论文部分内容阅读
摘要：和静县某磁铁矿位于新疆维吾尔自治区和静县西北约130公里。区内地形复杂，西天山伊连哈比尔尕山东段天山主峰—博罗霍洛山北坡天山主脊附近，为中高山区。出露的地层有：古元古界那拉提岩群、上泥盆统艾尔肯组灰岩段、下石炭统大哈拉军山组、下—中侏罗统水西沟组及第四系。区域内矿化以铜、铁、铅锌、金为主。研究该磁铁矿成矿规律及成矿模式，对于在该区寻找类似矿床具有重要意义。
关键字：新疆西天山；磁铁矿；成矿条件；矽卡岩
新疆西天山地区是新疆铁、铜矿产的主要成矿带之一。区域内矿化以铜、铁、铅锌、金为主。区域内磁铁矿与阿吾拉勒火山—岩浆的活动有着密切的关联，由东向西依次有备战铁矿、查岗诺尔铁矿等一系列大型特大型矿床。磁铁矿资源丰富，通过对新疆西天山地区的磁铁矿地质背景、成矿条件和控矿机制的研究，认为该区域磁铁矿与矽卡岩分布有关，磁铁矿主要分布于中酸性岩浆与下石炭统大哈拉军山组碳酸盐岩接触交代形成的矽卡岩中。
1. 矿区地质概况
矿区位于新疆维吾尔自治区和静县西北约130公里。区内地形复杂，西天山伊连哈比尔尕山东段天山主峰—博罗霍洛山北坡天山主脊附近，为中高山区，山体走向为近东西向，属于较强烈切割的中高山区，平均海拔多在3160米～4575米。矿区属大陆性温带半干旱气候，为高山终年积雪寒冷气候区。
矿区大地构造位于塔里木板块伊犁微板块之阿吾拉勒—伊什基里克晚古生代弧后盆地。其北部以伊克夏格孜郭勒—古仍郭勒断裂为界与博罗科努早古生代岛弧—弧后带相接，南部以敦德郭勒达坂南缘断裂为界与哈尔力克—巴仑台早古生代沟弧带相接。弧后盆地呈西宽东窄的楔形带状产出，走向东西，两端延出区外。出露的地层有：古元古界那拉提岩群（Pt1N）、上泥盆统艾尔肯组灰岩段（D3als）、下石炭统大哈拉军山组（C1d）、下—中侏罗统水西沟组（J1-2s）及第四系（Q）。
矿区出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组凝灰岩、凝灰质砂岩、砂岩、灰岩、大理岩。其间侵入较多辉绿玢岩脉及钾长花岗岩脉。东部被第四系覆盖，出露较差。岩体侵入的变质作用影响，矽卡岩化极强，南部边缘的大理岩化灰岩已全部蚀变为矽卡岩、磁铁矿化矽卡岩
矿区范围内岩浆活动活跃，侵入岩在矿区南部较发育，北部可见少量的小岩体，主要有两个期次。较早一期的岩性主要为钾长花岗岩，近矿体、在底板一侧，与成矿关系密切；后期的有零星闪长岩脉、辉绿岩脉等脉岩。矿区北部岩浆活动则较弱，未见大岩体，仅见少量闪长岩脉、辉绿岩脉等脉岩。
2. 矿体特征
根据矿体的分布聚集特征，该矿集区可分为L1、L2、L3三个矿段。
2.1 L1矿段
L1矿体位于矿区北部，矿体产于下石炭统大哈拉军山组二段（C1d2）灰绿色矽卡岩中。由变晶石榴石、石英和部分鳞片变晶黑云母、透闪石组成。磁铁矿呈微细粒状，大部分呈不规则网脉状产出，少部分呈稀疏浸染状包含于透闪石中。
矿体出露较完整，矿体总体呈透镜状，形态较规则，未见明显分支复合现象。矿体总体倾向北，倾角50°，长75m，厚1.97m～11.81m，平均厚度5.19m，该矿体最大控制斜深为119m。经刻槽取样分析TFe最高48.38%，最低33.96%，平均39.42%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石、块状赤铁矿，混合矿石，以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
2.2 L2矿段
L2矿段为本矿主要矿体，位于矿区中部山谷部位，矿体产于下石炭统大哈拉军山组二段（C1d2）灰绿色矽卡岩中。矿体多为磁铁矿化矽卡岩经风化次生富集而成的残坡积铁矿体。
L2矿体为本矿主要矿体，位于矿区中部山坡上，位于L1矿体南侧，与L1矿体间隔5m～12m，由5条探槽和2个钻孔、硐探工程控制。矿体呈脉状，长450m，平均厚度5.57米，该矿体最大控制斜深为347m。矿体走向70°，整体向西北倾，倾角73°。经刻槽取样分析TFe最高54.35%，最低46.63%，平均48.95%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石，混合矿石，以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
2.3 L3矿段
L3矿体位于L2矿体东南部，与L2矿体间隔1m～5m。该矿体由TC401控制，矿体呈脉状，南西窄，北东宽。矿体出露长46m，宽2.5m～3.0m，矿体总体倾向65°，倾角82°。 矿体长110米，平均厚1.80米。经刻槽取样分析TFe最高34.32%，最低25.00%，平均29.55%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石，以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
3. 矿石特征
3.1 矿石结构、构造
从地表矿体露头及工程揭露，取样测试分析，矿石结构主要为自形、半自形粒状变晶结构。磁铁矿呈微-细粒产出，一般均匀分布，少量呈压扁定向排列；黄铁矿呈他形—半自形粒状，集合体呈浸染状或斑块状—细脉状分布于磁铁矿及矽卡岩矿物颗粒间。矿石构造主要有致密块状构造、次块状构造、网脉状构造、条带浸染状构造，稀疏浸染状构造、蜂窝状、炉渣状等构造。
3.2 矿物成分
该矿床主要有用金属矿物为磁铁矿，主要伴生金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿。脉石矿物常见的有透辉石、绿帘石等，并含少量阳起石、方解石等。
3.3 矿石化学成分
根據矿石化学全分析结果统计：该矿主矿体L2矿石中SiO2平均含量为14.08%，属正常水平；TiO2含量平均为0.38%，K2O平均为0.48%，Na2O平均含量0.08%，MnO平均含量0.53%，均很低；CaO为5.21%，MgO为8.95%，A12O3平均为3.83%，均为造岩矿物所致，含量属正常水平，MgO含量大于CaO，说明矿区的矽卡岩以镁矽卡岩为主，钙矽卡岩其次。
4. 铁赋存状态
铁矿石的类型有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等矿石。物相分析结果，矿石中的铁主要以磁铁矿形式产出。
5. 矿床成因
通过研究分析认为该矿床为接触交代型铁矿床，即矽卡岩型矿床
石炭纪裂谷环境，裂谷盆地沉降同时有张性断裂及裂隙产生，导致海底火山喷发伴随天山西段华力西期火山活动，形成大量中酸性火山岩。石炭系大哈拉军山组岩石与华力西中期钾长花岗岩岩体接触交代形成的矽卡岩带。而铁矿床就赋存于该矽卡岩带中。矿体呈透镜状、似层状产于花岗岩与地层的接触带及断裂、裂隙中，矿化类型为透闪石化、绿帘石化，矿体是钾长花岗岩浆热液交代形成的矽卡岩型磁铁矿矿床。
6. 找矿标志
6.1 铁帽
矿区地处大陆性温带半干旱气候区，区内植被覆盖较少常年受风沙节气影响物理风化作用特别强烈、铁矿体易氧化形成褐铁矿、针铁矿，具皮壳状、炉渣状、蜂窝状等构造的铁帽，所以铁帽也是一种直接的找矿标志。
6.2 矽卡岩化
矿区北部广泛发育的灰岩、大理岩化灰岩等碳酸盐岩为矽卡岩的形成提供充足的钙质来源。较宽的矽卡岩带是直观的找矿标志。
6.3 磁测异常
矿床主要由磁铁矿石构成。区域航磁异常是寻找磁铁矿层的重要找矿标志，铁矿分布区磁异常形态规则、规模大、峰值高。大比例尺地面高精度磁测可以有效地指示矿体富集区域，进而为开展地表和深部找矿工作提供直接信息。
参考文献：
[1] 汪帮耀，胡秀军，王江涛等.西天山查岗诺尔铁矿矿床地质特征及矿床成因研究[J].矿床地质.2011年第三期.385-402.
[2] 刘俊玉，吴立新，李大鹏等.新疆西天山备战铁矿成矿作用初探[J].山东国土资源.2014年第30卷第5期.29-37.
关键字：新疆西天山；磁铁矿；成矿条件；矽卡岩
新疆西天山地区是新疆铁、铜矿产的主要成矿带之一。区域内矿化以铜、铁、铅锌、金为主。区域内磁铁矿与阿吾拉勒火山—岩浆的活动有着密切的关联，由东向西依次有备战铁矿、查岗诺尔铁矿等一系列大型特大型矿床。磁铁矿资源丰富，通过对新疆西天山地区的磁铁矿地质背景、成矿条件和控矿机制的研究，认为该区域磁铁矿与矽卡岩分布有关，磁铁矿主要分布于中酸性岩浆与下石炭统大哈拉军山组碳酸盐岩接触交代形成的矽卡岩中。
1. 矿区地质概况
矿区位于新疆维吾尔自治区和静县西北约130公里。区内地形复杂，西天山伊连哈比尔尕山东段天山主峰—博罗霍洛山北坡天山主脊附近，为中高山区，山体走向为近东西向，属于较强烈切割的中高山区，平均海拔多在3160米～4575米。矿区属大陆性温带半干旱气候，为高山终年积雪寒冷气候区。
矿区大地构造位于塔里木板块伊犁微板块之阿吾拉勒—伊什基里克晚古生代弧后盆地。其北部以伊克夏格孜郭勒—古仍郭勒断裂为界与博罗科努早古生代岛弧—弧后带相接，南部以敦德郭勒达坂南缘断裂为界与哈尔力克—巴仑台早古生代沟弧带相接。弧后盆地呈西宽东窄的楔形带状产出，走向东西，两端延出区外。出露的地层有：古元古界那拉提岩群（Pt1N）、上泥盆统艾尔肯组灰岩段（D3als）、下石炭统大哈拉军山组（C1d）、下—中侏罗统水西沟组（J1-2s）及第四系（Q）。
矿区出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组凝灰岩、凝灰质砂岩、砂岩、灰岩、大理岩。其间侵入较多辉绿玢岩脉及钾长花岗岩脉。东部被第四系覆盖，出露较差。岩体侵入的变质作用影响，矽卡岩化极强，南部边缘的大理岩化灰岩已全部蚀变为矽卡岩、磁铁矿化矽卡岩
矿区范围内岩浆活动活跃，侵入岩在矿区南部较发育，北部可见少量的小岩体，主要有两个期次。较早一期的岩性主要为钾长花岗岩，近矿体、在底板一侧，与成矿关系密切；后期的有零星闪长岩脉、辉绿岩脉等脉岩。矿区北部岩浆活动则较弱，未见大岩体，仅见少量闪长岩脉、辉绿岩脉等脉岩。
2. 矿体特征
根据矿体的分布聚集特征，该矿集区可分为L1、L2、L3三个矿段。
2.1 L1矿段
L1矿体位于矿区北部，矿体产于下石炭统大哈拉军山组二段（C1d2）灰绿色矽卡岩中。由变晶石榴石、石英和部分鳞片变晶黑云母、透闪石组成。磁铁矿呈微细粒状，大部分呈不规则网脉状产出，少部分呈稀疏浸染状包含于透闪石中。
矿体出露较完整，矿体总体呈透镜状，形态较规则，未见明显分支复合现象。矿体总体倾向北，倾角50°，长75m，厚1.97m～11.81m，平均厚度5.19m，该矿体最大控制斜深为119m。经刻槽取样分析TFe最高48.38%，最低33.96%，平均39.42%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石、块状赤铁矿，混合矿石，以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
2.2 L2矿段
L2矿段为本矿主要矿体，位于矿区中部山谷部位，矿体产于下石炭统大哈拉军山组二段（C1d2）灰绿色矽卡岩中。矿体多为磁铁矿化矽卡岩经风化次生富集而成的残坡积铁矿体。
L2矿体为本矿主要矿体，位于矿区中部山坡上，位于L1矿体南侧，与L1矿体间隔5m～12m，由5条探槽和2个钻孔、硐探工程控制。矿体呈脉状，长450m，平均厚度5.57米，该矿体最大控制斜深为347m。矿体走向70°，整体向西北倾，倾角73°。经刻槽取样分析TFe最高54.35%，最低46.63%，平均48.95%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石，混合矿石，以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
2.3 L3矿段
L3矿体位于L2矿体东南部，与L2矿体间隔1m～5m。该矿体由TC401控制，矿体呈脉状，南西窄，北东宽。矿体出露长46m，宽2.5m～3.0m，矿体总体倾向65°，倾角82°。 矿体长110米，平均厚1.80米。经刻槽取样分析TFe最高34.32%，最低25.00%，平均29.55%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石，以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
3. 矿石特征
3.1 矿石结构、构造
从地表矿体露头及工程揭露，取样测试分析，矿石结构主要为自形、半自形粒状变晶结构。磁铁矿呈微-细粒产出，一般均匀分布，少量呈压扁定向排列；黄铁矿呈他形—半自形粒状，集合体呈浸染状或斑块状—细脉状分布于磁铁矿及矽卡岩矿物颗粒间。矿石构造主要有致密块状构造、次块状构造、网脉状构造、条带浸染状构造，稀疏浸染状构造、蜂窝状、炉渣状等构造。
3.2 矿物成分
该矿床主要有用金属矿物为磁铁矿，主要伴生金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿。脉石矿物常见的有透辉石、绿帘石等，并含少量阳起石、方解石等。
3.3 矿石化学成分
根據矿石化学全分析结果统计：该矿主矿体L2矿石中SiO2平均含量为14.08%，属正常水平；TiO2含量平均为0.38%，K2O平均为0.48%，Na2O平均含量0.08%，MnO平均含量0.53%，均很低；CaO为5.21%，MgO为8.95%，A12O3平均为3.83%，均为造岩矿物所致，含量属正常水平，MgO含量大于CaO，说明矿区的矽卡岩以镁矽卡岩为主，钙矽卡岩其次。
4. 铁赋存状态
铁矿石的类型有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等矿石。物相分析结果，矿石中的铁主要以磁铁矿形式产出。
5. 矿床成因
通过研究分析认为该矿床为接触交代型铁矿床，即矽卡岩型矿床
石炭纪裂谷环境，裂谷盆地沉降同时有张性断裂及裂隙产生，导致海底火山喷发伴随天山西段华力西期火山活动，形成大量中酸性火山岩。石炭系大哈拉军山组岩石与华力西中期钾长花岗岩岩体接触交代形成的矽卡岩带。而铁矿床就赋存于该矽卡岩带中。矿体呈透镜状、似层状产于花岗岩与地层的接触带及断裂、裂隙中，矿化类型为透闪石化、绿帘石化，矿体是钾长花岗岩浆热液交代形成的矽卡岩型磁铁矿矿床。
6. 找矿标志
6.1 铁帽
矿区地处大陆性温带半干旱气候区，区内植被覆盖较少常年受风沙节气影响物理风化作用特别强烈、铁矿体易氧化形成褐铁矿、针铁矿，具皮壳状、炉渣状、蜂窝状等构造的铁帽，所以铁帽也是一种直接的找矿标志。
6.2 矽卡岩化
矿区北部广泛发育的灰岩、大理岩化灰岩等碳酸盐岩为矽卡岩的形成提供充足的钙质来源。较宽的矽卡岩带是直观的找矿标志。
6.3 磁测异常
矿床主要由磁铁矿石构成。区域航磁异常是寻找磁铁矿层的重要找矿标志，铁矿分布区磁异常形态规则、规模大、峰值高。大比例尺地面高精度磁测可以有效地指示矿体富集区域，进而为开展地表和深部找矿工作提供直接信息。
参考文献：
[1] 汪帮耀，胡秀军，王江涛等.西天山查岗诺尔铁矿矿床地质特征及矿床成因研究[J].矿床地质.2011年第三期.385-402.
[2] 刘俊玉，吴立新，李大鹏等.新疆西天山备战铁矿成矿作用初探[J].山东国土资源.2014年第30卷第5期.29-37.