新疆塔什库尔干县马扎尔善鲁得铁矿地质特征与矿床成因探讨

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  [摘要]详细描述马扎尔善鲁得铁矿地质特征,从矿区地质特征、岩浆岩、矿床地质特征、矿体形态、矿石特征、找矿标志、控矿因素等方面探讨矿床成因。
  [关键词]马扎尔善鲁得 矿区地质 找矿标志 结论
  [中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-435-2
  1矿区地质
  1.1地层
  本次工作初步对工作区内地层进行了划分目前工作区内总体地层格局为:东部主要为古元古界布伦阔勒群(Pt1B),西侧大沟为塔哈希大断裂通过处,西部及南西部为志留系温泉沟群(S1W)。志留系与布伦阔勒群为断裂接触,并使得布伦阔勒群地层推覆于志留系地层之上。在矿区的各沟谷、山顶及南东侧为大面积的第四系(Qh)覆盖。
  各地层单元特征如下:
  (1)古元古界布伦阔勒群(Pt1B)
  为预查区内铁矿的主要含矿地层。共计划分了3个岩性段(层)。各段特征如下:
  第一岩性段(Pt1B1):主要位于矿区中部断裂的北侧,岩性以石英片岩主,局部可见褐铁矿化,呈北-北东向展布。产状350~35°∠0°-35°之间。该段地层位于塔哈希大断裂带处,岩性明显与志留系砂岩有混杂现象。厚度大于200米。
  第二岩性段(Pt1B2):位于矿区的中部断裂带北侧,岩性段以黑云母片岩为主,岩石因暗色矿物(主要为黑云母)含量不同颜色深浅不一,黑云母含量大于30%的岩层大多含少量磁铁矿,局部地段多发育磁铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化,褐铁矿大多沿片理及裂隙发育,局部形成褐红色的褐铁矿化带。片理产状:350°~47°∠41°~60°。厚度一般50-130米,最厚处可达530米。该岩性段为矿区的含矿层之一,其中Ⅱ号矿化体即位于该层中。
  第三岩性段(Pt1B3):该岩性段岩性以黑云石英片岩、角闪黑云石英片岩为主,局部夹斜长角闪片岩。斜长角闪片岩呈灰绿色-灰黑色,鳞片粒状变晶结构,片状构造。斜长石呈半自形粒状定向分布,粒径约在0.01~0.25mm左右。角闪石呈定向分布于斜长石间,粒径于斜长石基本一致。绿泥石为次生蚀变产物,常保留有角闪石等形态。该岩性段为矿区的含矿层之一,其中Ⅰ号矿化体即位于该层中。
  从矿(化)带展布情况分析,本区地层中古元古界布伦阔勒群中第二、三岩性段为含矿层位,这两个含矿层对应于区域上赞坎-老并一带的下部含矿层位。
  (2)志留系志留系温泉沟群(S1W)
  要分布于工作区的南部,北以断裂与布伦阔勒群相接。地层总体走向为北西-南东向,倾向北东,倾角在9°-57°之间。通过地质草测,大体上可划分为三个岩性段:
  第一岩性段:位于矿区南部,岩性主要为大理岩局部夹变质砂岩。该岩性段和西仍有延伸。
  第二岩性段:主要分布于预查区的中部,厚度达到近0.8千米。岩性以变质砂岩、变质石英砂岩为主,局部夹石英岩。岩层中局部褐铁矿化强烈。
  第三岩性段:该段位于矿区中部-塔阿西断裂带中,岩性主要为石英岩为主,局部夹变质粉砂岩。由于断裂构造作用,该段地层被构造运动时进一步抬升。
  (3)第四系冲洪积(Qhpal)
  广泛发育于马扎尔善鲁得沟谷、沟顶及工区的中东部。主要以现代洪冲积、残坡积为主,少量冰碛积、风成黄土层等,在区内北部山顶上还见有一定面积常年积雪区(阴坡)。由松散砾石及少量砂组成,无胶结。砾石磨圆度高,球度较高,分选性差。成分主要为黑云母石英片岩、花岗岩、闪长岩等。
  1.2构造
  预查区内构造较为复杂,主要表现为断裂及褶皱构造。断裂构造控制了预查区内地层,构成布伦阔勒群与志留系温泉沟群界线,且在志留系地层中残留布伦阔勒群断块。
  (1)断裂构造
  在预查区内发现有三条断裂,控制了预查区内基本的地层分布格局:
  F1断裂:F1断裂为塔哈希大断裂,位于矿区的中部。构成了南侧志留系与北侧古元古界地层的接触界线。断裂带宽达到近1000m,带中可见到明显的地层混杂现象,特别是志留系地层断块,并使志留系地层发生明显的构造变质作用,劈理化较远离断裂处明显增强,同时断裂控制了古元古界地层的分布,使得古元界层推覆于志留系地层之上。在断裂西侧志留系地层中,并控制了闪长岩脉的分布,闪长岩脉到断裂带处明显尖灭。
  F2断裂:分布于志留系地层中,沿志留系层面发育,为受塔哈希断裂控制的次级层间断裂。断裂带附近常见有褐铁矿化,大理岩与砂岩明显破碎。断裂带附近见有薄层状的延长规模较小的铅锌矿化。该断裂为区内寻找铅锌矿的较好部位。
  F3断裂:该断裂为塔阿西大断裂的次级断裂,呈北西-南东向展布。
  另矿区内发育规模较小的次级断裂。
  (2)褶皱构造
  预查区位于赞坎-老并复向斜南侧的赞坎向斜南翼。地层总体上呈单斜状产出,但在断裂带附近及钻孔中均可见在小规模的揉皱发育。
  1.3岩浆岩
  预查区内岩浆岩极为发育,主要为北部大面积发育的喜山期碱性花岗岩。此外,在地层中常见有顺层发育的闪长岩脉等。
  花岗岩:主要分布于预查区的北部,侵入于布伦阔勒群及温泉沟群地层中,岩性主要为钾长花岗岩、黑云花岗岩及二长花岗岩等。地表形成高大的山脊。岩体侵入于布伦阔勒群中,并侵断地层的倾向延长。在ZK51902中,可见到含矿地层呈宽约1-10cm有小捕掳体产出。花岗岩的时代按1:25万区域地质调查成果,暂定为喜山期。
  闪长岩脉:在预查区各地层中均有发育,特别是在志留系地层中极为发育。岩脉长度一般在20-300m之间,宽约1-5m不等。多数顺地层发育,但在近塔哈希断裂附近,沿地层原生剪节理方面呈共扼状分布。
  黑云母花岗岩脉:主要以育于断裂带和两侧,岩脉长一般在300-450米,宽一般约5-30米,最宽处可达90米以上,与地层基本呈顺层侵入,局部可见黄铁化及褐铁矿化。   另在花岗岩体中局部穿插有二长花岗岩脉,钾长花岗岩脉等。
  2矿(化)体地质特征
  根据本年度工作情况,在马扎尔善鲁得工作区内圈定两条磁铁矿化体(编号分别为Ⅰ、Ⅱ号磁铁矿化体);新发现两条含铅锌矿石英脉、一条褐铁矿化蚀变带;在外围发现赞北铁矿点,在赞北铁矿点内新发现两条磁铁矿体。从马扎尔善鲁得矿区还是外围新发现矿区,区内的含矿岩层均为古元古界布伦阔勒群岩层,岩性一般为黑云母石英片岩、黑云角闪斜长片岩等。特别是外围新发现的矿点,从区域成矿环境及1:5万航磁异常特征分析均显示出良好的找矿前景。
  (1)马扎尔善鲁得矿区
  ①Ⅰ号磁铁矿化体:
  位于矿区中部(,该带结合磁异常特征推测矿带长约630m,总体走向呈北西-南东向(几乎呈近东西向)展布。在该矿化体上施工了一条探槽(TC52301)及一个钻孔(ZK52304)。其中探槽中揭露出地表磁铁矿化体宽约6.1m,TFe品位12.5~17.5%,mFe品位9.87~12.27%;钻孔中(ZK52304)揭露出矿化体宽13.85米,TFe品位为10.3~19.0% ,mFe品位6.23~10.63%;矿带倾向350~30°,倾角30~45°。矿体产状控制矿化体斜深80米。矿化体地表底板为黑云母石英片岩,顶板为花岗岩,至深部完全被花岗岩侵断。矿化体在从地表槽探工程及深部钻探工程揭露情况可以看出矿化体从地表由浅及深宽度逐渐增加,品位也随之增加,结合地表磁法测量成果分析,该矿体有一定的找矿前景。
  该矿化体仅在523线上进行了槽探及钻探工程施工,在其两端延伸方向上均未进行工程控制。
  ②Ⅱ号磁铁矿化体:
  位于矿区中部、Ⅰ号矿化体南侧约370米位置,总体走向呈北西-南东向展布,结合地表磁异常成果特征推测矿化体长约700m。该矿化体上施工了一条探槽(TC52101)及一个钻孔(ZK51902),仅地表探槽揭露出三层矿化,钻孔中未见矿化(仅达到含矿)。地表槽探工程揭露含矿层宽分别为1.0、1.3、1.1米,TFe品位分别为15.6%、10.0%、15.5%;mFe品位分别为11.0%、6.83%、14.0%。含矿岩性主要为含磁铁角闪石英岩、含磁铁石英岩。矿化体倾向20~40°,倾角40~50°。
  ③含铅石英脉:
  位于矿区中部,本次共发现两条含矿石英脉,编号分别为Pb1、Pb2在每条石英脉上分别各施工了一条探槽,探槽编号分别为TC1和TC2。经地表槽探工程揭露,控制含矿层宽分别为0.4和1.0米,地表延伸长约5至10米左右,含Pb最高0.13%。石英脉走向分别为北北西向、北西向,产状分别为77°∠55°、28°∠58°
  含铅石英脉均产于志留系地层中,脉中见方铅矿颗粒,呈零星状分布。脉中可见褐铁矿、黄铁矿颗粒发育,石膏化强烈且石膏呈粉末状产出。
  铅锌矿化线索的发现对区内铅锌异常的解释以及在该区继续寻找铅锌矿提供了有利的找矿线索。
  ④褐铁矿化蚀变带:
  蚀变带位于矿区中部构造带中,与构造及岩体关系密切,地表多被覆盖,但明显多呈黄褐色带状延伸。呈近东西向展布,出露长约1250m,宽约20米,结合地质草测,蚀变带可见浸染状黄铁矿颗粒分布于其中,未见其他矿物。该带未能进行工程验证。
  赞北矿点:
  赞北铁矿点内目前新发现两条磁铁矿体(Fe6、Fe7)。
  ①Fe6:
  目前为矿区规模较大的一条矿体,由探槽SYTC2控制。含矿岩性为黑云母石英片岩,见磁铁矿4层,累计厚度74.4米,从底部至顶部各矿层间距视厚度分别为5.9米、15.7米、5.3米,矿体地表向两侧延伸约100米,单工程TFe品位为12.40~27.00%,平均品位为21.64%,mFe品位为9.03~21.73%,平均品位为16.92%。
  矿体走向近东-西向,倾向南,倾角为20度。各矿层特征如下:
  第一层矿视厚度为34.40米,TFe品位为4.0~27.0%,,平均品位为25.06%,mFe品位为2.9~21.73%,平均品位为17.03%;第二层矿(化)体视厚度为25.5米,TFe品位为12.40~26.60%,平均品位为21.02%,mFe品位为9.03~23.37%,平均品位为17.65%;第三层矿体视厚度为2米,TFe品位为20.50%,mFe品位为13.75%;第四层矿体视厚12.5米,TFe品位为19.80~23.00%,平均品位为21.11%,mFe品位为14.53~17.00%,平均品位为15.63%。
  ②Fe7:
  由STC8控制,长约620米,视厚2.0米,TFe品位为25.10%,mFe品位为20.95%,矿体产状为200°~220°∠25~55°。矿石以条带状、浸染状为主,含矿岩性为黑云母石英片岩,磁铁矿颗粒约1.0~2.0mm,呈稀疏~稠密状分布。
  矿体往南东方向进入吉尔铁克沟铁矿区,在工区仅出露1000米左右。
  (2)矿石结构构造
  结构:矿石结构以他形状结构、半自形粒状结构为主,并且是矿石中最主要的结构类型,该种类型在矿区各矿(化)体中均有分布。
  构造:矿石构造以浸染状构造为主,多数以稀疏浸染状或星散浸染状为主,部分矿体中以稠密浸染状为主。其次以条带状构造,也为矿区内较常见的一种构造。
  (3)矿石类型
  ①矿石中的主要矿石矿物为磁铁矿,很少氧化,为原生磁铁矿矿石。
  ②按矿石中的脉石矿物种类划分主要为黑云石英磁铁矿矿石、黑云角闪斜长磁铁矿矿石及石膏磁铁矿矿石。
  ③按结构构造划分主要以条纹-条带状铁矿石为主,少量浸染状、致密块状。
  ④矿石TFe含量多小于50%,为需选铁矿石,从选矿工艺要求出发,根据磁性铁(mFe)对(TFe)的占有率,多属磁性铁矿石,个别为弱磁性铁矿石。
  3矿床成因探讨
  3.1矿床成因分析
  矿体赋存于布伦阔勒群黑母石英片岩中,矿体呈层状、似层状顺层产出,显示出明显的沉积构造特征;矿体厚度稳定、变化不大,矿石矿物成份及结构简单。推测认为,矿区磁铁矿的形成以原生沉积为主,后经区域变质作用使矿层进一步富集形成矿体。因此认为,本区矿床应属火山沉积—变质型铁矿床
  3.2找矿标志
  (1)地层标志
  布伦阔勒群为区内的含铁岩系,布伦阔勒群的黑云母石英片岩、黑云母角闪片岩、斜长角闪片岩中见磁铁矿化较为普遍,矿体呈层状分布,产状与围岩基本一致,呈渐变过渡关系,岩性控矿特征非常明显。反映矿化产出部位与地层、岩性有着密切的成因联系。因此,布伦阔勒群下部一套沉积含铁建造组合是最直接的找矿标志。
  (2)氧化带标志
  褐铁矿化仅见于铁矿体中或附近,主要由黄铁矿等含硫矿物风化后的残留物质,充填在近地表岩石裂隙中,是寻找铁矿的间接标志。
  (3)磁法异常标志
  通过近几年对工作区周围航磁异常查证成果分析:一般情况下航磁异常点ΔT值大于150nT,且有一定的延长带,均与已发现的磁铁矿床均相对应;地面磁异常以500nT以上确定的峰值带均为磁铁矿化或埋深较大的磁铁矿引起的异常,一般大于800nT的异常均为磁铁矿引起的矿致异常。因此航磁异常与地面磁异常可作为找磁铁矿的间接标志。
  4结论
  综上述分析认为:马扎尔善鲁得铁矿为沉积变质型铁矿床,叠加后期热液改造。
  参考文献
  [1]新疆塔什库尔干县马扎善鲁得工作总结报告[R].2014.
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