甘肃龙首山东段赤金山一带铁矿成矿环境探讨

何勇林，陈天尧

（甘肃省地矿局水勘院，甘肃 张掖 734000）

赤金山铁矿位于甘肃省金昌市金川区境内，地处滑石口井-红崖山复向斜的南翼。该矿床由甘肃省地矿局水勘院于2010年开展了地质普查工作，经初步勘查已圈定矿体3条，目前勘查工作仍在开展，资源量有望进一步提高。本文主要对该矿床的围岩蚀变类型、特征及其与铁矿化关系做一简要分析和总结，为金昌北山地区找矿勘查工作提供参考。

1 区域地质成矿条件

该区位于龙首山元古宙铜镍、贵金属、铁、硅石、膨润土、凹凸棒石成矿带，构造发育、岩浆作用强烈，有东西向带状分布的化探异常，已知矿点较多，具有良好区域成矿地质条件。区域所见地层有新太古—早元古代龙首山群（AnZln）黑云石英片岩、二云石英片岩，蓟县纪墩子沟群（JxD）灰岩、硅质条带灰岩、板岩、偶夹薄层钙质千枚岩及大理岩，上石炭统太原组（C3t）变质长石石英砂岩夹板岩等[1]。区域上火成岩较发育，均属加里东期产物，多呈岩基或岩株产出，少许为岩墙或岩脉，其展布规律受NWW向逆断层控制。主要岩性为花岗岩、花岗闪长岩，石英闪长岩及少量超基性岩、辉长岩、闪长岩、长英岩等。区域地处龙首山复式向斜东段北翼，褶皱断裂发育。主要次级褶皱有韩母山复向斜，东大山背斜，滑石口井—红崖山复向斜，大泉向斜等[2]。断裂以NWW向逆断层为主，一般规模较大，且彼此大致平行，破碎带明显，NE向平推断层次之，规模相对较小，多斜切地层走向。

2 矿床地质特征

2.1 含矿地层

矿区出露地层主要为蓟县纪墩子沟群、新近系中新统疏勒河组、第四系中更新统酒泉组。蓟县纪墩子沟群大面积分布于矿区范围，岩性以硅质灰岩、千枚岩为主、夹有少量硅化碎屑灰岩及白云质灰岩，地层一般多向南倾斜，倾角50°～ 83°。

2.2 构造

工作区地处滑石口井—红崖山复向斜北翼，本身为一单斜构造，层间褶曲较为发育。地层总体走向NWW，倾向SSW，倾角55°～ 60°。部分地段由于褶皱或断裂的影响地层倾向NNE。北东边缘新近系地层产状较紊乱，倾角20°～30°。

工作区内有NWW向逆断层4条，分布于韩母山群地层不同岩性间或其内，彼此大致平行，规模较大，与矿化关系密切，多为导矿及储矿构造。断层破碎带明显，部分地段具赤铁矿化，硅化、绢云母化，高岭土化。赤金山及铁山咀两铁矿点分别产于F1及F7断层破碎带内。勘查区内发现有赤金山、铁山咀赤铁矿点2处，小型硅石矿床1处。

2.3 岩浆岩

勘查区火成岩不发育，岩浆活动低微，仅见有少许的加里东早期的辉长辉绿岩、辉绿岩、花斑岩及石英脉。

2.4 矿体特征

赤铁矿化体主要产于上震旦统硅质灰岩断层破碎带内，在普查区北西西向断裂中含铁矿化蚀变破碎带内共圈定3条赤铁矿体。赤金山①号赤铁矿体，地表分布在赤金山矿区0线～ 8线间，由7条剥土采样线、2个钻孔控制。矿体出露标高为1674m～ 1638m，已有工程控制的最低标高为1642m，最高标高为1673m，最大控制高差31m，矿体深部边界尚未完全控制 ；矿体地表长272m，平均厚度6.17m。矿体品位一般为27.42%～55.92%，平均品位44.01%。赤金②山号赤铁矿体，地表分布在赤金山矿区8线～ 16线间，由 4 条剥土采样线、2 个钻孔控制。矿体出露标高为1612m ～ 1664m，已有工程控制的最低标高为1623m，最高标高为1661m，最大控制高差38m，矿体深部边界尚未完全控制 ；矿体地表长187m，平均厚度4.53m ；矿体品位一般为26.48%～ 35.65%，平均32.29%。铁山咀①号赤铁矿体，地表分布在铁山咀矿区3线间，仅地表有一探槽控制。矿体工程控制的最低标高为1622m，最高标高为 1624m，最大控制高差3m，矿体深部边界尚未完全控制 ；矿体规模较小地表长25m，厚度1.99m ；矿体品位28.20%～ 35.35%，平均品位30.89%。矿体受北西向断层破碎带控制，呈不规则的脉状透镜状、扁豆状或鸡窝状产出，沿走向和倾向具膨缩变化现象，矿体连续性较差。二者的产状大致相同，在走向和倾向上呈同步波状变化 ；矿体走向105°左右，倾向南西，总体倾角65°～ 80°，局部地段倾向5°～ 15°。

2.5 矿石特征

铁矿石呈深褐红色，微—细粒结构，脉状结构；叶片状构造、稠密侵染状构造、块状构造、局部具蜂窝状或气孔状构造。矿石矿物以赤铁矿为主，褐铁矿少许，偶见黄铁矿及孔雀石 ；脉石矿物以石英、玉髓为主、方解石及白云石、绢云母少许。铁矿化体岩性特征除赤铁矿含量减少，脉石矿物含量增高，TFe含量在10%～ 20%，其它特征基本同铁矿石。该矿体形成受构造控制，矿体呈扁豆状、巢状，矿石以块状构造为主，浸染状次之，赤铁矿石中主要矿物为赤铁矿及褐铁矿，其自然类型为氧化铁矿石。

2.6 围岩蚀变

矿（化）体主要赋存于蚀变破碎带内，带内岩石主要为灰岩、硅质灰岩、千枚岩等，受构造及热液影响岩石蚀变强烈，主要表现为绿泥石化、绢云母化、高岭土化、硅化及含铁碳酸盐化。围岩表现为、赤铁矿化、褐铁矿化。其中赤铁矿化、褐铁矿化、硅化与该铁矿关系密切，是寻找赤铁矿的直接标志。

3 矿床成因及找矿方向

3.1 矿床成因

（1）成矿物质来源。根据矿石及近矿围岩的矿物组成及岩石化学成分，推断在成矿过程中岩浆期后热液含钾、SiO2溶液、并富含Ca、Mg及F、CI、H2S、H2O等气体，能溶解和携带大量的Fe，即矿石Fe主要来源于岩浆期后热液。

（2）成矿阶段分析。成矿前区域近于平行的4条北西西向压扭性断层，给花岗闪长岩体的侵入提供了有利的通道，由于花岗闪长岩体的侵入及从岩体中释放的岩浆水使其外接触带破碎岩层中充满了含矿热液，这为含矿热液的聚集创造了良好的场所。区域北西西向压扭性构造带（F1）是对矿体形成起决定控制作用的导矿和容矿构造。矿区南侧及东侧有加里东中期花岗闪长岩体侵入于新太古—早元古代龙首山群（AnZln）地层中 ；说明在矿区范围岩浆活动比较频繁，这对区内赤铁矿形成有主导作用，因此推测勘查区外围岩浆活动与该区成矿关系密切。

（3）矿床成因类型分析。区域北西西向压扭性构造带是对矿体形成起决定控制作用的导矿和容矿构造。矿区南侧及东侧有加里东中期花岗闪长岩体侵入于新太古—早元古代龙首山群地层中；说明在矿区范围岩浆活动比较频繁，这对区内赤铁矿形成有主导作用，因此推测勘查区外围岩浆活动与该区成矿关系密切。成矿演化过程可大致做如下定性分析：区域近于平行的4条北西西向压扭性断层，给区内花岗闪长岩体的侵入提供了有利的通道，由于花岗闪长岩体的侵入及从岩体中释放的岩浆水使其外接触带破碎岩层中充满了含矿热液，这期间北西西向断层及断裂破碎带为含矿热液的聚集创造了良好的场所。

成矿的内在原因在于岩浆期后富含Fe、SiO2、Ca、Mg的热液在高温高压下聚集于构造破碎带内，并沿着各种裂隙充填、交代，致使破碎带岩石普遍出现强烈硅化、赤铁矿化。故形成了热液型-赤铁矿。

3.2 找矿标志

（1）矿区处于滑石口井—红崖山复向斜北翼，构造较发育，其北西向断层及构造裂隙（带）是找矿的直接靶区。

（2）加里东中期花岗闪长岩体、辉长辉绿岩岩体与该矿床具有一定关联，在岩体出露地段特别是岩体外接触带中是找矿的直接标志。

（3）热液蚀变、构造裂隙发育区段，尤其是硅化、赤铁矿化、黄铁矿化（褐铁矿化）等蚀变明显，或地表有赤铁矿、褐铁矿矿化显示，其下可能有铁的工业矿体存在。

（4）保矿条件较好，成矿后处于相对低洼地段，且附近有新近系红层或第四系砂砾层。综合上述找矿标志，初步建立矿区的综合找矿模型为 ：蚀变断裂破碎带+硅化、赤铁矿化、褐铁矿化蚀变+地球化学异常。

4 找矿方向

对矿带两侧延伸方向在分析控矿因素、找矿标志及化探异常的基础上，拓展找矿区域，扩大找矿前景。

5 结论

祁连山东段铁矿明显受不同规模、不同序次的脆韧性断裂构造破碎带控制。其中滑石口井-红崖山一带，铁矿分布于NWW向断裂带内。蓟县纪墩子沟群绢云钙质千枚岩、薄层灰岩为主要容矿岩性及含矿建造。区域内不同规模中酸性-中基性岩体及岩脉与铁矿成矿关系密切。该区域具有重要的铁找矿潜力，物探测量及异常查证是矿产评价的主要技术方法。综上所述，该区成矿地质条件十分优越，深入、细致的开展矿区及外围铁矿勘查工作，其找矿前景较为乐观。