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探讨青海祁漫塔格地区铁多金属矿床成矿特征及成因

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摘要:本文以位于祁漫塔格弧后盆地中部的尕林格富铁矿床为例,深刻剖析尕林格富铁矿床的地质背景、矿区地质和矿床特征,以此来推断青海祁漫塔格地区多金属矿床成矿特征成因。研究认为,区内铁矿床形成经历了早期火山喷流-沉积作用、区域变质作用,后期矽卡岩化-热液叠加改造作用等多期、多样性的成矿演化过程。

关键词:铁多金属矿床;成矿特征;矿床成因;青海祁漫塔格地区

中图分类号:P641文献标识码: A 文章编号:

祁漫塔格地处东昆仑造山带西段,该区建造组成丰富,断裂构造发育,断层构造以北西西走向为主,华力西——印支造山旋回中酸入岩浆活动强烈。本文以位于祁漫塔格弧后盆地中部的尕林格富铁矿床为例,深刻剖析尕林格富铁矿床的地质背景、矿区地质和矿床特征,以此来推断青海祁漫塔格地区铁多金属矿床成矿特征及成因。

1尕林格富铁矿床的地质背景

青海省尕林格富铁矿床位于东昆仑西段一祁漫塔格弧后盆地中部。出露有寒武——奥陶纪海相碎屑岩、碳酸盐岩和中基性火山岩建造,泥盆一二叠系海陆交互相、浅海相碎屑岩建造。中酸入岩体较多。北西西向、北西向和北东向断裂构造发育。

该区早古生代基底上发生了强烈的弧后拉伸裂解作用,地壳拉张形成弧后裂陷槽海底火山喷发沉积环境。晚古生代经历复杂构造一岩浆活动,产生了多次的构造热液叠加,造成了不同类型的成矿作用,从而形成以铁、钴、金、铅、锌、铜等多矿种多类型的矿床。

2 尕林格富铁矿床的矿区地质

2.1 地层

青海省尕林格铁矿床地处柴达木盆地南缘的沙漠地带,第四纪堆积物厚度达150—200m。基岩为滩间山群 (OST)泥硅质岩夹碎屑岩、中基性火山岩、碳酸盐岩的浅海相沉积建造,由下至上为①灰——灰白色泥质硅质岩夹中基火山岩层(esi);②大理岩、白云质大理岩层(M);③灰紫色硅质泥质岩、泥质岩夹中基性火山岩、砂岩及泥质硅质岩层 (SiMs),④灰白——乳白色大理岩层。矿体主要分布在①③岩层中。

图1尕林格富铁矿床基岩地质简图

2.2 构造

尕林格铁矿区为一呈NWW 向展布的向斜构造,轴部为英安岩,南、北两翼依次对称出现大理岩、硅质泥质岩、白云质大理岩及泥质硅质岩,向斜北翼向南倾,倾角60°一70°,南翼向北倾,倾角 45°一60°,向斜枢纽西端翘起,东端倾伏,两翼小褶曲、挠曲发育;区内断裂构造亦很发育,且以 NWW 向断裂为主,NNE、NE向断裂其次,其中规模较大的NWW 向断裂有3条,即 F1、F2、F3;区内岩石裂隙发育,且以张性裂隙为主,多被方解石、绿泥石或金属矿脉充填。

2.3 岩浆岩

尕林格铁矿区内侵入岩体发育,主要是印支期二长花岗岩(201Ma)和燕山早期的闪长岩——花岗闪长岩(177—186Ma),有少量蚀变辉长岩和蛇纹岩,根据侵入特征和蚀变程度推测为加里东期产物。二长花岗岩、花岗闪长岩分布在矿区 Ⅱ、Ⅲ矿群以西,由于局部地段石英含量增高,出现石英二长岩。闪长岩主要分布在I矿群附近,该岩体规模较大。蚀变辉长岩产于Ⅳ矿群的北部,基本沿 Fl断裂带侵入于硅质泥质岩、砂岩及砂板岩中。蛇纹岩 (蛇纹石化辉石岩),见于 V矿群ZK13801钻孔中,与顶板硅质泥质岩为明显的侵人接触,底板为构造破碎带。区内中一酸性脉岩也很发育,主要分布在中一酸性岩体周围。岩体(脉)大多顺层产出,其产状与围岩产状一致 。

区内火山一次火山岩非常发育,主要岩性为英安岩、闪长玢岩、安山质凝灰熔岩。英安岩主要沿向斜轴部呈带状展布,少量夹在①③岩层中,是区内容矿围岩之一。闪长玢岩、安山质凝灰熔岩主要分布在矿区东段,在③岩层中顺层产出,薄片中发现有安山质凝灰熔岩与闪长玢岩互相过度关系,闪长玢岩向深部颗粒渐渐变粗,基质结晶程度高,化学成分表现为富钙、低钠 (相对于钾)贫铁的英安岩特征,在安山岩、安山质凝灰熔岩界面附近有多个矿体大致顺层产出。

2.4 变质作用

区域表现为低绿片岩相,是低温——低压——动力变质作用的结果。矿区内热液蚀变作用较强,发育于各岩体与地层接触带。主要有矽卡岩化、次闪石化、绿泥石化、绢云母化、蛇纹石化及碳酸盐化等。热液蚀变与矿化的关系密切。

3矿床地质特征

3.1矿石特征

矿石结构:他形——半自形晶中一细粒结构、半自形——自形晶中一细粒结构、半自形——自形晶粗或不等粒结构、他形粉尘状结构、填隙结构、基底胶结结构、交代结构、包含结构、乳滴状结构、不混溶连晶结构、变晶结构等 。

矿石构造 :致密块状、浸染状、条带状、细脉——网脉状、角砾状 、花斑状、环状构造。

矿物组合:金属矿物有磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、少量 的黄铜矿、辉铜矿、白铁矿、偶见毒砂、硼镁铁矿、近基岩面出现少量赤铁矿、褐铁矿(钛铁矿 ),微量孔雀石、兰铜矿及黄钾铁矾等。脉石矿物为透辉石、绿泥石、蛇纹石、方解石、石英、阳起石、透闪石、绿帘石、重晶石、石膏及磷灰 石等。

矿石类型按矿石中的金属矿物组合分为①磁铁矿、②磁黄铁矿——磁铁矿、③黄铁矿——磁黄铁矿、④闪锌矿——方铅矿、⑤磁铁矿——闪锌矿——方铅矿等五种类型,且以前3种类型为主。

3.2元素组合特征

尕林格铁矿床主成矿元素是Fe,伴生元素有S、Pb、zn、Cu、Co、Ag、Au、As等。Fe主要以磁铁矿的形式存在,其次为少量褐铁矿及赤铁矿,只有少部分Fe赋存在硫化物中;S的赋存矿物以磁黄铁矿为主,其次为黄铁矿及少量闪锌矿、方铅矿、黄铜矿及毒砂。

Pb、Zn、Co、Au有局部富集成多金属矿体,其矿体厚度几米至十几米 ,主要赋存在硫化物矿石中,呈小透镜状产出。Pb含量0.5—2.12%,最高7.07%;Zn含量平均为2.24%,最高4.00%;Co含量为0.002—0.003%,最高0.065%;Cu含量0.1—0.12%,最高1.25%;Au含量0.3—0.80g/t,最高 6.5 g/t。

矿体中的元素分布特点是 :由浅到深,自西向东Fe含量降低,s含量增高;具后期热液改造特点的矿体或矿石品位高,改造愈强烈,金属矿物重结晶愈好、粒度较大,Fe、S含量增高。

3.3围岩蚀变

该矿床围岩蚀变强烈,有绿泥石化、蛇纹石化、绢云母化、碳酸盐化、次闪石化、矽卡岩化局限在I、Ⅲ矿群及部分岩体(脉)附近,蚀变类型较复杂,各类蚀变先后叠加,但未形成明显的蚀变分带。其中矽卡岩化、绿泥石化与富铁矿化关系密切;绿泥石化、次闪石化与多金属硫化物有一定相关关系。

3.4 包体测温

包体测温资料显示磁铁矿成矿温度约315—395℃,磁黄铁矿、黄铁矿成矿温度280—345℃,反映了当时海底火山喷发沉积时的成矿温度。

4 矿床成因认识

根据对尕林格富铁矿床的成矿地质特征、含矿岩系及矿体、矿石特征,矿物共生组合及矿物穿插关系等综合分析认为,该矿床经历了多期次多阶段矿化作用,初步认为主要有火山喷流——沉积作用和后期矽卡岩化热液叠加形成的火山喷流沉积——岩浆热液叠加改造型矿床。

早古生代火山喷流作用形成了矿床中的金属矿物磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及热水沉积岩。大量同期同质角砾岩、碎裂岩、磁铁矿角砾的存在,说明同生断裂活动频繁,海水沿同生断裂的裂隙系统下渗,不断从围岩吸取成矿物质,形成温度较高的成矿流体,再向上运移喷流到海底,随着物理化学环境的改变成岩成矿,形成富含铁、铅、锌等多金属矿物的热水沉积岩系(矿源层)。矿体呈似层状或透镜状大致顺层产出,矿石具纹理状、条带状、块状构造;近矿围岩发育绿泥石化、绢云母化、碳酸盐岩化。

印支期——燕山期岩浆活动形成大量的岩浆热液和围岩发生交代作用,形成由石榴石、透辉石、符山石、绿帘石、透闪石及阳起石等组成的矽卡岩,并将围岩中的成矿物质重新活化、迁移、富集成富铁矿体。

因此,早古生代火山喷流沉积是形成青海祁漫塔格地区铁多金属矿床的主要成矿作用,加力东造山过程中矿体和含矿层一起受到了强烈的构造挤压变质、变形,印支一燕山期岩浆——热液活动叠加改造使矿体重新富集,形成了朵林格火山喷流沉积——岩浆热液叠加改造型矿床。

参考文献 :

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