那西郭勒沉积变质型铁矿地质特征及前景探讨

韩生荣

(青海省第三地质矿产勘查院,青海西宁810029）

1 概述

祁漫塔格那西郭勒地区位于青海省东昆仑造山带西段，成矿地质条件优越，成矿特点不仅在中国，甚至在世界上都具有一定的特色，也是目前中国西部最具找矿潜力的地区之一。区域上已发现尕林格、四角羊-牛苦头、虎头崖、卡而却卡、肯德可克、它温查汉、它温查汉西、哈西亚图等一批大中型接触交代矽卡岩型铁多金属矿床。但沉积变质型铁矿发现较少，研究不够，那西郭勒铁矿床发现较晚，对沉积变质型矿床地质特征研究薄弱，随着勘查工作的深入，如何实现祁漫塔格地区沉积变质型铁矿找矿突破，已成为目前研究的关键。为此，笔者依托近年来承担矿床勘查和区域找矿部署研究取得的资料，通过矿床地质特征和成矿规律的总结，探讨矿区找矿前景和找矿方向，以期对今后矿产勘查工作有所帮助。

2 区域地质

那西郭勒地区处于秦祁昆造山系—东昆仑弧盆系，跨越祁曼塔格北坡—夏日哈岩浆弧（O-S）、祁曼塔格蛇绿混杂岩带（Pz）、北昆仑岩浆弧(Pt3-Pz1)3个三级构造单元。

古元古代是变质结晶基底形成时期，具有造山带基底性质。中元古代为柴达木古陆和东昆中陆块被动大陆边缘环境。

早古生代奥陶—志留纪期间，祁漫塔格小洋盆或弧后盆地形成，发育海相喷流—沉积作用。晚志留世开始俯冲，早—中泥盆世柴达木陆块与昆中微陆块碰撞，至晚泥盆世发育磨拉石建造和强烈陆相火山喷发，代表了早古生代造山旋回结束。石炭纪至二叠纪期间本区处于板内拉伸环境，沉积了一套以碳酸盐岩为主体的浅—滨海相沉积物。三叠纪期间由于古特提斯洋向北俯冲，陆壳碰撞并发生叠复或陆内俯冲。早侏罗世侵入岩相对于三叠世要弱得多，多叠加出现，高钾钙碱性花岗岩代表了造山后伸展背景，代表晚古生代—早中生代造山旋回结束。晚中生代—新生代造山作用是新特提斯洋演化的一种远程效应，以发育逆冲构造和地壳水平缩短、地壳增厚为主要特征。

3 矿床特征

3.1 矿床地质背景

3.1.1 地层

那西郭勒地区出露古元古代地层为金水口岩群（Pt1J）（图1），系一套层状无序的中高级变质岩系。金水口岩群构成了柴南缘地层分区的变质结晶基底，遭受后期多期次构造运动及岩浆活动的改造及侵蚀，呈带状或残留顶盖分布于研究区中西部，地层边界多与岩体呈侵入或断层接触关系。

金水口岩群（Pt1J）：出露面积较大。以片麻岩段（Pt1Jgn）、大理岩段（Pt1Jmb）为主，斜长角闪片岩段（Pt1Jsch）次之,该段亦为主要含矿层位。斜长角闪片岩段（Pt1Jsch）：由灰黑色斜长角闪岩、灰黑色斜长角闪片岩夹黑云母斜长片麻岩、石英岩、石英片岩、大理岩组成。与大理岩组为整合接触，是主要的赋矿岩层。

图1 那西郭勒矿区地质图

（1）黑云斜长角闪岩：灰黑色，粒柱状变晶结构，变余层理构造，岩石矿物成分主要由斜长石（15%～20%）、角闪石（65%～70%）、黑云母（10%）、石英（5%）组成。以上各组分、粒度分布不均匀，构成似变余层理构造。岩石轻碎裂，沿裂隙有方解石充填交代。岩石蚀变蚀弱，变矿物为方解石、绿泥石。岩石形成过程大致为：原岩为基性岩石→区域变质→轻碎裂、弱蚀变、弱矿化。

（2）斜长角闪片岩：黑灰—黑色，片状构造，主要成分为斜长石、角闪石和石英等。零星分布于大理岩内，往往有该岩层即能形成磁铁矿体。

（3）石英片岩：岩石主要由石英、斜长石、云母、矽线石等组成。石英呈不规则粒状，紧密镶嵌，集合体形成团块或条带。斜长石呈不规则粒状，与石英分布在一起。云母呈片状，定向排列。矽线石呈毛发状、针柱状，定向排列，集晶形成束状、放射状，岩石具鳞片柱状粒状变晶结构，片状构造。

（4）大理岩：灰白色，块状构造，主要成分为方解石。大面积分布于中部和南部地区，与成矿关系较为密切，其与黑云斜长片麻岩接触带，以及岩层内部的斜长角闪片岩往往形成较大规模的沉积型磁铁矿体。

3.1.2 构造

区内构造较为发育，构造形式以断裂为主。主要分布在古元古代残留地块中。根据断裂走向可分为2组：北西—南东向断裂组、北东—南西向断裂组。其中北西—南东向断裂组为研究区的区域断裂组，控制了研究区的构造格架，并有多期活动的特征。北东—南西向断裂组为后期断裂，切错了北西—南东向断裂从断裂倾向来看，北西向断裂组以北倾逆冲断裂为主；北东向断裂多数为北西倾向的逆冲性质。从时间上判断，北西向断裂组形成最早，北东向断裂组错断了北西向断裂，因此形成较晚。

3.1.3 侵入岩

区内岩浆岩活动十分强烈，侵入岩发育，出露面积较大，约占基岩面积的30%。北部主要发育中三叠世花岗闪长岩，中部主要分布晚三叠世石英闪长岩。

花岗闪长岩：侵入于古元古代金水口岩群，岩石呈浅灰色，变余中细粒花岗结构，似片麻状构造。主要由斜长石（55%～60%）、钾长石（5%～10%）、石英（20%～25%）、黑云母（10%）、单斜辉石（5%）组成。岩石中获得SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄为230Ma～237Ma，时代属中三叠世。

石英闪长岩：侵入于古元古代金水口岩群，岩石呈灰白色，变余中细粒半自形粒状结构，块状构造。主要由斜长石（75%～80%）、石英（5%～10%）、黑云母（15%～20%）、单斜辉石（1%～5%）组成。岩石中获得SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄为204Ma～228Ma，时代属于晚三叠世。

3.1.4 地球物理特征

那西郭勒地区1∶1万地磁异常具有明显的分带性，总体走向沿北西—南东向条带状、串珠状展布，其异常特征具有强度大、梯度变化较大，异常强度由西向东逐渐减弱，从剖平图上看，异常形态规则，正负伴生，异常极大值12860nT，极小值-9460nT，矿致异常特征十分明显，且1∶5万航磁异常及1∶1万地磁异常与磁铁矿体对应性好。

良好的磁异常与有利的成矿地层是区内磁铁矿成矿的先决条件，磁异常的强弱及大小与矿体的规模、品位、埋深有很强的对应性，如异常强度大、形态规则、规模大，则矿体的规模大、品位高、埋深浅。综合那西郭勒地区找矿经验，1∶5万航磁异常、1∶1万地磁异常，金水口群地层斜长角闪岩、石英片岩等，是寻找磁铁矿的必备要素，对寻找BIF型铁矿具有很好的指导意义。

3.2 矿带、矿点地质特征

研究区共发现4个铁矿带(图1)，各带均产于古元古代金水口岩群角闪片岩中，具体特征如下：

Ⅰ号铁矿带呈条带状北西南东向展布，长度约2.5km，宽20～80m，产状严格受地层控制，基本与地层产状一致，总体倾向北东，倾角50°～65°。矿带内主要岩性为角闪片岩，矿体一般产在角闪片岩宽度大的地段，矿化主要有磁铁矿化、其次是赤铁矿化，围岩中具绿泥石化、绿帘石化、磁铁矿化、矽卡岩化。

Ⅱ号铁矿带呈条带状北西南东向展布，长度大于3.5km，宽30～80m，产状严格受地层控制，基本与地层产状一致，总体倾向南西，倾角45°～65°。矿带内主要岩性为角闪片岩，矿体一般产在角闪片岩宽度大的地段，矿化主要有磁铁矿化、其次是赤铁矿化、黄铁矿化，围岩中具绿泥石化、绿帘石化、磁铁矿化。

Ⅲ矿带呈条带状北西—南东向展布。矿带长2.4km，宽20～30m。矿化主要有磁铁矿化、其次是赤铁矿化，蚀变主要蚀变为绿泥石化、绿帘石化、磁铁矿化、矽卡岩化。

Ⅳ矿带长1.2km，最大厚度约20m，倾角浅部近似直立，深部有南倾的趋势。矿化主要有磁铁矿化、其次是赤铁矿化，蚀变主要蚀变为绿泥石化、绿帘石化、磁铁矿化、矽卡岩化。

3.3 矿体特征

通过矿区实测地层剖面及以往地质资料,地表铁矿沿走向延长200～1840m,目前已发现4条含矿带分布28条铁矿体,平均品位：21.65%～27.60%,平均厚度0.46～15.10m。垂向上∶从上而下分为3层∶第一层为大理岩，其中不含矿。第二层为石英岩，铁矿体主要赋存于该岩层中,单工程厚度达20m(图2);第三层为斜长角闪片岩。

图2 那西郭勒矿区钻孔见矿情况示意图

I矿带矿体特征：共圈出铁矿体10条（盲矿体3条），矿体长度一般在67～200m，厚度1.5～7.5m,平均品位24.18%～27.99%。矿体多呈条带状，其产状与蚀变带产状基本一致，走向北西—南东向，倾向北东，倾角50°～65°之间。矿化主要为磁铁矿化。矿石类型为磁铁矿石英岩（表1）。

表1 那西郭勒地区矿体特征

（1）Ⅰ-3磁铁矿体：为Ⅰ矿带主矿体，Ⅰ-3位于Ⅰ矿带西北部，矿体产于角闪片岩（石英岩）中，矿体的产状整体北倾，产状在50°左右，矿体长640m，矿体延深176m，平均厚度为2.05m，TFe平均品位24.79%。顶板为大理岩，底板为角闪片岩。主要矿石矿物为磁铁矿。

（2）Ⅰ-6磁铁矿体：位于Ⅰ矿带东南部，矿体产于角闪片岩中，矿体产状整体北倾，倾角45°左右，矿体长380m，平均厚度为2.88m，TFe平均品位28.08%。顶板为石英岩，底板为斜长角闪岩。主要矿化有：磁铁矿化、黄铁矿化，主要矿石矿物为磁铁矿。

（3）Ⅰ-7磁铁矿体：位于Ⅰ矿带东南部，矿体产于角闪片岩中，矿体产状北倾，产状在45°～55°左右，矿体长1020m，平均厚度为2.23m，TFe平均品位24.30%。顶板为大理岩，底板为黑云斜长片麻岩。主要矿化有磁铁矿化、黄铁矿化，主要矿石矿物为磁铁矿。

Ⅱ矿带矿体特征：共圈出13条矿体，除Ⅱ-3、Ⅱ-6、Ⅱ-7主矿体外，矿体长度一般在140～200m，厚度1.02～13.02m，平均品位22.85%～27.41%之间。矿体多呈条带状，其产状与蚀变带产状基本一致，走向北西—南东向，矿体的产状南倾，倾角40°～70°之间。矿化主要为磁铁矿化。矿石类型为磁铁矿石英岩（表1），成因类型为沉积变质型铁矿。

（1）Ⅱ-3矿体位于Ⅱ矿带西北部，矿体产于石英岩及角闪片岩中，矿体长374m，矿体平均厚度2.44m，产状南倾，倾角48°～56°。TFe平均品位24.35%，矿体的顶底板均为大理岩。主要矿石矿物是磁铁矿。

（2）Ⅱ-6矿体位于Ⅱ矿带中部，产于片岩中，矿体长1840m，平均厚度13.01m，产状南倾，倾角为40°～70°，TFe平均品位24.65%，矿体的顶板均为大理岩，底板为石英岩。主要矿石矿物是磁铁矿。

（3）Ⅱ-7矿体位于Ⅱ矿带中部，产于片岩中，矿体长400m，平均厚度9.55m，产状南倾，倾角为40°～70°，TFe平均品位24.22%，矿体的顶底板均为斜长角闪片岩。主要矿石矿物是磁铁矿。

Ⅲ矿带矿体特征：共圈定4条矿体，除Ⅲ-1主矿体外，矿体长度一般在400m，厚度1.00～1.2m，平均品位24.05%～28.83%。矿体多呈条带状，其产状与蚀变带产状基本一致，走向北西—南东向，产状南倾，倾角40°～70°之间。矿化主要为磁铁矿化。矿石类型为磁铁矿石英岩，成因类型为沉积变质型铁，主矿体特征如下：

Ⅲ-1矿体：位于Ⅱ矿带南侧，矿体长400m，厚度4.10m, 倾向南，倾角37°～48°左右，TFe品位24.01%。矿体呈层状、条带状分布，矿体沿走向延伸较为稳定。矿体赋存于以石英岩为主的地层中，顶底板为大理岩，局部受构造控制，向深部有产状变陡的趋势。

4 成矿作用及找矿前景探讨

区内铁矿成因初步认为是沉积变质型，矿体均产于斜长角闪片岩中，矿体空间延伸具有一定的层位，并受一定的岩性控制。矿体与围岩界线一般清晰，产状一致。由此说明：地层在本区成矿过程中起着主要作用，提供了成矿物质。

区域变质作用中,受变质岩石在较高的温度、压力作用下,释出岩石中的附着水及一部分进入矿物晶格中的结晶水,形成变质水热液。变质水热液沿着岩石中的裂隙、空隙活动,吸收周围岩石中的成矿物质,“搬运”到适宜的地点成矿。

综上所述，变质矿床是受原含矿地质体控制的，而原含矿地质体有多位层状。通过已验证的钻孔发现，铁矿赋存于变质岩中，经后期热液叠加铁矿富集呈明显带状及褶皱状构造。区内矿床受后期断层影响在局部范围内呈背斜构造产出。因此认为本区矿床的成因类型为沉积变质改造型铁矿床。