翁吉勒鐵礦床地質(zhì)特征與成因

石光輝

（新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，新疆喀什844002）

翁吉勒鐵礦床地質(zhì)特征與成因

石光輝*

（新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，新疆喀什844002）

塔什庫爾干縣翁吉勒鐵礦區(qū)與贊坎—老并一帶鐵礦區(qū)的區(qū)域地質(zhì)成礦背景相同，礦床的基本成因均為沉積變質(zhì)作用，但同類型的鐵礦床一般是具有規(guī)模大、礦石品位較貧的特點(diǎn)，而翁吉勒鐵礦卻呈現(xiàn)了礦體規(guī)模小、礦石品位較富的特征。經(jīng)研究其礦床的地質(zhì)特征發(fā)現(xiàn)：礦區(qū)內(nèi)大部分為巖漿巖分布，原有的布倫闊勒群含礦層位已被巖漿的侵入作用破壞，現(xiàn)存的賦礦層位僅是作為巖漿巖中的小型殘留體形式存在，其本身規(guī)模就小，因此不可能在其中形成規(guī)模更大的鐵礦體；另外從礦體形態(tài)產(chǎn)狀和礦石的結(jié)構(gòu)特征等方面，找到礦石疊加了后期熱液改造作用明顯的證據(jù)，結(jié)論認(rèn)為翁吉勒鐵礦床小而富的形成原因是：前期由沉積變質(zhì)作用形成了層控型較貧鐵礦，后期被巖漿侵入作用破壞，在殘留的賦礦層位中因受巖漿熱液改造作用，使礦石有用組分進(jìn)一步富集，于是就形成了現(xiàn)在小而富的礦床特征，后期熱液改造作用是致使礦石變富的主要原因。

翁吉勒鐵礦；布倫闊勒群；地質(zhì)特征、礦床成因；熱液改造

翁吉勒鐵礦是一個(gè)小型鐵礦床，位于新疆塔什庫爾干縣塔哈曼鄉(xiāng)，該礦床已有的工作程度較低，1959～1960年,喀什地質(zhì)大隊(duì)四分隊(duì)首次對(duì)該礦進(jìn)行了工作，通過地形地質(zhì)測(cè)量、槽探、地質(zhì)剖面等對(duì)其進(jìn)行了檢查，提交鐵礦石儲(chǔ)量103.6×104t；2000年新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)的二次資料開發(fā)項(xiàng)目對(duì)其Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體進(jìn)行了檢查，該次工作沒進(jìn)行礦石資源量估算，但發(fā)現(xiàn)在礦石中伴生有鉛、鋅、銀、鉍、釩及稀散元素鎵、鍺、銦等有益成分；2010年新疆塔什庫爾干縣翁吉勒鐵礦有限責(zé)任公司對(duì)該礦進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過少量探槽控制，重新估算334鐵礦石資源量約70×104t；據(jù)2013年底翁吉勒鐵礦有限責(zé)任公司對(duì)該礦床的開發(fā)利用現(xiàn)狀說明中，該礦目前的保有資源儲(chǔ)量為13.72×104t。

翁吉勒鐵礦床的礦化產(chǎn)于下元古界布倫闊勒群中，礦區(qū)出露的地層巖性為一套中深變質(zhì)巖，礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，具有明顯的層控特征。翁吉勒鐵礦床的區(qū)域地質(zhì)成礦背景與新近發(fā)現(xiàn)的西昆侖重要鐵集區(qū)即塔什庫爾干縣贊坎—老并一帶的鐵礦區(qū)相同，礦床的基本成因均為沉積變質(zhì)作用，但同類型的鐵礦床一般是具有規(guī)模大、礦石品位較貧的特點(diǎn)，而翁吉勒鐵礦卻呈現(xiàn)了礦體規(guī)模小、礦石品位較富的特征。對(duì)于沉積變質(zhì)型鐵礦來說,這種現(xiàn)象讓人產(chǎn)生疑問。

本文通過從礦區(qū)地質(zhì)特征方面的闡述，分析了礦床規(guī)模小的形成原因。并總結(jié)了后期熱液改造作用是致使礦石變富的主要因素。提出的結(jié)論對(duì)尋找同類型的礦床有一定的參考意義。

1 區(qū)域地質(zhì)成礦背景

1.1 大地構(gòu)造及成礦單元?jiǎng)潓?/p>

翁吉勒鐵礦的大地構(gòu)造位置位于羌塘弧盆系內(nèi)的塔什庫爾干—甜水海地塊，成礦區(qū)劃屬于巴顏喀拉—松潘成礦省西昆侖南部Fe-Cu-Au-Pb-Zn-白云母—寶玉石成礦帶中的慕士塔格—阿克賽欽Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Sn-Sb-白云母—寶玉石礦帶。

本帶自西向東被塔阿西、康西瓦、柯崗3個(gè)大型結(jié)合帶分為4個(gè)次級(jí)地質(zhì)單元。該區(qū)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)構(gòu)造演化史和復(fù)雜的變質(zhì)變形過程，形成了區(qū)內(nèi)獨(dú)特的成礦地質(zhì)特征。帶內(nèi)礦產(chǎn)以鐵、銅、金、鉛鋅礦為主,是新疆重要的鐵礦帶，并集中分布在塔什庫爾干陸塊贊坎—老并一帶，以磁鐵礦種為主，目前老并—走克本、贊坎等礦床已具備大型規(guī)模,該帶找沉積變質(zhì)型鐵礦的遠(yuǎn)景很大。

1.2 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)述

翁吉勒鐵礦區(qū)域上位于塔什庫爾干陸塊的北西端，東西兩側(cè)分別以康西瓦（瓦?。┖退⑽鲾嗔褞榻纭ｊ憠K內(nèi)出露地層為古元古界布倫闊勒巖群，為一套沉積型火山巖—碎屑巖—碳酸鹽巖建造。

受康西瓦超巖石圈大斷裂及塔阿西巖石圈斷裂影響，地層被擠壓，褶皺構(gòu)造發(fā)育，斷裂隨處可見。大斷裂多呈北西向延伸，而次級(jí)斷裂主要有近東西向、近南北向、北北西和北北東向4組。

區(qū)域上巖漿巖占據(jù)了相當(dāng)大的空間，以華力西期為主，加里東期為片麻狀石英閃長(zhǎng)巖、堿性正長(zhǎng)巖、花崗正長(zhǎng)巖。華力西期為閃長(zhǎng)巖斜長(zhǎng)花崗巖鉀長(zhǎng)花崗巖組成。印支期為花崗閃長(zhǎng)巖二長(zhǎng)花崗巖鉀長(zhǎng)花崗巖組合。燕山期為花崗閃長(zhǎng)巖花崗巖二長(zhǎng)花崗巖組合。各期花崗巖均屬鈣堿系列，并具有準(zhǔn)原地型鉀長(zhǎng)花崗巖化的活化特征。

1.3 區(qū)域地球物理特征簡(jiǎn)述

據(jù)1∶100萬及1∶5萬航磁異常分布圖上，從蘇巴士—贊坎一帶，明顯呈現(xiàn)了一條北西向的航磁異常帶，該異常帶分布與塔什庫爾干地塊中的古元古界布倫闊勒巖群出露范圍較一致，結(jié)合在該地層中已發(fā)現(xiàn)了眾多層控沉積變質(zhì)型磁鐵礦現(xiàn)象，說明布倫闊勒巖群是區(qū)域上找層控型磁鐵礦的有利層位，翁吉勒鐵礦位于蘇巴士—贊坎一帶的航磁異常帶的中部，從地球物理特征上證明了是形成沉積變質(zhì)型磁鐵礦床有利的地區(qū)。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層為未分元古界布倫闊勒群，由于礦區(qū)一帶出露整體以巖漿巖為主，礦區(qū)內(nèi)大部分地層巖性均與巖漿巖混染形成雜巖相，單純的地層巖性僅以“殘留體”形式在巖漿巖中小規(guī)模賦存。

未分元古界布倫闊勒群：礦區(qū)內(nèi)出露的均為該套地層，為一套中—深級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖，出露巖性主要為黑云母石英片巖、片麻巖和輝石角閃片巖。巖層整體向南西傾，傾角在32°～73°。

（1）黑云母石英片巖：為礦區(qū)內(nèi)出露的主要地層，約占礦區(qū)面積的70%，但絕大部分被黑云母斑狀花崗巖侵入混雜一起無法單獨(dú)劃分。單純的黑云母石英片巖僅礦區(qū)中部礦體兩側(cè)出現(xiàn)。

（2）片麻巖：呈零星小規(guī)模的分布于礦區(qū)地層中，出露約占礦區(qū)面積的5%，與同邊片巖為漸變過渡關(guān)系，巖層整體傾向南西，傾角在68°～73°左右。在礦區(qū)東部大部分被黑云母斑狀花崗巖侵入混雜一起無法單獨(dú)劃分。

（3）輝石角閃片巖：主要呈脈狀分布在礦區(qū)的中部的黑云母石英片巖中。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)地層為一單斜構(gòu)造。元古界布倫闊勒群的片巖及片麻巖被多次的巖漿巖侵入沖亂，但在工區(qū)內(nèi)的地層產(chǎn)狀仍有一定的規(guī)律，其傾向大致從210°～250°左右，傾角變化較大，從40°～80°。

巖石中的節(jié)理發(fā)育，尤其是在花崗巖中節(jié)理更為發(fā)育,主要有兩組節(jié)理：一組為北西—南東，傾向北東；另一組為北東—南西，傾向北西。礦液主要沿前一組節(jié)理上升充填交代。礦斷層不發(fā)育。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛出露，主要為海西期的中酸性侵入巖，在礦區(qū)西部巖漿巖與地層界線明顯，在礦區(qū)東部巖漿巖侵入地層中與地層并存混雜。巖漿巖主要分為兩期：

（1）第一期侵入巖：巖性為中、細(xì)?；◢弾r，其中：①中?；◢弾r：主要為不規(guī)則面狀分布在礦區(qū)的南西部，少量呈脈狀分布在南東部；②細(xì)?；◢弾r：主要呈脈狀分布在工區(qū)的南東部。

（2）第二期侵入巖：黑云母斑狀花崗巖：為礦區(qū)內(nèi)侵入規(guī)模最大的巖漿巖，在礦區(qū)西部與地層及其它侵入巖界線明顯，在礦區(qū)東部大面積侵入地層中并與地層巖性混雜出露。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)為主，出露地層未分元古界布倫闊勒群即為一套中深變質(zhì)程的區(qū)域變質(zhì)巖。另外在巖漿侵入時(shí)致使地層中的碳酸鹽巖發(fā)生了矽卡巖化，在礦區(qū)的東部由于巖漿侵入不完全，巖漿巖與地層巖性混雜，原地層巖性部分被熱融出現(xiàn)化崗巖化特征。

區(qū)域變質(zhì)作用為礦區(qū)內(nèi)礦化層的形成奠定了基礎(chǔ)，而巖漿熱液為礦物質(zhì)富集成礦體提供了搬運(yùn)作用。

2.5 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈，在礦區(qū)東部，無論是地層巖性還是黑云母斑狀花崗巖均發(fā)生了不同程度的褐鐵礦化蝕變，礦體附近的圍巖中也見褐鐵礦化蝕變，形成原因主要是由巖漿侵入時(shí)熱液作用所致。在礦區(qū)中部的輝石角閃片巖中普遍可見到綠泥石化蝕變，形成原因主要是地層中的輝石及角閃石礦物次生蝕變所致。由于礦區(qū)內(nèi)的磁鐵礦體主要賦存于輝石角閃片巖中，因此綠泥石化蝕變對(duì)礦區(qū)內(nèi)的找礦有指示意義。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

翁吉勒鐵礦產(chǎn)于未分元古界布倫闊勒群地層的輝石角閃片巖及黑云母石英片巖中，賦礦巖性以輝石角閃片巖為主。礦化體產(chǎn)狀與圍巖一致但礦與非礦界線非常明顯，有用礦物以磁鐵礦為主，磁鐵礦物呈自形、半自形及他形粒狀結(jié)構(gòu)，主要沿節(jié)理裂隙發(fā)育部位、巖層扭曲所形成的層間空隙、或巖石礦物粒間空隙中充填富集，礦石為中—細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀、稠密浸染狀及塊狀構(gòu)造。礦石磁性鐵品位一般在25%～40%之間。

礦區(qū)內(nèi)地表礦體露頭共有21處，分別呈透鏡體狀、脈狀和似層狀產(chǎn)出，規(guī)模均較小，各露頭一般長(zhǎng)約10～50m，最長(zhǎng)在約75m，寬一般在1.4～2.5m，最寬在13m左右。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石礦物成分

礦區(qū)各礦體礦石礦物比較單一，主要為原生磁鐵礦，含量占60%～70%，其它有少量赤鐵礦、褐鐵礦（地表礦石中赤鐵礦被氧化形成）。脈石礦物主要為角閃石、石英、透輝石、方解石、陽起石、黑云母、磷灰石、綠簾石等。

3.2.2 礦石有益有害成分

各礦體的SiO2含量為10.33%～30.27%，硫的最高含量為0.08%，平均含量低于0.03%，P2O5除個(gè)別樣品為0.21%，其余均低于0.11%。經(jīng)光譜分析各礦體還伴生有鎵、鍺、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、銀、鎳等，其中鎵、鍺含量達(dá)0.001%～0.01%，有綜合利用的價(jià)值。

3.2.3 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)：自形—半自形結(jié)構(gòu)是礦石的最主要結(jié)構(gòu)；他形—半自形結(jié)構(gòu)為礦石次要結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)礦石構(gòu)造主要為稠密浸染狀構(gòu)造，其次為塊狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造。

4 礦床成因分析

4.1 控礦因素

4.1.1 大地構(gòu)造位置與成礦

礦區(qū)地質(zhì)單元為塔什庫爾干陸塊，成礦單元?jiǎng)澐譃樗下魅暨_(dá)坂沉積變質(zhì)型鐵成礦帶上，該帶是西昆侖重要的鐵礦成礦帶。鐵礦化特點(diǎn)為：含礦層位為古元古界布倫闊勒巖群，含礦巖系為硅鐵建造，鐵礦化規(guī)模大，礦化連續(xù)性好，品位高。礦床類型主要為沉積變質(zhì)型磁鐵礦。

4.1.2 地層與成礦

礦區(qū)的含礦層位為古元古界布倫闊勒巖群，賦礦巖性為輝石角閃片巖及黑云母石英片巖，以輝石角閃片巖為主，賦礦巖性本身含鐵硅酸鹽礦物聚集，是良好的磁鐵礦來源層，礦體產(chǎn)狀與地層一致，具有明顯的層控特征，但由礦區(qū)內(nèi)巖漿巖占主要地位，地層巖性在巖漿巖中僅是以“殘留體”形式存在，賦礦巖性的規(guī)模不夠大，其所能提供的鐵質(zhì)礦源有限，是造成礦區(qū)內(nèi)礦體規(guī)模小的主要原因。

4.1.3 構(gòu)造與成礦

礦區(qū)內(nèi)地層為一傾向南西的單斜構(gòu)造，產(chǎn)狀相對(duì)穩(wěn)定，地層中斷層構(gòu)造不明顯，但層間節(jié)理裂隙發(fā)育，有用鐵質(zhì)礦物在被后期熱液改造時(shí)，主要是通過這些通道運(yùn)移富集成礦。

4.1.4 巖漿巖與成礦

海西期巖漿巖多期次的侵入活動(dòng)，一方面巖漿作用破壞了原有賦礦層位，致使礦體規(guī)模受到限制，另一方面巖漿的侵入活動(dòng)為殘留的含礦巖層中礦化體后期熱液改造富集提供了熱液來源，同時(shí)由于巖漿巖侵入作用，致使含礦巖層被扭曲搓動(dòng)形成了大量的節(jié)理裂隙、層間裂隙及礦物顆粒間隙等，為礦體的多期次富集提供了礦物質(zhì)運(yùn)移通道及有利的容礦空間。

4.2 礦床成因分析

翁吉勒鐵礦產(chǎn)于未分元古界布倫闊勒群（Pt1B）地層的輝石角閃片巖及黑云母石英片巖中，以輝石角閃片巖為主。礦體具有層控特征，含礦巖性與圍巖一致但區(qū)別界線非常明顯，共已發(fā)現(xiàn)21處大小不一的露頭，各露頭呈透鏡體狀、脈狀和似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層一致，規(guī)模均較小。有用礦物以磁鐵礦為主，磁鐵礦物呈自形、半自形及他形粒狀結(jié)構(gòu)，主要沿節(jié)理裂隙發(fā)育部位、巖層扭曲所形成的層間空隙、或巖石礦物粒間空隙中充填富集，礦石為中—細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀、稠密浸染狀及塊狀構(gòu)造。礦石磁性鐵品位一般在25%～40%之間，同一礦體的不同部位礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化明顯，礦石礦物具有明顯融濾聚集的特征。

根據(jù)上述礦體產(chǎn)狀及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特特征，推測(cè)礦床的形成原因?yàn)椋撼练e變質(zhì)加上后期熱液改造成礦。成礦過程推論如下。

4.2.1 沉積變質(zhì)成礦作用

沉積作用階段：未分元古界布倫闊勒群（Pt1B）地層在沉積成巖過程中，不同來源的碎屑物質(zhì)在重力分異作用下，比重較大的有用鐵質(zhì)礦物（分別有氧化鐵、硫化鐵及碳酸鐵等）及含鐵硅酸鹽礦物相對(duì)聚集在一定層位形成富含鐵質(zhì)的礦源層。

變質(zhì)作用階段：由于地殼持續(xù)穩(wěn)定下沉運(yùn)動(dòng)，上覆的沉積巖層越來越厚，富含鐵質(zhì)的礦源層在強(qiáng)大重力下發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用。各種礦物由于獲得能量被活化重結(jié)晶，含鐵硅酸鹽礦物中一部分鐵質(zhì)被分離出來結(jié)晶成細(xì)小的磁鐵礦，而原有鐵質(zhì)礦物一部分也可能被化學(xué)成分重組進(jìn)含鐵硅酸鹽礦物中。此時(shí)礦源層的特征是：由重結(jié)晶形成了較多明顯的暗色含鐵硅酸鹽礦物如黑去母、角閃石、輝石等，這些礦物一般晶形都比較完整。有用鐵質(zhì)礦物分別有磁鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦及褐鐵礦等，以磁鐵礦含量最多。各有用鐵質(zhì)礦物主要呈細(xì)小顆粒狀結(jié)構(gòu)、以不易被發(fā)現(xiàn)的稀疏浸染狀均勻地分布于礦源層巖石中。

變質(zhì)熱液作用階段：在變質(zhì)作用過程中因?qū)游徊煌?、原沉積巖成分不同、以及所處區(qū)域位置而承受的壓力不同，所產(chǎn)生變質(zhì)熱液作用強(qiáng)度各異，在變質(zhì)熱液作用強(qiáng)烈的地方，各種有用鐵質(zhì)礦物及含鐵硅酸鹽礦物在熱液作用下，其鐵質(zhì)成分（主要為磁鐵礦）被變質(zhì)熱液融濾出來在原位進(jìn)一步富集、或蠕移到鄰近更有利層位富集形成鐵礦化層。此時(shí)礦化層的特征是：有用鐵質(zhì)礦物（主要為磁鐵礦）主要以自形中粗狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，在巖石中分布明顯不均勻。

在經(jīng)歷上述3個(gè)成礦作用階段后，初始的沉積變質(zhì)型礦化層已經(jīng)形成，由于礦石品位低，此時(shí)能否形成礦床主要取決于礦化層厚度、長(zhǎng)度等規(guī)模的大小。

4.2.2 后期熱液改造成礦作用

隨著海西期的中酸性巖漿巖的侵入，由巖漿分異所形成的熱液對(duì)初始礦化層中的鐵質(zhì)成分（主要為磁鐵礦）再一次融濾并運(yùn)移到附近有利的容礦場(chǎng)所如節(jié)理裂隙發(fā)育部位、巖層扭曲搓動(dòng)所形成的層間空隙、或巖石礦物粒間空隙中充填富集，依據(jù)是在礦石中可見到許多含鐵硅酸鹽礦物如角閃石、輝石等其晶形被熱液融蝕變得不完整，并與磁鐵礦呈焊接形式出現(xiàn)。由于海西期巖漿巖的侵入活動(dòng)是多期次的，造成礦體被多次改造富集，才形成現(xiàn)在品位較富但規(guī)模不大的透鏡體狀、脈狀及似層狀鐵礦體。

礦體規(guī)模較小的原因推測(cè)為：①由沉積變質(zhì)作用形成的初始礦化層規(guī)模??；②巖漿的侵入作用破壞了原有的含礦層位，致使礦源層規(guī)模有限；由于上述原因，礦（化）體在經(jīng)受后期熱液改造時(shí)所能提供的鐵質(zhì)礦源有限，因此形成的礦體規(guī)模不大。

5 結(jié)論

翁吉勒鐵礦床的區(qū)域地質(zhì)成礦背景雖然與新近發(fā)現(xiàn)的西昆侖重要鐵礦區(qū)即塔什庫爾干縣贊坎—老并一帶鐵礦床相同，礦床的基本成因也均為沉積變質(zhì)作用。但由于礦區(qū)內(nèi)大部分為巖漿巖分布，原有的布倫闊勒群含礦層位已被巖漿的侵入作用破壞，現(xiàn)存的賦礦層位僅是作為巖漿巖中的小型殘留體形式存在，其本身規(guī)模就小，因此不可能在其中形成規(guī)模更大的鐵礦體；同時(shí)由于巖漿活動(dòng)帶來了熱液作用，對(duì)先期由沉積變質(zhì)作用形成的層控型較貧鐵礦進(jìn)行了改造，致使礦石中有用組份進(jìn)一步富集，因此就形成了翁吉勒鐵礦床中礦體規(guī)模小、礦石品位較富的特征。

翁吉勒鐵礦床是產(chǎn)于下元古界布倫闊勒群中層控型鐵礦的特殊例子，礦體小而富的的特點(diǎn)適合于小型開采并有較好的經(jīng)濟(jì)前景，在礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)中，大型礦床數(shù)量上總是比小型礦床要少得多，鑒于開發(fā)小而富的礦床對(duì)社會(huì)所帶來的良好經(jīng)濟(jì)效益，以及符合了合理充分利用有限礦產(chǎn)資源的需要，尋找小而富礦床是每一位地質(zhì)工作者要重視的問題，其找礦理論交流研究也要相應(yīng)的跟上。因此，本文提出的結(jié)論對(duì)尋找同類型的礦床有一定的參考作用。

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P618.31

A

1004-5716(2015)03-0129-04

2014-03-26

2014-03-31

石光輝（1971-），男（漢族），廣西浦北人，工程師，現(xiàn)從事礦產(chǎn)勘查工作。