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3. 阿拉善右旗卡休他他铁-金-钴矿床
一、概述
卡休他他矿床是一个以铁为主,伴生有金和钴的中型磁铁矿矿床,矿区中心地理坐标为东经101°36པ",北纬39°34པ",属内蒙古阿拉善右旗乌素图苏木管辖,距离阿拉善右旗政府所在地——额肯呼都格40km。该矿床现为内蒙古庆华集团所拥有,年采矿石量100万吨(图版Ⅱ-1)。
卡休他他铁矿床是在对M 51航磁异常(1967年)检查的基础上发现的。1969到1977年,原甘肃地质局第六地质队对卡休他他铁矿床北矿带(C3-C4异常)进行过详细地质勘探,查明其为一中型铁矿床并伴生有钴和金的富集体 甘肃省地质局第六地质队.1971.甘肃省阿拉善右旗卡休他他M-51铁矿地质勘探报告,未刊 甘肃省地质局第六地质队.1979.甘肃省阿拉善右旗卡休他他M-51铁矿补充勘探报告(内部资料) 西北地质勘探局二一二大队.1991.内蒙古自治区阿拉善右旗巴温苏木卡休他他金矿床普查地质报告,未刊
二、区域地质环境
卡休他他铁-金-钴矿床位于华北陆台阿拉善地块西南缘的北大山隆起带(内蒙古自治区地质矿产局,1991)。区域上出露的地层主要有前震旦纪片麻岩、斜长角闪岩和混合岩等中高级变质岩系(图版Ⅱ-5),这些岩石构成了本区的结晶基底,相比之下,震旦纪的浅变质碎屑岩、晚三叠-二叠纪的火山碎屑岩和白垩纪的陆相碎屑沉积岩为盖层沉积岩 甘肃省地质局地质力学区域测量队.1977.中华人民共和国区域地质调查报告——努尔盖公社幅(1:20万),未刊
三、矿区地质特征
(一)地层
铁矿区范围内各时代地层露头较差,主要为第四系风成砂所覆盖(图3-2-1)。在矿区南部零星出露的地层主要为震旦系,岩性以黑云母石英千枚岩为主,夹大理岩透镜体。这些大理岩透镜体规模小,厚度一般为0.1~0.5m,长10m 左右。地层常被变辉长岩、角闪石英二长岩、角闪石英正长岩和超镁铁质岩岩体(或岩脉)穿插,将其切割成零散小块,使其呈捕虏体状产出。受海西中期镁铁质岩浆侵入活动影响,这套地层产生不同程度的接触变质作用,由接触带向外依次产出有矽卡岩、角岩化千枚岩及角岩3个变质晕带,并与铁矿体具有密切成因联系。
图3-2-7 卡休他他铁-金-钴矿床二长岩和辉长岩(a)、矽卡岩(b)和矿石(c)代表性样品的原始地幔标准化微量元素蛛网图
(据Sun等,1989数据)
矿区南北矿带中的矽卡岩在微量元素含量方面也具有一定的差别,主要表现是,北矿带钍、铀、铌、钽、磷、钐、钇和镱含量相对较高,而铷、钾、钛等元素含量低(图3-2-7b)。相比之下,在矿石样品中,微量元素含量的上述变化特征并不明显(图3-2-7c)。
南北矿带上矽卡岩中的成矿元素除了金含量差别较大外,其它各金属元素之间含量差别较小(图3-2-8a)。在矿石样品中,北矿带相对南矿带以富含镍、铜和金为特征(图3-2-8b),这可能与后期的岩浆活动对矿床的改造作用有关。
图3-2-8 卡休他他铁-金-钴矿床南北矿带矽卡岩(a)与矿石(b)成矿元素对比图
五、讨论与结论
综上所述不难看到,卡休他他矿床除富铁外,还含有大量的钴、金和镓等有用元素,因此该矿床比一般单一铁矿床具有更高的经济价值。总的来说,卡休他他矿床磁铁矿的成矿作用与中基性岩浆及相关热液活动对震旦系地层的交代作用有关,矿床类型应该属于接触交代型(又称矽卡岩型)铁矿床,其主要证据有:
a.铁矿体在不同类型的矽卡岩带中产出;
b.矽卡岩带位于海西期辉长岩体的上下盘及其附近,或岩体与千枚岩的接触带上,因此,辉长岩和震旦系千枚岩均有可能是矽卡岩的母岩,铁矿体在接触带的内外带均有产出,其中南矿带铁矿体均产于内带,北矿带5~7线矿体产于外带,8~16线矿体产于内带;
c.矽卡岩-角岩化矽卡岩和角岩带之间具有明显分带性,暗示了岩浆侵入活动、接触交代变质和热力变质作用特点;
d.铁矿体与矽卡岩的接触界线不清晰,多呈锯齿状;
e.自接触带到矿体中心,矿石构造由稀疏(或中等)浸染状渐变为致密块状(或稠密侵染状),矿石品位由低到高。
从卡休他他矿区铁矿石及其围岩的稀土与微量元素分析结果来看,南、北矿带总体上来说是同期成矿作用的产物,部分成矿元素在含量上和矿石样品在磁性强度上的差别,反映了南矿带曾经遭受了后期二长岩侵入活动的影响。
尽管金和钴矿体均在不同类型矽卡岩带中产出,少数金和钴矿体甚至也直接出现在铁矿体内,但是大多数金和钴矿体在空间上与绝大多数铁矿体并不一致,它们主要与金属硫化物具有密切的成生关系,因此,它们的形成可能晚于磁铁矿。一般情况下,矽卡岩型磁铁矿是岩浆气液阶段交代作用的产物,而钴主要是岩浆高温热液阶段的产物,金则是中温热液阶段的产物。从形成环境上来看,从铁到钴和金的元素富集,其沉淀环境也逐步由氧化环境转变到还原环境。
卡休他他铁矿床硫化物的硫同位素分析结果(表3-2-3)表明,其δ34SV-CDT值变化范围为-8.3‰~3.2‰,平均值-1.5‰,多数位于0值附近。鉴于辉长岩原岩岩浆来源较深,通常来自下地壳或者上地幔,因此其δ34S值一般在0左右,与陨石硫接近(魏菊英等,1988)。部分铁矿石中硫化物具有较大的δ34S负值,暗示了部分硫来自震旦系浅变质岩。硫同位素分析结果表明,硫主要来自于岩浆岩,即辉长岩,少量来自于围岩地层。
表3-2-3 卡休他他矿床铁矿石中代表性硫化物S同位素分析结果
接触交代型(又称矽卡岩型)铁矿床是中国一种重要的铁矿床类型,是富铁矿石的主要来源。据统计,此类铁矿储量约占我国铁矿石总储量的10.4%,富矿石约占我国已探明富矿石的一半左右(赵一鸣,2004;程裕淇等,1994)。该类型铁矿床主要与中酸性侵入岩体有关,卡休他他铁矿床是一处与辉长岩有关的矽卡岩型铁矿床,此类铁矿床在我国并不多见。一般来讲,与中性和中偏镁铁质(或偏碱性)侵入岩体有关的铁矿床,主要分布在华北陆台隆起区边缘的坳陷带内(如邯邢式铁矿床),部分产于古生代造山带内(如磁海铁矿床)(赵一鸣等,2004;左国朝等,2004;赵玉社,2000)。邯邢式铁矿床与燕山期辉长岩-闪长岩和闪长岩-二长岩杂岩体有关,其围岩为中奥陶统的碳酸盐岩,相比之下,卡休他他铁矿床与海西中期辉长岩-闪长岩有关,且其围岩为震旦系浅变质碎屑岩。值得一提的是,鉴于本区工作程度低,辉长岩分布范围较大和航磁异常众多,因此卡休他他铁矿床外围是寻找矽卡岩型铁矿床的有利地区。在卡休他他铁矿床外围乃至我国西北地区开展更加广泛的铁矿资源调查将势在必行,并将有可能取得该类型矿床找矿工作的重大突破。
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