結(jié)構(gòu)。①他形粒狀結(jié)構(gòu)。為礦石的主要結(jié)構(gòu)，磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦多呈他形粒狀分布。②自行—半自形粒狀結(jié)構(gòu)。磁鐵礦呈半自行狀結(jié)構(gòu)，黃鐵礦呈自形或半自形狀分布。③他形粉塵狀結(jié)構(gòu)。少量磁鐵礦呈他形粉塵狀結(jié)構(gòu)。④填隙結(jié)構(gòu)。磁黃鐵礦、黃鐵礦充填于磁鐵礦晶粒之間，較為普遍。

(2)礦石構(gòu)造。①浸染狀構(gòu)造。磁鐵礦呈致密浸染狀、團(tuán)塊狀或稀疏浸染狀分布，黃鐵礦呈稀疏浸染狀與磁鐵礦共(伴)生。②條帶狀構(gòu)造。黃鐵礦、磁黃鐵礦呈大小不等的集合體呈條帶狀分布，平行排列，條帶寬一般1～3 mm。③細(xì)脈—網(wǎng)脈狀構(gòu)造。磁黃鐵礦、黃鐵礦等金屬硫化物形成細(xì)脈或網(wǎng)脈，穿插包容圍巖或磁鐵礦，較為常見。

2.3 礦石類型

2.3.1 礦石自然類型

礦區(qū)礦石自然類型簡(jiǎn)單，主要以浸染狀的磁鐵礦為主，根據(jù)金屬礦物共生組合關(guān)系，將礦區(qū)主要的礦石自然類型分為：磁鐵礦礦石、含黃鐵礦磁鐵礦礦石、磁黃鐵礦磁鐵礦礦石、褐鐵礦礦石。①磁鐵礦礦石。以浸染狀構(gòu)造為主，多呈0.01～0.3 mm的半自形粒晶。磁鐵礦含量10%～30%，常伴有少量磁黃鐵礦、黃鐵礦等，有時(shí)不均勻浸染，局部集聚為團(tuán)塊狀或斑雜狀，脈石礦物常見基性石英、綠泥石、斜長石、透輝石及方解石。②磁黃鐵礦—磁鐵礦礦石。浸染狀磁黃鐵礦—磁鐵礦礦石，以磁鐵礦為主，磁黃鐵礦呈條帶狀、稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀分布于磁鐵礦周圍。③黃鐵礦—磁鐵礦。磁黃鐵礦和磁鐵礦共生，黃鐵礦呈浸染狀、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀分布于磁鐵礦礦體頂?shù)装寤驃A石、圍巖中。④褐鐵礦。與磁鐵礦共生，粒徑大于2 mm，為氧化后產(chǎn)物，呈褐色調(diào)，松散塊狀，他形，分布于磁鐵礦中。

上述各類型礦石在空間上分布規(guī)律較明顯，赤鐵礦主要分布在基巖面附近，其上覆蓋有第四系砂礫層，主要表現(xiàn)在ZK1601孔Ⅰ2、Ⅰ17礦體。磁黃鐵礦主要分布在C2號(hào)異常區(qū)內(nèi)，磁黃鐵礦呈浸染狀及團(tuán)塊狀礦石分布普遍，條帶狀、細(xì)脈狀與磁鐵礦共生，硫的最高品位達(dá)14.28%。

2.3.2 礦石工業(yè)類型

礦石全鐵含量一般在20%～42.58%，平均24.89%。鐵礦石主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦。由于赤鐵礦主要分布在礦體在基巖面附近，且厚度不大，故礦區(qū)鐵礦石工業(yè)類型應(yīng)屬需選鐵礦石、低品位鐵礦石和硫鐵礦。

2.4 礦體圍巖和夾石特征

2.4.1 礦體圍巖種類

礦體圍巖主要的玄武巖、粉砂巖夾泥質(zhì)巖、結(jié)晶灰?guī)r等。礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致。

(1)蝕變安山質(zhì)玄武巖。是礦區(qū)主要含礦巖性，巖性蝕變強(qiáng)，主要為綠泥石、碳酸鹽等，泥晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、似層狀構(gòu)造。

(2)粉砂巖夾泥質(zhì)巖。是礦區(qū)主要含礦圍巖，主要組成礦物有石英、長石和泥質(zhì)，其次有綠泥石、絹云母等，呈粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。

(3)安山巖(圖4)。主要為斜長石，暗色礦物及基質(zhì)蝕變較強(qiáng)，交代為碳酸鹽、綠泥石、石英等，斑狀結(jié)構(gòu)塊狀構(gòu)造。

圖4 安山巖Fig.4 Andesite

(4)結(jié)晶灰?guī)r。他形不等粒狀變晶，根據(jù)加HCl試驗(yàn)，主要為方解石，粒徑0.01～0.4 mm，稍粗顆粒中，往往包裹許多細(xì)小的顆粒，巖石中主要成份，估量>90%。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

礦床已發(fā)現(xiàn)的礦體賦存于蝕變玄武巖中，通過對(duì)成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征的綜合分析認(rèn)為，奧陶—志留紀(jì)海底火山噴發(fā)—沉積、熱水噴流—沉積共同作用，形成了一套碎屑巖夾中基性火山巖、硅質(zhì)巖、粉砂巖、碳酸鹽巖的含鐵建造，它們攜帶大量的Fe、S、Co、Bi、Cu、Pb、Zn、An等多種成礦元素，與匯入的陸源碎屑物一起共同沉積于裂陷盆地中，礦物質(zhì)預(yù)富集，后期泥盆世和三疊世大規(guī)模的巖漿活動(dòng)為成礦提供了熱源，成礦物質(zhì)遷移、富集，大量集聚磁鐵礦、磁黃鐵礦，形成浸染狀、塊狀鐵礦床。因此，該礦床認(rèn)為是火山—沉積型。

3.2 礦區(qū)控礦因素

礦床受火山噴流沉積旋回、巖漿巖、圍巖巖性等的綜合控制。多期次的火山噴流沉積提供了礦源物質(zhì)，火山噴發(fā)間歇期灰?guī)r、粉砂巖、硅質(zhì)巖的沉積阻止成礦元素的繼續(xù)運(yùn)移，在灰?guī)r、粉砂巖、硅質(zhì)巖接觸部位的有利地段礦石富集。印支期中酸性侵入巖體的外接觸帶形成礦體，當(dāng)巖體侵入時(shí)提供熱源，活化萃取含礦元素，并在成礦有利地段形成似層狀、透鏡狀、不規(guī)則狀礦體。

3.3 找礦標(biāo)志

(1)地磁異常經(jīng)驗(yàn)證后由磁鐵礦引起，且地磁異常與鐵礦體空間分布具較好的對(duì)應(yīng)性，因此地磁異常是尋找鐵礦的最直接的標(biāo)志。

(2)礦區(qū)成因?qū)倩鹕健练e型，在成礦作用過程中，火山巖遭受到熱液的作用而產(chǎn)生較強(qiáng)蝕變現(xiàn)象，它間接指示著可能有礦的存在。

(3)中酸性巖體與圍巖的接觸帶附近，常發(fā)育褪色現(xiàn)象、硅化、綠泥石化等，這對(duì)找礦具重要指導(dǎo)意義。

4 結(jié)語

球路奧窩頭鐵礦床為小型規(guī)模鐵礦床，有用礦物以磁鐵礦為主，有害雜質(zhì)含量較低，但礦石較細(xì)，屬中等選礦石。現(xiàn)已初步查明工業(yè)礦333+334鐵資源量127.44萬t，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值為2.15億元。礦區(qū)地理?xiàng)l件優(yōu)越，開發(fā)條件有利，礦區(qū)開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)均較好。