甘肃肃北小敖包沟西多金属矿地质特征及矿床成因浅析

王党琦，张 瑾，谢喜红，宋小宏，辛 龙

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

1 区域地质特征

勘查区位于敦煌地块与祁连造山带的交接部位、阿尔金断裂北侧，属阿克塞—好不拉Pb-Zn-Cu-Fe-硫铁矿-白云母成矿带。区域地层以阿尔金大断裂为界，北侧太古宙—古元古代敦煌岩群属塔南地层分区；南侧长城纪朱龙关群、白垩纪新民堡群、新近纪疏勒河组属祁连—北秦岭地层分区北祁连地层小区。

勘查区内构造形迹复杂，近东西向和北西西向褶皱、断裂最为发育。敦煌岩群总体上构成堆若格特复式向形，其轴向近东西，两翼发育不同规模的次级褶皱；断裂构造是区域上最重要、分布最广泛的构造形迹，明显受阿尔金大断裂的控制，其中北东东向断裂为阿尔金大断裂的一部分，北西西向断层是阿尔金断裂的次级断裂，也是区内铜、铁、铅重要的控矿构造。

岩浆岩不发育，侵入岩主要有元古代黑云二长花岗岩及加里东期钾长花岗岩、花岗岩，均呈岩珠状产出；火山岩在长城系朱龙关群第二岩组下岩段有少量分布，主要为中酸性—基性火山岩；脉岩种类多样，主要有花岗岩脉、伟晶岩脉、石英脉及少量辉绿岩脉、闪长岩脉等，其中以花岗岩脉和伟晶岩脉最为发育。

2 矿区地质特征

2.1 地层

小敖包沟西多金属矿主要出露地层为太古宙—古元古代敦煌岩群第二岩组第二、三岩段和第三岩组第一、三岩段，总体呈北西西向带状展布，地层总体倾向北东，受褶皱影响局部倾向南西，与区域构造线方向基本一致，第二岩组第二岩段为主要的赋矿层位。敦煌岩群为一套褶皱强烈、变形变质复杂的中深变质岩系，岩石组合为黑云斜长片麻岩、二云石英片岩、含石墨透闪石化大理岩为主，夹含石榴石黑云斜长片麻岩、石英岩、含石榴石斜长角闪岩、斜长角闪岩、角闪岩、石墨石英片岩、含石榴二云斜长片麻岩、透闪石化大理岩，铁铅矿体赋存于透闪透辉石矽卡岩、石英岩、石英角闪片岩、蚀变碎裂岩中。见图1。

2.2 构造

区内褶皱、断裂构造发育，其规模、性质均受阿尔金大断裂控制，多呈北西西—南东东向展布，构成区内主要构造格架。敦煌岩群第二、三岩组总体构成一个复式背行，轴向北西西，南西翼总体倾向南西，倾角较缓（45º～55º），北东翼总体倾向北东，倾角较陡（42º～71º），核部为敦煌岩群第二岩组第二岩段，两翼为第二岩组第三岩段，层间次级褶皱、断裂发育，褶皱形态复杂多变；区内断裂构造属阿尔金大断裂的次级构造，走向多在100°～120°之间，倾向南，倾角55°～75°，规模较大，破碎带宽4m～30m不等，是区内主要的控矿、容矿构造。

图1 小敖包沟一带区域地质矿产简图

2.3 岩浆岩

勘查区内无岩体侵入，仅见少量脉岩，以酸性为主，中基性、基性次之，一般规模较小，石英脉及长英质岩脉与成矿关系密切，石英脉中见有孔雀石，局部富集呈铜矿体；长英质岩脉顺岩石裂隙、节理及破碎带贯入，局部发生接触交代作用，形成矽卡岩，形成区内重要的矽卡岩型铁铅矿化带。

2.4 围岩蚀变

围岩蚀变较强，主要有黄钾铁矾化、硅化、赤铁矿化、矽卡岩化、高岭土化、碳酸盐化等。与铁、铅矿化关系密切的蚀变主要有矽卡岩化、黄钾铁矾化等，其中矽卡岩断续分布于构造破碎带内,一般规模较小,呈透镜状、似层状分布，为铁铅矿体的主要组成部分。

3 矿体地质特征

勘查区内共圈出铅矿体1条、铁矿体9条、铜矿体1条、石墨矿体6条、硫铁矿体2条，根据矿体分布位置及矿石类型，划分了Ⅰ矿带、Ⅱ矿带2个矿化带。

3.1 Ⅰ矿带铁矿体地质特征

Ⅰ矿带位于勘查区北侧，矿带长约1km，宽3m～15m，圈定石英角闪片岩型磁铁矿体2条，矿体赋存于敦煌岩群第三岩组第三岩段石英角闪片岩中，呈似层状北东向带状产出，倾向北，倾角55°～60°，矿体产状与围岩产状一致，矿体长400m～600m，矿体平均厚度1.34m～2.86m，TFe平均品位26.28%～28.20%，mFe平均品位20.45%～22.68%，磁性铁占有率为77.76%～80.44%；矿石具粒柱状变晶结构、条带状构造，矿石矿物主要为磁铁矿，少量赤褐铁矿，脉石矿物主要为石英及角闪石。

3.2 Ⅱ矿带铅矿体地质特征

Ⅱ矿带位于勘查区中南部，是区内主要的铁铅矿化带，断续长3.2km，宽3m～50m，走向110°，倾向北或北东，受褶皱、断裂构造影响局部倾向南，倾角38°～73°之间。该矿带内共圈出铅矿体1条、铁矿体7条、铜矿体1条、石墨矿体6条、硫铁矿体2条，矿体呈似层状、透镜状，形态简单，铁铅矿体主要受蚀变破碎带控制，形态随破碎带变化，具明显的膨缩、扭曲现象。

铅矿体呈似层状，形态简单，与Fe4矿体“同体共生”，长130m，走向115°，倾向南西，平均厚度1.10m，厚度变化系数44.73%；Pb品位0.86%～1.50%，矿体平均品位（Pb）1.06%，品位变化系数29.86%。矿体厚度、品位变化均小，有用组分分布均匀。矿体严格受断层控制，沿破碎带有长英质岩脉断续侵入，局部破碎带两侧有透辉透闪石矽卡岩产出，为铁铅矿体的主要组成部分，矿体顶、底板主要为白云石墨石英片岩，局部为大理岩。矿石自然类型为透闪透辉石矽卡岩型铁铅矿石，具自形—半自形粒状变晶结构、浸染状构造，矿石矿物主要有方铅矿、磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿，方铅矿呈半自形—它形晶粒状，粒度0.07mm～0.2mm，呈浸染状、细脉状分布在裂隙密集区，局部呈星散浸染状不均匀分布，脉石矿物主要有透闪石、透辉石、石英等；化学成分简单，除有用化学组分铁、铅以外，普遍伴生锌、银、锰，但均达不到伴生指标，有害组分SiO2、S超标，SiO2平均含量38.16%，S平均含量1.40%。

3.3 Ⅱ矿带铁矿体地质特征

铁矿体长120m—600m不等，矿体TFe平均品位26.28%—35.03%，品位变化系数为6.41%—21.32%，有用组分均匀，矿体平均厚度1.10m-13.02m，矿石自然类型有透闪透辉石矽卡岩型复合铁铅矿石、石英岩型磁铁矿石、构造角砾岩型复合铁矿石3种，矿体主要受北西西向断裂控制。

3.4 Ⅱ矿带晶质石墨及硫铁矿矿体地质特征

石墨及硫铁矿体主要赋存于敦煌岩群第二岩组第二岩段，呈似层状、透镜状产于铁铅矿体上盘黄铁矿化含石墨二云石英片岩中，均为盲矿体，总体南倾，倾角70°-75°，长175—315m不等，顶、底板围岩为含石墨透闪石化大理岩，矿体产状与围岩产状一致，矿体向深部产状有变缓趋势，并具有“上厚下薄、上富下贫”的特征。

其中石墨矿体平均厚度为3.38—9.01m，固定碳平均品位为4.28%—5.77%，矿石自然类型为二云石英片岩型晶质石墨矿石，具鳞片粒状变晶结构、片状构造，矿石矿物主要为石墨，含量约3%—8%，呈细小鳞片状，片径多在0.15—0.25mm之间，工业类型属晶质石墨矿石，脉石矿物主要为石英、长石、云母，含少量泥质、碳酸盐集合体及赤褐铁矿。

硫铁矿体平均厚度为3.38—3.44m，S平均品位为9.40%—10.73%，矿石自然类型为黄铁矿化含石墨二云石英片岩型硫铁矿矿石，具鳞片粒状变晶结构，片状构造，有用组分为黄铁矿，呈它形细粒状，粒径0.10mm±，局部呈稀疏浸染状、细脉状分布，脉石矿物主要为石英、斜长石、黑云母和鳞片状石墨、白云母等。见图2。

图2 小敖包沟多金属矿18勘探线剖面简图

4 矿床成因及找矿标志浅析

4.1 矿床成因

在认真分析前人科研和地勘资料的基础上，结合本次勘查成果，认为小敖包沟多金属矿存在两期成矿作用的富集叠加。矿床成因分为两种，一是石英角闪片岩型及石英岩型铁矿、石墨矿属沉积变质型矿床；二是矽卡岩型及蚀变碎裂岩型铁铅矿属沉积变质—热液叠加型矿床。

（1）小敖包沟西铁矿体赋存于矽卡岩、石英岩、石英角闪片岩及蚀变碎裂岩中；铅矿体赋存于矽卡岩中，与铁矿体同体共生。顶、底板围岩主要为白云石墨石英片岩，局部为大理岩、黑云二长片麻岩及黑云斜长片麻岩，矿体呈似层状、透镜状产出，与顶、底板围岩产状基本一致，矿体具明显的同生沉积特征。

（2）铁铅矿矿石矿物成分较简单，金属矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、方铅矿。由早到晚的生成顺序为磁铁矿→方铅矿→赤铁矿，脉石矿物主要为透闪石、透辉石、角闪石和石英等。在化学成分上，Fe2O3、FeO、SiO2之和大于66.87%,而Al2O3、MgO、Na2O、K2O及P2O5含量低，沉积特征明显。

（3）铁铅矿中磁铁矿多呈细脉状、条带状较均匀分布于脉石矿物间，说明其形成于沉积作用期；而方铅矿、黄铁矿呈浸染状、星散状不均匀分布在微裂隙附近，表明其形成于热液作用阶段。且矿区无大规模侵入体分布，矽卡岩（构成铁铅矿体）产于破碎带及其两侧，是区域动力变质热液交代、蚀变的产物，说明矿石中硫化物形成与后期热液叠加有关。

4.2 找矿标志

（1）地表矿体经风化淋滤，形成黑褐色“铁帽”，是区内最明显的找矿标志。

（2）矿体主要赋存于敦煌岩群第二岩组第二岩段中，在第三岩组第三岩段也有零星铁矿体出露，且石英岩、石英角闪片岩、矽卡岩本身即构成矿体。因此，敦煌岩群第二岩组第二岩段和第三岩组第三岩段是找矿的目标层位。

（3）石墨矿体位于铁铅矿上盘的黄铁矿化含石墨二云石英片岩中，而石墨具有良好的导电性，具备“低电阻高极化”的电性特征，使用电法等物探手段可为间接找矿标志。

（4）铁铅矿体多产于构造破碎带中，受构造控制明显，因此区内的破碎带是找矿的有利地段。

（5）矿体两侧黄钾铁矾化较强，在地表形成较为明显的“黄带”，是区内直接的找矿标志。