新疆塔什庫爾干縣鐵礦地質(zhì)特征與礦床成因探討

趙龍

摘 要：在塔什庫爾干縣發(fā)現(xiàn)贊坎鐵礦以來，通過綜合研究，首次提出古元古界布倫闊勒群中的磁鐵礦床成因類型主要為沉積變質(zhì)型，并且疊加有巖漿型和夕卡巖型。 礦區(qū)通過對(duì)地層、構(gòu)造、巖漿巖磁異常特征以及礦體特征等，基本闡明礦區(qū)成礦時(shí)代及成因類型。

關(guān)鍵詞：新疆塔什庫爾干縣 鐵礦 礦床成因 地質(zhì)特征

1礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1塔什庫爾干陸塊沉積礦床的特征表現(xiàn)

（1）礦體在圍巖地層中順層展布，并受地層巖性的嚴(yán)格控制，與圍巖呈整合接觸。（2）含礦巖系之原生沉積層理清楚，并具有明顯的沉積韻律。（3）礦體產(chǎn)在副變質(zhì)巖中，礦體中見有圍巖夾層。（4）礦石具有微紋狀和條帶狀構(gòu)造。（5）礦體品位穩(wěn)定，共生礦物簡(jiǎn)單。

此外，這些礦床還具有以下變質(zhì)和熱液交代富集的特征：（1）礦體與圍巖有中-酸性巖脈，同時(shí)可見到后期熱液作用生成的矽卡巖化與礦體緊密接觸。（2）由于熱液和變質(zhì)作用，磁鐵礦發(fā)生重結(jié)晶，粒度明顯變粗。

1.2構(gòu)造。礦區(qū)未見大的構(gòu)造，區(qū)域上塔阿西斷裂從礦區(qū)附近通過，對(duì)礦區(qū)的巖層有一定的破壞，造成區(qū)內(nèi)層間褶曲發(fā)育。褶皺構(gòu)造：在礦區(qū)內(nèi)常見有層內(nèi)褶曲現(xiàn)象，并使地層產(chǎn)生破碎，且伴生有后期含菱鐵礦化、褐鐵礦化石英脈充填。

1.3巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，并呈大面積分布于礦區(qū)的北側(cè)及南西側(cè)。巖漿巖巖性以花崗巖（γ5）為主。巖石礦物以細(xì)粒狀為主，侵入于下古生界地層中，巖體中常見捕虜有下古生界地層。巖體侵入時(shí)因擠壓，使捕虜?shù)牡貙訋r石常發(fā)生較強(qiáng)的破碎，后期熱液常沿裂隙充填，形成石英脈。

2礦石類型

2.1斜長(zhǎng)角閃磁鐵礦石：在贊坎礦區(qū)內(nèi)出露較為廣泛，產(chǎn)于斜長(zhǎng)角閃片巖內(nèi)，在Ⅰ1、Ⅰ2號(hào)礦體內(nèi)最為發(fā)育，礦石呈深灰綠色，主要礦石礦物為磁鐵礦，此外還常見到黃鐵礦，局部可見黃銅礦、磁黃鐵礦等。磁鐵礦他形粒狀結(jié)構(gòu)，條帶狀、浸染狀構(gòu)造。磁鐵礦含量約30～80%，呈浸染狀或條帶狀分布于脈石礦物中；黃鐵礦含量較低，一般不超過2%，呈自形-他形粒狀，呈浸染狀或脈狀分布，有時(shí)有少量細(xì)粒黃鐵礦被包在磁鐵礦中，部分被褐鐵礦沿邊緣交代殘余。脈石礦物為普通角閃石、斜長(zhǎng)石及少量的石英、黑云母等。該類型礦石品位w（TFe）=25～75%， w（mFe）=22～70%。

2.2黑云石英磁鐵礦石：該類礦石在礦區(qū)也較為常見，該類礦石在Ⅱ、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3號(hào)礦體中常見，主要產(chǎn)于黑云母石英片巖中，礦石呈深灰-灰黑色，他形粒狀結(jié)構(gòu)，條帶狀，浸染狀構(gòu)造，主要礦石礦物為磁鐵礦，磁鐵礦含量約為25～60%，呈浸染狀或條帶狀分布于脈石礦物中，呈不均勻的定向分布，；礦石中另外一種常見金屬礦物為黃鐵礦，產(chǎn)出特征與斜長(zhǎng)角閃磁鐵礦石基本相似。脈石礦物為黑云母、石英、斜長(zhǎng)石以及少量的絹云母、方解石等。該類型礦石品位w（TFe）=22～45%， w（mFe）=20～40%。

2.3石英磁鐵礦石：也是礦區(qū)內(nèi)主要的礦石類型之一，主要分布在黑云母石英片巖內(nèi)，礦石呈黑色-灰黑色，他形粒狀結(jié)構(gòu)，條帶狀、浸染狀構(gòu)造。主要礦石礦物為磁鐵礦、黃鐵礦，磁鐵礦含量約30～50%，黃鐵礦含量較少，一般約2～5%；脈石礦物主要為石英，另含少量的白云母、石膏、方解石、綠泥石等。

3控礦因素分析

3.1地層、巖性對(duì)成礦的控制

礦區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的磁鐵礦帶受地層時(shí)代及地層巖性控制較為明顯，礦區(qū)內(nèi)主要出露地層為古元古代布倫闊勒群（Pt1B）和志留系溫泉溝群（S1W），布倫闊勒群地層與區(qū)內(nèi)鐵礦的形成關(guān)系較為密切，在礦區(qū)廣泛出露，南北寬約3200米，是區(qū)內(nèi)鐵礦的主要賦礦地層。從目前工作程度綜合研究分析，礦區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)的磁鐵礦的磁鐵礦床（點(diǎn)）均產(chǎn)于該套地層中。雖然古元古代地層為區(qū)內(nèi)鐵礦的賦礦圍巖，但不同巖性的含礦性也存在較大的差異，礦區(qū)內(nèi)賦礦圍巖以斜長(zhǎng)角閃片巖、黑云石英片巖為主，其次為石英片巖。致密塊狀或稠密浸染狀磁鐵礦體主要賦存于斜長(zhǎng)角閃片巖及黑云石英片巖中。

3.2構(gòu)造對(duì)成礦的控制

礦體均受到不同程度構(gòu)造類型的控制，礦區(qū)內(nèi)的主要控礦構(gòu)造類型斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造。區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制了礦帶的展布，后期的次級(jí)斷裂構(gòu)造破壞了礦體的連續(xù)性；褶皺構(gòu)造控制了礦區(qū)內(nèi)局部礦體的分布和形態(tài)；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含鐵建造。由于古元古界布倫闊勒群的強(qiáng)烈變形，使得磁鐵礦體也同樣產(chǎn)生強(qiáng)烈的變形，鐵礦體和地層一起形成褶皺，礦體沿走向往往會(huì)產(chǎn)生局部的增厚、減薄或尖滅。另外成礦后的斷裂構(gòu)造同樣也造成了礦體沿走向的不連續(xù)。

3.3巖漿對(duì)成礦的控制

礦區(qū)內(nèi)巖漿作用強(qiáng)烈，巖漿巖十分發(fā)育，其中又以海底火山活動(dòng)對(duì)成礦的控制作用最為重要，巖漿活動(dòng)對(duì)成礦的控制作用主要表現(xiàn)在海底火山作用和后期巖漿侵入活動(dòng)：

塔什庫爾干地區(qū)火山沉積盆地內(nèi)的海底火山作用與磁鐵礦床的形成關(guān)系密切，海底火山活動(dòng)為鐵礦成礦提供了豐富的物質(zhì)來源和充足的熱源，是礦區(qū)磁鐵礦床形成的前提，一方面海底火山作用從深部帶來了鐵礦形成的成礦物質(zhì)，另一方面火山活動(dòng)的熱量又驅(qū)動(dòng)著含礦溶液與海水發(fā)生對(duì)流，將含礦溶液搬運(yùn)到有利于鐵質(zhì)沉淀的水體環(huán)境中富集成礦。

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育大量的中酸性侵入巖體，顯示后期巖漿侵入活動(dòng)非常活躍，后期巖漿侵入活動(dòng)主要是對(duì)早期沉積形成的磁鐵礦層進(jìn)行改造，一方面使侵入體與礦層的接觸部位出現(xiàn)矽卡巖化，并使接觸部位的磁鐵礦體厚度變大、品位高，且以塊狀礦石為主；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。巖漿后期侵入對(duì)磁鐵礦體后期的進(jìn)一步富集起到了積極作用。

3.4變質(zhì)作用對(duì)成礦的控制

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖分布較廣，礦區(qū)地層屬古元古界變質(zhì)巖系，變質(zhì)礦物主要有石英、黑云母、白云母、角閃石、透閃石、石榴石、方解石等。根據(jù)變質(zhì)巖的礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征分析，該區(qū)地層受強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)程度較深，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，使原始沉積形成的赤鐵礦變質(zhì)形成磁鐵礦以及部分磁鐵礦發(fā)生變質(zhì)重結(jié)晶作用，從而使磁鐵礦顆粒變大。另一方面使層狀地層或磁鐵礦層發(fā)生變形，形成褶皺構(gòu)造，但總體分析變質(zhì)作用對(duì)礦區(qū)鐵礦的富集影響較為有限。

4礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1礦床成因。通過對(duì)礦石礦物及含礦層位的分析，認(rèn)為礦體主要產(chǎn)于大理巖與砂巖的接觸帶處，鐵質(zhì)來源于北側(cè)燕山期巖漿巖侵入時(shí)發(fā)生的矽卡巖化，礦床成因?yàn)槲◣r型鐵礦。

4.2找礦標(biāo)志。果爾德庫勒鐵礦床位于志留系地層中的大理巖接觸帶上，礦區(qū)北側(cè)發(fā)育有燕山期花崗巖，為典型的矽卡巖型鐵礦床。其找礦標(biāo)志主要有地層、巖性組合、構(gòu)造、蝕變及物探異常等。

4.3構(gòu)造標(biāo)志。礦體控制構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，主要受發(fā)育于大理巖接觸帶附近的順層裂隙控制，裂隙發(fā)育地段常形成較厚大的礦體。礦體產(chǎn)狀多沿大理巖層發(fā)育，局部見有穿層現(xiàn)象。

4.4地表蝕變標(biāo)志。地表礦化蝕變主要表現(xiàn)為磁鐵礦化，在磁鐵礦體中常見有孔雀石化等現(xiàn)象。磁鐵礦石中常見有黃鐵礦、黃銅礦等礦物。同時(shí)因磁鐵礦氧化作用，地表與大理巖中常見有褐鐵礦化蝕變帶，蝕變帶常沿礦體走向發(fā)育。

4.5物探標(biāo)志。地面高磁圈定的磁異常帶與礦帶走向完全一致，正磁異常帶即位于礦體露頭處，北側(cè)伴生的負(fù)磁異常表示了礦體傾伏方向。

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