内蒙古阿拉善右旗卡休他他南成矿带地质条件研究及找矿方向

王军 靳宁

摘 要：结合有关的地质资料，根据以往的工作成果，并通过大量的样品室内岩矿鉴定和成分分析，查明了含矿层特征，并在此基础上研究分析了成矿地质条件和矿床成因，确立了南成矿带属于重熔交代矽卡岩型矿床[1]，为矿山的开拓和进一步外围多金属找矿提供了重要依据。

关键词：卡休他他；铁矿床；成矿地质条件；找矿方向；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 含矿层特征

内蒙古阿拉善右旗卡休他他铁矿区南成矿带含矿层为矽卡岩层，矽卡岩层为辉长岩体沿矿区压扭性断裂带侵入时，辉长岩体与围岩震旦系绢云母石英千枚岩发生了接触交代作用，期后辉长岩体及其蚀变围岩又受到海西晚期中酸性岩浆的再次侵入，发生了同熔改造作用。矿区内多次构造活动和岩浆侵入产生了不同类型的矽卡岩。从南成矿带带生产矿井及其补充地质勘探钻孔的地质调查来看，矿体主要赋存于内接触带中，矽卡岩类型主要有石榴透辉矽卡岩类、矽卡岩化石榴透辉石角岩类及重熔交代蚀变岩类。

2 成矿地质条件研究

南成矿带矿体赋存于震旦纪地层的F5压扭性断裂带及其上下盘，矿体的发育受到了地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变的强烈制约，表现出强烈的磁性异常。成矿与所处的地层条件有着密切的关系外，与后期大地构造运动所出现的构造活动、辉长岩体侵入和后期岩浆侵入及其热液活动引起的围巖蚀变，有着密不可分的关系。从根本上看，其成矿机制的核心是多期（次）交代、充填作用和不断富集[2，3]。

2.1 地层控制

卡休他他铁矿区内出露的地层是前寒武系震旦纪地层，岩性主要为绢云母千枚岩夹条纹条带状大理石（图1-1）。富含钙质的震旦纪地层为沿断裂带侵入的深源基性岩浆在结晶过程中形成的岩浆热液，对围岩所发生接触交代作用提供了物质基础。接触交代作用形成的矽卡岩大面积地分布矿区内，使震旦纪地层分割成零星状。

2.2 构造活动

矿床的形成过程中，成矿流体的运移和成矿物质的沉淀、定位空间以及其形成的保存条件无不与构造息息相关[4]。卡休他他铁矿区主体构造线为前寒武纪震旦纪地层组成的近东西向单斜岩层，区域大断裂延伸至矿区内，表现为近东西向的F5断裂带。F5断裂带的产状与地层一致，它不仅控制了南北成矿带及南成带上下部矿体的发育特征，同时在南成矿带矿体赋存状态上，表现出导矿构造和容矿构造特征。

基性超基性岩浆源处于深部地带，带有区域性的深大断裂F5断裂带为矿区内的基性超基性岩体侵入提供了通道。岩浆在侵位过程中，由于所处的地质环境和地层物质条件的差异性，在断裂带内及其上下盘次级断层中形成了不同的岩石类型、围岩蚀变和矿化特征，表现出容岩容矿构造特征。南成矿带主要矿体完全受到F5断裂带的控制，无论是矿体产状，还是岩石和矿石的结构构造都体现出构造活动的痕迹。断裂构造作用又形成受后期岩浆热液蚀变的角岩，分布于南成矿带上下部矿体的围岩中，这充分说明断裂构造的活动对成矿起主导作用。

2.3 岩浆岩侵入

卡休他他铁矿区内岩浆岩从基性超基性到中酸性都有发育，与南成矿带成矿有关的岩浆岩主要是基性辉长岩和后期的中酸性岩，辉长岩体形成后，海西后期的中酸性岩浆的侵入，对辉长岩体进行了重熔交代作用。

辉长岩的岩浆源位于较深部位，深大断裂F5断裂带为其侵位提供了通道条件。辉长岩在侵位过程中，由于岩浆所处的地层岩性条件的差异和岩浆冷凝温度的变化等，出现了岩石变种，形成了岩相垂直分带现象。根据矿区南成矿带不同深度岩石测试结果，在+300m之下为辉长岩，岩石具有典型的辉长结构；在+300m之上为辉长辉绿岩，岩石亦为典型的辉长辉绿结构。基性岩浆富含钙镁，岩浆在侵位过程中析出钙镁组分，岩浆晚期进入热液期，携带钙镁组分与围岩发生了接触交代作用，即矽卡岩化作用。海西晚期中酸性岩浆的侵入，对早期的辉长岩体具有重熔交代作用，即在岩石中表现出强蚀变现象。在矿物成分上，辉长岩的暗色矿物细粒化，却保持了原有矿物的假象，斜长石已钠长石化，单斜辉石已阳起石化，均体现出重熔交代作用的现象。

2.4 围岩蚀变

卡休他他南成矿带的围岩蚀变可大致划分为两个阶段，这就是早期基性岩浆冷凝的晚期热液与围岩发生的接触交代作用和海西晚期中酸性岩浆侵入对辉长岩体的重熔交代作用。

在卡休他他矿区内，F5断裂带及其次级断层发育于前寒武纪震旦系绢云母千枚岩夹条带状大理岩岩层中，深部基性岩浆沿F5大断裂带侵入晚期形成的热液与震旦系富含钙质的千枚岩类发生接触交代变质作用，岩石变质程度相对较浅。在接触交代作用过程中，来源深部的磁铁矿被携带至相对较浅的部位析出成矿。

海西晚期中酸性岩浆的侵入，对已经冷凝的基性岩体进行了重熔交代改造作用，辉长岩和辉长辉绿岩等发生了强蚀变作用。蚀变岩中出现了变质程度较高的电气石、堇青石和矽线石等矿物。变质程度高的矿物的出现，表明岩石蚀变强烈和蚀变温度相对较高，岩石蚀变温度一般在180℃～600℃。中酸性岩浆的重熔交代作用，使富铁的暗色矿物铁质组分再次析出。

3 矿床成因分析

3.1 矿源问题

卡休他他铁矿区南成矿带为矽卡岩型矿床，矿源来自于深部的海西早期的基性岩浆。基性岩浆携带大量的铁、铜、钴等成矿物质组分，当岩浆在适当部位冷凝、结晶时分离出含矿热液，热液与围岩发生了交代作用，形成了矽卡岩[5]。海西晚期中酸性岩浆的侵入，对矽卡岩化岩层再次进行了改造作用，岩石中的矿物表现出强蚀变现象，同时重熔交代作用使铁等金属组分析出，故南成矿带是一个重熔交代矽卡岩型铁矿。

3.2 成矿作用

海西中期基性岩浆沿F5大断裂带上升侵入，在岩浆运移过程中，对断裂带及其派生断裂的围岩发生了交代作用。当基性岩浆侵位到一定部位时，温度等条件的变化，岩浆开始冷凝结晶。在岩浆结晶晚期，岩浆分离出岩浆热液及含矿物质的成矿流体。成矿流体与围岩发生接触交代作用，即矽卡岩化过程，在断裂带的适当部位沉淀出成矿组分。在矽卡岩化过程中，断裂带内的断层角砾岩发生了强烈蚀变，形成了各种类型角砾岩。南成矿带生产矿井和补充地质勘探钻孔的地质调查，矿体围岩为矽卡岩化石榴透辉石角岩、矽卡岩化帘石石榴透辉角岩和电气石符山石堇青石黑云母长英角岩等。这些角岩属于断裂作用的产物，充分体现了矿体受断裂带控制的特征。

海西晚期侵入的中酸性岩浆岩，是海西早期基性岩浆分异作用的产物，中酸性岩体呈岩枝岩株状分布于矽卡岩层中，主要岩石为二长岩和正长岩。

中酸性岩体的侵入，对早期的辉长岩体和（或）辉长辉绿岩体具有重熔交代（图1-2）作用。从图1-2可以看出，交代正长岩呈岩枝状侵入辉长岩中。辉长岩已发生强烈蚀变，岩石表现为变余辉长结构。斜长石强烈钠黝帘石化，受到强烈改造，仅保留了斜长石的板柱状外形。暗色矿物他形晶出现塑性变形，辉石出现细粒化，沿辉石颗粒边缘出现被角闪石交代、角闪石又被褐红色黑云母所交代的现象，并伴生磁铁矿的析出（图1-2）。正长岩主要矿物为交代条纹长石（被微斜长石所交代），其次是斜长石，二者含量比例为2：1～3：1，石英含量很少。

图1-3显示了交代石英二长岩侵入黑云角闪透辉角岩。交代石英二长角岩为半自行-他形粒状结构，条纹长石交代斜长石，斜长石为变晶结构，石英分布长石颗粒之间，角闪石和黑云母为早期矿物残余。角闪黑云透辉角岩为变晶结构，变晶角闪石颗粒略粗，局部含有长英质组分，可见碎屑和晶屑变晶。

图1-4为蚀变碎裂磁铁闪石岩，岩石表现为柱状变晶结构和碎斑结构，角闪石为富铁的钠铁闪石，角闪石为早期岩浆结晶形成的，发生了强烈蚀变。角闪石受到蚀变和碎裂化的过程中析出铁质组分。

海西晚期中酸性岩的侵入及其后期构造活动所形成的岩脉，对基性岩体及矽卡岩化带进行了多次重熔交代作用。在重熔交代过程中，使基性岩和矽卡岩所含铁及其他金属组分从中析出，并在适当部位富集沉淀成矿，故岩石中矿物所表现出的多次蚀变现象，充分显示了南成矿带属于重熔交代矽卡岩型铁矿的特征。

4 找矿方向

卡休他他铁矿南成矿带的成矿母岩是辉长岩体，矿源为基性辉长岩体侵入时所携带，矽卡岩化和重熔交代作用，形成了铁（铜钴）隐伏铁矿床。根据大地构造背景的分析，区域地质和矿区地质的对比，南成矿带矿体赋存状态的深入研究，得出如下结论及找矿方向。

⑴ 卡休他他铁矿区位于华北板块西北陆缘凹陷带内，古老的华北板块经历了地质史上的历次大地构造运动[6]。大地构造运动引发了区域和矿区内的断裂构造的发育和岩浆活动，为卡休他他铁矿的形成提供了动力基础。

⑵ 区域性的F5断裂属于前寒武纪所形成的深大断裂带，该断裂带经历了震旦纪之后的历次构造运动。断裂带控制着区域和矿区内的地层发育，造成了区域和矿区内古生代之后地层的大量缺失。矿区内除第四系外，仅出露前寒武纪震旦系浅变质的千枚岩类和夹条带状大理岩板岩类。

⑶ F5深大断裂带的存在，为深部岩浆上升、运移和侵位提供了通道及结晶空间。F5深大断裂带及其次级断裂控制着岩浆岩和矿体的发育，断裂带内发育有大量的断层角砾岩和断层泥，断层角砾岩表现出强烈蚀变现象；断层泥十分发育，通常断层泥具有良好的含矿性，是金及多金属矿赋存的有利载体，应当引起注意。

⑷ 矿区内的辉长岩体是海西中期深部基性岩浆沿F5深大断裂带上升和侵位的产物。辉长岩体在垂向上表现出岩相分带性，深部为辉长岩，中浅部位为辉长辉绿岩，这并非基性岩浆分异形成的，而是岩浆在侵位时所处的地质环境差异性所致。相反，海西晚期中酸性岩体为岩浆不断侵入发生的岩浆分异作用产物。

⑸ 辉长岩是铁矿的成矿母岩，辉长岩体在结晶晚期析出钙镁组分进入热液，热液与围岩发生了接触交代作用，形成了矿区的矽卡岩型铁矿床。多期次多阶段不同类型的岩浆侵入活动，使早期辉长岩体和辉长辉绿岩体发生了强烈蚀变作用，故形成了重熔交代矽卡岩型矿床。

⑹ 辉长岩体和辉长辉绿岩体及围岩的矽卡岩化作用和重熔交代作用，南成矿带岩石表现出强蚀变岩的特点。与成矿有关的蚀变作用主要为岩石的透辉石矽卡岩化，常见的岩石为矽卡岩化石榴透辉石角岩、矽卡岩化石榴钙铁辉石角岩、石榴石透辉石角岩、矽卡岩化透辉石角岩及含电气石符山石堇青石黑云母长英角岩。

⑺ 南成矿带主矿体赋存于F5深大断裂带的230m～280m部位。断裂带内的岩石发生了重熔交代作用，矿体围岩表现出强烈蚀变。南成矿带上部矿体受到F5深大断裂带的次级断裂控制，整个南成矿带表现为断裂成矿和控矿，矿体主要赋存于内接触带中。

⑻ 根据南成矿带成矿和控矿的特点，追索F5深大断裂带在矿区内的展布方向；依据物探磁异常扫面，寻找辉长岩体和辉长辉绿岩体发育地段，查明控矿的F5深大断裂带和次级断裂延伸部位、检验断层泥和断层角砾岩的含矿性，进一步研究这些标志性的地质现象，是南成矿带乃至整个矿区和外围铁及多金属找矿的方向。

参考文献

[1]赵一鸣，林文蔚. 中国矽卡岩矿床[M]. 北京：地质出版社，2012：144-178

[2]黃华盛. 矽卡岩矿床的研究现状[J]. 地科前缘—中国地质大学（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.