青海省群力铁矿成矿特征及找矿潜力分析

2021-04-09董想平刘万顺袁克全石延林吕文龙

地质与勘探 2021年2期

董想平,刘万顺 ,袁克全,石延林,吕文龙

(1.青海省有色第四地质勘查院，青海西宁 810007；2.青海省有色第二地质勘查院，青海西宁 810007)

青海省具有丰富的铁矿产资源，其主要集中分布于北祁连西段小沙龙-大水沟地区和东昆仑祁漫塔格地区，这两个矿集区的铁矿石资源量占青海省铁矿石的绝大部分。群力铁矿位于柴达木盆地西南缘与东昆仑山接壤处的野马泉地区，属于青海省东昆仑祁漫塔格成矿带的重要组成部分，是青海省著名的铁多金属矿成矿富集区之一。近年来野马泉矿集区不断实现找矿突破，陆续发现并评价了尕林格铁矿(1.36亿t)、虎头崖铜铅锌矿(铜铅锌55万t)、野马泉铁多金属矿(铜铅锌98万t、铁7700万t)、景忍东铜锡矿(铜铅锌10万t)、四角羊-牛苦头铜铅锌矿(铜铅锌132万t)、肯德可克铁铅锌矿(铜铅锌17万t、铁7000万t)、它温查汉西铁铜钼铅锌矿(铁4200万t、铜铅锌37万t、金9.6t)、它温查汉铁铜钼铅锌矿(铁4500万t)、那陵郭勒河西铁矿(5600万t)等一批大中型矿床(韩生福和李世金，2019；李世金等，2020)，被誉为全国“十大工业资源接替新基地”。前人(潘裕生等，1996；王岳军等，1999；李光明等，2001；刘云华等，2005，2006；党兴彦等，2006；李智明等，2007；潘彤，2008；丰成友等，2010，2011；张爱奎等，2010，2019；陈翠华等，2011；曹德智等，2012；赵一鸣等，2013；王雪萍等，2014；张洪涛等，2016；张金玲等，2017；杨涛等，2017，2018；刘光莲等，2019)对该区基础地质和成矿特征等方面进行了大量的研究，认为该区成矿类型主要为矽卡岩型、热液型，其次为斑岩型(刘云华等，2005；党兴彦等，2006；丰成友等，2010，2011；张爱奎等，2010，2019)，成矿与晚古生代-早中生代中酸性侵入体关系密切(丰成友等，2010)。但是仍然存在一些问题，一些铁矿的成因尚不明确，如群力铁矿床，制约了区内进一步的找矿勘探。笔者主持了该区南部群力铁矿Ⅰ矿群勘查工作，通过对大比例尺地磁异常查证，扩大了Ⅰ矿群规模，探获铁矿石资源量1100万t,品位37.97%，分析认为群力铁矿成矿类型和野马泉地区与中酸性岩浆侵入活动有关的矽卡岩型铁矿有所不同(刘云华等，2005，2006；党兴彦等，2006；李智明等，2007；潘彤，2008；丰成友等，2010，2011；张爱奎等，2010，2019；曹德智等，2012；赵一鸣等，2013；张洪涛等，2016；杨涛等，2017，2018；刘光莲等，2019)。研究区铁矿成矿类型和成因历来备受关注，也是找矿突破的关键。因此，本文以群力铁矿Ⅰ矿群为研究对象，从矿床地质特征、混合岩化特征、矽卡岩特征、矿体赋存特征等方面进行分析研究，进而探讨该矿床的成因。此类矿床在该区具有一定的典型意义，对该区铁矿成因及现实找矿突破有一定的参考和借鉴作用。

1 区域地质背景

研究区大地构造位置处于塔柴大陆板块南部边缘活动带(图1)，祁漫塔格-都兰造山亚带中西段祁漫塔格结合带(潘桂堂等，2002，2009；许志琴等，2006；张雪亭等，2007；王立全等，2013；潘彤，2017)，成矿带隶属祁漫塔格-都兰华力西期铁、钴、铋、铅、锌、铜、银成矿带。出露地层有古元古代金水口岩群、中元古代蓟县系狼牙山组、奥陶纪祁漫塔格群、早泥盆世契盖苏组、早石炭世大干沟组、晚石炭世缔敖苏组、早-中二叠世打柴沟组、晚三叠世鄂拉山组、古近纪路乐河组及第四系。区域内与成矿关系密切的地层为古元古代金水口岩群、奥陶纪祁漫塔格群①。

图1 野马泉地区铁多金属矿地质矿产分布图(据韩生福和李世金，2019修改)Fig.1 Map showing geology and minerals of iron polymetallic mine in the Yemaquan area(modified from Han and Li,2019)1-第四系；2-古近纪路乐河组；3-晚三叠世鄂拉山组；4-早-中二叠世打柴沟组；5-晚石炭世缔敖苏组；6-早石炭世大干沟组；7-早泥盆世契盖苏组；8-奥陶纪祁漫塔格群碳酸盐岩组；9-奥陶纪祁漫塔格群火山岩组；10-祁漫塔格群碎屑岩组；11-中元古代蓟县纪狼牙山组；12-古元古代金水口岩群大理岩组；13-古元古代金水口岩群片麻岩组；14-晚三叠世正长花岗岩；15-晚三叠世二长花岗岩；16-晚三叠世花岗闪长岩；17-晚三叠世斑状二长花岗岩；18-晚三叠世石英闪长岩；19-早二叠世正长花岗岩；20-早二叠世二长花岗岩；21-早二叠世花岗闪长岩；22-早二叠世斑状二长闪长岩；23-实测断裂/区域性边界断裂；24-地质界线/不整合界线；25-铁、铅锌、铜多金属矿床；26-研究区1-Quaternary;2-Lulehe Formation of Paleogene;3-Late Triassic Erlashan Formation;4-Early-Middle Permian Dachaigou Formation;5-Late Carboniferous Di’aosu Formation;6-Early Carboniferous Dagangou Formation;7-Early Devonian Qigaisu Formation;8-carbonate formation of Qimantage Group,Ordovician;9-Qimantage Group volcanic rock formation,Ordovician;10-Qimantage group clastic rock formation;11-Jixian Langyashan Formation in Mesoproterozoic;12-Paleoproterozoic Jinshuikou rock group Daliyan Formation;13-gneiss formation of Paleoproterozoic Jinshuikou Group;14-Late Triassic syenogranite;15-Late Triassic monzogranites;16-Late Triassic granodiorite;17-Late Triassic porphyromonite;18-Late Triassic quartz diorite;19-Early Permian syenogranite;20-Early Permian monzogranite;21-Early Permian granodiorite;22-Early Permian porphyry diorite;23-measured fault/regional boundary fault;24-geological boundary/unconformity boundary；25-iron,lead,zinc,and copper polymetallic deposits；26-study area

古元古代金水口岩群是区内发育最古老的地层，为一套有层无序的中深变质岩，分为片麻岩组和大理岩组，总体呈北西向不规则条带状展布。岩石类型为片麻岩、混合岩、片岩、大理岩、石英岩等，与上覆地层早泥盆世契盖苏组火山岩呈角度不整合接触，局部为断裂接触，与岩体为侵入接触，由于遭受长期区域变质作用和多期岩体不同程度侵入，使其普遍显示了较深的变质程度和强烈的混合岩化作用。群力铁矿就产于金水口岩群混合岩化片麻岩中。中元古代蓟县系狼牙山组为滨海-浅海沉积环境产出的片岩、变质砂岩、盐酸盐岩及硅质岩等。奥陶纪祁漫塔格群为一套浅海浊积岩、海相碎屑岩、基性-中酸性火山岩及碳酸盐岩。早泥盆世契盖苏组为海陆交互相碎屑岩夹碳酸盐岩、陆相中-酸性火山岩，岩石类型为玄武岩、安山岩、酸性凝灰熔岩、火山角砾岩、流纹岩，顶部夹粉砂岩、粉砂质板岩。早石炭世大干沟组为一套滨-浅海相碎屑岩、生物灰岩夹碳酸盐岩。晚石炭世缔敖苏组为浅海-陆棚碳酸盐相，岩性为生物碎屑灰岩、大理岩、白云质灰岩、白云岩、含碳灰岩。早-中二叠世打柴沟组为滞流海-陆相碳酸盐、碎屑岩相建造，岩性为燧石条带生物碎屑灰岩夹燧石结核白云岩、含白云质灰岩、粉砂质灰岩、白云岩、钙质粉砂岩等。晚三叠世鄂拉山组由陆相中酸性熔岩和火山碎屑岩构成，岩性为流纹质含角砾凝灰熔岩、流纹质玻屑晶屑角砾熔灰岩、安山岩、流纹岩夹火岩角砾岩，底部见砂岩、砾岩。

研究区主体构造线呈北西向。褶皱构造主要表现为轴向北西西向的复式向斜、复式背斜。断裂构造以北西西构造为主，主断裂为昆北断裂(张雪亭等，2007；潘桂堂等，2009；王立全等，2013)，是区域上的主干构造，北西西向和北西向断裂控制着该区地层、岩浆岩、矿产的分布和产出。

研究区岩浆侵入活动较强烈，岩浆活动集中在早二叠世和晚三叠世。早二叠世侵入岩总体呈北西向展布，与区域构造线方向一致。由于受后期岩浆活动和构造的影响，岩体完整性遭到破坏，主要侵位于古元古代金水口岩群，部分地段呈断层接触，侵入关系清楚。围岩中有岩枝穿插，接触变质作用较强，主要岩性为花岗闪长岩、似斑状二长花岗岩、二长花岗岩等。晚三叠世侵入岩类型丰富，呈岩基状北西西向展布，强烈的岩浆侵入活动对古元古代金水口岩群片麻岩造成吞噬和肢解，对早期岩浆产物有一定的破坏，具有明显的岩浆混合作用，岩性主要有闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩等，且以成分演化为主(李光明等，2001；刘云华等，2006)。

2 矿床地质特征

2.1 地质特征

矿区内出露地层较单一，仅为古元古代金水口岩群片麻岩组和第四系。片麻岩组岩性为条带状混合岩、眼球状混合岩、混合岩化二云母片麻岩，混合岩化钾长花岗片麻岩、混合岩化黑云母斜长片麻岩夹大理岩，局部见少量变质石英岩和角岩(图2)。由于矿区片麻岩种类繁多，分布规律性不强，岩性层界线不清楚，更因混合岩化显著，故本次合称为混合岩化片麻岩。大理岩多呈透镜状，走向长400～700 m，宽100～140 m，蚀变强烈地段形成矽卡岩化大理岩或矽卡岩。

矿区处于北西向复式背斜的南西翼。南东部发育次一级不对称向斜，为一从北东(南西)向南东(北西)扭转之弧形褶曲，受左行和右行滑动断层的控制，南翼岩层倾向北西和北东，倾角20°～50°，北翼岩层倾向南东和南西，倾角5°～30°。断裂构造发育，由近南北向和近东西向两组断裂构成。南北向断裂组倾向南西，倾角55°～65°，东盘(下盘)相对南移和抬升，西盘(上盘)相对北移和下降，断层附近形成3～5m不等的破碎带，对地层、岩浆岩、矿体起明显的破坏作用。左行滑动断层使得Ⅱ矿群附近地层及矿体均向北西移动，右行滑动断层在Ⅴ矿群附近形成次一级褶曲，构成现在的格局。片麻岩中节理、裂隙较发育，有多组脉岩侵入，为热液活动提供了通道。由于混合岩化作用、岩浆侵入及构造应力作用，岩石的变质变形作用形成接触构造，这类构造接触面形态较平整，与围岩层理面基本平行，控制着矽卡岩、矿体的形态及产出。

岩浆活动频繁，主要集中在早二叠世，岩浆以中性和中酸性为主，早期岩石类型有灰色中-粗粒花岗闪长岩及浅灰、深灰色闪长岩以及黄褐色长英岩脉、灰绿色闪长玢岩脉、灰黑色角闪岩脉。晚期岩石类型有浅黄色石英斑岩、砖红色钾长花岗岩、深灰色细粒闪长岩及花岗斑岩脉。可见晚期深灰色细粒闪长岩含早期浅灰色细粒闪长岩及花岗闪长岩的捕掳体，因此为多期次多阶段侵入的复式岩体。岩体主要侵位于古元古代金水口岩群，侵入界线凹凸不平，凸面明显，倾角40°～60°，在北部内接触带见有多个1～4 m棱角状片麻岩捕虏体，并形成石榴子石矽卡岩(图3b)，同时伴生绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、阳起石化等，未见明显的铁矿化富集，外接触带粉砂质板岩发育角岩化。

2.2 混合岩化

矿区金水口岩群普遍遭受混合岩化作用，由于混合岩化强度不同，形成与注入交代作用有关的混合岩化变质岩(片麻岩)和混合岩。

图2 群力铁矿地质图Fig.2 Geological map of the Qunli iron deposit1-第四系；2-大理岩；3-混合片麻岩；4-矽卡岩；5-花岗岩；6-细粒闪长岩；7-石英斑岩脉；8-闪长岩脉；9-花岗斑岩脉；10-石英正长斑岩脉；11-角闪岩脉；12-石英脉；13-平移断层；14-投影剖面线；15-勘探线；16-钻孔；17-铁矿体1-Quaternary;2-marble;3-mixed gneiss;4-skarn;5-granite;6-fine-grained diorite;7-quartz porphyry vein;8-diorite dike;9-granite porphyry veins;10-quartz syenite porphyry vein;11-hornblende dike;12-quartz veins;13-slip fault;14-projected profile;15-exploration line;16-drillhole;17-iron ore body

混合岩化变质岩(片麻岩)主要为混合岩化灰白色二云母片麻岩、混合岩化红色钾长花岗片麻岩、混合岩化深灰色黑云斜长片麻岩等。混合岩化深灰色黑云斜长片麻岩，是矿区主要片麻岩类型，风化面黑褐色，新鲜面黑色，鳞片花岗变晶结构，片麻状构造。基体和脉体成分相同，矿物成分有黑云母(15%～25%)，片状，大部分显示定向排列，大小0.5～0.9 mm；斜长石(21%～40%)，他形粒状，粒径0.4～1 mm；钾长石(5%～15%)，粒径0.4～0.9 mm，他形粒状；石英(10%～20%)，少数拉长，大小0.3～2 mm，少量磷灰石、不透明矿物。混合岩化红色钾长花岗片麻岩一般分布在矽卡岩与片麻岩接触带附近，厚度2～20 m,具花岗变晶结构、花岗结构，片麻状构造。主要由基体和脉体组成，基体与脉体界线较清楚，脉体多沿构造方向注入与原岩发生交代作用，与片麻岩层理或裂隙构造基本一致，延深大、宽窄不等，脉宽一般10～50 cm，基体主要矿物成分为斜长石(10%～20%)、石英(15%～20%)、黑云母(3%～5%)、白云母3%。脉体矿物主要为钾长石(40%～50%)、石英(5%～10%)。岩石受钾化、绿泥石化、阳起石化蚀变较强，沿节理有绿帘石脉、碳酸盐脉、石英脉及基性脉岩充填，多具星点状黄铁矿，与成矿关系密切。

混合岩主要为眼球状混合岩、条带状混合岩等。眼球状混合岩主要分布在东南部，距岩体较近。鳞片花岗变晶结构，片麻状、眼球状构造。岩石由基体和脉体组成，二者界线不清。眼球长2～4 cm，宽1～1.5 cm，由斜长石(20%～51%)、钾长石(5%～10%)、石英(20%～40%)、黑云母(3%～10%)等组成。其中部分黑云母已被绿帘石、绿泥石交代。岩层产状变化大，总体倾向北，倾角10°～30°，与南部闪长岩为侵入接触。条带状混合岩呈灰色-肉红色，具花岗变晶结构，条带状构造。脉体和基体比量2:1，基体主要矿物成分为斜长石15%、石英20%、黑云母3%、白云母2%。脉体则主要由钾长石(条纹长石)40%、石英15%组成。

2.3 矽卡岩化

强烈的混合岩化作用(张秋生，1962；赵一鸣等，1982；常印佛和刘学圭，1983；梁祥济，1993；廖宗廷等，2001),叠加热液接触交代作用导致围岩发生了矽卡岩化，形成了层状矽卡岩。群力矿区层状矽卡岩主要有透闪石透辉石矽卡岩(图3a)、绿帘石绿泥石透辉石矽卡岩等。透闪石透辉石矽卡岩与铁矿成矿关系密切，主要矿物有透辉石和透闪石，其次有绢(白)云母和蛇纹石等，呈纤状、粒状变晶结构，块状构造，磁铁矿呈稠密浸染状、条带状分布于此类岩石中；绿帘石绿泥石透辉石矽卡岩，主要矿物为绿帘石和绿泥石，其次为透辉石、石英、方解石等，粒柱状变晶结构、块状构造。

图3 典型矽卡岩显微镜特征Fig.3 Microscopic characteristics of typical skarnsa-透闪石透辉石矽卡岩(正交偏光)；b-透辉石石榴子石矽卡岩(正交偏光) ；Gr-石榴石;Di-透辉石;Tr-透闪石;Mt-磁铁矿a-tremolite diopside skarn(orthogonal polarized light);b-diopside garnet skarn(orthogonal polarize dlight);Gr-garnet;Di-diopside;Tr-tremolite;Mt-magnetite

2.3.1 产出特征

群力层状矽卡岩产于混合岩化片麻岩及混合岩化片麻岩与大理岩的接触部位，主要呈层状、似层状产出，沿走向、倾向变化不大，与围岩混合岩化片麻岩产状基本一致，并与铁矿体平行产出，接触面平整反映矽卡岩的形成过程中侵入体可能没有强烈上侵，也可能没有大范围的与碳酸盐岩接触而使产状发生较大变化。接触交代矽卡岩一般产于中酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带及其附近，其形态主要受地质构造、接触带产状、岩体附近的断裂和被交代围岩的构造所控制。有层状、似层状、透镜状、扁豆状、囊状、柱状、脉状、网脉状及不规则状等，形态复杂，与围岩岩性突变，界线清晰，且产状变化较大。

2.3.2 规模

群力层状矽卡岩走向长大于3000 m，单层厚度20～200 m，水平宽度大于1 km，倾斜延伸大于1 km，其规模大于接触交代型矽卡岩的规模，亦大于中酸性岩体的分布范围，更大于矿体的分布范围。接触交代矽卡岩的规模取决于岩体和岩体与碳酸盐岩接触带的大小，矽卡岩规模一般小于岩体规模，倾向延深大于走向延伸。

2.3.3 矿物成分、结构、构造

群力矽卡岩矿物成分为透辉石、绿帘石、绿泥石、透闪石(阳起石)、石榴子石、方解石等，具微晶-细晶粒状结构，块状、条带状构造，颜色较浅，粒度细。接触交代矽卡岩的成分较为复杂,主要有石榴子石、透辉石、硅灰石、符山石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、石英等等，具不等粒粒状变晶结构，晶粒一般比较粗大，块状构造，颜色较深，常呈暗褐、暗绿等色。

2.3.4 分带性

接触交代矽卡岩具有明显的分带性，群力层状矽卡岩没有明显的分带现象，不具备接触交代型矽卡岩的分带特征，在走向、倾向上略显矿物成分的变化，但无明显规律性，矽卡岩矿物成分与片麻岩成分差异不大。层状矽卡岩稀土元素δCe在0.84～1.84，δEu在0.13～0.93。曲线大部分向右倾，δCe亏损型，δEu亏损型-正常型(杜祥亭，2012)。显示矽卡岩多数与混合岩化关系密切，少部分与沉积岩有关系。

以上特征表明，层状矽卡岩不是中酸性岩体与大理岩接触交代的产物，而是片麻岩在混合岩化作用的基础上叠加后期热液改造形成的。从内到外总体展布特征为：绿帘石(绿泥石)透辉石矽卡岩→透闪石(阳起石)透辉石矽卡岩→透辉石石榴子石矽卡岩→(透闪石化大理岩)→混合岩化钾长花岗片麻岩→混合岩化深灰色黑云斜长片麻岩→混合岩。

2.4 矿体特征

该矿床是以铁为主的中等规模矿床，以盲矿体为主，主矿体分布地段地磁异常表现为正负相间中等强度特征。矿体赋存于混合岩化片麻岩夹大理岩岩系透辉石透闪石矽卡岩中，严格受矽卡岩层控制，以似层状、透镜状为主，呈平行状分布。根据矿体分布位置不同大致划分为五个矿体群，以Ⅰ矿群规模最大(图4、5)。由于受近南北向左行、右行滑动断层的影响，致使Ⅱ矿群向北移动，并与Ⅰ、Ⅳ矿群呈近垂直相交，Ⅴ矿群则位于次级褶曲的转折端。共圈定了42条铁矿体、5条铜矿体。

图4 群力铁矿Ⅱ号纵剖面图Fig.4 Geological section No.II in the Qunli iron deposit1-第四系；2-大理岩；3-混合片麻岩；4-矽卡岩；5-花岗斑岩脉；6-石英正长斑岩脉；7-勘探线；8-铁矿体1-Quaternary;2-marble;3-migmatitic gneiss;4-skarn;5-granite porphyry veins;6-quartz syenite porphyry vein;7-exploration line; 8-iron orebody

图5 9号勘探线剖面图Fig.5 Geological profile No.9 in the Qunli iron mine1-第四系；2-混合片麻岩；3-矽卡岩；4-钻孔位置及编号；5-铁矿体1-Quaternary;2-migmatitic gneiss;3-skarn;4-drillhole location and number;5-iron orebody

Ⅰ矿群分布于矿区中部，地表仅出露2条铁矿体，17条为盲矿体。矿体赋存标高4000～4760 m，埋深100～414 m，向西侧伏，侧伏角10°～20°。矿群走向长1580 m，宽550 m，最大倾斜延深410 m，倾向近北，倾角20°～50°，共由19条铁矿体组成，呈似透镜状、似层状分布。其中Ⅰ-3矿体为盲矿体，规模最大，走向长1561 m，倾斜延深388 m，厚0.86～8.66 m，最厚9.96 m，矿石矿物以磁铁矿为主、其次为黄铁矿磁铁矿矿石，平均品位：TFe 40.08%、mFe 36.40%。

Ⅱ矿群为Ⅰ矿群东延部位，仅圈出两条矿体，矿体长79 m，厚2.10～3.64 m；Ⅲ矿群分布于矿区西南部，地表出露2条矿体，7条盲矿体，矿体长136～200 m，厚1.29～3.87 m，倾斜延深180 m；Ⅳ矿群圈出2条铁矿体，长146～200 m，厚1.94～3.02 m，倾斜延深70 m；Ⅴ矿群分布于矿区东南部。地表出露2条矿体，盲矿体9条，长106～200 m，厚1.03～2.94 m，倾斜延深100 m。

2.5 矿石质量

2.5.1 矿石特征

本区以机械物理风化为主，矿石主要为原生矿，褐铁矿仅在地表表部生成，深度不大。根据金属矿物共生组合关系划分为磁铁矿矿石、含黄铁矿磁铁矿矿石、镜铁矿磁铁矿矿石、镜铁矿矿石、含铜磁铁矿矿石、黄铜矿矿石。其中磁铁矿矿石为主要矿石类型，其余矿石类型仅在部分地段出现。矿石结构以半自形-他形粒状结构为主，其次为他形粒状、鳞片粒状变晶结构，构造以致密块状、稠密浸染状为主，其次为条带状、细脉状构造等。铁矿石主要有用矿物为磁铁矿(表1)，其次为镜铁矿和褐铁矿，Ⅴ矿群含有黄铜矿及其氧化物铜蓝、孔雀石等。脉石矿物主要有透辉石、绿帘石、绿泥石、透闪石(阳起石)、石榴子石、方解石等，其次有绢云母和蛇纹石等矿物。

表1 群力矿区矿石矿物成分(%)

2.5.2 化学组分

主要有用元素为Fe，其次有Cu、Zn等。Cu仅在Ⅴ矿群分布，Zn主要在Ⅰ矿群个别矿体中出现。矿石中铁的赋存状态较为简单(表2)，以磁铁矿形式存在的铁占平均85.65%，矿石类型应归磁性铁矿石，采用单一弱磁选工艺流程回收矿石中铁矿物的铁时达最大理论回收率；赋存在赤褐铁矿中的铁分布率为6.56%，需要采用强磁选工艺进行回收，菱铁矿、硫铁矿、硅酸铁中的铁分别约占1.78%、2.56%、3.46%，合计占8.01%，暂无回收利用价值。矿石中主要有害元素含量较低(表3)，其中原矿中S含量0.59%，P含量0.022%，SiO2含量25.71%，其他有害杂质含量均达到一级铁矿石质量要求。

表2 原矿铁物相分析结果(%)

2.6 围岩蚀变

本区岩浆热液活动频繁，在区域变质作用和混合岩化作用的基础上，热液接触交代作用明显，越靠近接触带蚀变作用越强。主要蚀变类型为绿泥石化、绿帘石化、透闪石、阳起石化、绢云母化、钾化、黄铁矿化等，且具有较明显的分带现象，由内向外表现为：绿帘石(绿泥石)化→透闪石(阳起石)化→钾化(硅化)。绿帘石(绿泥石)化是中、低温热液蚀变的产物，绿帘石与绿泥石化蚀变往往相伴而生，主要分布在矿体上下盘。绿泥石呈鳞片状、片状集合体以脉状、似脉状充填于岩石构造裂隙中，绿泥石化强烈地段常伴生有黄铁矿化；绿帘石呈短柱状，以细脉状充填于矽卡岩节理、裂隙中，当蚀变强烈时形成绿帘石岩。一般绿帘石(绿泥石)化蚀变强烈，则矿石品位增高。透闪石(阳起石)化是中高温热液与镁质碳酸盐岩交代的产物，主要分布在矿体上下盘附近，往往矽卡岩层厚度大，则透闪石(阳起石)化蚀变相对就强，透闪石呈柱状，阳起石呈放射状、菊花状。钾化是钾质交代的产物，主要分布在矽卡岩与花岗片麻岩接触带附近，蚀变带宽一般为5～20 m，呈肉红色。硅化分布比较普遍，主要以充填作用为主，细脉带状，严格受构造断裂或裂隙控制，主要由石英组成。

3 分析与讨论

3.1 成矿期的划分及矿物生成顺序

群力铁矿床为与混合岩化有关的矽卡岩型矿床，混合岩化作用是成矿主要控制因素，矿化阶段可划分为矽卡岩阶段(混合岩化阶段)、热液阶段、表生氧化阶段。

矽卡岩阶段早期形成以石榴石、辉石、硅灰石矿物为主的干矽卡岩；晚矽卡岩阶段发育透辉石、透闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等含水硅酸盐矿物，并有大量的磁铁矿交代石榴子石、辉石而形成；热液早期阶段，在混合岩作用和热液交代作用下，早期形成的硅酸盐矿物重新结晶，使得磁铁矿进一步富集，粒度增大，形成致密块状、稠密浸染状磁铁矿体，晚期形成黄铁矿、黄铜矿、镜铁矿、赤铁矿，并有含铜磁铁矿、磁铁矿、闪锌矿生成；表生氧化阶段碳酸盐大量发育，铁矿物及含铁矿物变成褐铁矿、赤铁矿，含铜矿物变成赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石等。

总体上看，金属矿物生产顺序为最早形成磁铁矿，是交代石榴子石而形成的，赤铁矿和镜铁矿交代磁铁矿而形成，其次形成黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿，闪锌矿和方铅矿形成较晚，方铅矿更晚于闪锌矿，最后形成褐铁矿、赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石等。脉石矿物大致生成顺序为石榴子石→绿泥石、绿帘石→透辉石→透闪石(阳起石)→石英→方解石，而后又为绿泥石、绿帘石、碳酸盐、石英细脉切穿。

3.2 矿化富集规律

(1)矿床产于古元古代金水口岩群混合岩化片麻岩夹大理岩岩系层状矽卡岩中。矿化与层状矽卡岩密切共生，一般层状矽卡岩的规模决定矿体规模大小，层状矽卡岩规模大，赋存的矿体规模就大，但层状矽卡岩不是全部含矿。

(2)与矿床关系密切的地层是大理岩、斜长角闪片麻岩，同时铁矿也发育在大理岩与斜长角闪片麻岩接触部位蚀变而成的矽卡岩中，当二者相间产出时，混合岩化时更有利于活动组份的迁移、交换和铁矿的富集，同时控制着矿床的发育规模(梁祥济，1993)。

(3)矿体受接触构造控制明显，接触构造(矽卡岩)形态相对较平直，局部呈港湾状(杜祥亭，2012)，与围岩界线清楚，与围岩矿物间交代现象不明显，矿体多呈顺层透镜状、似层状平行状产出，与赋矿地层产状基本一致，总体倾向近北，倾角20°～50°，局部受褶曲构影响，倾向相反，倾角变陡或变缓。矿体规模中等，矿体走向延伸远大于倾向延深，一般比例为2～5∶1。

(4)铁矿体赋存在层状矽卡岩中，此类矽卡岩多位于混合岩化片麻岩中，在中酸性岩体与大理岩接触部位形成的矽卡岩中未见铁矿明显富集。初步认为有规模的铁矿体不是中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触交代成矿，而是片麻岩在混合岩化作用叠加热液交代作用下形成的层状矽卡岩成矿，具有远离岩体矿化富集、靠近岩体贫化的特征。

(5)矿石成分简单，品位变化较均匀。矿石矿物以磁铁矿为主，其次为镜铁矿、赤铁矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿等；脉石矿物以透辉石、透闪石(阳起石)为主，其次是绿帘石、绿泥石、石榴子石、石英、方解石、长石、云母等，磷灰石微量。矿石结构以半自形-他形粒状结构为主，构造以致密块状、稠密浸染状为主，其次为条带状、细脉状构造。以贫矿居多，一般含铁量20%～50%；局部分布有富矿体，含铁量可达50%～70%。

(6)矿化围岩蚀变普遍且强烈，主要有绿帘石化、绿泥石化、透闪石(阳起石)化、绢云母化、钾化、黄铁矿化等，其中以绿帘石化、绿泥石化、透闪石(阳起石)化、钾化与成矿关系密切，且具有较明显的分带现象，由内向外一般表现为：绿帘石(绿泥石)化→透闪石(阳起石)化→钾化(硅化)。

3.3 矿床成因

研究区地区处于祁漫塔格结合带，古元古代区内变质结晶基底形成，中元古代属被动大陆边缘环境，新元古代晚期柴达木古陆块与昆中微陆块碰撞拼合，早古生代早期区内发生广泛的裂解，晚志留世-中泥盆世洋盆已完全闭合，进入主碰撞-后碰撞造山阶段(莫宣学等，2007)。晚古生代-中生代为造山阶段,晚中生代-新生代造山作用促进柴达木盆地形成与演化，东昆仑山脉的强烈隆升，形成了现今的地壳与岩石圈结构(莫宣学等，2007)。古元古代处于浅海环境,其形成经历了古元古代矿源层形成和华力西期构造、花岗岩浆热液的改造和叠加矿化两个主要阶段(张秋生，1962；常印佛等，1983)，铁第一次富集在含铁的变质岩中，后经区域变质作用形成了含铁透辉石岩、角闪岩和片麻岩，这些岩石再度遭受强烈的混合岩化。晚三叠世，具有高能的花岗质岩浆在研究区接触变质带下面的深部就位，携带含矿质热液，在与地层中大理盐岩接触部位，与混合岩化作用相应的元素带进带出，Ca、Fe、Mg被流体迁移到适宜的环境下形成钙-铁硅酸盐矿物(矽卡岩矿物)，并逐步沉淀下成矿元素。伴随着交代作用，产生了绿帘石、透闪石、透辉石等矽卡岩岩石，使铁从上述岩石中被交代出来，二次富集成矿(张秋生，1962)，堆积磁铁矿和黄铜矿等金属矿物。据前人在矿区内进行矿石矿物及脉石矿物的包体测温结果，磁铁矿的形成温度介于500～200℃之间，属高-中温矿床(杜亨祥，2012)。综上，认为该铁矿床是由混合岩化作用叠加热液交代作用形成的，应属与混合岩化有关的矽卡岩矿床，而与中酸性岩体有关的接触交代型矽卡岩矿床有所区别。

4 找矿标志及找矿方向

4.1 找矿标志

(1)接触构造控制着层状矽卡岩的产出和分布，矽卡岩的规模决定矿体的大小，因此接触构造是直接的找矿标志。

(2)层状矽卡岩化发育并伴随其他热液蚀变现象对成矿有利，绿泥石化、绿帘石化、透辉石化、透闪石化构成的蚀变带或地表形成的铁帽、褐铁矿化蚀变带为直接的找矿标志。但矽卡岩中含有石榴子石，颗粒较大者，对铁矿成矿不利。

(3)地磁异常为直接的找矿标志。

4.2 找矿方向

(1)矿区处于祁漫塔格-都兰华力西期铁、钴、铋、铜、铅、锌多金属成矿带西段野马泉铁多金属矿富集区，为成矿有利地段。群力铁矿产于古元古代金水口岩群混合岩化片麻岩夹大理岩岩系层状矽卡岩中，该类矽卡岩为混合岩化作用叠加热液交代的产物，与区域上接触交代矽卡岩不同。区带上以往工作注重北部古生代-中生代碳酸盐岩与中酸性岩体接触带及附近的找矿，发现了多处大中型矿床。而对南部与群力铁矿相类似矿床的找矿重视程度还不够，群力铁矿新的勘查成果对该区找矿具有一定指导意义，说明区带上应加强南部与古元古代金水口岩群混合岩化有关的矽卡岩型铁多金属矿找矿工作。

(2)从Ⅰ矿群矿体空间分布来看，地表仅有2条铁矿体出露，中深部圈出了17条盲矿体，向西侧伏特征明显，且向更深部仍有含矿矽卡岩产出，并出现铅锌矿化，表明深部矿体规模较大，找矿前景较好。目前Ⅲ、Ⅳ矿群仅开展了少量工作，其成矿条件与Ⅰ矿群一致，在进一步勘查中有望取得较大突破。

(3)通过对M0高精度地磁异常查证，扩大了Ⅰ矿群规模，圈出多条盲矿体，仅Ⅰ矿群规模就达中型。矿区仍存在多处与M0异常相似的大比例尺高精度地磁异常，且地表已有铁矿体圈出，通过查证将会取得新发现。