浅析肃南县白石头滩铁矿地质特征及找矿标志
2019-01-03李任浩
李任浩
(甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院,甘肃 兰州 730046)
1 绪论
甘肃省肃南县白石头滩铁矿位于小柳沟钨钼多金属成矿带的东延,具有成矿有利的地层、构造条件,目前已经发现了部分规模较小的物、化探异常,显示了较好的找矿信息。
2 区域地质特征
肃南县白石头滩铁矿矿床位于祁连山褶皱系北祁连褶皱带的西段,北祁连北坡深大断裂(F3)和北祁连与中祁连构造单元的分界断裂(F4)两条断裂,主要控制和古生代岩浆活动有关的铁、铜、钨、铅锌、银等矿床分布和产出,以及北西向、北北东向与成矿有关的多组次级断裂构成了该区的构造格局。
2.1 地层
区内分布地层主要为长城系朱龙关群、青白口系大柳沟群,其次为震旦系白杨沟群、奥陶系,尚有少量石炭系、白垩系、第四系出露。出露地层均呈NW—SE向展布,不同时代的地层多以同构造线方向的断层相隔呈带状彼此镶嵌。由于各地层单元所处的大地构造单元各不相同,反映在岩性组成上所含生物组合、沉积环境及矿产的赋存均有差异。
(1)前长城系北大河群:(AnPt21a)。该地层可分为上、下两个岩组,在本区仅有北大河群上岩组出露。主要分布于托莱山主峰,与两侧地层均为断层接触。岩性主要为黑云斜长片麻岩、云母石英片岩。
(2)长城系朱龙关群熬油沟组(Cha)。熬油沟组主要分布于托来山北坡与朱陇关河之间。朱陇关河以北多为第四系及白垩系所覆盖,呈北西向展布,与周边地层均为断层接触,熬油沟组下岩组、上岩组均有出露,主要为一套浅变质低绿片岩相的碎屑岩夹碳酸盐岩及火山岩组合。是区内主要的控矿地层之一,主要有铜矿化、铁矿化。
(3)长城系朱龙关群桦树沟组(Chh∧s)。在区内该地层出露较少,仅见与斑赛尔沟脑一带。该套地层由于地处山脊部位,积雪覆盖较厚,岩性主要有粉砂泥质板岩、钙质板岩、石英岩夹有少量灰岩、白云质灰岩。
(4)青白口系大柳沟群五个山组(Qnw)。区内青白口系龚岔群五个山组分布于龚岔~斑赛尔一线,北西~南东向展布,区内地层出露较全,与下伏朱龙关群桦树沟组呈角度不整合或断层接触。该组地层属低绿片岩相区域变质岩。沉积相为过渡类型,上下岩组为碳酸盐岩—类复理石建造,中岩组为富碎屑含钾碳酸盐岩建造。主要分布于龚岔~斑赛尔一线,北西—南东向展布,区内地层出露较全,与下伏朱龙关群桦树沟组呈角度不整合或断层接触。
(5)奥陶系下统阴沟群(Oy)。在区内出露于西南北大河两岸一带,呈北西向展布。该地层沿走向岩相变化小,岩性较简单稳定,岩性主要有粉砂钙质板岩、粉砂泥质板岩、变质长石石英砂岩、粉砂岩、灰岩等。
(6)奥陶系上统南石门子组(On)。在区内出露于九个青羊河坝西岔和九个青羊河坝支岔一带,呈北西向展布。岩性较简单稳定,岩性主要有:上部为粉砂质泥质板岩和钙质板岩,下部含砾砂岩和岩屑砂岩。
(7)下石炭统羊虎沟组(Cy)。在区内该组地层主要分布于托来山南坡与北大河-二只哈拉一线之间,为区内产煤地层。岩性主要为深灰色石英砂岩、长石砂岩、粉砂岩、炭质页岩夹可采煤线。
(8)白垩系(Kx)。在区内仅出露白垩系下统新民堡群,主要分布于山前凹陷及山间凹地,为河湖山麓相陆屑建造,岩性稳定,主要为砾岩、砂岩及泥岩。
(9)第四系(Q)。区内分布广泛。主要分布于山间坡地、河谷等,为洪积、冲积、坡积形成的砂砾岩及砂、砾石、亚粘土等。
2.2 构造
本区位于祁连陆间裂谷褶皱带西延、北祁连沟弧盆系中元古界镜铁山~朱龙关裂谷带中,在该大地构造单元中相距不到20km,已有两大著名的成矿区,即镜铁山~桦树沟特大型铜铁多金属成矿区和小柳沟钨钼铜铁铅锌多金属成矿区。北西向走向断裂控制了该区岩层的空间就位及形态展布,横向断裂及其派生的节理在破坏北西向构造的同时又为后期含矿热液的上侵提供通道。
2.3 岩浆岩
本区出露岩浆岩主要以加里东晚期辉长岩为主,规模较小,其分布绝大部分与区域构造线一致,呈北西向受构造控制。基性岩主要为蚀变辉长岩。
3 矿床特征
3.1 矿体特征
全区圈定了南、北2个铁矿(化)带,控制铁矿体13条。其中北矿带8条,南矿带5条。
北矿带位于工作区北部,长约2200m,宽约50m~200m,控制着Fe6、Fe6-1、Fe7、Fe7-1、Fe8、Fe9、Fe10和Fe11号8条铁矿体,主矿体为Fe6、Fe7号,其它矿体较小。该矿化带赋存于长城系熬油沟组上岩组。矿带内各矿体的品位、形态和规模主要受层位控制。含矿岩性为铁质板岩,矿体围岩为砂质板岩。主要矿体特征分述如下:
Fe6号铁矿体分布于0线~20线,地表有13TC4-4、13TC6-6、13TC6-8、13TC12-2、13TC12-4、13TC16-2和14TC18-2七个槽探工程控制,深部有ZK4-1、ZK8-2、ZK12-2和ZK4-2四个钻探工程控制。控制标高3164m~3643m,长度约1070m,控制斜深550m。矿体呈层状,矿体水平厚度1.75m~59.32m,平均水平厚度23.46m;TFe品位17.99~34.20×10-2,平均品位27.59×10-2。矿体倾向120°~213°,矿体倾角30°~64°。矿体含矿岩性为铁质板岩。
Fe7号 铁 矿 体 分 布 于0线 ~20线, 地 表 有13TC4-6、13TC6-8、13TC14-2、13TC16-4和14TC18-2五 个 槽 探 工 程控制。控制标高3505m~3629m,长度约930m。矿体呈层状,矿体水平厚度11.35m~34.81m,平均水平厚度24.26m;TFe品位22.40~36.63×10-2,平均品位28.09×10-2。矿体倾向130°~184°,矿体倾角31°~82°。含矿岩性为铁质板岩,矿体靠近F1断裂破碎带局部地段矿石品位增高2~4×10-2。
南矿带位于工作区中北部,长约500m,宽约55m~100m,控制着Fe1、Fe2、Fe3、Fe4和Fe5号5条铁矿体,矿带赋存于长城系熬油沟组上岩组,矿带内各矿体的品位、形态和规模主要受铁质板岩和构造控制。矿体含矿岩性均为铁质板岩,矿体围岩为铁质板岩。主要矿体特征分述如下:
Fe1号 铁 矿 体 分 布 于1线~8线, 地 表 有12TC1、12TC4、13TC4-2和13TC6-2四个槽探工程控制。控制标高3517m~3734m,长度480m。矿体水平厚度6.10m~25.34m,平均水平厚度18.06m;TFe品位19.94~34.03×10-2,平均品位27.07×10-2。矿体倾向155° ~216°,矿体倾角43°~73°。矿体含矿岩性为铁质板岩,矿体呈似层状。根据槽探揭露的情况,南矿化带在6线以东的延伸方向上被上部白色大理岩所覆盖。南矿化带除Fe1号矿体较大外,其它矿体较小。
3.2 矿石质量
(1)结构、构造。矿石的结构有自形晶、不等粒等结构。矿石构造:以板状、块状构造为主,其次为团块状、层状、脉状构造。
(2)矿物成分。主要矿石矿物有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、黄铁矿等,脉石矿物主要有石英、方解石、绢云母等。
3.3 矿体围岩和夹石
白石头滩铁矿产于长城系朱龙关群熬油沟组上岩组,容矿岩石为板状、团块状铁质板岩,围岩主要为铁质板岩和砂质板岩,与矿体界线较为清楚。与矿化有关的蚀变主要有褐铁矿化、铁碳酸盐化、黄铁矿化等。全矿区共13条铁矿体,其中主矿体Fe6和Fe7号以及Fe1、Fe2、Fe3、Fe6-1、Fe11号7条铁矿体含有夹石,夹石均为铁质板岩。
4 矿床成因和找矿标志
根据矿体特征,以及含矿层位和含矿岩性,初步认为矿床的成因类型为:沉积变质型赤铁—磁铁混合矿矿床,矿床严格受层位控制,并在一定程度上受后期断层的改造。铁质板岩和褐铁矿化可以作为找矿的直接标志。今后工作应加强北矿带东西延长部位及南矿带西部延伸部位和深部的了解,进一步研究成矿规律,以取得较大突破。
5 结论
①矿床的成因类型为沉积变质型赤铁—磁铁混合铁矿床,其工业类型为赤-褐铁矿型铁矿床。②层位控矿是重要控矿特征,局部受构造的影响。铁矿体分布严格受岩性控制,矿体走向延伸基本与断裂产状一致。在局部断层地段,富集成高品位矿体。③铁矿体与容矿岩石类型关系十分密切。长城系朱龙关群熬油沟组上岩组中铁质板岩的物质成份具有形成较大工业矿体的基础。