鹰咀山铁矿成矿要素及找矿预测研究
随着我国对矿产资源需求的不断增加,促进了矿产开发程度的加大。甘肃省作为我国一带一路战略实施的黄金段,是能源输出大省,省内铁矿的探矿领域也在不断加深,该铁矿位于北祁连山加里东褶皱西段,其内以寒武系中统一套碎屑-碳酸盐-海底喷发岩建造为主。本文主要针对鹰咀山铁矿床进行详细的外业工作,并结合以往的铁矿勘查结果进行对比分析,试图能够对鹰咀山铁矿的成矿要素及找矿预测进行深入研究,从而为后续矿山找矿提供借鉴。
标签:鹰咀山铁矿;成矿要素;找矿预测
鹰咀山铁矿是我国已经完成基础勘查的铁矿床之一,该地区成矿地质条件好,具有十分明显的找矿标志,且具备一定的找矿前景。
1区域矿产的成矿条件
肃北县鹰咀山铁矿本区地层出露不全,由老到新排列,分别为长城系、寒武系及第四系。
1.1长城系(Ch):分布于刘口峡、大雪山南坡、马石头泉及石包城以北等地。
1.2寒武系(∈):区域内仅见中统,为北祁连加里东褶皱带的重要组成部分,岩相变化大,岩层走向与区域构造线基本一致,为近南东-北西向,倾向南西、倾角70°±。
1.3中寒武统(∈2)分布于鹰咀山、香毛山及四道沟一带,根据岩石组合及沉积旋回可分为三个岩组:
①中寒武统下岩组:主要为一套浅变质硬砂岩、板岩及凝灰砂岩组成。
②中寒武统中岩组:该岩组连续沉积于下岩组之上,主要由砂泥质板岩、凝灰质砂岩组成。岩组顶部黑灰色凝灰质砂质板岩及板岩中,赋存有沉积变质型磁铁矿,矿体呈似层状、透镜状,顶底板围岩呈整合接触关系。
③中寒武统上岩组:本岩组与中岩组呈整合接触关系。下部为泥质板岩、薄层硅质岩及含锰硅质岩,局部赋存似层状、透镜状沉积型锰矿;上部为泥质板岩、硅质板岩及晶屑凝灰岩夹细碧玢岩。
1.4第四系(Q):由现代河床冲洪积砂砾石、砂土及腐植土层组成。
区内侵入岩较发育,但一般规模不大,其分布与区域构造线基本一致,呈北西西向的断续条带状出现,且常位于两个构造单元间的断裂带内,严格受构造控
制[1]。侵入岩以加里东旋回晚期超基性岩体为主,呈岩脉状侵入于寒武系地层中,岩石蚀变较强,主要为绿泥石化,其次有菱镁矿化、硅化等。
2矿床的地质特征分布
区内主要发育加里东期褶皱,鹰咀山-香毛山复向斜。褶皱构造以复式的线状褶皱为主,褶皱构造线为北西西向,褶曲的产状一般向斜的北翼较陡,褶曲轴面多倾向北,形成不对称褶曲。区内断裂非常发育,按其产状可分为北西西向断裂,与褶皱伴生,以逆断层为主,断层面多向山内倾斜。区内构造线为北西西向,岩层褶皱强烈。倾向南西,倾角60°-70°,延伸长30km。一般的断裂和裂隙分布,與区内沉积变质型矿产有密切关系。
3矿床成因及其控矿因素
3.1矿床的成因分析
本次工作初步认为,鹰咀山铁矿属沉积变质成因,其特征如下:
①赋矿地层为中寒武统中岩组,岩性为绿泥石化硅化砂质板岩、变质砂岩。矿体受地层控制,矿体呈层状、似层状产出,与地层同步褶曲,严格受层位控制,矿体与围岩呈过渡关系,与上、下盘围岩整合接触。
②矿石具明显的沉积结构构造特征,如矿石的条带状构造和与岩层平行,显示同生沉积特征。
③矿体形成后历经多次变形、变质和热液迭加作用,从控矿岩层的岩性看,岩石均受区域变质影响,泥质、砂质岩石变质成绿泥石化硅质砂岩。
3.2找矿标志[2]
①区内由于铁矿体与顶底板围岩硬度的差异,在地段上常形成较高的山峰或陡壁。
②中寒武统中岩组的灰绿色硅化砂质板岩是赋存矿体的重要层位,它是直接控制成矿的主导因素和重要条件。
③物探异常是寻找磁铁矿矿体的重要手段和标志。
④矿体多出露于地表,为其重要的找矿标志,其间接找矿标志有硅化、碳酸岩化、黄铁矿化。
3.3控矿因素分析
①地层与成矿的关系
地层控矿因素是诸多控矿因素中最主要的因素。矿体产于中寒武统中岩组硅化砂质板岩中,矿体展布与变化均受地层层位控制。矿体与围岩产状一致,且与围岩同步褶皱变形。同时矿体受地层中岩相控制,矿体赋存于浅变质绿泥石化硅化砂质板岩中。
②岩浆岩与成矿的关系
总体来看,普查区内岩浆活动不很强烈,仅出露零星的规模较小的辉长岩体,从地表来看,辉长岩体与成矿无明显关系。钻孔资料显示,深部未发现矿体或围岩中有辉长岩体穿插。
③变质作用与成矿的关系
变质作用对矿体的影响主要是区域变质作用。矿质随细碎屑沉积一起沉积的,在区域变质作用下,使矿质与围岩一起发生重要结晶,致使矿物成分和结构发生变化,主要表现为矿物形态、颗粒大小及空间位置的变化,但没有化学组分的迁移和交代。
4找矿预测研究
区内磁铁矿大部分出露地表或埋藏较浅,引起的磁异常幅值高、梯度大、正负相伴,区内物探工作量为14条磁法剖面,且14条剖面方位角与地质剖面相吻合。区内砂岩磁性较弱且表现为正常场,当部分地段矿化明显,铁质成份富集时,其磁场强度随之增高。
本次鹰咀山矿区磁测,在ΔT等值线平面图上共圈定2个异常带,编号为C1、C2。
C1异常:位于矿区中南部,异常形态较好,幅值较高,其异常宽度不大,但梯度非常大;位于测区中部的几处局部异常幅值很高,范围较大[3]。异常呈北东南西走向,以600nT为异常下限等值线圈定,异常长约600米,宽约110米,向南未封闭(延伸至矿区外部,其连接部分异常值大部分低于220nT),由于其幅值较高,面积大,有三个明显的异常中心,整个异常应是由两个异常叠加而成。C1异常主要是由Fe1、Fe2磁铁矿体和Fe(3)、Fe(4)、Fe(5)、Fe(6)、Fe(7)磁铁矿化体引起,向西缓倾。
C2异常:位于测区北部C1北侧,形态完整,由于其范围小,异常等值线不密集,梯度比较小,东侧伴随明显负异常,Fe(1)、Fe(2)磁铁矿化体引起,矿体埋深较小,向西陡倾,规模较小。
根据鹰咀山铁矿矿体分布特征以及区域内物理异常特征,提出了两个找矿预测区:
①鹰咀山成矿中南部方向预测区。在该铁矿西南侧伏方向的地层下,剪切逆断层下盘,地表为古生界地层,在该地层深部可能会存在很大规模的铁矿体。该成矿预测区位于成矿地质体内部,而且与成矿构造相似。但是由于该预测区受到断层的影响,使得成矿规模的预测受到了阻碍。
②侧区深部预测区,在成矿侧区北部侧,根据成矿的主矿体形态,存在一定规模且异常等值线不密集、梯度较小形态的矿体存在。
5结语
本文主要是以甘肃省肃北县鹰咀山铁矿作为此次研究目标,在进行了一系列详细、细致的野外调研和勘查工作后,以所获取的第一手数据资料作为依据进行分析。本文以该矿区内一些具有参考意义和价值的勘查工作的研究成果作为基础,从矿床的成因、控矿因素以及矿区地球物理异常特征等入手,对该矿床进行了预测,总结出了找矿标志,为进一步开展找矿工作提供了重要的数据参考,也为今后的铁矿勘查工作指明了发展方向,推动了铁矿勘查进程的加快,具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]黄智辉,徐玮,胡新红,等.大冶市许家咀铜铁矿床成因及找矿潜力分析[J].资源环境与工程,2018,32(1):18-22.
[2]李洪涛.探讨查岗诺尔铁矿矿床成因、成矿模式及找矿标志[J].世界有色金属,2017(6):171-171.
[3]裴中朝,杨红,李琛,等.河南省卢氏县张家村铁矿矿床地质特征及找矿前景[J].金属矿山,2018,No.505(7):144-151.