青海熱水溝鐵礦地質特征及成因研究

賴佳鵬，鐘 瑜，沈 寅

（1.江西省地礦資源勘查開發有限公司，江西 南昌 330000；2.四川省地質礦產勘查開發局化探隊，四川 德陽 618000）

實施西部大開發戰略，為了促進加快西部地區社會經濟持續、健康發展，充分發揮資源優勢及市場對資源配置的基礎性作用，使資源優勢轉變為產業優勢和經濟優勢，我國在西部地區開展了大量礦床勘查工作，發現了一系列Cu-Fe-Pb-Zn-Ag-Au礦床[1-3]。熱水溝鐵礦是近年來在青海省新發現的一處鐵礦床，為更好地對其進行開發利用，亟須掌握熱水溝礦床的地質特征及其成因。

1 礦床地質特征

熱水溝鐵礦床位于北祁連造山帶托來山西段，在地質構造上處于北祁連加里東期縫合帶與中祁連離散型島弧地體接合部位[4]，其成礦系統為柴達木-中祁連板塊北緣早古生代裂解成礦系統（離散型構造成礦系統），其地質成礦條件對鐵礦較為有利。熱水溝鐵礦區出露地層主體為早奧陶世陰溝群（Oy）及石炭紀羊虎溝組（Cy）、早二疊世大黃溝組（Pd），在礦區的南側出露古元古代托賴（巖）群（Pt1T）及第四紀松散堆積物（圖1）。礦區為一單斜構造層，地層傾向南西，傾角70°左右，礦區斷裂構造發育，共有四條較大的北西及北北西向斷裂。

圖1 熱水溝礦床地質圖

2 礦體特征

礦區共圈定鐵礦體8條，均賦存于早奧陶世陰溝群下巖組泥質板巖段中（圖1）。礦體多呈透鏡狀，似層狀。礦體長50m～400m，厚5m～38m，主要礦體南西傾，傾角70°左右。礦體平均品位25.04%～33.08%，最高品位42.50%，各礦體特征見表1。

表1 礦體特征一覽表

3 礦石質量

3.1 礦石礦物

礦石礦物主要有磁鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦等，脈石礦物有石英、綠泥石、絹云母、海泡石及少量方解石、磷灰石等。其中綠泥石、絹云母和海泡石均為細小的鱗片狀，石英等其它粒狀脈石礦物呈分散狀嵌布在綠泥石、絹云母和海泡石組成的集合體中間，石英偶爾亦呈細脈狀沿礦石裂隙充填交代。

3.2 礦石結構構造

3.2.1 礦石結構

礦石主要呈半自形～自形細粒狀結構，斑狀變晶結構，交代假象結構等。

自形～半自形粒狀結構：磁鐵礦及菱鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦等呈細粒狀、浸染狀分布于礦石中。磁鐵礦晶形完整者呈立方八面體狀分散在礦石中。

斑狀變晶結構：菱鐵礦等呈變斑晶產出于礦石中。其基質部分主要是微粒的斜長石和綠泥石，次為菱鐵礦微粒及白云母、絹云母等。

交代假象結構：黃鐵礦被鐵礦交代而保留了黃鐵礦的假象，此結構類型僅在局部見到。

3.2.2 礦石構造

礦石主要呈浸染狀致密塊狀構造，條紋條帶狀構造。

致密塊狀構造：礦石呈致密塊狀，礦石礦物在礦石中呈稠密浸染狀或團塊狀集合體，礦石顯示呈致密塊狀。

條紋、條帶狀構造：礦石礦物在礦石中呈條紋、條帶狀分布。礦石構造局部顯示賦礦圍巖特征呈板狀，顯示了礦床沉積變質成因的特征。

3.3 礦石類型

熱水溝鐵礦以原生礦石為主，礦石類型包括塊狀磁鐵礦，板狀磁鐵礦，赤鐵礦及磁菱鐵礦。已發現的次生礦石較少，大多為褐鐵礦。

塊狀磁鐵礦石：風化面為棕黑色，新鮮面棕褐色，呈自形～半自形細粒狀結構，致密塊狀構造，磁鐵礦，呈微細粒浸染狀均勻地散布在由纖維狀、毛發狀赤鐵礦和脈石組成的集合體中。磁鐵礦粒度一般0.001mm～0.05 mm，個別粗者可至0.06mm。脈石礦物主要為綠泥石、石英、黑云母、海泡石。

板狀磁鐵礦石：風化面為灰黑色，新鮮面深灰～鋼灰色，自形細粒狀結構，條紋狀、條帶狀、板狀構造，磁鐵礦，呈微細粒浸染狀較均勻分布在脈石中，磁鐵礦粒度一般0.005mm～0.02mm，個別粗者可至0.05mm。脈石礦物主要為綠泥石。

赤鐵礦：新鮮面為紅褐色，常呈纖維狀、毛發狀與磁鐵礦和脈石緊密交生，略顯定向排列，粒度一般0.001mm～0.005 mm，赤鐵礦分布不均勻，主要見于板狀磁鐵礦石中。

磁菱鐵礦石：灰～深灰色，斑狀變晶結構，致密塊狀構造，礦石礦物以菱鐵礦為主，次為磁鐵礦、黃鐵礦。菱鐵礦呈變斑晶產出，呈自形和半自形菱面體。部分菱鐵礦已發生不同程度的褐鐵礦化，菱鐵礦僅呈不規則的微細粒殘余出現，但仍保留了原菱鐵礦自形的晶體外形。磁鐵礦呈自形和半自形細粒均勻分布在菱鐵礦斑晶中，同時亦見呈細脈產出，這些細脈有切穿菱鐵礦變斑晶現象。

褐鐵礦：為次生礦物多呈脈狀充填在裂隙中，其脈寬在0.003mm～0.08mm間。少數交代黃鐵礦，形成于風化礦化期。

3.4 化學成分

熱水溝鐵礦各礦體化學分析結果見表2：

由表2可見，熱水溝鐵礦礦石化學成分TFe含量各礦體分別在27.06%～33.08%之間，礦區平均TFe含量為29.95%，SiO2含量各礦體分別在38.33%～41.34%之間，平均為39.50%，S含量各礦體分別在0.0322%～0.19%之間，平均0.086%。P含量各礦體分別在0.017%～0.324%之間，平均為0.207%。

表2 熱水溝鐵礦各礦體化學分析結果表

礦石以其化學分析結果看，SiO2含量高，硫、磷含量低，礦石品位較貧，需經選礦方能為工業利用。

4 礦體圍巖與夾石及圍巖蝕變

經地表及槽、坑探等探礦工程揭露顯示，熱水溝鐵礦床的礦體上、下盤圍巖以變質巖為主，包括泥鈣質絹云母千枚巖和板巖（泥鈣質、炭質和砂質），局部可見少量硅質巖、石英巖等。礦體夾石與圍巖在巖性和巖石組合表現出相近的特征。礦床的圍巖蝕變較弱，主要發育綠泥石化、絹云母化。

5 礦床成因

熱水溝鐵礦床和區內的早奧陶世陰溝群地層具有密切的成因聯系，其礦體主要形成于該地層內，地層巖性主要為火山熔巖+噴發碎屑巖和沉積碎屑巖組合，地層形成于裂陷沉降環境。在賦礦地層中，礦體整體表現出透鏡狀和似層狀形態，其產狀與地層產狀相近。礦石的礦物類型簡單，基本都為綠泥石磁鐵礦，礦體層位變化較小，和沉積礦床的特征相符合。從外，在早奧陶世陰溝群還發現有火山硅質巖石，為火山噴發間歇期所形成的熱水化學沉積產物。綜上所述，熱水溝鐵礦床的成因為火山～沉積變質作用，礦床類型為沉積變質礦床。

6 結語

青海熱水溝鐵礦床位于北祁連造山帶托來山西段，隸屬為柴達木～中祁連板塊北緣早古生代裂解成礦系統，礦床地質特征、礦體特征，礦石礦物結構構造、礦體產狀及圍巖蝕變特征表明熱水溝鐵礦床為沉積變質礦床系列，其礦床成因為火山～沉積變質型。通過對青海熱水溝鐵礦床地質特征和礦床成因的研究，為將來該礦床的找礦勘查工作提供一定的理論支撐。