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摘 要:在塔什库尔干县发现赞坎铁矿以来,通过综合研究,首次提出古元古界布伦阔勒群中的磁铁矿床成因类型主要为沉积变质型,并且叠加有岩浆型和夕卡岩型。 矿区通过对地层、构造、岩浆岩磁异常特征以及矿体特征等,基本阐明矿区成矿时代及成因类型。
关键词:新疆塔什库尔干县 铁矿 矿床成因 地质特征
1矿区地质特征
1.1塔什库尔干陆块沉积矿床的特征表现
(1)矿体在围岩地层中顺层展布,并受地层岩性的严格控制,与围岩呈整合接触。(2)含矿岩系之原生沉积层理清楚,并具有明显的沉积韵律。(3)矿体产在副变质岩中,矿体中见有围岩夹层。(4)矿石具有微纹状和条带状构造。(5)矿体品位稳定,共生矿物简单。
此外,这些矿床还具有以下变质和热液交代富集的特征:(1)矿体与围岩有中-酸性岩脉,同时可见到后期热液作用生成的矽卡岩化与矿体紧密接触。(2)由于热液和变质作用,磁铁矿发生重结晶,粒度明显变粗。
1.2构造。矿区未见大的构造,区域上塔阿西断裂从矿区附近通过,对矿区的岩层有一定的破坏,造成区内层间褶曲发育。褶皱构造:在矿区内常见有層内褶曲现象,并使地层产生破碎,且伴生有后期含菱铁矿化、褐铁矿化石英脉充填。
1.3岩浆岩。矿区内岩浆岩发育,并呈大面积分布于矿区的北侧及南西侧。岩浆岩岩性以花岗岩(γ5)为主。岩石矿物以细粒状为主,侵入于下古生界地层中,岩体中常见捕虏有下古生界地层。岩体侵入时因挤压,使捕虏的地层岩石常发生较强的破碎,后期热液常沿裂隙充填,形成石英脉。
2矿石类型
2.1斜长角闪磁铁矿石:在赞坎矿区内出露较为广泛,产于斜长角闪片岩内,在Ⅰ1、Ⅰ2号矿体内最为发育,矿石呈深灰绿色,主要矿石矿物为磁铁矿,此外还常见到黄铁矿,局部可见黄铜矿、磁黄铁矿等。磁铁矿他形粒状结构,条带状、浸染状构造。磁铁矿含量约30~80%,呈浸染状或条带状分布于脉石矿物中;黄铁矿含量较低,一般不超过2%,呈自形-他形粒状,呈浸染状或脉状分布,有时有少量细粒黄铁矿被包在磁铁矿中,部分被褐铁矿沿边缘交代残余。脉石矿物为普通角闪石、斜长石及少量的石英、黑云母等。该类型矿石品位w(TFe)=25~75%, w(mFe)=22~70%。
2.2黑云石英磁铁矿石:该类矿石在矿区也较为常见,该类矿石在Ⅱ、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3号矿体中常见,主要产于黑云母石英片岩中,矿石呈深灰-灰黑色,他形粒状结构,条带状,浸染状构造,主要矿石矿物为磁铁矿,磁铁矿含量约为25~60%,呈浸染状或条带状分布于脉石矿物中,呈不均匀的定向分布,;矿石中另外一种常见金属矿物为黄铁矿,产出特征与斜长角闪磁铁矿石基本相似。脉石矿物为黑云母、石英、斜长石以及少量的绢云母、方解石等。该类型矿石品位w(TFe)=22~45%, w(mFe)=20~40%。
2.3石英磁铁矿石:也是矿区内主要的矿石类型之一,主要分布在黑云母石英片岩内,矿石呈黑色-灰黑色,他形粒状结构,条带状、浸染状构造。主要矿石矿物为磁铁矿、黄铁矿,磁铁矿含量约30~50%,黄铁矿含量较少,一般约2~5%;脉石矿物主要为石英,另含少量的白云母、石膏、方解石、绿泥石等。
3控矿因素分析
3.1地层、岩性对成矿的控制
矿区目前发现的磁铁矿带受地层时代及地层岩性控制较为明显,矿区内主要出露地层为古元古代布伦阔勒群(Pt1B)和志留系温泉沟群(S1W),布伦阔勒群地层与区内铁矿的形成关系较为密切,在矿区广泛出露,南北宽约3200米,是区内铁矿的主要赋矿地层。从目前工作程度综合研究分析,矿区内目前已发现的磁铁矿的磁铁矿床(点)均产于该套地层中。虽然古元古代地层为区内铁矿的赋矿围岩,但不同岩性的含矿性也存在较大的差异,矿区内赋矿围岩以斜长角闪片岩、黑云石英片岩为主,其次为石英片岩。致密块状或稠密浸染状磁铁矿体主要赋存于斜长角闪片岩及黑云石英片岩中。
3.2构造对成矿的控制
矿体均受到不同程度构造类型的控制,矿区内的主要控矿构造类型断裂构造和褶皱构造。区域性断裂构造控制了矿带的展布,后期的次级断裂构造破坏了矿体的连续性;褶皱构造控制了矿区内局部矿体的分布和形态;区内古元古界布伦阔勒群为单斜层状构造,铁矿体受控于原始沉积含铁建造。由于古元古界布伦阔勒群的强烈变形,使得磁铁矿体也同样产生强烈的变形,铁矿体和地层一起形成褶皱,矿体沿走向往往会产生局部的增厚、减薄或尖灭。另外成矿后的断裂构造同样也造成了矿体沿走向的不连续。
3.3岩浆对成矿的控制
矿区内岩浆作用强烈,岩浆岩十分发育,其中又以海底火山活动对成矿的控制作用最为重要,岩浆活动对成矿的控制作用主要表现在海底火山作用和后期岩浆侵入活动:
塔什库尔干地区火山沉积盆地内的海底火山作用与磁铁矿床的形成关系密切,海底火山活动为铁矿成矿提供了丰富的物质来源和充足的热源,是矿区磁铁矿床形成的前提,一方面海底火山作用从深部带来了铁矿形成的成矿物质,另一方面火山活动的热量又驱动着含矿溶液与海水发生对流,将含矿溶液搬运到有利于铁质沉淀的水体环境中富集成矿。
矿区内发育大量的中酸性侵入岩体,显示后期岩浆侵入活动非常活跃,后期岩浆侵入活动主要是对早期沉积形成的磁铁矿层进行改造,一方面使侵入体与矿层的接触部位出现矽卡岩化,并使接触部位的磁铁矿体厚度变大、品位高,且以块状矿石为主;远离岩体的铁矿体则厚度变小,夹层变多,品位变低,且以浸染状和条带状矿石为主。岩浆后期侵入对磁铁矿体后期的进一步富集起到了积极作用。
3.4变质作用对成矿的控制
矿区内变质岩分布较广,矿区地层属古元古界变质岩系,变质矿物主要有石英、黑云母、白云母、角闪石、透闪石、石榴石、方解石等。根据变质岩的矿物组合、结构构造等特征分析,该区地层受强烈的区域变质作用,变质程度较深,达到高绿片岩相-角闪岩相。在高温高压下,含铁建造中的物质发生一系列物理化学变化,使原始沉积形成的赤铁矿变质形成磁铁矿以及部分磁铁矿发生变质重结晶作用,从而使磁铁矿颗粒变大。另一方面使层状地层或磁铁矿层发生变形,形成褶皱构造,但总体分析变质作用对矿区铁矿的富集影响较为有限。
4矿床成因及找矿标志
4.1矿床成因。通过对矿石矿物及含矿层位的分析,认为矿体主要产于大理岩与砂岩的接触带处,铁质来源于北侧燕山期岩浆岩侵入时发生的矽卡岩化,矿床成因为矽卡岩型铁矿。
4.2找矿标志。果尔德库勒铁矿床位于志留系地层中的大理岩接触带上,矿区北侧发育有燕山期花岗岩,为典型的矽卡岩型铁矿床。其找矿标志主要有地层、岩性组合、构造、蚀变及物探异常等。
4.3构造标志。矿体控制构造相对简单,主要受发育于大理岩接触带附近的顺层裂隙控制,裂隙发育地段常形成较厚大的矿体。矿体产状多沿大理岩层发育,局部见有穿层现象。
4.4地表蚀变标志。地表矿化蚀变主要表现为磁铁矿化,在磁铁矿体中常见有孔雀石化等现象。磁铁矿石中常见有黄铁矿、黄铜矿等矿物。同时因磁铁矿氧化作用,地表与大理岩中常见有褐铁矿化蚀变带,蚀变带常沿矿体走向发育。
4.5物探标志。地面高磁圈定的磁异常带与矿带走向完全一致,正磁异常带即位于矿体露头处,北侧伴生的负磁异常表示了矿体倾伏方向。
参考文献:
[1]冯昌荣.吴海才,陈勇.201.新疆塔什库尔干县赞坎铁矿地质特征及成因浅析[J].大地构造成矿学.35(3):404-409.
[2]胡建卫,庄道泽,杨万志.2010.新疆西南部塔什库尔干地区赞坎铁矿综合信息预测模型及其在区域预测中的应用[J].地质通报.29(10):1495-1503.
[3]李荣社,计文化,杨永成,等.西昆仑及邻区地质[M].北京.地质出版社.
关键词:新疆塔什库尔干县 铁矿 矿床成因 地质特征
1矿区地质特征
1.1塔什库尔干陆块沉积矿床的特征表现
(1)矿体在围岩地层中顺层展布,并受地层岩性的严格控制,与围岩呈整合接触。(2)含矿岩系之原生沉积层理清楚,并具有明显的沉积韵律。(3)矿体产在副变质岩中,矿体中见有围岩夹层。(4)矿石具有微纹状和条带状构造。(5)矿体品位稳定,共生矿物简单。
此外,这些矿床还具有以下变质和热液交代富集的特征:(1)矿体与围岩有中-酸性岩脉,同时可见到后期热液作用生成的矽卡岩化与矿体紧密接触。(2)由于热液和变质作用,磁铁矿发生重结晶,粒度明显变粗。
1.2构造。矿区未见大的构造,区域上塔阿西断裂从矿区附近通过,对矿区的岩层有一定的破坏,造成区内层间褶曲发育。褶皱构造:在矿区内常见有層内褶曲现象,并使地层产生破碎,且伴生有后期含菱铁矿化、褐铁矿化石英脉充填。
1.3岩浆岩。矿区内岩浆岩发育,并呈大面积分布于矿区的北侧及南西侧。岩浆岩岩性以花岗岩(γ5)为主。岩石矿物以细粒状为主,侵入于下古生界地层中,岩体中常见捕虏有下古生界地层。岩体侵入时因挤压,使捕虏的地层岩石常发生较强的破碎,后期热液常沿裂隙充填,形成石英脉。
2矿石类型
2.1斜长角闪磁铁矿石:在赞坎矿区内出露较为广泛,产于斜长角闪片岩内,在Ⅰ1、Ⅰ2号矿体内最为发育,矿石呈深灰绿色,主要矿石矿物为磁铁矿,此外还常见到黄铁矿,局部可见黄铜矿、磁黄铁矿等。磁铁矿他形粒状结构,条带状、浸染状构造。磁铁矿含量约30~80%,呈浸染状或条带状分布于脉石矿物中;黄铁矿含量较低,一般不超过2%,呈自形-他形粒状,呈浸染状或脉状分布,有时有少量细粒黄铁矿被包在磁铁矿中,部分被褐铁矿沿边缘交代残余。脉石矿物为普通角闪石、斜长石及少量的石英、黑云母等。该类型矿石品位w(TFe)=25~75%, w(mFe)=22~70%。
2.2黑云石英磁铁矿石:该类矿石在矿区也较为常见,该类矿石在Ⅱ、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3号矿体中常见,主要产于黑云母石英片岩中,矿石呈深灰-灰黑色,他形粒状结构,条带状,浸染状构造,主要矿石矿物为磁铁矿,磁铁矿含量约为25~60%,呈浸染状或条带状分布于脉石矿物中,呈不均匀的定向分布,;矿石中另外一种常见金属矿物为黄铁矿,产出特征与斜长角闪磁铁矿石基本相似。脉石矿物为黑云母、石英、斜长石以及少量的绢云母、方解石等。该类型矿石品位w(TFe)=22~45%, w(mFe)=20~40%。
2.3石英磁铁矿石:也是矿区内主要的矿石类型之一,主要分布在黑云母石英片岩内,矿石呈黑色-灰黑色,他形粒状结构,条带状、浸染状构造。主要矿石矿物为磁铁矿、黄铁矿,磁铁矿含量约30~50%,黄铁矿含量较少,一般约2~5%;脉石矿物主要为石英,另含少量的白云母、石膏、方解石、绿泥石等。
3控矿因素分析
3.1地层、岩性对成矿的控制
矿区目前发现的磁铁矿带受地层时代及地层岩性控制较为明显,矿区内主要出露地层为古元古代布伦阔勒群(Pt1B)和志留系温泉沟群(S1W),布伦阔勒群地层与区内铁矿的形成关系较为密切,在矿区广泛出露,南北宽约3200米,是区内铁矿的主要赋矿地层。从目前工作程度综合研究分析,矿区内目前已发现的磁铁矿的磁铁矿床(点)均产于该套地层中。虽然古元古代地层为区内铁矿的赋矿围岩,但不同岩性的含矿性也存在较大的差异,矿区内赋矿围岩以斜长角闪片岩、黑云石英片岩为主,其次为石英片岩。致密块状或稠密浸染状磁铁矿体主要赋存于斜长角闪片岩及黑云石英片岩中。
3.2构造对成矿的控制
矿体均受到不同程度构造类型的控制,矿区内的主要控矿构造类型断裂构造和褶皱构造。区域性断裂构造控制了矿带的展布,后期的次级断裂构造破坏了矿体的连续性;褶皱构造控制了矿区内局部矿体的分布和形态;区内古元古界布伦阔勒群为单斜层状构造,铁矿体受控于原始沉积含铁建造。由于古元古界布伦阔勒群的强烈变形,使得磁铁矿体也同样产生强烈的变形,铁矿体和地层一起形成褶皱,矿体沿走向往往会产生局部的增厚、减薄或尖灭。另外成矿后的断裂构造同样也造成了矿体沿走向的不连续。
3.3岩浆对成矿的控制
矿区内岩浆作用强烈,岩浆岩十分发育,其中又以海底火山活动对成矿的控制作用最为重要,岩浆活动对成矿的控制作用主要表现在海底火山作用和后期岩浆侵入活动:
塔什库尔干地区火山沉积盆地内的海底火山作用与磁铁矿床的形成关系密切,海底火山活动为铁矿成矿提供了丰富的物质来源和充足的热源,是矿区磁铁矿床形成的前提,一方面海底火山作用从深部带来了铁矿形成的成矿物质,另一方面火山活动的热量又驱动着含矿溶液与海水发生对流,将含矿溶液搬运到有利于铁质沉淀的水体环境中富集成矿。
矿区内发育大量的中酸性侵入岩体,显示后期岩浆侵入活动非常活跃,后期岩浆侵入活动主要是对早期沉积形成的磁铁矿层进行改造,一方面使侵入体与矿层的接触部位出现矽卡岩化,并使接触部位的磁铁矿体厚度变大、品位高,且以块状矿石为主;远离岩体的铁矿体则厚度变小,夹层变多,品位变低,且以浸染状和条带状矿石为主。岩浆后期侵入对磁铁矿体后期的进一步富集起到了积极作用。
3.4变质作用对成矿的控制
矿区内变质岩分布较广,矿区地层属古元古界变质岩系,变质矿物主要有石英、黑云母、白云母、角闪石、透闪石、石榴石、方解石等。根据变质岩的矿物组合、结构构造等特征分析,该区地层受强烈的区域变质作用,变质程度较深,达到高绿片岩相-角闪岩相。在高温高压下,含铁建造中的物质发生一系列物理化学变化,使原始沉积形成的赤铁矿变质形成磁铁矿以及部分磁铁矿发生变质重结晶作用,从而使磁铁矿颗粒变大。另一方面使层状地层或磁铁矿层发生变形,形成褶皱构造,但总体分析变质作用对矿区铁矿的富集影响较为有限。
4矿床成因及找矿标志
4.1矿床成因。通过对矿石矿物及含矿层位的分析,认为矿体主要产于大理岩与砂岩的接触带处,铁质来源于北侧燕山期岩浆岩侵入时发生的矽卡岩化,矿床成因为矽卡岩型铁矿。
4.2找矿标志。果尔德库勒铁矿床位于志留系地层中的大理岩接触带上,矿区北侧发育有燕山期花岗岩,为典型的矽卡岩型铁矿床。其找矿标志主要有地层、岩性组合、构造、蚀变及物探异常等。
4.3构造标志。矿体控制构造相对简单,主要受发育于大理岩接触带附近的顺层裂隙控制,裂隙发育地段常形成较厚大的矿体。矿体产状多沿大理岩层发育,局部见有穿层现象。
4.4地表蚀变标志。地表矿化蚀变主要表现为磁铁矿化,在磁铁矿体中常见有孔雀石化等现象。磁铁矿石中常见有黄铁矿、黄铜矿等矿物。同时因磁铁矿氧化作用,地表与大理岩中常见有褐铁矿化蚀变带,蚀变带常沿矿体走向发育。
4.5物探标志。地面高磁圈定的磁异常带与矿带走向完全一致,正磁异常带即位于矿体露头处,北侧伴生的负磁异常表示了矿体倾伏方向。
参考文献:
[1]冯昌荣.吴海才,陈勇.201.新疆塔什库尔干县赞坎铁矿地质特征及成因浅析[J].大地构造成矿学.35(3):404-409.
[2]胡建卫,庄道泽,杨万志.2010.新疆西南部塔什库尔干地区赞坎铁矿综合信息预测模型及其在区域预测中的应用[J].地质通报.29(10):1495-1503.
[3]李荣社,计文化,杨永成,等.西昆仑及邻区地质[M].北京.地质出版社.