甘肃庄浪―静宁铁矿床地质特征浅析
浆分结矿床。最后给出了矿床的找矿标，指明了找矿方向。
0.引言
甘肃庄浪-静宁铁矿行政区划横跨庄浪、静宁两县，绝大部分属庄浪县阳川乡，小部分在静宁县仁大乡境内。位于甘肃省平凉市阳川乡西南约5Km处，北距静宁县44km，东距庄浪县30km。
该区位于会宁-庄浪加里东期、华力西期铜铅锌金成矿亚带上，前人做过许多的基础地质工作，自20世纪50年代以来，先后开展过不同比例尺的区域地质矿产勘查和物探工作，尤其是2012年进行的1：5000地面高精度磁测工作取得的资料对本区寻找磁性铁矿具有相当重要的指导意义。
1.区域地质背景
本区所处大地构造位置位于祁连造山带的东部，祁连造山带处于我国秦祁昆中央造山系的中段，南以武山-临夏-贵德-青海湖南山断裂为界，和西秦岭造山带相邻，北部以河西走廊断裂为界，与华北古陆的阿拉善地块相邻。祁连山带西北端被北东东的左行走滑的阿尔金走滑断裂截切，与塔里木陆块的敦煌地块相邻，西南依柴达木地块。整体上呈北西西走向分布的长菱形，嵌入中国古陆块群中（图1）。
区域位于中、北祁连构造分界带上。北祁连造山带内部构造复杂多样，主要由微陆块、裂谷带、洋壳构造岩片、俯冲杂岩带、岛弧和弧后盆地等单元组成。新元古代-寒武纪时为大陆裂谷带，晚寒武世-早寒武世形成洋盆，洋盆的俯冲作用几乎贯穿奥陶纪始末，晚奥陶世-志留纪，洋盆闭合，泥盆纪发生陆陆碰撞造山；中南祁连造山带包括以往所称的中祁连隆起、南祁连冒地槽和柴北缘[1]。具有统一的前震旦纪基底，古生代微陆块内部为一以裂谷作用为主体的造山带。其基底褶皱和盖层褶皱均发育，多呈北西向展布，前震旦系基底褶皱形成于晋宁运动，主要分布于中祁连山，以短轴构造和穹窿构造为主。盖层褶皱形成于加里东期及其以后，古生代槽型褶皱分布于南、北祁连地区，造山期后的褶皱主要有短轴构造、阻挡式褶皱、断层褶皱和构造盆地四类形式。区域上有较大分隔意义的断裂有4条，由北向南分述之：龙首山-固原断裂为大型右行走滑断裂，是祁连造山带与阿拉善地块的分界断裂，古生代以来沉积格局受该断裂控制；北祁连北缘隐伏断裂带走向NW，呈波状弯曲，为北祁连弧后盆地与走廊过渡带的分界断裂，形成于中寒武世，为张性断裂，加里东晚期转化为压性，燕山期-喜马拉雅期再次活动；祁连南缘断裂（王家窑逆冲断层）走向NW，为北祁连与中祁连分区断裂，形成于早奥陶世，属张性断裂，加里东晚期进入挤压阶段，早期具岩石圈断裂特征，加里东期后只限于地壳表层，为地震多发带；中祁连南缘断裂带走向NW，西段北倾，东段南倾，是南祁连与中祁连分区断裂，形成于加里东中期，华力西-印支期具挤压性质，燕山期-喜马拉雅期活动强。
区域岩浆活动强烈，侵入岩体较发育。其岩石类型，以酸性岩最发育，中性岩次之，基性岩、超基性岩最不发育。与铁矿密切相关的岩浆活动，主要是区域里的各种加里东期的基性、超基性岩体[2]。可进一步分为北祁连山亚带和中祁连山亚带。
北祁连山亚带：出露超基性岩体群23个，面积90km2；基性岩体15个，面积150km2。该亚带以小凤沟、吊大板、小龙口、桦木沟岩体为代表，岩体受北西向区域性压性断裂控制，多分布于不同构造单元接触带两侧之次级构造裂隙中，长轴与区域构造线基本一致。基性岩体多呈小岩株状，超基性岩体呈长透镜状或脉状产出。通常是多个小岩体成群呈串珠状或雁行状排列，断续延长达700km。单个岩体一般宽几十到几百米，个别1-2km；长几百米到几公里，个别十几公里。侵入寒武系、奥陶系和志留系，多为顺层侵入，次为斜交侵入。外接触蚀变带宽数十厘米至几米，以蛇纹石化为主，次为绿泥石化、硅化等微弱蚀变；内接触带宽1-几m，甚至20-25m，由蛇纹石片岩、滑石菱镁片岩构成，常发育碳酸盐化、滑石化、绿泥石化等蚀变。岩体原生构造不甚发育，一般与岩体长轴和接触面平行，倾角均较陡。多数岩体含有围岩捕虏体。超基性岩体分异作用较弱，岩相垂直分带不明显，有一定的横向变化，一般不易划分相带。主要为纯橄岩、斜辉橄石岩、有时过渡为二辉橄石岩-橄榄岩类组合及单辉橄榄岩、辉岩-角闪岩类组合。基性岩体均为单一的辉长岩相。
中祁连山亚带：出露有超基性岩体群15个，基性岩体4个，面积各50km2。该亚带西起阿尔金山北坡经肃北转向南东沿野马南山南坡至查干布尔嘎斯，呈北凸的弧形，断续分布近300km。超基性岩体多呈带状，以拉排沟脑、大道尔占、查于布尔嘎斯、柳树沟岩体为代表，岩体呈脉状和岩墙者居多，倾向南西或南东，倾角50°-70°。侵入青白口系和中奥陶统。均遭受不同程度的蛇纹石化和次闪石化。研究较详的大道尔吉岩体为以单辉岩、辉长岩、纯橄岩、橄石岩为主体的复合基性-超基性杂岩体，根据岩石之间的关系及组合分为先成单辉岩-辉长岩岩相和后成纯橄岩-橄石岩岩相。基性岩体经常与超基性岩体呈相变关系，亦有呈单一基性岩相贯人超基性岩体者。单独出露的基性岩体为蚀变辉长岩，它侵入中志留统，捕虏围岩并形成角岩化。
祁连山东段航磁异常特征及分布规律与本区构造格架及基性、超基性岩体岩体的展布特点基本相吻合。其中矿区出露的基性岩就很好的对应了北西向的磁异常，结合区域构造特点，推测基性岩是北西向延伸的。
区域内矿产较丰富，主要有：铁、铜、金、铝等。区域地层主要是晚奥陶世海相火山-沉积岩系，形成于陆缘裂谷环境，此外，带内闪长岩、基性-超基性岩、花岗闪长岩等也有出露。矿床类型主要有火山岩型（红沟、蛟龙掌）、构造蚀变岩型金矿床（松树南沟）、矽卡岩型（花石峡钨铝矿点），亦发现了不少铁、铜等矿化点。 2.矿区地质特征
2.1地质特征
2.1.1地层
由于矿区被第四系黄土大面积覆盖，很难看到基岩，仅在葫芦河河谷两侧和一些沟谷、山梁出露少量新近系地层。主要为新近纪甘肃群、第四纪晚更新世马兰组、冲洪积层。
2.1.2构造
与矿区最近的区域断裂构造主要为王家窑逆冲断层，为葫芦河组与北侧陇山岩群之间的构造边界，发育在清水温泉沟的王家窑一线，走向NWW-NW向，向东南方向延伸多被第四系覆盖，向西北延伸可到达秦安莲花镇李家湾一带。矿区内构造主要受此逆冲断层控制和影响。
区内褶皱构造不明显，总体呈向SW倾斜的单斜构造，由于覆盖较厚和研究程度的原因，仅在局部地区见到断裂标志，不能直接勾绘完整的断层系统，通过物探方法间接推测矿区的断层F1、F2。区内主要构造线方向为北西、东西向等。构造形迹以各种方向的表层陡倾斜断裂、裂隙为主，产状较陡，倾角一般为70°左右。
2.1.3岩浆岩
矿区内岩浆岩分布有限，以加里东期中酸性和基性岩为主，与成矿有关的为加里东期的基性岩体。根据矿区钻探和前人工作情况，含钒钛磁铁矿的基性岩体侵位于古元古代陇山岩群之上，从上至下，岩性分别为辉石闪长岩、辉长岩、辉石角闪岩等。岩体呈北西向分布于高家峡一线，并受北西向大断裂控制，在岩体内部，有片麻状花岗岩捕虏体，并为肉红色细晶花岗岩脉穿插。
（1）辉石闪长岩：呈深灰色，中细粒半自形粒状结构，块状构造。主要矿物组成有，斜长石大于65%、透辉石20-25%、角闪石5%、黑云母小于2%、磁铁矿小于1%。
（2）辉长岩：呈灰色，细粒辉长结构，块状构造。主要矿物组成有，斜长石大于70%、透辉石15-20%、角闪石小于5%、黑云母小于2%、磁铁矿小于1%。
（3）辉石角闪岩：呈深灰绿色，中细粒结构，块状构造。主要矿物组成有，普通角闪石85-90%、普通辉石5-10%、斜长石小于5%、磁铁矿等微量矿物小于1%。
2.2地球物理特征
通过观察△T等值线平面图，以500nT正异常来圈定带状体，岩体呈近东西东向分布，长约5500m，宽1000-1500m，异常最高值4750nT。结合异常区地质条件、钻探成果及岩石标本磁性参数测定结果，认为磁异常由磁铁矿体所引起。
3.矿床地质特征
3.1矿体特征
矿体产于基性岩体中，而上部的酸性岩与基性岩体为侵入接触。铁矿体多呈层状、似层状、扁豆状赋存于基性岩体中，矿体与围岩界线不明显，呈渐变关系。共圈定工业矿体3条。
3.1.1 Fe-①矿体
分布于高家峡以西葫芦河西侧，由BT-0、BT-4、BT-3、PD1、ZK0-1、ZK201、ZK301、ZK4-1控制，其中BT-3未见矿。矿体呈似层状-扁豆状赋存于辉石角闪岩中，围岩亦为辉石角闪岩。长350m，厚3.01-24.00m，平均厚度7.52m，控制矿体延深0线160m、2线180m、3线207m、4线143m。厚度不稳定，厚度变化系数为935.44%，矿体产状190-205°∠70-75°，矿石品位TFe：21.31-39.92×10-2，单样最高TFe：42.5×10-2，TFe平均品位28.15×10-2。矿石品位从上向下呈变贫变厚趋势， 品位变化系数为106.59%。
3.1.2 Fe-②矿体
分布在Fe-①矿体西4.5m处，由BT-0、BT-4、BT-3、PD1、ZK0-1、ZK201、ZK301、ZK4-1控制，其中BT-3未见矿。矿体呈似层状-层状赋存于辉石角闪岩中，围岩多为辉石角闪岩，有些矿段围岩是辉长岩。矿体长340m，厚3.00-5.00m，平均厚度4.07m，控制矿体延深0线132m、2线164m、3线209m、4线113m。厚度较稳定，厚度变化系数为77.91%，矿体产状200-210°∠70-75°。矿石品位TFe：22.13-50.51×10-2，单样最高TFe：55.84×10-2，TFe平均品位31.11×10-2。矿石品位变化大，从上向下呈变贫趋势，品位变化系数为264.56%。
3.1.3 Fe-③矿体
分布在Fe-②矿体西3.4m处，由BT-0、BT-4、BT-3、PD1、ZK0-1、ZK201、ZK301、ZK4-1控制，其中BT-3未见矿。矿体呈似层状-扁豆状赋存于辉长岩中，围岩为辉长岩或辉石闪长岩。矿体长350m，厚5.80-43.00m，平均厚度15.23m，控制矿体延深0线154m、2线146m、3线201m、4线95m。厚度不稳定，厚度变化系数为1014.41%，矿体产状110°∠70-75°。矿石品位TFe：20.03-33.52×10-2，TFe平均品位27.87×10-2。矿石品位较稳定，从上向下呈变贫变厚趋势，品位变化系数为53.91%。
3.2矿石特征
矿石呈深灰一灰黑色，海绵陨铁结构、自形-半自形粒状及板状结构，浸染状、块状构造。矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次是钛铁矿，少量黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、铬铁矿、黄铜矿、闪锌矿、铜蓝、斑铜矿；非金属矿物主要为普通角闪石、斜长石、紫苏辉石、斜紫苏辉石、透辉石、黑云母，其次是少量绿泥石、白云母、尖晶石、磷灰石、石英、方解石、绢云母及黝帘石。
磁铁矿以自形粒状为主，少量磁铁矿颗粒中可含微细粒赤铁矿，少量颗粒中有板片状或八面体格架状钛铁矿，片晶较薄较稀少。有很少量磁铁矿呈它形细粒状（0.02-0.2mm）不混溶包体分布于黄铁矿中。磁铁矿在贫矿石中粒度细，粒度范围0.01-0.3mm，富矿石中粒度较粗，粒度范围 0.01-0.9mm。钛铁矿半自形板状或它形粒状，粒度 0.01-1mm，可在磁铁矿中呈板状片晶，部分钛铁矿含赤铁矿片状晶体，或者是赤铁矿细粒不混溶包体，片晶及包体在少量颗粒中较多。 钛铁矿主要与磁铁矿规则连生、少量单独浸染状分布在脉石中，贫矿石中含量少粒度细，富矿石中含量较多粒度较粗。 3.3围岩蚀变
区内与成矿有关的蚀变以磁铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化为主。主要发育于矿体的上下盘与矿体的接触面处。
4.矿床成因探讨
本矿床类似于“攀枝花”式钒钛磁铁矿矿床，是晚期岩浆结晶分异形成的岩浆分结矿床。结合区域地质构造背景及沉积盆地演化分析认为：该套基性岩体形成于大陆边缘裂谷构造环境。成岩物质主要来自于下地壳和上地幔。岩浆以分离结晶为主要的演化方式。早古生代时期，随陆内伸展拉张运动的发展，促使地幔上隆，上部地壳拉张-裂陷，造成地温梯度及区域热流值升高，导致深部地壳及上地幔发生部分熔融，形成玄武质岩浆[3]。
受区域构造制约，富铁的基性岩浆沿断裂构造侵入地层，在相对稳定的环境下，由于温度、压力等物理、化学条件的改变，伴随着硅酸盐矿物不断晶出，比重较大的磁铁矿等金属矿物较早的结晶出来，在重力作用下分离和富集，下沉到岩体的底部形成钒钛磁铁矿体。
5.找矿标志
（1）岩性标志：已发现的三条矿体分别赋存在辉长岩和辉石角闪岩中，也就是说，在本矿区，找到基性岩（辉长岩、辉石角闪岩），离找到铁矿就不远了，所以说，辉长岩、辉石角闪岩是本区找矿的直接标志。
（2）岩石地球物理标志：由于含矿的基性岩和磁铁矿具有较强的磁性，可以利用高精度磁法测量来圈定含矿岩体；含矿岩石具有低阻、高极化率的显著特征，可以利用电法手段来寻找隐伏矿体。
6.找矿方向
通过分析该区域地质、构造、岩浆岩等控矿因索，并且结合基性岩体地球化学特征以及找矿标志，应加强以下几个方向的找矿工作。
（1）深入研究岩浆晚期分异型矿床成矿规律，建立适合矿区的找矿模型。通过常规的地质勘查方法，且辅以新的勘查理论、方法和手段，加大对地表和深部地质评价的力度，以求发现和圈定新矿化带及矿体。
（2）进行攻深找盲开展深部找矿：利用已经取得的1：5000大比例尺磁测资料和成果，确定深部基性性岩体的钒钛磁铁矿体，了解它们的产出位置和深度，通过地表合理布设，寻找地下500-1000m立体空间新的铁矿体资源。
