第２９卷第５期　２０１３年３月　甘肃科技　

Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｌｆ．２９Ⅳｏ．５　Ｍａｒ．　２０１３　

甘肃北山地区红山铁矿地质特征研究及成矿条件分析　

赵建仓，王朝晖　

（龙泰＜集团＞有限责任公司，甘肃嘉峪关７３５１００）　

摘要：通过多年野外地质调查和系统地对区域成矿地质背景、含矿层位、组构特征研究及成矿条件分析，发现红山　

铁矿整合产于沉积一变质岩中，具有层控性，矿石成分单一，具有条带状构造，矿床围岩蚀变明显，与铁矿石共生的　

碧玉团块或硅质条带，隐爆角砾岩和角砾型铁矿石，都说明矿床形成与火山活动和喷流沉积作用有关，多种构造运　

动开合，褶皱和断裂多样，地质体相互叠置，使岩层（含矿层）变质程度增高。据此认为，红山铁矿床成因属热卤水喷　

流沉积一变质铁矿床。　

关键词：红山铁矿；地质特征；成矿条件　中图分类号：Ｐ６１９．１４　

红山铁矿１９５９年由甘肃省地质局公婆泉地质　

队发现，当时只对一矿区和五矿区开展了地表工作。　

１９６５—１９６６年新疆有色７０４地质队在进行一、五矿　

区检查时在其附近发现二、三、四矿区Ｏ　１９７９—１９８１　

年甘肃省冶金地质勘探五队对一矿区开展地质普查　

工作后提交储量１０３２１万ｔ¨　。２００４—２００５年中国　

冶金地质总局西北局五队对二、四、五矿区南矿带开　

展地质详查工作后提交资源量３０７６万ｔ　Ｊ。其后进　

入商业勘查，由龙泰（集团）有限责任公司出资，委　

托勘查单位与其下属单位地质矿产勘查院共同对该　

区进行全面工作，２００６—２００７年对五矿区北矿带开　

展地质详查工作后提交资源量１５７６万ｔ　Ｌ３ｊ。２００８　

年经甘肃省人民政府批准，将红山铁矿二、四、五矿　

区４６５０万ｔ资源量配置给龙泰（集团）有限责任公　

司。该区已探明资源量达１．５亿ｔ，找矿潜力巨大，　

国土资源部２００９年将其列为国家级重点勘查区－４　Ｊ。　

２０１２年末公司通过“招拍挂”方式，在该区域又取得　

３个探矿权，找矿工作将再度引向深入。关于矿床　

成因问题，前人说法不一。杨来耕¨Ｊ、安永康等　

认为属沉积一变质型，杨建国　认为属喷流（热卤　

水）沉积一变质型　，张宏发【３　Ｊ、裴耀真　Ｊ、左国　

朝　Ｊ、王小红等¨训认为属热卤水喷流沉积型　

（Ｓｅｄｅｘ）。旨在通过系统的地质特征研究并进行成　

矿条件分析来进一步探讨红山铁矿的矿床成因。　

ｌ　区域成矿地质背景　

１．１　构造　

红山铁矿床位于甘一蒙北山地区马鬃山山系西　

段罗雅楚山一大红山一带，地势北高南低，构成了东　西方向的山岭与低凹槽地相间排列的特殊地貌，其　

特征显示了区域构造线的大体轮廓，自太古宙以来，　

经历了海陆变迁及多旋回造山和岩浆活动，造成不　

同时代地质块体相互叠置、拼合，最终镶嵌成极为复　

杂的地质构造图案…Ｊ，如图１所示。铁矿产于双鹰　

山复向斜南翼的次级背斜中。　

１．２褶皱　

区域褶皱构造表现为大型复式向斜（双鹰山复　

向斜），工作区次级褶皱由罗雅楚山向斜和砂井子　

东背斜组成。　

１）罗雅楚山向斜：轴部由青白口系碳酸盐岩组　

成，两翼由前震旦冰碛砾岩、震旦系大理岩、寒武系　

硅质岩组成。南翼受断裂构造破坏，沿断裂侵人有　

加里东期石英闪长岩，致使两翼呈现不对称性，褶皱　

轴迹呈ＮＷＷ向，出露长２２ｋｉｎ，平均宽４ｋｍ，向北西　

方向倾伏，东南方向撒开，一、二、三、四矿区即产于　

该向斜中。　

２）砂井子东背斜：轴部主要由青白口系灰色　

微晶白云质灰岩夹米黄色大理岩，两翼由青白口　

系米黄色厚层块状白云质大理岩，含硅质团块、条　

带状方解石白云质大理岩，绢云绿泥千枚岩夹石　

英岩，寒武系砂质板岩夹硅质岩组成。核部有加　

里东期闪长岩及辉长辉绿岩侵入，五矿区铁矿产　

于该背斜两翼。　

１．３赋矿地层　

红山铁矿床从区域上来看，赋矿地层为青白口　

系大豁落山群第四岩组，该岩组顶部为绢云绿泥千　

枚岩夹石英砂岩；上部为磁铁石英岩、磁铁矿层，局　

部地段磁铁矿具角砾状，并含少量镜铁矿、赤铁矿，

　２２　甘肃科技　第２９卷　

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图１红山铁矿及周边地区构造纲要　

１．中、新代覆盖Ｆ－．，２．二叠纪断陷盆地，３．晚二叠世拉分盆地，４．旱二叠世裂谷带，５．泥盆纪火山一磨拉石盆地，６．志留纪火　

山岛弧带，７．志留纪弧后盆地，８．奥陶纪裂谷带，９．震旦一奥陶纪陆架海，１０．新．中元古界塔里木板块的软基底，１１．青白　

口系含铁层位，１２．古元古界塔里木板块的结晶基底，１３．中元古界推覆岩片，１４．寒武一奥陶系推覆岩片，１５．石炭系推覆岩　

片，１６．海西花岗岩浆带，１７．印支期花岗岩浆带，１８．苦水一星星峡奥陶纪蛇绿岩带（板块缝合带），１９．志留纪弧后盆地蛇绿　

岩，２０．本研究ｇ－－范围界线。　有的地段蚀变为阳起石、透闪石、透辉石、透辉石化　

磁铁石英岩；中部为数米厚石英白云石大理岩、石英　

砂岩，局部地段出现含砾砂质灰岩；下部为黑云绿泥　

绢云千枚岩、板岩，厚度５Ｏ一１５０ｍ。　

该层就沉积相而言，属稳定类型，局部见富燧石　

条带的镁质碳酸盐岩及少量碎屑岩，亦有安山岩夹　

层、火山灰及半浅海钙质细碎屑砂泥质沉积，显示与　

火山喷发有关。　

根据岩相组合特征分析，属半深海环境，含铁　

热卤水喷流在弱碱性海水中沉积形成了铁矿层。　

五矿区发现角砾状构造类型的铁矿石，多赋存于　

矿体的顶部，呈隐爆角砾或喷流坠石角砾，前者直　

径大于５ｃｍ，后者直径２～４ｃｍ，说明在成矿后期海　

盆东北缘地壳抬升，致使铁矿层被冲刷剥蚀，然后　

再沉积。　

震旦系洗肠井群米黄色大砾岩底部有一层厚度　

不大的底砾岩，砾石成分以碳酸盐为主，并见有含铁　

硅质岩和磁铁矿砾石，呈角度不整合于青白口系大　

豁落山群第四岩组之上。　１．４岩浆岩　

区内岩浆活动频繁而强烈，加里东期有石英闪　

长岩、辉长辉绿岩，在罗雅楚山向斜核部、砂井子背　

斜核部及四矿区北西部均有出露。海西期花岗岩呈　

岩基状侵入于罗雅楚山向斜与砂井背斜的衔接部　

位。区内岩脉发育，尤以北东向辉绿岩脉为多，一般　

宽数米至数十米，长２００～４００ｍ，最长者可达１ｋｍ　

以上。局部辉绿岩中辉石颗粒边部析出磁铁矿颗　

粒，岩石具中强磁性。矿区发现花岗岩体边部有矿　

体残体和捕掳体，说明岩浆热液对矿体有后期改造。　

１．５围岩蚀变　

较普遍地发育着透辉石化、透闪石化和阳起石　

化，局部伴有绿泥石化、矽卡岩化，在铁矿层及其近　

旁比较强烈。由地表及钻孔岩芯可见，黄铁矿与磁　

黄铁矿含量一般３％一５％，局部条带可富集成块状　

磁黄铁矿矿石，含量可达６５％±，多沿岩石裂隙呈　

细脉状分布。据此认为矿区出现的透辉石一透闪石　

一阳起石化是海底热流喷气所致。　

２

含矿层位　第５期　赵建仓等：甘肃北山地区红山铁矿地质特征研究及成矿条件分析　２３　

２．１含矿层分布　

红山铁矿床由５个矿区组成，受控于罗雅楚山　

复式向斜，以其南翼为主，包含一、二、三矿区，北翼　

仅有四矿区，各矿区的含矿岩系总体呈近东西向展　

布，断续出露长度约３０ｋｍ。　

一矿区含矿层长４．３ｋｍ，一般厚１Ｏ一３０ｍ，最厚　

６７ｍ，平均真厚度１８．２２ｍ，含矿层倾向ＮＥ１０。一３０。，　

倾角４０。一６Ｏ。，向西可与二矿区相连。其上部围岩　

为钙质底砾岩，下部围岩为含绢云母石英岩。　

二矿区沿次级背斜的西段呈马蹄型出露，总长　

度约８ｋｍ，宽２００—５００ｍ。沿倾伏的背斜方向最大　

斜深可达６２０ｍ。　

三矿区位于一矿区东端４ｋｍ，属一矿区东延部　

分，地质特征基本与一矿区类似。矿带断续长约　

５００ｍ。　

四矿区含矿岩系，总体呈近东西向展布。　

五矿区位于次级沙井子东背斜两翼的碎屑岩建　

造中，分南北两个矿带，总体呈北西一南东向展布，　

钻探控制深度达４００ｍ，如图２所示。　

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图２红山铁矿二、四、五矿区分布　

与铁矿层密切共生的硅质岩，这里要特别一提，　

王小红等ｌ１　对其做过详细研究，认为属典型的海底　

热水沉积。　

２．２　矿石类型、矿物组合以及矿石结构构造　

２．２．１二矿区　

黑云透闪岩型磁铁矿矿石：脉石具纤柱状变晶　

结构，块状构造；金属矿物具他形晶粒状结构，浸染　

状构造。金属矿物主要为磁铁矿（３０％一４３％），少　

量褐铁矿、赤铁矿；脉石由透闪石（１０％一２０％）、阳　

起石（２％一１５％）、黑云母（１０％～１２％）、石英　（２０％一一３０％）、碳酸盐（１％～２％）等组成。主要分　

布在矿体下部。　

黑云石英岩型磁铁矿矿石：脉石具显微鳞片粒　

状变晶结构，微层状构造；金属矿物具他形晶粒状结　

构，条带一稠密浸染状构造。金属矿物主要为磁铁　

矿，少量褐铁矿，脉石由石英（＞３０％）、黑云母　

（１５％～２０％），少量角闪石、碳酸盐组成。主要分　

布在矿体上部。　

２．２．２一、三矿区　

矿石自然类型与二矿区相似。脉石矿物（占　

６４％）以透辉石、阳起石、石英、斜长石为主，其次为　

黑云母、方解石、绿泥石、石榴石等。石英呈小的近　

等粒状他形晶结构，透辉石呈细小针状、纤维状或束　

状、放射状结构；金属矿物组分比较简单，主要是磁　

铁矿（３４．８５％），其次是少量的赤铁矿（０．３％）、黄　

铁矿（０．４３％）、褐铁矿（０．２１％）。磁铁矿颗粒较　

细，呈半自形一他形粒状，多呈稠密相间的条带状分　

布。　

细脉状、角砾状、浸染状构造的矿石组成矿层顶　

部贫矿石，条带状、团块状、脉状构造的矿石组成矿　

层中上部较贫矿石。　

２．２．３四矿区　

黑云母角岩型磁铁矿矿石：脉石具显微鳞片状　

变晶结构，块状构造；金属矿物具半自形晶粒状结　

构，稠密浸染状构造。石英含量４０％，黑云母等　

３０％，方解石等含量较少。　

泥钙质硅质板岩型磁铁矿矿石：脉石具显微鳞　

片状变晶结构，块状构造；金属矿物具它形粒状结　

构，稠密侵染状构造。石英（处于玉髓质刚达到石　

英阶段）含量约４０％±，绢云母、绿泥石含量约１０％　

±，方解石含量约１５％±，磁铁矿含量３５％±。　

总体上金属矿物主要为磁铁矿（占３０％一　

５０％），个别见有黄铜矿（≤１％）。脉石矿物有石英　

（占２５％～３０％）、黑云母（含少量绢云母、绿泥石）　

（占１５％～２５％）、方解石（占１０％～１５％）。　

２．２．４五矿区　

板状千枚岩型磁铁矿：脉石具显微粒状、鳞片状　

变晶结构，块状构造；金属矿物具他形晶粒状结构，　

块状构造。脉石主要由石英（２０％±），绢云母、绿　

泥石、方解石（共占２０％±），黑云母（５％±）组成；　

金属矿物主要为磁铁矿，占５５％±。　

角砾岩型磁铁矿：由角砾和胶结物组成。角砾　

成分以石英为主，偶见变细粒石英砂岩；胶结物由隐　

晶的泥硅质和显微粒状磁铁矿组成。隐晶的泥硅质