青海祁漫塔格那西郭勒矿床矿地质特征及控矿因素分析

代 威，张培青，莫生娟

(青海省第三地质矿产勘查院，青海 西宁 810008)

那西郭勒矿床位于青海省东昆仑祁漫塔格地区，地理坐标为东经：91(°)50(′)58(″)～91(°)59(′)06(″)，北纬：36(°)26(′)22(″)～36(°)32(′)36(″)，距离格尔木市约450 km。目前已圈出沉积变质型铁矿带4条(编号FeⅠ至FeⅣ矿带)，石墨矿带4条(编号CⅠ至CⅣ矿带)。累计圈定磁铁矿体31条，石墨矿体17条。铁矿石量5 210万t，石墨矿98万t，矿床规模已达中型以上[1-2]。笔者以近两年该矿床最新成果资料为依托，对该矿床地质特征和控矿因素进行了分析总结，希望对该矿床进一步矿产勘查实践有所帮助。

1 矿区地质背景

1.1 地层

那西郭勒矿区内出露地层较为单一，仅出露下元古界金水口岩群和第四系(图1，据刘智刚等2017，略修改)。

1.1.1 下元古界金水口岩群

下元古界金水口群根据岩石组合特征、岩石变质变形特征等可分为3个岩组，即：下岩组(片麻岩组)(Pt1J1)、中岩组(斜长角闪片岩组)(Pt1J2)和上岩组(大理岩组)(Pt1J3)(图2)，系一套层状无序的中高级变质岩系。这套地层遭受后期多期次构造运动及岩浆活动的改造及侵噬，呈带状或残留顶盖状以北西—近东西向分布于矿区的中南部及西部。

1 第四系；2 古元古界金水口岩群上岩组；3 古元古界金水口岩群中岩组；4 古元古界金水口岩群下岩组；5 早三叠世花岗闪长岩；6 早三叠世二长花岗岩；7 断层；8 背形构造；9 实测地质剖面；10 铁矿带及编号；11 地层界线；12 产状；13 石墨矿带及编号

图1那西郭勒矿区地质

1)下岩组(片麻岩组)(Pt1J1)

该套地层主要分布在矿区中南部，出露面积最广，岩性主要由深灰色黑云斜长片麻岩、浅灰色二云斜长片麻岩、浅灰色黑云二长片麻岩组成，另外有透镜状分布的灰白色石英岩、灰色黑云母斜长片麻岩，并见少量的斜长透辉石岩、灰色片状黑云母变粒岩等。与斜长角闪岩组呈整合接触。

图2 金水口岩群地层

2)中岩组(斜长角闪片岩组)(Pt1J2)

由灰黑色斜长角闪岩、灰黑色斜长角闪片岩夹黑云母斜长片麻岩、石英岩、石英片岩、大理岩组成。与大理岩组为整合接触，是主要的赋矿岩层。

3)上岩组(大理岩组)(Pt1J3)

由灰白色中粒大理岩、灰白色含透辉石大理岩、灰白色含透辉石中粒白云石大理岩、深灰色石英透辉石岩、灰白色含透辉石白云石大理岩组成。多与岩体呈侵入或断层接触该地层是矿区石墨矿的赋矿地层。

1.1.2 第四系

主要在矿区中部河谷及两岸分布，沉积物主要为冲洪积堆积物、冲积堆积物、冰碛—冰水堆积物。

1.2 构造

矿区构造较为发育，其形式以断裂构造和褶皱构造为主[3]。

断裂主要发育北西向断裂，其次为北东向断裂。另有少量近东西、北东东向和南北向断裂。其中北西向组断裂是本区的主体断裂，其性质以压性为主。该组断裂形成时期较早，推断是本区元古宙形成北西向褶皱构造的同期构造，断裂主体活动时代推断为华力西期，在印支期、燕山期部分断裂复活特征明显。该组断裂控制着区内构造格架，控制着区内地层和岩浆岩的展布。

褶皱构造主要为一大型北西向展布的背斜褶皱，背斜由金水口群地层组成，受后期印支期岩体侵入影响，背斜两翼地层不完整、不对称，北翼大部分缺失，目前发现的矿化带位于该背斜的两翼。

1.3 岩浆岩

矿区内早三叠世岩浆活动强烈，侵入岩发育，出露面积较大，岩石类型以中—酸性岩为主。岩体侵入于古元古代金水口岩群,受断裂控制明显，以北西向、北西西向呈带状展布。矿区主要侵入岩有角闪黑云母花岗闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩和斑状二长花岗岩。这些岩体对区内的各类矿体起到巨大的破坏作用。

2 矿带及矿体特征

通过检查和地表及深部揭露控制验证，目前已圈出沉积变质型铁矿带4条(编号FeⅠ至FeⅣ矿带)，石墨矿带4条(编号CⅠ至CⅣ矿带)(图1)，其中磁铁矿带产于金水口岩群的斜长角闪片岩组中，而石墨矿体产于大理岩组和斜长角闪片岩组中，总体呈北西西向展布。从空间分布来看，磁铁矿带在底部，而石墨矿带在顶部，二者交互出现。通过工作，圈定31条磁铁矿体和17条石墨矿体。

2.1 磁铁矿带及矿体特征

矿区圈定的磁铁矿带分布于M5背斜两翼，其中Ⅰ矿带在北翼，其他矿带位于南翼，矿带长在1.2～5 km，宽20～80 m，其特征如下：

2.1.1 FeⅠ矿带特征

FeⅠ矿带位于矿区背斜北翼金水口岩群的斜长角闪岩组中，呈条带状北西—南东向展布，矿带长3.5 km，宽20～80 m，深部最大延伸约276 m，受构造与侵入岩体的影响，矿带北倾，向深部延深不大，在走向上也不是很连续。相对其他矿带，该矿带受侵入体的破坏程度最大。

FeⅠ矿带圈出磁铁矿体8条，厚度在4.2～7.45 m，TFe平均品位在23.48%～27.58%之间。矿体均赋存于以石英岩为主的地层中，矿带围岩主要为大理岩、角闪片岩黑云斜长角闪岩和黑云斜长片麻岩等，矿化主要有磁铁矿化、其次是赤铁矿化，蚀变为绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化、硅化等。

2.1.2 FeⅡ矿带特征

FeⅡ矿带为矿区的主要矿带，位于矿区背斜南翼金水口岩群的斜长角闪岩组中，呈条带状北西—南东向展布，矿带长约5 km，宽30～80 m。

在带内圈出磁铁矿体17条。矿体长400～2 360 m，厚度在1.02～17.04 m，TFe平均品位20.20%～32.80%。矿体向深部延伸最大达1 100 m，而且延伸稳定。

2.1.3 FeⅢ矿带特征

FeⅢ矿带位于FeⅡ矿带以南，中间夹有CⅠ石墨矿带，产于古元古代金水口岩群斜长角闪岩组地层中，整体倾向南，呈条带状北西—南东向展布。矿带长2.5 km，宽20～30 m。该矿带内圈出磁铁矿体3条，矿体真厚度1.30～6.66 m，TFe平均品位21.30%～29.00%之间。矿体均赋存于以石英岩为主的地层中。

2.1.4 FeⅣ矿带特征

FeⅣ矿带位于Ⅲ矿带以南，产于古元古代金水口岩群斜长角闪岩组地层中，两条磁铁矿带之间为CⅡ、CⅢ石墨矿带。矿带长约1.2 km，宽20～40 m，圈出磁铁矿体3条，矿体近地表出露，浅部产状近似直立，深部南倾，延深较为稳定，矿体真厚度在1.15～11.66 m之间，TFe平均品位在21.80%～27.12%之间。

2.2 石墨矿带及矿体特征

矿区内圈定了4条石墨矿带(编号CⅠ、CⅡ、CⅢ、CⅣ)，初步圈定了17条石墨矿体，矿带主要分布在矿区M5背斜南翼，与矿区铁矿带并行分布，其中CⅠ、CⅡ、CⅢ矿带产于金水口岩群的斜长角闪岩组石英岩地层中，而CⅣ矿带产于大理岩组的大理岩地层中，属沉积变质型石墨矿。各矿带具体特征如下。

2.2.1 CⅠ矿带

CⅠ矿带位于Ⅱ号磁铁矿带南侧金水口岩群斜长角闪岩组的石英岩地层中，该矿带为矿区的主矿带，矿带长约3 km。初步圈定4条石墨矿体，各矿体呈层状北西—南东向展布，严格受地层控制，矿体长度400～1 000 m，目前已控制最大斜深为1 054 m，真厚度4.96～21.09 m，固定碳品位在3.56%～4.19%之间。

2.2.2 CⅡ矿带

CⅡ矿带位于Ⅲ号磁铁矿带南部金水口岩群斜长角闪岩组的石英岩地层中，矿带长约5.1 km，宽约5～42 m，目前控制埋深780 m，该矿带目前控制程度较低，大部分矿体为单工程控制，初步圈定石墨矿体4条，呈层状北西—南东向展布，矿体长400～1 400 m之间，真厚度6.07～6.77 m，固定碳平均品位3.51%～5.24%。

2.2.3 CⅢ矿带

CⅢ矿带位于CⅡ矿带南侧，与CⅡ矿带平行展布，产于金水口岩群斜长角闪岩组的石英岩地层中，矿带长为3.0 km，宽3～29 m，目前控制埋深670 m，圈定石墨矿体2条，呈层状北西—南东向展布，矿体长500～1 500 m之间，真厚度6.16～7.80 m，固定碳平均品位3.67%～5.92%。

2.2.4 CⅣ矿带

CⅣ矿带位于Ⅳ号磁铁矿带南侧，产于金水口岩群大理岩组地层中，矿带长为4.1 km，宽3～20 m，也呈层状北西—南东向展布，矿带严格受地层控制，该矿带石墨品质相对较好圈定石墨矿体7条，矿体长520～1 770 m，真厚度5.31～8.93 m，固定碳平均品位4.26%～5.91%。

矿区发现的磁铁矿带和石墨矿带主要受地层控制，赋矿岩性以石英岩为主，而石墨矿除石英岩外，还有大理岩型石墨矿，通过深部钻探控制发现，总体上来看，石英岩型磁铁矿在底部，石墨矿在顶端，受褶皱构造影响，从细部特征看，石英岩型磁铁矿和石墨矿从深部至顶部、从北至南互层出现，严格受地层控制，其顶底板也具有相同的特征，但二者没有共伴生的现象(图3)。

图3 那西郭勒矿区0勘探线剖面

3 矿床成因及控矿因素分析

3.1 矿床成因分析

东昆仑地区古元古代处于活动大陆边缘，该时期是基底形成的主要时期，地壳相对较薄。金水口岩群早期沉积以一套陆源碎屑岩为主，中晚期出现中基性火山岩—热水沉积岩—镁质碳酸盐岩组合。矿区已发现的铁、石墨矿体主要赋存于金水口岩群地层中的条带状磁铁石英岩、斜长角闪片岩、斜长角闪岩和大理岩中。从含矿岩系及其顶底板岩石分析，由早到晚构成一套边缘海相海侵沉积，中期发育较强烈基性火山岩浆活动和热水喷流沉积。铁矿往往产出于强烈基性火山岩浆活动之后，海侵接近高潮，出现碳酸盐或白云质碳酸盐，海水相对较深的环境下，强烈基性火山岩浆活动加热海水促使海水发生循环，萃取岩石中的硅、铁等成分，在氧化—还原界面形成热水喷流沉积岩系及条带状硅铁建造，在其顶部还原条件下碳质沉淀，后期变质形成石墨矿体。矿区已发现的铁、石墨矿体的产出受地层和岩性控制，矿体与围岩界线一般清晰，产状一致，矿体不穿层。磁铁矿矿石条带状构造明显，具有典型硅铁建造的特征[4]。

在沉积成矿作用之后，变质作用是成矿的重要过程。变质作用过程中硅质发生重结晶形成石英，赤铁矿变质为磁铁矿，钙质流失，泥质转变为绿泥石，形成磁铁矿和石英等主要的矿石矿物和脉石矿物。变质作用过程对铁矿的进一步富集起到了重要作用，且使得磁铁矿和脉石矿物粒度变粗。

成矿后区域强烈变形对矿体形态影响很大，矿体形态随地层变形而变形。后期中酸性侵入岩岩浆活动对矿体形态进一步改变或“吞噬”，在靠近接触带部位发生角岩化，磁铁矿粒度进一步变粗。

由于后期岩浆岩的侵入，在侵入岩与金水口岩群大理岩接触部位发育矽卡岩化。矿床发现初期存在接触交代矽卡岩型矿床和沉积变质型矿床的认识争论。但是，接触带部位的矽卡岩中很少发现有铁矿体，在侵入岩捕虏体内发现有磁铁石英岩，说明铁矿的形成明显早于侵入岩，与矽卡岩型铁矿具有本质区别。

总体来看，矿体产出受地层岩性控制，成矿经历了热水喷流沉积期、变质作用期和构造—岩浆变形—改造期三个阶段。热水喷流沉积期铁质、炭质与热水沉积硅质、陆源碎屑物及碳酸盐一起沉积；变质作用期矿质与围岩一起发生重结晶，致使矿物形态、颗粒大小发生变化，但没有化学组分的交代；构造—岩浆变形—改造期矿体形态被构造或岩浆作用所改造，矿体厚度、连续性等发生一定改变。矿床成因属于沉积变质型。

3.2 控矿因素分析

从目前取得的成果资料看，矿床控矿因素主要有以下几个方面：地层因素、构造因素以及岩浆活动因素。

1)地层因素

那西郭勒矿区已发现的矿带及矿体受地层及岩性控制明显[5]。沉积变质型铁矿主要产于金水口岩群斜长角闪片岩岩组，石墨矿产于斜长角闪片岩岩组和大理岩岩组中，主要含矿岩性为石英岩、大理岩、石英片岩和斜长角闪片岩。沉积变质型矿体与围岩界线清晰，产状一致，矿石条带状构造特征明显，具同生成矿特征。结合前章节矿体特征所述，那西郭勒沉积变质型铁—石墨矿主要受金水口群斜长角闪片岩组和大理岩组控制，石英岩型磁铁矿和石墨矿从深部至顶部、从北至南互层出现，严格受地层及岩性控制。

2)构造因素

那西郭勒矿区处在一大型北西向展布的背斜褶皱区，矿体的产出形态受褶皱的控制，发现的铁矿及石墨矿带产于背斜的两翼，并向褶皱转折端矿体厚度变大，使得矿体形态复杂，多呈似层状、透镜状。总体来说，褶皱构造控制着矿区矿体的产出形态，对矿体的富集有利。

矿区内断裂主要发育北西向断裂，其次为北东向断裂及少量近东西、北东东向和南北向断裂。其中北西向组断裂是本区的主体断裂，形成时间较早，控制着区内构造格架，控制着区内地层和岩浆岩的展布。而北东向断裂及少量的近东西、北东东向和南北向断裂形成于成矿后期，对矿体具有破坏作用。

3)岩浆活动因素

矿区内早三叠世岩浆活动强烈，侵入岩发育，出露面积较大，岩石类型以中—酸性岩为主，呈规模巨大的岩株或岩基状产出，岩体侵入于古元古代金水口岩群，从岩体包体或捕虏体成分来看，岩浆活动也是在成矿期后，因此，岩浆在侵噬地层的同时，也侵噬了一部分矿体，尤其是Ⅰ矿带矿体。另外，从矿体的连续性及粒度和富集程度来看，岩浆活动的热液也对矿体进行了二次改造，从这一点来看，后期岩浆活动对矿体的影响较大，但总体来说后期岩体的侵入对矿体具有较大的破坏作用。

4 结 论

那西郭勒矿床成矿类型属沉积变质型矿，铁矿体主要产于金水口岩群斜长角闪片岩岩组，石墨矿产于斜长角闪片岩岩组和大理岩岩组中，主要含矿岩性为石英岩、大理岩、石英片岩和斜长角闪片岩。矿体产出受地层、岩性和构造变质变形作用的控制，后期断裂及岩浆作用对矿体具有破坏作用。