塔什庫(kù)爾干縣阿孜尕拉鐵礦地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志及礦床成因探討

年武強(qiáng) 謝月橋

（新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì) 喀什 844002）

塔什庫(kù)爾干縣阿孜尕拉鐵礦地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志及礦床成因探討

年武強(qiáng) 謝月橋

（新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì) 喀什 844002）

阿孜尕拉鐵礦位于新疆塔什庫(kù)爾干縣達(dá)不達(dá)鄉(xiāng)，為一小型鐵礦床，區(qū)域上已發(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)，是西昆侖地區(qū)重要的找礦遠(yuǎn)景區(qū)之一，筆者從區(qū)域成礦背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征、礦體的賦存地層等方面探討礦床成因，為在該區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步的地質(zhì)工作提供參考。

塔什庫(kù)爾干 阿孜尕拉 地質(zhì)特征 找礦標(biāo)志

塔什庫(kù)爾干縣阿孜尕拉鐵礦位于塔什庫(kù)爾干縣，行政區(qū)劃隸屬新疆喀什地區(qū)塔什庫(kù)爾干塔吉克自治縣管轄，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，是西昆侖地區(qū)重要的找礦遠(yuǎn)景區(qū)之一，礦區(qū)位于木吉-阿克賽欽Fe、Au、Cu三級(jí)成礦帶。2003年新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)阿孜尕拉一帶鐵礦，通過(guò)2004～2005年的地質(zhì)工作，確定礦體礦物成分主要為菱鐵礦及赤鐵礦，TFe品位一般在(18.65～25.85)×10-2之間，有工業(yè)價(jià)值的鐵礦體為熱液充填型或熱液交代與熱液充填復(fù)合成因。筆者根據(jù)野外工作成果及資料收集對(duì)阿孜尕拉一帶鐵礦地質(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)行進(jìn)一步的地質(zhì)工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

阿孜尕拉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。礦區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地層普遍受區(qū)域變質(zhì)作用，構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)頻繁。

區(qū)域地層橫跨兩個(gè)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)域上出露地層主要有元古界的中深變質(zhì)巖；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(yè)巖、泥灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)頁(yè)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(dòng)頻繁，占據(jù)了相當(dāng)大的空間，有多個(gè)巖體，礦區(qū)一帶巖漿侵入活動(dòng)出現(xiàn)過(guò)兩個(gè)期次，分別為印支期和燕山期。

2 地球化學(xué)特征

區(qū)域上主要成礦元素及其伴生元素集中在未分下古生界和未分奧陶志留系二套地層中富集，是區(qū)內(nèi)最具找礦潛力的層位。

⑴未分下古生界：富集系數(shù)＞1.1的元素(或氧化物)有 As、B、Sb、Bi、F、Cu、Au、Ni、Co、Ti、Cr、 Mo、 V、 TFe2O3、 Ag、 Mn、 MgO、 P、 Na2O、Sn、Be、W共22種。成礦元素主要是Au、Cu及其伴生元素和高溫?zé)嵋涸?。變差系?shù)>0.5的元素有Sb、Bi、Mo、Au、U等，Sb變差系數(shù)達(dá)2.47。富集元素Au、Cu、Mo具有較強(qiáng)的局部富集成礦的地球化學(xué)趨勢(shì)。

⑵未分奧陶志留系：富集系數(shù)>1.1的元素(或氧化物)依次為 Sb、As、Li、F、Cu、Zn、Ni、Co、Cr、Au、V、TFe2O3、B、Hg、Al2O3、Bi、Cd、Ti、Mn、Na2O共20種，其中Zn、TFe2O3是最富層位。變差系數(shù)＞0.5的元素是Sb、Mo、Au、W、Sn、Bi、CaO，其中Sb可達(dá)5.93，與Pb、Ag一起，是全區(qū)變差系數(shù)最大的層位。因此，該地層是全區(qū)找Au、Cu、多金屬礦產(chǎn)及鐵礦最有利也是潛力最大的地區(qū)，Sb也具有富集成礦的地球化學(xué)信息。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層為未分下古生界和第四系堆積物。

未分下古生界為一套淺-中變質(zhì)巖系，巖性為絹云母石英片巖、黑云母石英片巖、綠簾陽(yáng)起石綠泥石片巖、二云母片巖、大理巖、變砂巖、千枚巖、變粒巖等，鐵礦體均賦存于該層位。

第四系為全新統(tǒng)沖洪積物，分布于各溝谷及溝口兩側(cè)。松散堆積，由漂礫、礫石、砂土等組成。

3.2 構(gòu)造

礦區(qū)在構(gòu)造上屬阿克賽欽-羌塘地塊，維布隆南斷裂從北東部邊緣通過(guò)，礦區(qū)南側(cè)為麻扎-康西瓦大斷裂轉(zhuǎn)折端并與阿格勒大坂斷裂交匯。在區(qū)域范圍內(nèi)形成了次一級(jí)近東西向、北西西向和北東東向3組斷裂，它們?cè)趨^(qū)內(nèi)交錯(cuò)，反映出多期構(gòu)造活動(dòng)特征。由于礦區(qū)巖性多為韌性片巖，次級(jí)構(gòu)造在地層中表現(xiàn)為揉皺發(fā)育，產(chǎn)狀較紊亂，片理化明顯。

3.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖位于南西部，由2個(gè)毗鄰巖體組成：維布隆南巖體和塔吐魯溝北東巖體，其巖性分別為中性閃長(zhǎng)巖及酸性花崗巖。

3.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

礦區(qū)變質(zhì)巖原巖為一套淺海相碳酸鹽-碎屑巖建造。礦區(qū)地層首先經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用，然后塔吐魯溝北東巖體和維布隆南巖體侵入時(shí)疊加了接觸變質(zhì)作用，后期巖漿分異出的含鐵熱液沿脆性大理巖中的次級(jí)裂隙及片巖片理面發(fā)生熱液充填或與圍巖發(fā)生熱液交代作用。

礦區(qū)地層受中低溫巖漿熱液作用，圍巖蝕變明顯，種類較多，典型的有絹云母化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化、赤鐵礦化、菱鐵礦化和褐鐵礦化。

3.5 找礦標(biāo)志

⑴褐鐵礦化是原生菱鐵礦、赤鐵礦在表生作用下的產(chǎn)物，可以指導(dǎo)尋找原生菱鐵礦及赤鐵礦。

⑵從含礦層來(lái)講，巖相厚度變化大、碳酸鹽比較發(fā)育的層位，尤其是碳酸鹽巖與碎屑巖過(guò)渡部位有利于后期含鐵熱液的交代充填形成礦體。

⑶無(wú)論是鐵礦體還是鐵礦化體，因其抗風(fēng)化能力較綠片巖相圍巖強(qiáng)，宏觀上往往形成脈狀正地形。

⑷礦區(qū)及外圍所發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的鐵礦體均位于中酸性巖體的外接觸帶，并以熱液交代形成菱鐵礦、熱液充填形成赤鐵礦復(fù)合成因?yàn)樘攸c(diǎn)。

4 礦化體特征

4.1 礦化體特征

通過(guò)探槽揭露及采樣控制圈定9個(gè)礦體，鐵礦體詳細(xì)特征描述如下：

⑴Ⅰ號(hào)礦化體:出露長(zhǎng)約215m，厚度10～26 m。礦化體呈北東-南西向分布，傾向18°～25°，傾角 58°。礦體單樣 TFe品位(13.00～25.40)×10-2。

⑵Ⅱ號(hào)礦體：該礦體是礦區(qū)內(nèi)最大的礦體，產(chǎn)出于灰黑色黑云母石英片巖層中，出露長(zhǎng)約228m，厚度8.4～52.0m，平均厚度為30.5m，礦體呈近東西向，傾向15°～30°，傾角在60°左右，礦體的頂?shù)装鍘r性均為菱鐵礦化大理巖，礦體與圍巖之間為漸變過(guò)渡關(guān)系，礦體及菱鐵礦化大理巖均嚴(yán)格受構(gòu)造裂隙控制。礦體平均TFe品位41.71×10-2。

⑶Ⅲ號(hào)礦化體：由2條褐紅色褐鐵礦化、赤鐵礦化大理巖條帶組成，走向分別為290°、305°，傾向20°～35°，傾角50°～56°，沿走向出露長(zhǎng)分別為110m、200m，厚度5～10m，礦化體中熱液充填成因的赤鐵礦TFe品位一般在(40～50)×10-2，但礦化體中容礦裂隙極不規(guī)則，致使赤鐵礦在其中分布無(wú)規(guī)律，而交代成因的菱鐵礦TFe品位一般在(16～19)×10-2，因此該礦化體雖在探槽施工時(shí)有個(gè)別樣品已達(dá)鐵礦工業(yè)品位，但仍無(wú)法圈定工業(yè)礦體。

⑷Ⅳ號(hào)礦化體：出露長(zhǎng)約280m，厚度25～40 m，地表最大視厚度約65m，礦體呈近東西向，傾向?yàn)?°～20°，傾角55°～65°。礦化體單樣TFe品位(12.70～17.40)×10-2。

⑸Ⅵ-1號(hào)礦體：出露長(zhǎng)度約172m，地表出露厚度10.5～15.0m，礦體平均厚度為12.75m，呈北西-南東向近似順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀30°∠65°。礦體TFe平均品位 49.33×10-2。

⑹Ⅵ-2號(hào)礦體：出露長(zhǎng)88.0m，地表厚度為7.1 m，產(chǎn)狀 30°∠73°。礦體平均 TFe品位37.77×10-2。

⑺Ⅵ-3號(hào)礦體：出露長(zhǎng)約56.0m，地表控制礦體厚度4.4m，產(chǎn)狀25°～40°∠67°～77°。礦體平均TFe品位40.52×10-2。

⑻Ⅵ-4號(hào)礦化體：出露長(zhǎng)約146.0m，寬8.0～13.0m，產(chǎn)狀25°～40°∠60°～80°。礦化體單樣 TFe品位(8.0～10.70)×10-2。

⑼Ⅴ號(hào)礦化體：出露長(zhǎng)約1 000m，寬8～25 m， TFe品位為(20.60～50.60)×10-2。

4.2 礦石質(zhì)量

⑴礦石的物質(zhì)成分

①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(jiǎn)單，主要由赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦組成。巖石表層的褐鐵礦化現(xiàn)象由赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦受氧化等因素形成，脈石礦物主要為方解石、石英等。

②化學(xué)成分特征：礦石化學(xué)成分比較簡(jiǎn)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。

⑵礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

①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)。

②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。

⑶礦石類型

①礦區(qū)內(nèi)鐵礦物種類主要為原生菱鐵礦、赤鐵礦及氧化后形成的褐鐵礦3種類型。

②根據(jù)礦石全鐵品位，本礦床礦石部分可評(píng)為煉鐵用鐵礦石，大多為需選礦石。

③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。

⑷礦體圍巖與夾石

①礦體圍巖：礦體頂?shù)装宥酁楹骤F礦化大理巖、黑云母石英片巖、綠泥石英片巖、絹云母石英片巖。

②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。

5 礦床成因探討

礦區(qū)出露礦體礦物成分主要為菱鐵礦及赤鐵礦，各礦體及礦化體所采集組合分析樣均顯示有益有害組分較低。含鐵熱液交代大理巖形成菱鐵礦，在礦區(qū)的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦化體均以交代作用為主，在礦化體中可見大理巖殘留，鐵礦化體與大理巖為漸變過(guò)渡關(guān)系，在礦區(qū)以交代作用形成的鐵礦石品位均較低，TFe品位一般在(18.65～25.85)×10-2之間，礦區(qū)有工業(yè)價(jià)值的鐵礦體為熱液充填型或熱液交代與熱液充填復(fù)合成因。

阿孜尕拉鐵礦多為穿層產(chǎn)出，礦體的兩側(cè)往往被菱鐵礦化石英方解石脈(脈中局部地段夾有灰-灰綠色角閃千枚巖)包圍，二者之間為漸變的過(guò)渡關(guān)系，推測(cè)菱鐵礦體與菱鐵礦化石英方解石脈為同期熱液作用的產(chǎn)物，另外還可見到少量的黃鐵礦，表現(xiàn)為熱液成因類型?？氐V構(gòu)造與區(qū)域北西-南東向構(gòu)造線方向一致，成礦空間與維布隆南閃長(zhǎng)巖體關(guān)系緊密。

綜上所述，本礦床的鐵礦成因?yàn)闊嵋盒?。古生代礦區(qū)內(nèi)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(dòng)頻繁，伴隨著超大巖石圈斷裂活動(dòng)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(shí)，維布隆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)，從而形成現(xiàn)在所見到的鐵礦體呈透鏡狀，主要沿裂隙發(fā)育的現(xiàn)象。先形成的菱鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦，在地質(zhì)演化歷史過(guò)程中，最后在近地表氧化成赤鐵礦、褐鐵礦等。

[1]陳俊華，吳海才，等.新疆塔什庫(kù)爾干縣阿孜尕拉一帶鐵礦普查報(bào)告．2006.

[2]郭坤一,董永觀,等.西昆侖成礦帶成礦規(guī)律及找礦方向綜合研究.2004.

[3]孫海田,李純杰,吳海，等.西昆侖金屬成礦省概論.地質(zhì)出版社,2003.

[4]李榮社．昆侖山及鄰區(qū)地質(zhì)．地質(zhì)出版社，2008．

收稿：2013-10-22