甘肃省朱岔钨矿地质特征及成因初探

摘 要：该文通过对北祁连山东段的地质构造背景以及成矿规律的分析，重点对甘肃省朱岔钨矿的区域地质特征、构造成矿背景、矿区地质特征、矿体地质特征以及矿化富集规律进行了分析研究，结合前人的研究成果，对甘肃省朱岔钨矿的地质特征及其成因进行了系统的研究和探讨。通过对朱岔钨矿铬铁沟-墩台沟矽卡岩钨矿带的仔细研究，得出朱岔钨矿矿化直接产于矽卡岩中，属矽卡岩型矿化，且矽卡岩严格受褶皱构造控制；矿床属接触交代与后期构造叠加以及区域变质作用共同作用下形成的矿床的结论。

关键词：钨矿 区域地质 矽卡岩 地质特征 成因 朱岔

中图分类号：P612 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0246-03

我国钨矿资源储量居世界第一，约占全世界的40%。但我国钨矿资源分布极不均衡，华南区占全国钨矿储量的58.2%，华东区占28%，西北区占4.3%，西南区占4.1%，东北区占3.2%，华北区占2.2%。我国钨矿床中总体呈现富矿少、贫矿多、品位低的特征，开发利用以黑钨矿为主，白钨矿品位低、粒度低、选矿成本高，与国外相比，质量处于劣势。因此，寻找优质的钨矿具有重要的战略意义。

自20世纪90年现毛藏寺、朱岔钨矿（点）床找矿前景区以来，很多人对该区带的找钨潜力进行了分析。该文结合朱岔钨矿的地质特征及前人的理论和经验对朱岔钨矿的成因进行初步探讨。

1 区域地质概况

1.1 区域地质背景

祁连山系地跨我国甘、青两省，是巨大中亚高原的主要组成部分，构成青藏高原的东北边缘，七西北接阿尔金山与塔里木地块，北邻华北板块，东南端隔渭水与秦岭相望，西南为柴达木地块。有学者研究认为，祁连山地区钨矿成矿与祁连褶皱系中的老地块关系密切[1-3]。

朱岔钨矿区即位于祁连褶皱带东段，区域上属仙密大山褶皱带东南端。区内褶皱、断裂构造极为发育，岩浆活动强烈，铜、钨、金矿（点）床及其异常分布，构成了祁连重要的铜、钨、金、铅锌多金属成矿带的重要组成部分。

1.2 地层

区内出露的地层主要有前长城系马衔山群、震旦系中统花石山群、寒武系中统花石峡群、奥陶系下统阴沟群、志留系下统旱峡群、石炭系中统羊虎沟组、石炭系上统太原组。其次为三叠系、侏罗系、白垩系、第三系及第四系。

重要的含矿层主要有前长城系马衔山群、震旦系中统花石山群、寒武系中统花石峡群、奥陶系下统阴沟群、志留系下统马营沟群、侏罗系下统窑街群等。其主要岩性分别描述如下。

前长城系马衔山群：主要分布于金砂峡至远坡南沟一带；为一套中-深变质岩系，岩性混合岩化强烈，形成混合片麻岩，条带状及眼球状混合岩；为区内重要的含矿地层，在该地层中产有朱岔钨矿点及药水沟褐铁矿点等。

震旦系中统花石山群：岩性为灰色结晶灰岩、粉砂质板岩、灰黑色阳起黑云片岩，产有铜、铅、锌、铁等矿点。

寒武系中统花石峡群：主要分布在花石峡一带；其上组为板岩，下组为大理岩、结晶灰岩、二云片岩、角闪片岩、安山玢岩夹板岩，产有花石峡钨钼矿点。

奥陶系下统阴沟群：该套地层以硅质岩、安山玄武岩为主，产有磷和铁等矿。

志留系下统马营沟群：主要分布于雪公山、毛毛山、老虎山、马雅雪山一带，呈断续带状分布，自下而上呈现完整的海退相沉积，由碎屑岩和夹有石膏层的火山岩组成，火山岩中的基性熔岩具有大陆玄武岩的特点。

侏罗系下统窑街群：上、下部为砂岩、砂砾岩、砂质页岩；中部煤层、油页岩、页岩、泥岩、页岩含植物化石为主，产有炭山岭煤矿（见图1）。

1.3 构造

该区大地构造位置处于祁连山东段，位于华北板块西南边缘。根据祁连褶皱系的北界龙首山深大断裂，北祁连北缘深大断裂、中祁连北缘深大断裂、南祁连北缘深大断裂将本区由北至南划分出4个构造单元：走廊过渡带、北祁连陆间裂谷-沟、弧、盆系、中祁连微古陆、南祁连陆间裂谷。构造线总体方向为北西西向。区域磁场特征复杂，正负异常频繁交错，基性火山岩显示正磁异常，酸性火山岩显示负异常，异常走向以北西、北西西向带状分布及北东向串珠状排列，与区域重力场特征一致，具有北西西向和北东向构造线的显示（据西北所，1989），也进一步说明了区内除北西西向构造之外，还发育一组隐伏的北北东向-近南北向的基底构造，即金强河-朱岔北北东向或近南北向基底构造，松山村-中堡北北东向基底构造、景泰-大横路北北东向基底构造等（姜福芝等，1991）。上述两组构造的交汇部位往往控制着区内火山喷发中心、侵入岩体的分布及矿床的产出。

2 矿区地质特征

2.1 赋矿地层

矿区内地层为第四系、白垩系、中下侏罗统、前长城系马衔山群，地层特征与区域地层相似。矿区内主要的钨矿赋矿地层为前长城系马衔山群上组，为一套中-深变质碳酸盐岩-火山岩建造和变质火山岩硅质岩建造[4]。其中主要的赋矿岩层为矽卡岩，花岗片麻岩为成矿母岩，其主要特征如下。

矽卡岩：灰绿色，主要矿物成分为符山石、透辉石、石英、方解石、石榴子石、角闪石、辉石等，次要成分为绿泥石等，石榴子石粒径相差较大，0.5～2 mm不等。岩石较为致密坚硬，产出部位总是伴随角闪（云母）石英片岩和花岗片麻岩的出现。普遍发育有黄铁矿化、磁黄铁矿化，局部地段有黄铜矿化、孔雀石化、白钨矿化特征；与围岩接触界线清晰，节理、裂隙较为发育。产状与接触带、构造相关，受其产出部位的控制。结合前人研究成果认为，该矽卡岩赋存钨矿符合矽卡岩型矿化的特征[1，2，4，5]。

花岗片麻岩：灰白-肉红色，主要矿物成分为钾长石、石英，次要矿物成分为绿泥石和其它少量暗色矿物。其中，钾长石为肉红色，有眼球状和细条带状两种分布形态，其眼球大小相差较为悬殊，大者可达5 cm，小者只有0.5 cm，眼球其长轴方向基本定向排列；细条带宽约0.5 cm，不完整，断续产出。化探剖面显示，花岗片麻岩岩层钨元素背景值是该区（除矽卡岩外）所有岩层中最高的，应视为该区的成矿母岩。

2.2 构造特征

矿区区域上位于北西西向构造和北北东向朱岔-金强河基底构造的交汇部位，炭山岭断陷盆地的南西边缘。

矿区内断裂构造极为发育，按其走向可分为两组：一组为北西西向；另一组为近南北向。北西西向规模较大，占主导地位，断层内岩石较为破碎，以碎裂岩、断层泥、断层角砾岩等形式产出，具褐铁矿化、黄钾铁矾化、高岭土化等。断层倾角较陡，在70°～80°之间，只有个别断层倾角约40°左右。近南北向断层在该矿区多被掩盖，表现不明显，局部揭露宽度达20 m，处于片麻岩与片岩接触带上，与矽卡岩矿带产出部位及走向一致，因此，认为矿区矽卡岩带主要受此接触带发育的断层带控制。另外区内还分布一组近东西向的断层，断层多沿东西向冲沟分布，将近南北走向的矽卡岩矿带切断或发生横向位移。

断裂构造派生的小褶曲，次级裂隙等发育，在构造交汇部位岩石发生黄钾铁矾化、高岭土化等。

2.3 岩浆活动

矿区区域上火山活动以奥陶纪为主，寒武纪次之。矿区南部有大面积的花岗岩出露，北部有花岗闪长岩出露；在矿区内可见云英岩脉、碳酸盐岩脉出露。

矿区内火山岩主要为变安山岩，主要矿物为长石、石英、角闪石、绿帘石、绿泥石等，杏仁状构造，杏仁成分为钙质、硅质，粒径约1～3 mm，岩石发生绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化等，岩石中裂隙发育，个别裂隙中可见薄膜状孔雀石化。

2.4 蚀变特征

矿区赋矿岩石主要经历了岩浆晚期自变质作用和热液蚀变作用，而热液变质作用的发育程度是钨矿化和矿化强度的主要标志，主要表现为以下几点。

（1）矽卡岩化：沿外接触带发育，原岩以黑云母石英片岩、绿泥角闪石片岩及钙质变砂岩为主。有用金属矿物为钨矿，呈浸染状、细脉状产于矽卡岩中。矽卡岩类型以透辉石、石榴石矽卡岩含矿较好，符山石矽卡岩较差。

（2）云英岩化：见于内接触带之间的花岗片麻岩中，长石被石英、白云母代替，蚀变强烈处在接触面附近，常为绢云石英片岩。该蚀变带与钨矿化无直接关系。

2.5 矿化特征

矿区内矿带可分为两个：即位于北区的朱岔峡-贼娃沟铜钨矿带；以及位于南区的铬铁沟-墩台沟钨矿带，两矿带相距4km左右，赋矿地层均为前震旦系马衔山群上组一套老变质岩地层。该文叙述主要以南区的铬铁沟-墩台沟钨矿带为主。

（1）铬铁沟矽卡岩钨矿（化）带。

位于矿带北部的铬铁沟一带，断续出露长800 m。与钨矿（化）关系紧密的矽卡岩产于角闪云母石英片岩、灰绿色钙质变砂岩与花岗片麻岩的接触带内，矽卡岩近南北向延深，内接触面呈舒缓波状，其北部西倾；南部东倾，倾角在60°～88°之间；外接触面与围岩界线不十分清晰，局部与片岩或砂岩为过渡关系，倾角似乎近于直立。矽卡岩普遍具白钨矿（化），内接触带矿化较好，外接触带矿化较弱。白钨矿多呈细粒状、散点状分布，局部为稀疏浸染状，在两组近东西或近南北向沿裂隙充填的石英方解石细脉、或脉旁矿化分布较集中。

（2）墩台沟矿化矽卡岩

位于铬铁沟矿带南约1 km的墩台沟内，断续出露长约1000 m。矽卡岩产于角闪云母石英片岩、灰绿色钙质变砂岩与花岗片麻岩的接触带，呈北北东向延伸，北西倾，倾角75°～85°出露长约80 m，宽度在5～22 m之间。与铬铁沟矽卡岩对比，墩台沟矽卡岩矿化较弱，且矿化极不均匀。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

自铬铁沟至墩台沟地表共圈出钨矿体7条，其中铬铁沟3条，包括①、②、③号矿体；墩台沟4条，包括④、⑤、⑥、⑦号矿体。矿体特征见表1所示。

3.2 矿石类型

朱岔钨矿属矽卡岩型钨矿石类型，矿石全为原生矿石，主要为稀疏浸染状白钨矿矿石、浸染状白钨矿矿石，次为团块状白钨矿矿石和细脉状白钨矿矿石。

3.3 矿石结构、构造

朱岔钨矿矿石结构，主要以它形粒状结构为主，其次为团粒状集合体、短脉状结构。

矿石构造以浸染状构造为主，次为细脉状构造，团块状构造。

3.4 矿石成份、伴生组份

矿石化学成分：矿石中有用元素主要为钨，此外含锡、银、铜、锌、铅、铋、钼等，钨是矿石中主要回收对象，而伴生组份锡、银等具有一定综合利用价值，可以考虑综合回收。

矿石矿物成分：脉石矿物主要为透辉石、符山石、石榴石、黝帘石、石英、角闪石、方解石、萤石、次要为白云母、黑云母、透闪石、磷灰石、榍石等。金属矿物主要为白钨矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿，次为方铅矿、锡石、磁黄铁矿、镍黄铁矿、白铁矿等。

总之，朱岔钨矿化富集主要呈现以下规律。

（1）钨矿化均产于片麻岩与其它高钙片岩的接触带及附近，但片麻岩与大理岩6处接触带中仅发现一处含矿，其余5处均未见矿化，大理岩本身不含矿。

（2）矿化多产于两组或两组以上断裂的边部，断裂交叉部位矿化相对集中。

（3）云英岩化与矽卡岩化是寻找该类矿床的重要标志。

4 矿床成因初探

一个矿床的形成与其地质背景是紧密相联的，矿区属祁连造山带东段，结合谭文娟等[6]对北祁连成矿带成矿系列的研究，以及徐克勤等[1-3]对祁连山钨矿成矿构造和区域背景及规律的研究，该区域有钨矿的成矿背景。矿区区域上在元古代裂谷形成，接受巨厚的海洋沉积，同时地幔上涌，频繁的火山活动携带成矿物质，形成矿源层。到震旦纪末期仙密运动使元古代地层褶皱变形，深侵位岩浆活动频繁，造成含矿气液沿层间裂隙及构造薄弱带上涌与高钙岩系接触交代，形成了含浸染状钨矿石的矽卡岩，岩浆期后热液充填构造裂隙解理，形成细脉状钨矿石。之后的多期构造运动和岩浆侵入为成矿物质活化、迁移、富集提供了一定条件。因此，笔者认为该矿床应属接触交代与后期构造叠加以及区域变质作用共同作用下形成的矿床。

5 结论

（1）矿化直接产于矽卡岩中，如铬铁沟矽卡岩型钨矿；属矽卡岩型矿化，且矽卡岩严格受褶皱构造控制。

（2）朱岔钨矿床应属接触交代与后期构造叠加以及区域变质作用共同作用下形成的矿床。

参考文献

[1]徐克勤，程海.中国钨矿形成的大地构造背景[J].地质找矿丛林，1987，3（2）：1-7.

[2]陈生民.祁连山地区钨矿特征及找矿前景分析[J].黄金科学技术，2007，15（2）：26-35.

[3]高兆奎，白仲吾.祁连褶皱系钨成矿规律研究[J].甘肃地质学报，2003，12（2）：59-61.

[4]郭朝晖.甘肃省朱岔白钨矿床地质特征及成因探讨[J].甘肃冶金，2004，26（2）：42-44.

[5]康永孚，李崇佑.中国钨矿床地质特征、类型及其分布[J].矿床地质，1991，10（1）：19-26.

[6]谭文娟，杨合群，姜寒冰，等.祁连成矿省成矿系列概论[J].地质科学情报，2013，32（3）：135-146.