哈西亚图铁多金属矿床成矿条件研究

1、中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名：学号：专业：资源勘查工程毕业设计（论文）题目:哈西亚图铁多金属矿床成矿条件研究指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验 结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指岀论文中存在的问题和不足 之处。）论文结构完整，各部分基本符合写作规范，论文的选题较好，具有很强的应用价值，文献 材料收集详实，综合运用了所学知识解决问题，所得数据合理，结婚正确，有创新见解。另外 论文格式正确，条理清晰，语言流畅。今后要进一步总结经验的，对于矿床的应用

2、多做研究。 论文能够按时交稿，经过认真修改，已经达到本科论文的要求。指导教师结论：合格（合格、不合格）指导教师姓名所在单位兰州工业学院指导时间9.16中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表学生姓名：学号：专业：资源勘查工程毕业设计（论文）题目：哈西亚图铁多金属矿床成矿条件研究评阅意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计 算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指岀论文中存在的问题和不足之处。）论文通过简要介绍哈西亚图铁多金属矿床的区域地质、地球物理及地球化学特征、矿体地质 及矿石特征

3、等，初步分析了成矿期与成矿阶段，探讨了控矿因素特征及铁质来源。指出成矿物质 具有铁、锌先期富集、金及锌后期后期叠加富集的特点；磁铁矿成矿物质来源主要为矿区北部的 石英闪长岩体，后期岩浆作用对矿化形成叠加富集。全文结构较完整，语言较流畅，然而，全文层次较混乱；对于控矿因素的分析有待加强；论 文格式有待规范。修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩 的不必填此意见。）1）完善论文格式；2）调整论文章节安排，题目建议修改成铁质来源及控矿因素浅析，将铁质来源和控矿因素放到 最后一章，前部分写成区域地质特征、矿床地质特征。3）加强对控矿因素的分析。

4、毕业设计（论文）评阅成绩（百分制）：68评阅结论：同意答辩（同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名所在单位资源学院评阅时间2014-10-1论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文哈西亚图铁多金属矿床成矿条件研究，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、 资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的 材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意 承担由此而产生的法律责任和法律后果。论文作者（签字）：日期：2014年09月08

5、日摘要通过对哈西亚图铁多金属矿地质背景、成矿条件等研究，发现哈西亚图铁多金属矿 床属层状矽卡岩型矿床；其成矿物质不仅在空间上具有明显的分带性，在成矿期上也具 有铁、锌先期富集、金及锌后期后期叠加富集的特点；磁铁矿成矿物质来源主要为矿区 北部的石英闪长岩体，后期岩浆作用对矿化形成叠加富集。哈西亚图铁多金属矿的发现, 显示了祁漫塔格地区金水口岩群内具备较好的铁多金属矿及金矿找矿潜力。关键词：1、哈西亚图2、铁多金属矿床3、成矿条件一、前言 1二、区域成矿条件 2三、地球物理、地球化学条件 3（一）地球物理条件 3（二）地球化学条件 4四、地质成矿条件 7（一）矿体分布规律 7（二）控矿因素分析 9

6、（三）矿物共生组合及生成顺序 8五、矿床铁质来源探讨 11六、结论 13致谢 14参考文献 15一、前言祁漫塔格地区位于柴达木盆地西南缘，东昆仑造山带西段，是近几年地质工作的热 点地区，并发现了一批大（中）型铁多金属矿床，如肯德可克、野马泉、卡而却卡、虎 头崖等。20082009年,青海省核工业地质局在向阳沟沟口手掌山一带进行了340血的1/5万高精度磁测，圈出了 13处磁异常，划定了找矿靶区2处。20102012年，针对 找矿靶区开展了普查工作，发现了哈西亚图铁多金属矿床，并对主要矿区开展了详查工 作，圈定矿体59条，提交哈西亚图铁多金属中型矿床一处。以往认为“金水口岩群只 有少量的金矿产出

7、，不利于铁多金属矿的找矿”，哈西亚图地区的找矿发现对于该观点 给予了反驳，坚定了在金水口岩群地层找矿的信心，更是对祁温塔格成矿带找矿空间的 实质性东扩，从赋矿层位上也拓展了该带找矿方向，这一发现对祁漫塔格成矿带及至环 柴达木盆地古元古界金水口岩群分布区的铁多金属找矿具有重要指导意义2 O二、区域成矿条件哈西亚图地区大地构造位置位于东昆仑祁漫塔格山北坡一夏日哈新元古代一早古 生浆弧带西段，主构造线方向为北西向，地层、岩浆岩均沿主构造线方向分布。区域上 出露地层主要为下元古界金水口岩群、上三叠统鄂拉山组。受南侧昆北断裂的影响，区 域构造表现以断裂为主，断裂构造发育有三组：北西一北西西向断裂、北东-

8、北东东向断裂、东西向断裂。区内岩浆岩出露分散，多数呈岩株产出，岩体分布受北西向构造控 制。总体分为华力西期和印支一燕山期，以华力西期为主 。哈西亚图地区成矿区带属祁漫塔格-都兰华力西铁、钻、铜、铅、锌、锡、硅灰石（锑、铋）成矿带，野马泉-开木棋河华力西期铅、锌、钻（金、锡、锑、铋）成矿亚 带。由哈西亚图矿区至红山一带，走向 310方向，铁矿点多处出现，该带属于接触交 代型铁多金属矿的成矿有利区带 。赋矿地层主要为石炭系大干沟组、下元古界金水口 岩群。与成矿有关的岩体有印支期花岗岩、二长花岗岩、中酸性次火山岩，华力西期石 英闪长岩。岩石蚀变特征以矽卡岩化为主，其次有蛇纹石化、碳酸盐化，矿化特征主

9、要 有磁铁矿化、铅锌矿化、黄铁矿化、铜矿化。三、地球物理、地球化学条件（一）地球物理条件矿区位于东昆仑重力梯级带上，整个异常呈北西西向展布，与区域构造线方向一致。 以乌图美仁-中灶火-大灶火-格尔木市一线为界，北东侧为负异常区，南西侧为正异常 区，显示出了不同地壳结构的差异性。矿区位于正异常区梯级带由稀疏至密集变化的位 置，显示矿区附近地壳厚度由南西到北东逐渐增厚的斜坡式特点。1975年国家地质总局航空物探大队九 0二队开展了 1/50万的航空磁测工作，在矿 区北侧圈出了 83、84两个航磁异常，均为正异常。83号异常出露地质体为石英闪长岩 体（So 4a），异常面积50km2,为岩体所引起；

10、84号异常产出于第四系大面积覆盖区，包 括小孤山铁矿点（见图1），附近出露印支期花岗岩（丫 51），异常面积190km2，根据异常 特征及附近地质情况推断，可能为中酸性隐伏岩体引起。点kJ(i7i/西亚川-心I丿1 性质不明断层；2.正断层；3.铁矿点；PtJ金水口岩群；OS奥陶-志留纪滩 间山群；T3e三叠系鄂拉山组；Dr泥盆系牦牛山组；Cd 石炭系大干沟组；Qh1 第四系全新统风积砂；丫 4花岗岩；So 4石英闪长岩；nn 丫 4斑状二长花岗岩。图1 红山-哈西亚图地区地质简图矿区含磁铁矿岩石与围岩磁性差异明显，应用高精度磁测方法直接寻找磁铁矿体具有较好的地球物理前提。1/5万高精度磁法测

11、量共圈定了 13个大小不同的地磁异常，有 进一步工作价值的有 C8 C9 C10 C11、C12 C13六个，其中C11磁异常显示最好。C11地磁异常位于矿区西部，长约1500米，走向为近东西，呈椭圆；异常南正北负， 曲线圆滑规则，强度大，梯度陡， T极大值为10925nT,AT极小值为-2038nT;异常 区出露地层为金水口岩群下岩组，且异常所处位置有大理岩，矽卡岩，片麻岩，成矿条 件非常有利。C11异常3号经典型剖面半定量解释，剖面异常两侧不对称，可以推断为无限延深的 板状矿体引起的。利用切线法和半定量法求得板状矿体埋深为 72.13m,宽度为187.3 这两种方法的计算结果和反演计算结果

12、非常吻合，见表1。表1半定量计算与2.5D反演计算结果对照表磁测线一般推断方法推断方法上顶埋深（h米）宽度（2b米）备注切线法79.3剖面穿过3#勘探线特征点解析法64.95C11-1异常中反演计算71187.3心结合该孔的磁物性参数运用中国地质调查局研制的RGIS重磁数据处理软件对该剖面做了 2.5D人机交互反演一正演一反演计算，计算结果和切线法、特征点法分析计算的结果非常接近，为地质工程施工提供了可靠的依据，最后经钻探施工验证，实际矿体 与反演计算的模型基本吻合。通过可控可控源音频大地电磁测深资料发现 C11与C14两个磁异常之间存在关联， 浅部异常是由埋藏较深的磁铁矿化体引起的，深部10

13、00m处仍有低阻异常显示，卡尼亚电阻率为10-40 Q m厚度较大，呈向形构造。通过已有资料分析，认为 C11磁异常可能 仅为向斜一翼，深部低阻体可能铅锌等多金属矿引起，找矿前景较大。（二）地球化学条件通过聚类分析、因子分析，对矿床成矿元素相关性、分带特征进行了研究。1. 通过聚类分析，成矿元素在距离v 10的情况下，9种分析元素可分为4个点群： Au Co Fe、Sn； Cu Co； Pb、Zn； Ag,该点群大致代表元素之间的亲疏关系和不同的 成矿元素组合的分类，以此为依据划分了 4个元素组合：Au Co Fe、Sn元素组合，Cu Co元素组合，Pb Zn元素组合，Ag可作为一个独立的元素

14、，见图1。取0.8以上元素 相关性较好指标，可以确定 Cu Co Fe元素组合和Pb Zn元素组合的相关性较好。通过主成份矩阵分析说明 Cu Co Fe三种元素的关系密切，Pb Zn二种元素关系 密切，与相关矩阵的分析结果基本一致，说明聚类分析结果相对可信。fiescaLeci Distance Cluster ConibLneC k S E0510IS2025LabelJJum-i亠h 十+11-Sn3|Fe8Co7Au1Cu4 Pb5En6虫2图2聚类分析图2. 通过因子分析：在尽量少损失地质信息的前提下，将元素组合进行降维，并组合 成新变量一“因子”，对观测到的现象进行综合归纳，以再现它

15、们之间的内在联系。因 子分析显示元素空间分带为 SnCu Fe、CbAg AuPb、Zn,见图3,结合哈西亚图矿床矿体的垂直分带特征：上铁，下多金属，中间含金，可得出元素分带与矿体空间分 布相一致的结论-0.5-图3因子分析图综上所述，通过多元统计分析方法对原生晕元素进行聚类分析、因子分析，得出哈 西亚图矿区元素异常组合分类为 Au、Co Fe、Sn元素组合，Cu Co Fe元素组合，Pb、 Zn元素组合；并且Cu Co可以作为矿区内找铁、金矿的近程指示元素，Sn为远程指示四、地质成矿条件（一）矿体分布规律哈西亚图多金属矿床含矿矽卡岩带厚大，矿层相对较稳定，矿体分布规律清晰，目前认为矿床类型属

16、层状矽卡岩型。该矿床的矿体主要分布在C11和C10-1磁异常区，均为隐伏矿体。两个磁异常中共圈定59条矿体，均产于矽卡岩中，呈层状、似层状、透镜状平行 分布，构成了铁多金属矿带。矿带长 1.4km,厚200350m倾向180,倾角45-75 , 矿体总体沿矿带产状顺层产出，并且具有分带特征，见图4。矿石类型以铁矿为主，次有铁锌、铁金、锌、铅锌、金矿、铜矿等。矿体走向长2001050m厚度1.0110.84m，延深达70600m矿床平均品位TFe 36.48%,矿体平均品位 Zn 1.80%, Cu 0.43%, Pb1.64%, Au 3.99g/t。从矿石类型的分布特征看，矿体具有重直分带。

17、磁铁矿主要分布在第一层，闪锌矿 主要分布在第二层，铁金矿主要分布在第三层，第四层由于矿体规模较小，规律不明显。从走向方向上看，主矿体以主干剖面 3线为最厚，并且连续性最好，3线以东矿体 变薄，以西变窄（倾向延伸变小）；成矿元素沿走向方向也有一定的变化，3线以西以铁、 锌为主，3线以东至8线以铁、铁金、金为主，8线以铜为主，铜主要产自磁黄铁矿中。同一矿体沿倾向延伸方向存在元素分带现象，矿头矿尾一般出现低温矿物，如闪锌 矿、黄铜矿、金矿等。第二层薦280032002700n图4矿体纵剖面图90（二）矿石矿物特征根据成矿元素的不同，矿区内矿石可分为：铁矿石、铁金矿石、铁锌矿石、铁铜矿 石、铁锌铜矿石

18、、铁金铜矿石、金矿石、金锌矿石、铅锌矿石、锌矿石、锌铜矿石、铜 铅锌矿石、铜矿石，以铁矿石为主。铁矿石中的主要金属矿物有磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿，其次为黄铜矿、褐铁矿等。 以磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿为主。矿物中铁主要赋存于磁铁矿、磁黄铁矿中，约占 79.32%,磁铁矿含量40流右，磁黄铁矿含量2-4%,黄铁矿含矿1-2%，其次含少量黄铁 矿和黄铜矿等，黄铁矿含量变化范围较大，一般1-12%,黄铜矿少量，一般不大于0.05%。 铁矿石中的脉石矿物主要有辉石、透闪石、白云母，其次是绿泥石、方解石等。辉石、 透闪石呈细针状、纤维状、放射状、团块状、集合体，白云母呈鳞片状；绿泥石呈浅绿 色叶片状；方解

19、石呈他形粒状。铜铅锌矿石中的主要金属矿物有：闪锌矿含量20%方铅矿含量3%黄铁矿含量20% 黄铜矿1%磁黄铁矿少量。脉石矿物主要有透辉石、绿帘石、方解石、绿泥石等。金矿石中的主要金属矿物有：磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿等。金矿与其它 金属矿物一般有两种共生关系，一种是金矿与磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿共生，一种是 与闪锌矿、黄铁矿共生。金矿石中的脉石矿物主要有透辉石、绿帘石、方解石、绿泥石 等。矿石有用组分有：Fe、Au、Zn、Pb、Cs铁矿石中伴生有益组分为Au、Co；铅锌矿石中伴生有益组分为 Au Ag Cu Co S;金矿石中伴生有益组分为 Ag、Co S;铜矿 石中伴生有益组分为Au

20、Ag Co S。铁矿石中有害杂质有S、P、Si02，根据选矿试验 原矿分析结果，铁矿石中S平均含量为3.30 %，可作为伴生组分综合利用；P平均含量 为0.074 %，符合规范中小于等于 0.25%的要求；SiO2平均含量21.47%,超出规范中小 于等于18%勺要求。（三）矿物共生组合及生成顺序根据矿石类型及光片鉴定和地球化学分析成果，矿区矿石矿物共生组合初步分为 如下几类：1、磁铁矿一黄铁矿一黄铜矿一石墨组合，主要出现于透辉石矽卡岩、阳起石矽卡 岩或石榴石矽卡岩中，位于矿带的中上部。2、磁铁矿一闪锌矿一方铅矿一黄铁矿一黄铜矿组合，主要出现于透辉石矽卡岩、 透闪石矽卡岩、绿帘石矽卡岩中，位于

21、矿带的中下部3、闪锌矿一方铅矿组合，主要出现于绿帘石矽卡岩中，位于矿带的下部。4、金一磁铁矿一磁黄铁矿一黄铁矿组合，分布范围不定，在矿带的上中下部均有 出现。5、磁黄铁矿一黄铜矿组合，主要出现于透辉石矽卡岩、绿帘石矽卡岩中，分布在 8 勘探线。根据矿石结构构造特征、矿物的交代、穿插关系，矿区矿物生成顺序初步确定为： 磁铁矿、黄铁矿一闪锌矿、方铅矿一黄铜矿一磁黄铁矿、黄铁矿、金矿。（四）控矿因素分析1. 地层控矿因素矿区以铁为主的多金属矿化与碳酸盐岩密切相关，赋矿地层为下元古界金水口岩 群，矿区内大理岩地层分布较多，并且地层中铁、锌、铅、金等元素含量高，具有丰富 的物源，矿体空间延伸具有一定的层

22、位。从区调报告资料看，该区地层经原岩恢复，也 存在火山岩地层，但分布较少，故该区也可能存在火山成矿作用。2. 构造控矿因素矿区成矿与构造关系密切，矿区内 F1断层是片麻岩和大理岩与矽卡岩的接触带， 证明F1断层可能是热液活动和成矿物质运移的通道，为矽卡岩的形成提供构造条件， 后期的次级破碎带又是金矿、闪锌矿成矿有利部位。3. 侵入岩控矿因素C11磁异常区8勘探线以东出现石英闪长岩体，岩体与金水口岩群直接接触，岩体 为矽卡岩的形成提供热源，携带丰富的成矿物质在矽卡岩中成矿，或使围岩中的成矿物 质进一步富集，进而成矿。从成矿元素水平分带也可看出侵入岩的成矿作用，靠近岩体 形成大量的磁黄铁矿，向西逐

23、渐变成磁铁矿与磁黄铁矿共生，矿带中西段为磁铁矿，矿 带中西段底部及西侧出现大量闪锌矿， 由东向西显示了从高温矿物到低温矿物分布的总 体趋势。4. 变质作用控矿因素矿区内变质作用有早期区域变质作用、矽卡岩化作用及晚期的热液成矿作用三个阶 段。矿区铁多金属矿体均产于厚大矽卡岩内，与矽卡岩关系密切，产状比较稳定，矿体 分布规律清晰，磁性铁含量高，矿石易选，主矿体沿走向和倾向延伸较大，其矿床成因 类型应属矽卡岩型，但并非典型的矽卡岩型，产于岩体与碳酸盐岩的正接触带上，呈囊状或不规则形态，哈西亚图多金属矿床的矿体主要呈层状、似层状产出，产状稳定，故 该矿床的成因类型应属层状矽卡岩型。矿床首先经过华力西期

24、的矽卡岩化作用形成了早期的铁多金属矿带，并形成了由东向西高温矿物至低温矿物的分布特征。 粗大的磁铁矿颗粒，显示了漫长的成矿作用时间， 为磁铁矿成矿后期矿头矿尾形成低温硫化物矿（如闪锌矿、黄铜矿等）提供了充裕的时 间，故部分早期矿体自身也存在分带现象。成矿后期由于构造运动影响，使部分早期铁 多金属矿体遭到破坏或贫化，随着热液的加入，硫含量增加，原多金属矿进一步富集， 此时也是金成矿的重要时期，早期形成的矿体中伴生金含量本身较高，经过构造、热液 作用在原矿体内部或顶底板、矿头矿尾形成具有一定规模的金矿体。综上所述，本区控矿因素是多样的，而不是单一因素控矿。矿床的形成具有多成因、 多阶段和多期性的特

25、点。五、矿床铁质来源探讨2000年梁祥济针对矽卡岩型铁矿中铁的活化进行了实验，实验数据见表2。该实 验先后对矽卡岩附近不同侵入体岩性进行了对比，参加对比的岩性为橄辉岩、辉绿岩、 黑云母辉石闪长岩、石英闪长岩。表2侵入岩在不同温度、压力和不同 PH的介质溶液中铁的析出量实验压实验温介质溶液PH值从岩石中析出的Fe含量样品名称力度1mg- LP/MpaC实验前实验后FeOFe?C3TFe450903020.98500803625.18橄辉岩7055066.7362041.97600685.481566.456505.2305.924240.645078.9928.395006.87.248.39辉

26、绿岩505505.56.547.69339.176006.267.48757.356505.5509.8816.67408.074508.661.335.6黑云母辉 石闪长岩5008.26.752.56.996055057.828.79223.786007.254.577.4347.55650789.982587.434506.792.58.74石英闪长岩5006.56016.6758.286055044.8926.7920734.4160041232.7340986.216503.84723.952753864.41从实验可以看出，岩性本身含铁量高未必析出更高的铁，反而含铁量最少的石英闪 长

27、岩析出了四种岩性中最多的铁量，相当于橄辉石析出铁量的16.1倍。究其原因，可能是由于介质溶液不同而造成的，Na浓度高的溶液更有利于Fe的析出，进而可以推断 钠长石化对于成矿有利，对于铁的活化转移起到重要作用。哈西亚图铁多金属矿床的铁质来源一般认为有三种：1.接触带附近已经固结的侵入体来源；2.深部岩浆来源；3.围岩来源。根据哈西亚图矿床成矿特征及地质条件，笔者 认为对铁质来源的推测第一种情况更切合实际。华力西期中酸性岩体对祁漫塔格地区的 成矿起着重要作用，哈西亚图铁多金属矿床北侧的华力西期石英闪长岩体，出露规模大,钠长石化普遍，对比上述实验，该岩体对哈西亚图矿床的成矿提供了热源，也提供了主 要成矿物质来源。六、结论哈西亚图铁多金属矿床产于古元古界金水口岩群地层中，含矿矽卡岩带厚大，矿层 相对较稳定，矿体分布规律清晰、呈似层状产出，属属层状矽卡岩型矿床。矿体主要产于金水口岩群与华力西期石英闪长岩的接触带附近，对比梁祥济的实 验，结合该矿床的成矿地质背景，铁成矿物质来源主要为北部的石英闪长岩体。以往普遍认为古元古界金水口岩群只有少量的金矿产出，不利于铁多金属矿的成 矿