新疆塔什庫爾干縣維來勒鐵礦礦床地質(zhì)特征及成因分析

王志亮 王海軍 馮昌榮

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)大隊 喀什 844002）

西昆侖塔什庫爾干地區(qū)由于受自然條件的限制，由于屬高海拔山區(qū)，地形切割劇烈，人煙稀少，地面地質(zhì)工作十分困難，地質(zhì)工作研究程度相對較低。近年來隨著國土資源大調(diào)查項目的開展，在塔什庫爾干地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一系列規(guī)模較大的、以沉積變質(zhì)型為主的礦鐵礦床(點)，目前已成為新疆一個新的鐵礦資源基地。通過1∶5萬航磁勘查發(fā)現(xiàn)了一批具有找礦意義的航磁異常，通過對部分航磁異常進(jìn)行初步地面查證，目前已在該區(qū)發(fā)現(xiàn)礦床（點）40多處，其中規(guī)模達(dá)中、大型以上的磁鐵礦床9處（贊坎、葉里克、老并、莫喀爾、協(xié)爾波力、吉爾鐵克溝、阿依里西、莫拉赫、喀來子），均分布于塔什庫爾干陸塊內(nèi)，是西昆侖地區(qū)重要的找礦遠(yuǎn)景區(qū)之一。2012年新疆地礦局第二地質(zhì)大隊首次發(fā)現(xiàn)維來勒鐵礦，通過2012～2013年開展的1∶5萬航磁異常查證工作發(fā)現(xiàn)了3條較具規(guī)模的磁鐵礦體，初步確定礦區(qū)磁鐵礦床屬沉積變質(zhì)型，后期受巖漿作用影響，局部發(fā)生接觸交代作用，使磁鐵礦進(jìn)一步變富，礦體礦物成份主要為磁鐵礦，TFe品位一般在(23.17～48.50)×10-2之間。從目前發(fā)現(xiàn)的礦體和揭露控制情況來看，礦體與磁異常套合很好，礦區(qū)內(nèi)鐵礦體規(guī)模大，品位較富。經(jīng)初步估算維來勒鐵礦區(qū)Fe3號礦體鐵礦石資源量1450萬噸，經(jīng)進(jìn)一步評價，具有一定遠(yuǎn)景礦床規(guī)模，有望達(dá)到中-大型鐵礦床規(guī)模，資源潛力和找礦遠(yuǎn)景非常大。筆者根據(jù)野外工作成果及資料收集對維來勒一帶鐵礦地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志及礦床成因進(jìn)行初步研究探討，為在該區(qū)進(jìn)一步地質(zhì)工作提供參考。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

維來勒鐵礦礦床位于全國26個鐵礦成礦區(qū)之一的西昆侖鐵礦成礦帶中的塔什庫爾干鐵礦勘查靶區(qū)，鐵礦位于塔里木板塊與岡底斯板塊接合部位，以麻扎-康西瓦大斷裂為界，以北屬賽圖拉島弧區(qū)，以南屬喀喇昆侖陸棚-陸坡島弧區(qū)，礦區(qū)位于阿克賽欽中間地塊帶Fe、Au、Cu三級成礦帶上。礦區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動，地層普遍受區(qū)域變質(zhì)作用，構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動頻繁。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)有Fe、Cu、Au、Sb、Pb、Zn、黃鐵礦等金屬礦產(chǎn)和鋰輝石、綠柱石、鈮鉭鐵礦等稀有金屬礦產(chǎn)，而非金屬礦產(chǎn)主要有白云母、水晶、玉石、自然硫、石膏等。

區(qū)域地層橫跨兩個地層小區(qū)，由南向北分別為明鐵蓋-喬戈里小區(qū)和麻扎小區(qū)，區(qū)域上出露地層主要為古元古界布倫闊勒群，是重要鐵礦含礦層位（該礦區(qū)即位于該套地層之中），區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動較為強烈。未分下古生界和未分奧陶志留系的一套海相碎屑巖，屬黑色巖系；志留泥盆系為碎屑巖及火山巖、灰?guī)r；石炭系的一套碳酸鹽巖夾海相碎屑巖及火山巖；下二疊統(tǒng)的一套海陸交互相的碎屑巖、板巖、紅色粉砂巖及灰?guī)r；三疊系砂巖、礫狀砂巖夾砂質(zhì)礫巖、頁巖、泥灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖夾灰?guī)r；侏羅系為陸相含煤碎屑巖。區(qū)域構(gòu)造線總體呈北西-南東向，以麻扎-康西瓦大斷裂為界，以北屬賽圖拉島弧區(qū)，以南屬喀喇昆侖陸棚陸坡-島弧區(qū)。礦區(qū)位于維布隆南斷裂與麻扎-康西瓦大斷裂之間。區(qū)域上巖漿巖活動頻繁，占據(jù)了相當(dāng)大的空間，有多個巖體，礦區(qū)一帶巖漿侵入活動出現(xiàn)過兩個期次，分別為印支期和燕山期。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層有：元古界布倫闊勒群馬爾洋組（Pt1Bm1-2）及全新統(tǒng)的松堆積物等。

元古界布倫闊勒群馬爾洋組第一巖性段灰色黑云石英片巖段（Pt1Bm1）：為礦區(qū)的主要含礦地層，巖性主要為灰黑色黑云母石英片巖、局部夾角閃片巖、綠泥石片巖及少量大理巖、石英脈、中基性小巖脈等。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號磁鐵礦體分布于該套地層之中。片理產(chǎn)狀：12°～47°∠29°～45°。

元古界布倫闊勒群馬爾洋組第二巖性段灰色云石英片巖段（Pt1Bm2）：主要巖性為石英片巖夾少量斜長片麻巖、綠泥石片巖，局部還可見少角閃石英片巖。

礦區(qū)內(nèi)地層總體呈單斜層狀分布，走向北西—南東，傾向北東10°～20°。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖種類較單一，為燕山期侵入巖，巖性主要為二長花崗巖。花崗巖侵位占據(jù)了部分磁鐵礦體層位，侵位處鐵礦體熔融分散，在巖體內(nèi)形成富鐵礦團(tuán)塊，對磁鐵礦層起主要破壞作用。在局部地段，花崗巖外接觸帶鐵礦層產(chǎn)生夕卡巖化，使鐵礦石中鐵質(zhì)重新分配，礦石品位變富。

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)地層總體呈單斜層狀分布，走向北西—南東，傾向北東10°～20°。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)內(nèi)主要有區(qū)域變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用，以區(qū)域變質(zhì)作用為主。

區(qū)域變質(zhì)巖分布廣泛，除巖漿巖以外，所有基巖均為古元古界布倫闊勒群區(qū)域變質(zhì)巖，巖石變質(zhì)程度較深，變質(zhì)礦物主要有夕線石、透輝石、陽起石、黑云母、白云母、透閃石、綠簾石、綠泥石等，其變質(zhì)相屬高綠片巖相-角閃巖相。

2.5 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要有夕卡巖化、碳酸鹽化、綠泥石化、石膏化、次閃石化、褐鐵礦化等。

2.6 找礦標(biāo)志

⑴礦（化）體露頭是最直接的找礦標(biāo)志，礦（化）體從遠(yuǎn)處看為黃褐色至深灰色，近看呈灰黑色帶藍(lán)色。由于礦石（層）脆性大，不易形成較大的正地形地貌，加上礦石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易風(fēng)化，而且搬運距離不會很大，在山坡或溝谷中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)石后可就近追尋礦源。

⑵該區(qū)磁鐵礦體均富有強磁性，找礦初期在地表用磁鐵石對礦體及礦化體具不同程度的吸附作用，也是是尋找鐵礦的直接標(biāo)志。

⑶古元古界布倫闊勒群是賦礦地層，布倫闊勒群底部賦存有一套富鐵巖石，鐵礦體產(chǎn)于富鐵巖石中，總體呈北西-南東方向帶狀展布。

⑷礦體在地表多有鐵染現(xiàn)象，有強烈的黃褐色褐鐵礦化現(xiàn)象，褐鐵礦礦化或鐵帽是原生磁鐵礦在表生作用下的產(chǎn)物，因此是尋找鐵礦的間接標(biāo)志。

⑸礦床所處部位分布有兩個1∶5萬航磁異常點，礦體出露部位及走向與航磁異常完全吻合，同時地面高精度磁異常正磁異常北側(cè)梯度帶也常是磁鐵礦的露頭部位，可作為找礦的間接標(biāo)志。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

礦體賦存于古元古界布倫闊勒群中，呈層狀、似層狀順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，總體呈北西-南東向展布。礦區(qū)目前已目前在礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了2條礦化蝕變帶及3條磁鐵礦體（編號為Fe1、Fe2、Fe3號）其中以Fe3號礦體規(guī)模最大。

⑴Fe1礦體：位于工區(qū)的中部偏南，沿斜長花崗巖脈與圍巖的接觸帶產(chǎn)出，規(guī)模較小，礦體出露長近80m，最大視厚約3.8m，最小視厚約1.5m，礦體走向北西-南東向，傾向北東，傾角41°～56°之間。礦體由1條探槽控制，編號為TC17,控制礦體視厚3.10m，TFe品位（14.92.6～26.73）×10-2之間。磁鐵礦體頂板為灰黑色黑云母角閃片麻巖，底板為灰白色斜長花崗巖。通過1∶2千地質(zhì)草測、1∶1萬磁法測量及槽探揭露工作成果情況來看，F(xiàn)e3號礦體礦體在深部西側(cè)延伸方向上品位變化較為穩(wěn)定，厚度有增大的趨勢。

⑵Fe2礦體：位于FT2蝕變帶中，靠近工區(qū)的中部偏南，規(guī)模較小，礦體出露長近50m，最大視厚約1.8m，最小視厚約0.5m，礦體走向近南北向，傾向東，傾角60°～80°之間。礦體由1條探槽控制，編號為TC10，控制礦體視厚1.30m，TFe品位（16.50～26.32）×10-2之間。其頂?shù)装鍘r性均為淺黃色石英片巖。

⑶Fe3礦體：出露于FT3蝕變帶的南部，為區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的鐵礦體，礦體出露長近1162m，最大視厚近29.70m，最小視厚約3.30m，礦體平均視厚度為10.80m。根據(jù)地表工程及磁法測量成果來看，表明C-1磁異常是由傾斜的磁性板狀體引起，磁性體的傾斜方向為南西向，在下降緩慢的一側(cè)遠(yuǎn)處無負(fù)值，說明磁性體向下延深較大。該異常區(qū)磁鐵礦體出露于地表，與地質(zhì)上圈出的礦體一致。礦體往北尖滅，往南延伸出工區(qū)，礦體走向近南北向，北端走向略向北西，傾向西，傾角46°～50°之間。礦體地表分布形態(tài)總體可以分為三段，其中，北段礦體厚度最小，視厚1.59～6.80m，長度500～600m；中部為礦體最厚的部位，長度約60～100m，厚度10～30m之間，一般視厚19.70～22.30m最厚可達(dá)29.7m，礦石品位最富，TFe品位可達(dá)40.90×10-2以上；南部厚度3.30～10.09m之間，TFe品位最高可達(dá)48.50%以上。礦體頂、底板圍巖為灰白-黃褐色褐鐵礦化石英片巖，局部為灰白色中粒二長花崗巖、灰白色變粒巖及少量的黑云母角閃片巖。礦體與圍巖接觸界線平直，未見分叉現(xiàn)象，接觸關(guān)系為整合接觸關(guān)系。礦體由三條探槽控制，編號為TC6、TC7、TC8，控制礦體視厚3.30～22.30m，TFe品位（29.80～48.50）×10-2之間，TFe平均品位35.79×10-2；MFe品位（23.17～45.23）×10-2，MFe平均品位31.98×10-2。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石的物質(zhì)成分

⑴礦石礦物成分：據(jù)巖礦鑒定結(jié)果認(rèn)為礦區(qū)內(nèi)礦石礦物成分較簡單，主要由磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦組成。巖石表層的褐鐵礦化現(xiàn)象由磁鐵礦、黃鐵礦受氧化等因素形成，脈石礦物主要為方解石、石英等。

⑵化學(xué)成分特征：礦石化學(xué)成分比較簡單，含有益元素錳，含有害元素種類少且含量較低，礦石利用性能較好。

3.2.2 礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

⑴礦石的結(jié)構(gòu)：礦石主要結(jié)構(gòu)為中、粗粒它形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)，次為細(xì)粒結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。

⑵礦石的構(gòu)造：礦石主要構(gòu)造為致密塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、假波紋構(gòu)造、晶洞構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石類型

⑴礦區(qū)內(nèi)鐵礦物種類主要為原生磁鐵礦及氧化后形成的褐鐵礦二種類型。

⑵根據(jù)礦石全鐵品位，本礦床礦石部分可評為煉鐵用鐵礦石，大多為需選礦石。

⑶根據(jù)礦石酸、堿性造碴組分的不同比值，本礦床礦石以堿性礦石為主，少數(shù)為自熔性礦石。

3.2.4 礦體圍巖與夾石

⑴礦體圍巖：礦體頂?shù)装宥酁楹谠颇甘⑵瑤r、褐鐵礦化大理巖、綠泥石英片巖、絹云母石英片巖。

⑵礦體夾石：以熱液交代成因形成的礦體，由于交代不徹底可見片巖、大理巖殘留及后期貫入的脈巖，但一般都不夠夾石剔除厚度。

4 礦床成因探論

4.1 控礦因素

4.1.1 地層

從區(qū)域上看，該成礦帶的幾個鐵礦床點中（葉東、何可蘭兒等鐵礦點），礦體無一例外的賦存于古元古界布倫闊勒群底部的含鐵建造之中。礦體和地層一起發(fā)生了強烈的變質(zhì)變形。從全球尺度考慮，古元古宇為全球性的鐵事件，形成的大型鐵礦很多。古元古界布倫闊勒群底部的鐵礦可能與這一時期全球性的鐵事件有關(guān)。

4.1.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)古元古界布倫闊勒群為單斜層狀構(gòu)造，鐵礦體受控于原始沉積層。由于古元古界布倫闊勒群的強烈變形，使得磁鐵礦體和也同樣產(chǎn)生強烈的變形，鐵礦體和地層一起形成褶皺（鐵礦石弱于圍巖），礦體沿走向往往會產(chǎn)生局部的增厚、減薄或尖滅。

4.1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)，二長花崗巖體常常和磁鐵礦體接觸，而且在巖體附近的磁鐵礦體往往厚度大，品位高，且以條帶狀至塊狀礦石為主；遠(yuǎn)離巖體的鐵礦體則厚度變小，夾層變多，品位變低，且以浸染狀和條帶狀礦石為主。二長花崗巖對磁鐵礦體后期的進(jìn)一步成礦起到了一定的改造和破壞作用。

4.1.4 變質(zhì)作用

根據(jù)鐵礦帶內(nèi)變質(zhì)巖石中變質(zhì)礦物組合分析，含礦巖石發(fā)生了較強的區(qū)域變質(zhì)作用，達(dá)到高綠片巖相—角閃巖相。在高溫高壓下，含鐵建造中的物質(zhì)發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，鐵質(zhì)聚集形成鐵礦石。

綜上所述，該磁鐵礦床成因為火山沉積-變質(zhì)型鐵礦床。古元古界地層先形成了淺海海盆，到了中、晚生代以后，海進(jìn)海退交替輪回，巖漿、火山活動頻繁，伴隨著超大巖石圈斷裂活動的加劇，在區(qū)域上形成了一系列中-晚生代的巖體、巖墻，巖脈，此時，康西瓦南斷裂帶侵入了大量的巖漿巖，并進(jìn)一步淬取地層中的鐵質(zhì)與其本身所攜帶的鐵質(zhì)在容礦構(gòu)造上進(jìn)行充填、交代和變質(zhì)，從而使得進(jìn)一步富集最后形成礦體。先形成的磁鐵礦、黃鐵礦，在地質(zhì)演化歷史過程中，最后在近地表氧化成赤鐵礦、褐鐵礦等。

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