铁匠沟钨矿地质特征及找矿方向研究

祁振辉

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 兰州 730000）

1 地质概况

矿区处与祁连山西端和阿尔金山东段，属高山区。海拔一般在3000～4000m，最高山峰为4700m。山势切割剧烈，相对高差为500～1000m。位于阿尔金山山脉与祁连山山脉的交接部位。是一个多期的构造体系，主要有一鸣沙山弧形纬向构造带（Ⅰ）；祁吕弧形褶带（Ⅱ—Ⅳ）；阿尔金山弧形褶带（Ⅴ。Ⅶ）；阿祁弧形褶带（Ⅵ）。如图1所示。

图1 交通位置图

1.1 区域地层

区内第四系分布极广，亦较发育。除前震旦亚界、长城系、震旦系、中新统出露较好外，寒武系、志留系、石炭系、三叠系、侏罗系以及上新统分布极为零星。

1.1.1 前震旦亚界敦煌群（AnZdn）

前震旦亚界敦煌群出露于大泉—南湖一带，呈近东西走向的带状展布，至下而上划分为三个岩组：

第一岩组（AnZdna）仅见于石板墩东，由黑云斜长片麻岩、混合质黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩、二云片岩、黑云二长片麻岩及少量的均质混合岩组成。

第二岩组（AnZdnb）主要分布在石板墩东一带，党河水库亦有零星出露，于下伏岩组为整合接触。以厚层大理岩、白云质大理岩、含石墨大理岩、透闪石大理岩为主，夹黑云斜长片麻岩及斜长角闪片岩。

第三岩组（AnZdnc）集中分布在大泉——南湖东山一线，构成向斜核部，与中岩组为断层接触，关系不清。以黑云斜长片麻岩、含榴石黑云斜长片麻岩为主，夹少量斜长角闪片岩及榴石矽线二云中长片麻岩。

1.1.2 长城系党河群 (Zcdh)

地层为一套中深变质岩系，集中分布在肃北县、阿克塞县一线以南，呈狭长的带状构成中祁连山和阿尔金山的主体。党河群根据其岩性分布可划分为上、中、下三个岩组，本区缺失下岩组。

下岩组（Zcdha）：分布面积比较广泛，往往构成背斜核部。由透辉石变粒岩，灰黑色黑云斜长片麻岩，方柱透辉大理岩，灰绿色透辉斜长片麻岩组成。

中岩组（Zcdhb）：与下岩组呈整合过渡关系。由深银灰色含石榴白云石英片岩，含矽线二云石英片岩，深灰色含石榴二云石英片岩，灰黑色含石榴黑云石英片岩组成。

上岩组（Zcdhc）：分布比较局限，与中岩组呈整合过渡关系。由灰——灰黑色条带状白云岩，硅质白云岩以及乳白色厚层白云岩组成。

1.1.3 震旦系多若诺尔群(Zzdr)

震旦系多若诺尔群主要分布在长城系两侧，与长城系党河群均表现为断层接触。其北侧因受扭性断层和压扭性冲断层的破坏，呈阶梯状断续分布。南侧呈狭长带状分布在后塘以北。

根据其岩性可划分为上、中、下三个岩组。

下岩组（Zzdra）：主要分布在拉排沟、半鄂博图以及后塘以北一带。与长城系党河群为断层接触。岩性为灰色泥质板岩，灰绿色片理化粉砂岩，片理化玄武岩等组成。

中岩组（Zzdrb）：主要分布在二道水、半鄂博图沟以及五个泉子沟脑以东一带，与下伏下岩组为整合接触。岩性为墨绿色片理化蚀变辉石玄武岩，层状块状杏仁状玄武岩，玄武质集块岩以及中基性含火山角砾熔岩凝灰岩组成。

上岩组（Zzdrc）：主要分布在二道水和半鄂博图沟一带。与中岩组为整合接触。由灰绿色千枚状粉砂质板岩，粉砂泥质板岩以及硬砂质石英砂岩组成。并夹有大理岩。

1.2 构造

矿区位于阿尔金山山脉与祁连山山脉的交接部位，区域上受阿尔金走滑断裂的影响，构造线总体走向为北东－南西向，区内褶皱、断裂构造十分发育，也是控制区内重要矿产的主要因素。主要构造带有：鸣沙山纬向断裂带、阿尔金山弧形褶带、阿祁弧形褶带。

1.3 侵入岩

约占650km2，占全部基岩面积的三分之一左右。岩石类型齐全，但其发育程度差异悬殊，其中以中酸性岩石最为发育，次之为中性岩。基性、超基性岩石出露虽广，但规模不大，一般多呈脉状或岩株产出。

上述岩石类型的齐全程度，反映出本区岩浆活动是比较频繁的，具有多期次的特点。根据己知资料分析，区内岩浆岩与地质构造的关系极为密切，构造运动不但控制了岩桨活动，而且岩浆岩的展布和形变也明显地受地质构造制约。

2 矿区地质

2.1 矿区地层

主要出露地层为震旦系多若诺尔群下岩组地层。

2.1.1 绿片岩（LP）

岩石呈黄绿－暗绿色，花岗鳞片变晶结构，片状构造。主要矿物成分：绿泥石、绿帘石、石英、另外具少量的钠长石和黄铁矿等。是矿区主要岩性之一。

2.1.2 绢云石英片岩(JSP)

岩石为灰－浅灰色，细粒鳞片变晶结构，片状构造，局部可见千枚状构造。主要矿物成分：石英、绢云母，此外有少量绿泥石、绿帘石。

2.1.3 大理岩（Mb）

浅灰色、灰白色－黄白色，细粒变晶结构、块状构造。主要矿物成分：石英、方解石、透闪石、白云石、阳起石，此外有少量绢云母、绿泥石、孔雀石。是矿区主要含矿岩性。岩石中断裂、小裂隙发育，小裂隙被后期石英细脉、方解石细脉充填，同时可见有褐铁矿化、孔雀石化。

2.1.4 大理岩化灰岩

灰白色，网状花岗变晶结构，块状构造，主要矿物为白云石、方解石。

从矿区采集6件碳酸盐岩氧化物分析（见表1）可以明显地看出，岩浆成因的碳酸岩与正常生物化学沉积形成的灰岩在氧化物含量上有着较明显的差异，前者富铁、镁，特别是MgO的含量是后者的几倍到十几倍，表明其岩浆为碱性玄武岩岩浆由于压力降低而派生的碳酸岩岩浆，一件样品SiO2含量高达63.91%，是由于后期热液活动所致。

再者，岩浆成因的碳酸岩在野外产出状态，在个别地段明显呈侵入状态产出于围岩中，而且成岩矿物结晶程度高，粒度大，结构较为松散，作为矿区白钨矿的主要赋矿岩性，有利于物质交换而利于成矿，这与矿区的成矿特征是一致的。

表1 碳酸盐岩氧化物分析结果表 （单位：wt%）

2.1.5 石英岩

石英岩一般呈灰白色，粒状变晶结构，块状构造，主要矿物为石英、绢云母、白云母。另外见有少量方解石及绿帘石。

2.1.6 矽卡岩

在矿区分布较广，是矿区的主要赋矿岩性，常与断层（断裂）相伴产出，几乎形影不离，呈层状、条带状、透镜状产出。矿区内矽卡岩为石榴石矽卡岩，是铁匠沟钨矿床矿体的主要含矿岩石。铁匠沟矿区的矽卡岩一般呈灰褐－灰绿色，粒状变晶结构，块状构造，主要矿物为钙铝石榴石，透辉石、透闪石，绿帘石，萤石，方解石等。

矽卡岩作为矿区的主要赋矿岩性，与白钨矿成因关系密切，对于矽卡岩型白钨矿来说，矽卡岩是白钨矿成矿的必要而非充分条件，也就是说矽卡岩中不一定有白钨矿产出，但白钨矿产出的地段必定有矽卡岩存在。

2.2 矿区构造

矿区断裂构造较发育，按走向划分为北西－南东向、北东－南西向、近东西向三组，北东向组最发育且为控矿构造，北西－南东向、近南北向断裂对矿体具有一定的破坏作用，但影响不大。

2.3 岩浆岩

岩浆岩主要出露于矿区东南侧，呈岩基产出，时代上属加里东晚期，其特点是：岩浆活动强烈，脉动频繁。岩性上以酸性岩为主，主要岩石类型为花岗闪长岩。从区内岩浆岩分布的广泛性以及与含钨层位的接触配套性，本身与钨矿分布的相关性看，寻找热液型钨矿有很好的条件。

2.4 围岩蚀变

矿区围岩蚀变以接触热液蚀变为主。有青盘岩化、矽卡岩化、云英岩化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化等。而与矿化有关的主要为矽卡岩化、云英岩化、硅化、青盘岩化、绢云母化等。

2.5 矿床地球化学特征

铁匠沟钨矿，其微量元素地球化学特征具有亲铜、亲石、亲铁元素共存，元素组分复杂，既有火山沉积地球化学特征，又有岩浆热液后期改造地球化学特征。

根据收集到的资料W、Mo等元素在区内形成原生晕异常， 其特征为：Mo含量 1×10-6～200×10-6，划分两级浓度带，一级浓度带Mo含量6×10-6～30×10-6，分布于花岗岩主体和火山岩中，异常呈北东向椭圆状；二级浓度带Mo含量大于30×10-6，有3个小异常组成，呈北东向断续分布在火山岩及二长花岗岩内，规模较大的异常长约700m，宽约400m，浓集中心与地表钨、钼矿化体位置对应。W 含量在 20×10-6～30×10-6之间，以含量 20×10-6～100×10-6和大于100×10-6圈定的两级浓度带与钼元素的两级浓度带位置对应。

综上所述，钨钼等元素异常强度高、规模大、分带性明显，具有明显的浓集中心，浓度衰减呈有规律变化，说明在成晕过程中有一个良好的环境，有利于元素的迁移和富集。

3 矿床地质

3.1 矿体特征

通过本次普查工作，铁匠沟钨矿床共圈定出一条钨矿体，即一号矿体。

一号矿体：地表有九个工程控制，品位0.281%，矿体呈不规则脉状体。

3.2 矿石物质组成

铁匠沟矿床矿体矿物成分相对较为简单，金属矿物的主体是白钨矿、锡石，其次为少量辉钼矿以及黄铜矿和黄铁矿。

3.3 矿石结构、构造

矿石结构主要为自形—它形粒状结晶结构、自形半自形粒状结晶结构、包含结构。矿石构造主要为浸染状构造、细脉状构造、团块状构造。

3.4 围岩蚀变

矿区内矿床围岩蚀变发育，种类较全，且以接触热液蚀变为主。有矽卡岩化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、高岭土化等。而与矿化有关的主要为矽卡岩化、硅化、绢云母化等。

矽卡岩化在矿区广泛发育，基本上沿高钙岩层蚀变，表现为以线型蚀变为主，与白钨矿化关系密切，强烈时则形成各种矽卡岩。矽卡岩不是单一的蚀变体，往往叠加硅化、绿泥石化、绿帘石化等蚀变，致使含矿矽卡岩呈坚硬致密块状岩石。蚀变强烈时则形成条带状，浅色条带由石榴石、白钨矿、石英、方解石等组成，暗色条带则由绿泥石、绿帘石、透闪石等组成，说明在钨成矿过程中蚀变是引起矿物成份发生活化、迁移的根由。

4 矿床成因、找矿标志及找矿方向

4.1 矿床成因、找矿标志

矿床成因属接触高温热液成因型矿床。成矿主要受断裂构造控制，矿体的规模、形态、产状与断裂构造关系密切。裂隙对矿化的分布与富集也有重要的控制作用。通过对矿床含矿构造全面仔细观察研究，证实裂隙加岩性是基本的成矿条件。

找矿标志：

1）震旦系多若诺尔群地层中的绿片岩、矽卡岩化大理岩等高钙质岩层是最直接的赋矿层位找矿标志。

2）在赋矿层位中断裂构造的交汇部位是寻找富大钨矿体的有利部位。

3）在富含高钙质岩层中微裂隙密集发育地段也是寻找钨矿的有利地段。

4.2 找矿方向

1）应在花岗闪长岩体内、外接触带寻找钨矿体。

2）震旦系多若诺尔群地层中的绿片岩、矽卡岩化大理岩。

3）矽卡岩化与白钨矿化关系密切。