甘肃省金塔县乱石窑铁矿地质特征及找矿标志

（甘肃省地矿局第二勘查院，甘肃 兰州 730020）

甘肃省金塔县乱石窑铁矿区位于金塔县城北东26°方向72km处的老虎山东一带。行政区划属金塔县鼎新镇管辖，距鼎新镇北西方向46km处，经鼎新与酒（酒泉）航（航天城）路相通，交通方便。是甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院通过地质、物探、化探、遥感等勘查手段和综合研究发现并评价的铁矿点，有进一步深入探索意义。

1 区域地质背景

1.1 地层

勘查区位于哈萨克斯坦板块马鬃山中间地块马鬃山地体。成矿区带位于哈萨克斯坦板块东段方山口-七角井子-白山堂金、铜、镍、钨、锰和钒-磷-铀成矿带，白山堂-大红山铁、铜多金属成矿区内。

区域地层属天山-北山区北山分区。区内出露的地层主要有中震旦统下岩组（）、中震旦统上岩组（）、下石炭统红柳园组（C1h）、侏罗系上统赤金堡群（J3ch）、第四系（Q）。

下石炭统红柳园组（C1h）：分布于中部二道红山以北，呈北西-南东向狭条状展布，与下伏震旦系多为断层接触或被岩体隔开，北西端与下伏震旦系为角度不整合接触。主要岩性上部以结晶灰岩为主，夹英安斑岩及砂岩；下部为中酸性火山质砾岩、砂砾岩、砂岩夹英安岩。

上侏罗统赤金堡群（J3ch）：在北西部老虎山一带少量出露，属隔绝的山间盆地沉积类型，呈北西向延伸，与下伏地层呈不整合接触。主要岩性为砾岩、砂砾岩夹薄层砂岩。

1.2 构造

区域褶皱构造主要有石板泉北背斜，老虎山倾伏背斜，四道红山-二道红山向斜，鸡心山南西倾伏背斜。

石板泉背斜：轴向近东西，由中震旦统变质砂岩、千枚岩、板岩等组成，两翼地层倾角50度左右。沿轴部及南翼有海西中期花岗岩侵入。

老虎山倾伏背斜：位于四道红山之北，构成老虎山主体。轴向北西，长约7公里，向北西倾没。主要由中震旦统上岩组硅质大理岩组成，两翼产状对称，倾角75度左右。北翼不整合覆有下石炭统砾岩。

四道红山-二道红山向斜：轴向北西西，断续长约65公里。该向斜仅在二道红山南东一带保存较好。由中震旦统上岩组组成，轴部为硅质大理岩，两翼为变质砂岩、千枚岩、板岩等。两翼产状基本对称，倾角50度左右。向斜轴部的大理岩层位稳定，断续向北西延伸至大红山一带。由于后期四道红山一带沿向斜轴发生断裂使南翼上逆，在大红山一带向斜轴部及南翼有岩浆岩侵入，使向斜的绝大部分被严重破坏。

鸡心山南西倾伏背斜：位于四道红山南东，轴向北西西，向南东东倾没，西部被海西中期花岗闪长岩破坏。由于被两条北东向断层错开，轴线成弯曲状，长约5公里。主要由中震旦统下岩组板岩及千枚岩组成，两翼为中震旦统上岩组石英岩及变质砂岩。两翼对称，倾角45度左右。

区域断裂极为发育，根据其走向、规模及其相互关系，大致可分为北西（北西西）向、近东西向及北东东向三组，其中以北西（北西西）向断裂最为发育，形成时间也较早，其它两组次之。

北西西向断层：主要为老虎山-石板泉南性质不明断层（F1），断续出露长约70公里。主要断于下石炭统，中部断于下石炭统与华力西中期花岗岩之间，西部断于中震旦统之中。两侧地层岩性不一，各处均可见到有1～2米宽的断层角砾岩。局部断面产状190°∠70°，推测为一断面南倾的逆性断层。

北西向断层：主要有两组，勘查区西南平推断层（F2），长约16公里，断层上盘为中震旦统，下盘为下石炭统，两侧岩性不一，有角砾岩带。二道红山南平推断层（F3），长8公里，断距800米，断层上、下盘均为中震旦统，见有断层角砾岩，沿断层石英脉发育。

近东西向断层：主要为四道红山－鸡心山逆断层（F4），断面产状200°∠70°，出露长约25公里，断层上盘为中震旦统，下盘为华力西中期花岗岩，断续见有断层角砾岩。

北东东向断层：主要有两组，勘查区北侧平推断层（F5），长8公里，断距1500米，断层上、下盘均为中震旦统，两侧岩性不一，见有角砾岩（石英岩破碎）。二道红山北侧平推断层（F6），长11公里，断层上盘为下石炭统，下盘为中震旦统，两侧岩性不同，并显著位移。

1.3 岩浆岩

区域岩浆活动频繁。侵入岩以中酸性岩为主，以岩基或岩株形式产出，基性及超基性岩均呈岩墙（或岩席）产出。岩体的侵入时代主要为加里东期及海西中期。加里东期侵入岩为石英闪长岩（δο3），华力西中期侵入岩要有花岗岩（）、花岗闪长岩（）及辉长岩（）。

区域脉岩较发育，由酸性到基性的脉岩均可见到，其中尤以酸性及中性脉岩分布最为广泛。主要有辉绿岩脉、闪长玢岩脉、花岗（斑）岩脉石英脉等。

1.4 矿产

矿区位于东天山-北山成矿带东段，白山堂-大红山铁、铜多金属成矿区内，区域内已知矿床有老虎山铁矿、梧桐树沟铁矿、四道红山铁矿、二道红山含铜磁铁矿、石板泉铜铁矿等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

石英片岩（Scho）：大面积出露于Ⅰ、Ⅱ铁矿带，总体呈北西-南东向展布。深灰－灰黑色，鳞片变晶结构，片状构造，主要成份为石英、长石、绿泥石、绢云母等。岩石具片理化，零星可见细小的金属颗粒及片状金属体，其中片状金属体分布于岩石片理面上。岩石中有弱硅化，石英常呈小的团块状不均匀的分布于岩石中，岩石中另有少量的碳酸岩化，主要表现为穿插于岩石中的方解石细脉。

板岩（Sl）：出露于Ⅱ铁矿带西侧和Ⅲ铁矿带，大体呈北西-南东向展布。深灰－灰黑色，细粒粒状及隐晶质结构，薄层状，板状构造。主要矿物成分为长石及隐晶质矿物，岩石板理发育呈薄层状。岩石裂隙发育，沿板理面及裂隙中充填有大面积的黄铁矿和磁黄铁矿。岩石矿化蚀变弱，除黄铁矿化外未见其它蚀变现象。

云母片岩（Schy）：出露于勘查区西部，呈北西-南东向展布。深灰-灰黑色，鳞片变晶结构，片状构造，局部呈块状构造。主要矿物成分由长石、石英及绢云母组成，岩石硬度小，较破碎，遭受变质程度低。矿化蚀变较弱，仅见有弱的黄铁矿化等。

灰岩（Ls）：仅出露于Ⅰ铁矿带，呈北西-南东向展布。灰色－深灰色，细晶结构，块状构造，主要成分为方解石、石英等。岩石表面具浸染状黄铁矿化，矿化细密，分布较均匀。

石英岩（SiO）：在勘查区内零星出露，呈北西-南东向展布。灰黑－青灰色，细粒砂状结构，薄层状构造及块状构造。矿物成份主要为石英、绢云母、泥质、硅质胶结物。岩石发育薄层理、较软、易碎，沿层理多有鳞片状黄铁矿、磁黄铁矿。岩石裂隙较发育，沿裂隙充填有网状石英脉，宽约0.1～0.3cm之间。具弱磁黄铁矿化。

（2）第四系（Qapl）：出露于矿区南部，主要岩性为冲洪积砂、砾石层。

2.2 构造

矿区内以断裂构造为主。主要出露近东西向逆断层三条，分别为F1、F2、F3，现将性质特征叙述如下：

F1断层：性质为压性逆断层，长度约900m，宽度30～60m。倾向175°～215°，倾角49°～64°，断裂蚀变带主要由灰岩、石英片岩碎块组成，该断层控制了Ⅰ矿带的分布。

F2断层：性质为压性逆断层，倾向165°～203°，倾角48°～70°，长度约900m，宽度20～54m。断裂蚀变带主要由花岗闪长岩、片岩、板岩碎块组成，该断层控制了Ⅱ矿带的分布。

F3断层：性质为压性逆断层，倾向170°～197°，倾角48°～65°，长度约390m，宽度12～44m。断裂蚀变带主要由花岗闪长岩、板岩碎块组成，该断层控制了Ⅲ矿带的分布。

区内近东西向压性逆断层为主要控矿构造，控制了铁、锰及铅锌矿化的分布。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要为加里东期石英闪长岩及华力西期花岗岩、花岗闪长岩。

加里东期石英闪长岩（δο3）：呈岩墙侵入于中震旦统下岩组地层，灰色，灰绿色，自形及半自形中粗粒结构，似斑状结构，块状构造。因遭受变质作用使局部岩体具纤状花岗变晶结构，片麻状构造。主要组成矿物为长石60%～80%，石英10%～15%，角闪石20%，黑云母3%。

华力西期花岗岩（γ42c）：呈岩基、岩株产出，肉红色，自形及半自形中粗粒花岗结构，块状构造。主要组成矿物为长石65%～75%，石英25%，黑云母3%。花岗岩结晶分异充分，矿物颗粒粗大，一般2～5mm，最大达到10mm。

华力西期花岗闪长岩（γδ42b）：呈岩基、岩株产出，灰色、灰白色，中细粒花岗结构，块状构造。主要组成矿物为斜长石约54%，钾长石15%，石英约20%，黑云母约10%。海西期花岗闪长岩与区内铁、锰、铅、锌矿化有密切关系。

区内脉岩主要有石英脉、闪长玢岩脉、花岗斑岩脉。

石英脉：有东西、北西、北东向三组，以北西及北东向两组最为发育亦多呈群出现，单脉长数米至数百米不等，宽0.5～10m，色纯，呈白色，未见明显蚀变、矿化现象。

闪长玢岩脉：灰色、灰白色，由它形粒状斜长石及少量石英和黑云母组成，脉长一般100～500m，宽0.5～1m。

花岗斑岩脉：区内出露一条，走向北西，脉长500m左右，宽1～3m，颜色呈肉红色，细粒花岗结构、斑状结构。

2.4 变质作用及围岩蚀变

区内变质作用有区域变质作用及接触变质作用。区域变质作用广泛分布于中震旦统上岩组地层；接触变质作用在岩浆岩与围岩的接触带处较发育。

区内围岩蚀变主要有硅化、碳酸岩化、绢云母化、粘土化、角岩化、混合岩化、矽卡岩化等。硅化主要表现为网状的石英细脉或使岩石硅质成分增高。在蚀变带中有碳酸岩化，形成方解石细脉，呈灰白色，与褐黑色的矿石组成条带状构造。在岩体中有绢云母化及粘土化，多为长石风化所致。在岩体与围岩接触带具角岩化、混合岩化、矽卡岩化。本次工作所发现的Pb、Zn矿化体就产出于石英闪长岩与片理化硅质板岩的接触带上。

3 矿体特征

通过地表工程揭露和钻探工程深部控制，区内自北向南划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条铁矿带，共圈出8条铁矿体。

Ⅰ矿带位于勘查区北部，受F1断裂构造控制，呈北西-南东向展布，长约900m，共圈出1个铁矿体，矿体走向延伸较大，厚度较小。

Ⅱ矿带位于勘查区中部，受F2断裂构造控制，呈近东西向展布，长约700m，共圈出4个铁矿体。其中Ⅱ-1、Ⅱ-2为区内主要铁矿体，矿体厚度较大，呈近东西走向平行排列，与东侧Ⅱ-4矿体在走向上呈尖灭再现状，Ⅱ-3矿体为深部钻探控制的隐伏矿体。

Ⅲ矿带位于勘查区南部，呈近东西向展布，长约200m，共圈出3个铁矿体。Ⅲ-1、Ⅲ-2矿体为地表单工程控制的矿体，呈近东西走向平行排列，Ⅲ-3矿体为深部钻探控制的隐伏矿体。

4 控矿因素及矿床成因

4.1 矿床成因

矿体受构造与岩浆作用控制，产于华力西期花岗闪长岩体及外接触带的构造破碎带中，控矿构造为北西向主断裂之次级构造——近东西向断裂，倾向南，含矿岩性为蚀变碎裂岩。

矿石中主要金属矿物有磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿，含少量软锰矿、辉锑矿、闪锌矿、方铅矿等，脉石矿物为方解石、石英、白云石，系中低温热液矿物，故初步判断该矿为构造控制下的中低温热液充填交代型铁矿，其中ZK0003在249.5～256.1m处出现多金属硫化物，推测深部可能有多金属矿存在。

4.2 找矿标志

（1）构造标志：断裂构造破碎带是区内明显的找矿标志，矿体受构造与岩浆作用控制，产于华力西期花岗闪长岩体及外接触带的近东西向断裂构造破碎带中，断裂破碎带为导矿、容矿构造，矿体严格受断裂构造破碎带的控制。

（2）地球化学标志：该区基岩出露较好，岩屑测量圈出的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等异常多沿北西向呈带状分布，为矿化蚀变带的显示。区内地化异常均与已知矿体相对应，是地质找矿的最重要标志。

（3）蚀变标志：区内已发现的矿体均具硅化、褐铁矿化、赤铁矿化、软锰矿化、绿泥石化，所以蚀变也是重要的找矿标志。

4.3 矿床内共、伴生矿产综合评价

矿区内主要矿产为铁矿，在勘查过程中对矿体主要有用组分铁进行了详细控制和勘查，部分样品分析测试了锰、铜、铅、锌的含量，简单了解了铜、铅、锌等伴生有用组分的种类，没有进行系统的分析测试。根据组合样分析结果，铜、铅、锌、银、钼、锡等伴生有益组分含量低，不具工业意义。锰矿只在Ⅲ-1号矿体地表较富，Mn含量3.40～10.36%，深部矿体中Mn含量个别在5.00%以下，大部分不含锰，达不到综合回收利用价值，因此未按伴生矿估算资源量。

共生矿产为铅锌矿、金矿，因矿体规模、厚度小，品位低，均达不到边界品位，仅为铅锌矿化体和金矿化体，不具工业意义，没有综合回收利用价值，未估算资源量。

5 结论

普查区位于东天山-北山成矿带东段，区内已知矿床有白山堂铜铅矿、石板泉磁铁矿、大红山铁、铅矿床等，并且区内物、化探异常显示良好，特别是铅锌异常显示与区域主成矿元素一致，因此对所发现的铅锌矿化体应进行深部钻探工程控制，有望在铅锌等多金属矿的找矿上取得突破。