青海省大柴旦行委大里沟白云母矿地质特征与找矿标志研究

2019-01-12薛才毛汪成萍拜占红赵胜楠杨海云

中国锰业 2019年5期

关键词：金红石基性岩石榴石

薛才毛，汪成萍，拜占红，赵胜楠，杨海云

(1. 青海省第一地质勘查院，青海海东 810600； 2. 青海省第四地质勘查院，青海西宁 810029； 3. 青海省第二地质勘查院，青海西宁 810028)

1 地层特征

研究区出露地层以中元古代鱼卡河岩群(Pt2Y)、寒武—奥陶系滩间山群(∈OT)为主。

1)中古元代鱼卡河岩石群(Pt2Y)

鱼卡河岩群是从原达肯大坂岩群中解体出来新建的填图单位以含榴辉岩为主。鱼卡河岩群在研究区内自鱼卡河北岸至绿梁山均有出露，出露面积约16 km2，约占总面积70%，厚度大于3 km，总体呈向北东倾斜，产状30(°)～120(°)∠35(°)～80(°)，平均75(°)∠60(°)，近南北向展布，在研究区西南角有大面积全蛇纹石化辉橄岩、辉石岩类侵入。东北角被第四系覆盖，局部与寒武—奥陶系滩间山群(∈OT)不整合接触。鱼卡河岩石群主要岩石类型为各类云英质片岩为主，研究区主要由白云母石英片岩组成及少量含石榴石白云母片岩、榴辉岩[1]。

2)寒武—奥陶系滩间山群(∈OT)

该岩组小面积出露于研究区北西方向鱼卡河南岸。主要为一套海相喷流喷发的中性、中基性火山岩系，局部夹正常沉积岩。颜色特征为灰绿—绿色色调，经薄片鉴定为灰绿色片理化绿帘角闪片岩。岩石片理构造发育，岩石中普遍含原生立方体黄铁矿。岩石石英脉较为发育，以细脉为主[2]。地层走向北西，倾向南西，倾角62(°)左右，主要岩石特征：绿帘角闪片岩，粒状柱状变晶结构，片理构造，岩石中矿物成分主要由角闪石、绿帘石和石英，其次含锆石及金属矿物。其中角闪石48%、绿帘石36%、石英14%、锆石1%及其他少量金属矿物。

2 构造特征

研究区位于绿梁山背斜和平顶山背斜东部，介于F1断裂(绿梁山—落风坡断层)断裂及褶皱构造，受控于区域北西向构造，发育断裂构造及绿梁山复式背斜的次级褶皱构造。构造活动具长期多次及古构造活化导致新构造发生，同时古构造又叠加了新构造痕迹的演化特征。

2.1 褶皱

受侵入岩挤压及区域构造影响，局部发育次级小型褶曲，走向呈北西向，延伸一般较小，小于500 m。

2.2 断裂

研究区内断裂仅见有F1-1正断层，该断裂是区域内F1断裂(绿梁山—落风坡断层)的支断裂，位于研究区中部，出露长1.8 km，宽0.3～5.0 m。破碎带由断层角砾岩、碎裂带、糜棱岩及断层泥构成[3]。

2.3 节理

节理主要发育于硬质岩石中，片岩中节理裂隙不发育。节理裂隙主要发育于硬质岩石之中，为一组剪节理，节理多平直光滑，微张—紧闭，一般延伸10～30 m，频数2～4条/m，产状倾向西，走向南北，陡倾至近直立。

3 岩浆岩

研究区内岩浆活动强烈，侵入岩广泛分布，侵入岩以加里东期超基性岩、基性岩为主体。伴随频繁的岩浆活动，区内发育超基性—中酸性脉岩。

3.1 加里东期侵入岩

3.1.1 加里东期超基性岩、基性岩

落风坡北西段辉石橄榄、纯橄榄岩体(∑1b3)——Ⅰ号岩体呈条带状分布于研究区西南部，在区内出露南北长17 km2，东西宽200～700 m，厚度大于500 m。在研究区中西部尖灭于鱼卡河岩群中，岩体中部被大理岩脉所截断，中部发育与岩体走向一致的两个透镜状的小榴辉岩体[4]。绿梁山北坡超基性岩体(∑1b3)——Ⅱ号岩体：分呈条带状分布于研究区中东部，在区内出露南北长800 m，东西宽100～400 m，厚度大于800 m，北西—南东走向。

3.1.2 榴辉岩

分布于研究区中、南部，有13余条，呈脉状、似层状产出，近南北向展布，倾向43(°)～86(°)，倾角45(°)～80(°)，产状与地层产状基本一致，长度200～4 000 m左右，地表出露宽度10～270 m左右，榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、金红石及少量角闪石等组成，石榴子石、绿辉石含量分别为35%～45%、20%～45%，从北到南逐渐增多，角闪石含量逐渐减少，钛矿物以金红石为主，含量1%～4%，钛铁矿含量低，一般在0.2%～0.6%之间；角闪石含量增高，则钛铁矿含量相对增高[5]。金红石含量与石榴子石、绿辉石含量呈正相关关系，钛铁矿含量与角闪石含量呈正相关关系。

岩石呈灰绿色，柱粒状变晶结构，岩石中矿物成分主要由辉石和石榴石组成，其次含阳起石、绿帘石、磷灰石及金属矿物(含铁质粉末)，后期石英和斜长石充填岩石裂隙。石榴石多呈较为自形的六边形，粒度较为粗大，一般在1.00～2.50 mm之间产出，受气液变质作用影响，裂纹极其发育，内部包裹较多的微粒状石英、针状、纤维状辉石、角闪石等，岩石中较均匀产出；其中辉石39%、石榴石46%、透闪石5%、石英7%、金属矿物(含括铁质粉末)：他形粒状，黄褐色，隐约可见两组相互垂直的解理，结合光片鉴定，其主要为金红石。

3.1.3 辉长岩体

主要出露于研究区中、南部，受地层鱼卡河岩群(Pt1Y)控制近乎南北走向。辉长岩：暗绿色，半自形粒状结构，块状构造。矿物成分：辉石90%、斜长石10%。辉石被次闪石取代，保留辉石假像，偶见少量板柱状残晶。斜长石蚀变为绿帘石，保存斜长石的部分残晶。局部地段出现斜长辉石。

3.2 脉岩

受构造和侵入活动的影响，区内脉岩较为发育。脉岩类型有辉长岩脉、花岗岩脉等。其特征分述如下：辉长岩脉出露于研究区中部，辉长结构，块状构造，矿物成分有斜长石，半自形柱状晶，边缘具净边结构；角闪石，半自形柱状晶，部分角闪石可能原为辉石，并有次闪石化，不透明矿物，次有少量磷灰石[6]；花岗闪长岩脉：出露于研究区西南角辉石橄榄、纯橄榄岩体(∑1b3)——Ⅰ号岩体中部，长600 m，宽50 m，灰白、灰褐色，表面呈红褐色，中细粒或细粒状结构，块状构造，受构造变质作用，部分岩石为它形粒状变晶结构，定向构造，糜棱岩化强烈。

4 围岩蚀变

矿体产于榴辉岩岩体内，金红石、石榴石矿是同体共伴生，金红石分布不均匀，相对富集地段为矿体，达不到边界品位的为围岩，金红石型TiO2矿体的围岩主要为含金红石的榴辉岩，少量为云母石英片岩、含石榴石云母石英片岩、辉长岩。

研究区内含矿岩体(脉)围岩蚀变较普遍，常见的围岩蚀变有蛇纹石化、绿帘石化、绿泥石化、钾长石化。蛇纹石化多发生在超基性岩、基性岩中，原岩中的橄榄石、辉石被蛇纹石交代。蛇纹石为叶蛇纹石，呈叶片状，岩石呈黑色、墨绿色[7]。绿帘石化多发生在榴闪岩、闪长岩中，呈团块状、条带状，岩石呈黄绿色。绿泥石化研究区内较为普遍，多呈条带状。钾长石化多发生在二云二长片麻岩中，呈团块状、条带状。

5 矿石矿物成分

矿石中主要矿物有石榴子石、绿辉石、金红石，次为阳起石、绿帘石、磷灰石及少量的磁铁矿、钛铁矿等。石榴子石含量35%～50%、绿辉石含量20%～40%、金红石含量1%～3.5%、阳起石4%～6%，绿帘石2%～4%，磷灰石1%～2%，钛铁矿含量0.2%～0.3%、磁铁矿含量0.6%～1%。对主要矿物特征叙述如下：金红石为主要有用矿物之一，红色、褐红色、深红色。大部分为不规则粒状，少部分为半自形柱状，以半自型晶—它形晶粒状为主。半金属光泽，性脆。70%～80%分布在角闪石颗粒间及角闪石与石榴石颗粒相嵌处，破碎后易于解离，20%～30%呈包裹体形式赋存，赋存于石榴子石中，难以解离，粒径0.074～0.6 mm，金红石含量1%～2%；石榴子石为主要有用矿物之一，浅粉红色，透明、半透明，呈他形粒状，次圆状、椭圆状或扁豆状，质较纯，一般粒径2.5 mm×2 mm，局部可达5 mm，局部富集含量达70%，一般30%～60%；绿辉石为主要有用矿物之一，浅绿色，呈半自形—他形柱粒状，解理发育，受热接触变质作用影响，部分沿解理裂开，与石榴石呈紧密镶嵌分布。粒径一般在0.5～2.5 mm之间，含量27%左右；磁铁矿呈它形不规则粒状产出，含量1%；绿帘石为绿色、浅绿色，呈脉状、不规则状，交代其它矿物，含量2%～4%；辉石，少见或偶见，填于石榴子石、绿辉石等矿物颗粒间；榍石，微粒状和集合体，少见；磷灰石，偶见，呈细粒状，填于石榴子石、绿辉石等矿物颗粒间。

6 矿床成因与找矿标志

6.1 矿床成因

榴辉岩与地层走向一致，呈南北向展布。含钛金红石、石榴石、绿辉石的榴辉岩为高压—超高压变质岩，与白云母石英片岩含石榴石白云母石英片岩产状基本一致，钛矿(化)体均分布于榴辉岩中，完全受榴辉岩(高压—超高压变质带)控制。

金红石型TiO2矿与石榴子石、绿辉石矿为同体共伴生矿，均产于榴辉岩中，矿体产状与榴辉岩产状基本一致，完全受榴辉岩控制。榴辉岩可作为包体产在金伯利岩中；也可在石榴橄榄岩侵入体中呈条带产出；可与麻粒岩相和角闪岩相的岩石伴生；榴辉岩岩矿鉴定结果显示，岩体中含有铬尖晶石，这是超基性岩、基性岩标准矿物，推断其原岩为超基性岩或基性岩。由此推断矿区含钛(金红石)、石榴石、绿辉石的榴辉岩矿床为含钛超基性岩或基性岩经区域高压—超高压变质形成，因此初步认为该矿床成因应为变质榴辉岩型金红石、石榴子石、绿辉石矿床。