甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床地质特征及成因

时间：2024-11-02

崔永宁

（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）

铁矿产资源是世界上发现最早，且应用最广的一种金属资源，随着工业经济的发展，铁矿产资源的消耗量占据金属总消耗量的90%以上，说明铁矿资源在工业发展中占有非常重要的地位[1]。但是铁矿床成矿地质背景比较复杂，不同类型的铁矿床有独特的成矿原因，所以此次对甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床地质特征及成因进行了深入分析，为研究铁矿床提供参考依据。

1 甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床地质特征

矿区大地构造位置位于塔里木陆块区东段，敦煌陆块，柳园裂谷处。地层区划隶属塔里木－南疆地层大区、中天山－北山地层分区、红柳园地层小区，下图为甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床地质构造示意图。

图1 甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床地质构造示意图

区内出露地层有长城系、蓟县系、石炭系及白垩系地层，由老到新叙述如下：①长城系古硐井群：长城系古硐井群仅出露于测区西北部。地层近东西走向，向西延伸出区外，北部、东部被燕山期、加里东期岩体侵入，南部被石炭系红柳园组呈不整合覆盖。根据其岩性、岩石组合划分为上岩段和下岩段。下岩段上部岩性为石英岩、砂质板岩、硅质板岩夹绢云千枚岩、岩屑石英砂岩；下部为千枚状片岩、含砾绢云片岩、绢云千枚岩夹砂质板岩、流纹质凝灰岩、含砾岩屑砂岩[2]。上岩段岩性为含砾绢云千枚岩、绢云石英千枚岩夹岩屑石英细砂岩、透镜状大理岩、角砾硅质岩、英安凝灰岩。②蓟县系平头山组：分布于红黑山一带，构成一轴向为北西西的不连续向斜构造。根据其岩性、岩石组合划分为下部碎屑岩段和上部大理岩段。碎屑岩段，岩性组合为灰-灰绿色变质粉砂岩，灰白色中厚层状中细粒石英岩、夹黑云绢云千枚岩，炭泥质板岩、粉砂质板岩等。大理岩段，灰黄色厚层碎裂白云石大理岩，上部夹深灰色中层大理岩。岩石镁质含量高，富含叠层石。③石炭系红柳园组：出露于黑山及黑山南一带，呈近东西向带状展布，向东、西两侧延伸出测区。底部不整合于长城系古硐井群和华里西期、加里东期岩体之上，顶部与干泉组为断层接触。地层北老南新，在黑山以南形成向斜构造。根据其岩性、岩石组合等划分为下部英安岩段和上部灰岩段。英安岩段，岩性为英安岩夹石英安山岩、安山岩、安山质岩屑凝灰岩、透镜状灰岩。含腕足、珊瑚化石。灰岩段，灰色中层状生物灰岩，生物碎屑灰岩。下部夹薄层生物碎屑泥质粉砂岩、岩屑细砂岩、石英安山岩。上部夹鲕状灰岩、透镜状石英安山岩。含腕足、珊瑚等化石。④石炭系干泉组：分布于黑山-石板泉以南，红黑山以北地区。呈宽带状东西向展布。其南侧为岩体侵入，向西逐渐变窄[3]。本组为南倾的倒转层序。根据其岩性划分为上部大理岩段和下部火山岩段。火山岩段，岩性为块状多斑流纹岩、英安岩夹岩屑长石砂岩、砂质板岩、大理岩。大理岩段，岩性为中薄层大理岩夹变质长石砂岩、绢云千枚岩、英安岩、英安质凝灰岩等。火山岩夹层多呈大透镜体。⑤白垩系新民堡群：分布于测区北东与东部，出露好。其底部不整合于老地层和岩体之上，顶部多被第四系掩盖[4]。岩性主要为：下部为灰紫红色厚层细砾岩，灰色细粒杂砂岩，夹砂质泥岩、粗砂岩。上部为黄绿色中层状细粒杂砂岩、粗砂岩，夹砂质泥岩，泥质长石粉砂岩，石英砂岩。⑥第四系上更新统（Qp3pl）及全新统（Qhpal）：上更新统（Qp3pl）分布于本区的东部，形成山前小戈壁平原。由洪积成因的砾石层、砂砾层组成。全新统（Qhpal）分布于全区沟谷和山前低洼地带。由冲洪积成因的砾石、砂砾组成。

2 甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床成因

甘肃北山造山带南缘石板泉一带矿（化）点较多，矿种有铁、铜、钨、萤石等，主要矿产还是以铁矿为主。主要分布于梧桐沟（铁）、白山堂（铜铅）、四道红山（铁）、红黑山（铁、铜、钨）、黑山（铁铜）等地，除白山堂铜（铅）矿为中型矿床以外，其他均为矿点或矿化点，矿区内各类内生金属矿产多呈脉状产出，这与断裂系统有着一定的密切关系。具资料显示，该区域有明显的断裂带和褶皱带，主要存在的断裂带有黑山-石板泉推覆构造、红黑山逆冲推覆构造，褶皱构造为红柳园组灰岩段向斜构造。该褶皱构造位于黑山以南，向斜轴向为105°，倾角为30°～ 45°，向东过渡为北西西向。向斜走向长约12km，两翼均为红柳园组灰岩段地层，地层未发生变化。断裂带与褶皱带的形成为甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床提供了空间条件。除此之外，甘肃北山造山带南缘石板泉一带发生过强烈的岩浆活动，有一定价值的金属矿产主要为铜、铁，成因类型属热液型，主要形成于华力西中晚期，其次为印支期；华力西中期花岗岩燕山期的中粒二长花岗岩与有色金属及铁矿的富集关系明显，华力西中期的二长花岗岩（），主要出露于红黑山以北和以东，二道红山以南，呈大的岩基、岩枝产出，侵位于石炭系干泉组中。印支期中细粒二长花岗岩（），主要出露于石板泉北部，呈大的岩基状产出，主要侵位于石炭系红柳园组英安岩段和长城系古硐井群下岩段中。北东部被白垩系新民堡群掩盖。石板泉铁矿明显受此花岗岩体的直接控制。燕山期的中粒二长花岗岩（），主要出露于黑山西北部，呈岩脉产出，侵位于长城系古硐井群中。二道红山的矽卡岩型铜铁矿也与之息息相关，石板泉矽卡岩型铁矿与印支期二长花岗岩密切相关。综上所述，甘肃北山造山带南缘石板泉一带铁矿床地处塔里木陆块东段，强烈的构造运动和岩浆活动，为该区域的铁矿床形成提供了热源、物源和储存、富集的空间，并具备了一定的物理、化学成矿条件，使该区成为矿化集中区。