新疆若羌縣萬榮鐵礦地質(zhì)特征及成因探討

劉　眾

（新疆維吾爾自治區(qū)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆烏魯木齊830011）

新疆若羌縣萬榮鐵礦地質(zhì)特征及成因探討

劉眾*

（新疆維吾爾自治區(qū)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆烏魯木齊830011）

萬榮鐵礦產(chǎn)于阿爾金山大斷裂與紅柳溝—拉配泉斷裂之間的早古生代褶皺帶上。礦體呈豆莢狀、透鏡體及復(fù)雜透鏡體狀、似層狀。沿礦化帶尖滅再現(xiàn)，礦體受后期構(gòu)造活動(dòng)影響局部加富，為典型沉積變質(zhì)型鐵礦床。

萬榮鐵礦；沉積變質(zhì)；地質(zhì)特征

萬榮鐵礦位于阿爾金山大斷裂與紅柳溝—拉配泉斷裂之間的早古生代褶皺帶上［1］（見圖1），屬紅柳溝—拉配泉金、鐵、銅多金屬成礦帶。礦化一般見于該類褶皺有關(guān)的向斜核部。自2001年發(fā)現(xiàn)礦化線索后，結(jié)合地物化遙等手段，確定找礦靶區(qū)，并于2008年發(fā)現(xiàn)萬榮鐵礦。本文重點(diǎn)論述萬榮鐵礦地質(zhì)特征，探討礦床成因，總結(jié)控礦因素，以期對(duì)該區(qū)勘查找礦工作提供理論依據(jù)。

圖1　阿爾金山地區(qū)構(gòu)造綱要圖

1　礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1地層

區(qū)內(nèi)出露地層有：上石炭統(tǒng)英格布拉克組（C2y），上寒武統(tǒng)塔什不拉克組（∈3t1-1），主要含礦層位為寒武系塔什布拉克組第一巖性段第二亞段（∈3t1-2）：下部為灰色塊狀白云質(zhì)灰?guī)r夾玄武巖、鐵質(zhì)巖；中部灰—灰綠色鈣質(zhì)砂巖—粉砂巖夾礫巖、灰?guī)r、鐵質(zhì)巖；上部為灰紫色砂巖、粉砂巖（見圖2）。

1.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要為東西向展布，向西趨近集中收攏，向東較為發(fā)散（見圖2）。其中東西向斷裂是與阿爾金北坡深大斷裂相平行的次級(jí)東西向斷裂，是阿爾金北坡斷裂帶中的重要組成部分，也是礦區(qū)中主要分布的斷裂構(gòu)造。該斷裂多呈平行分布，以高角度逆沖的壓性和壓扭性為主要特征［2］，控制著礦區(qū)地層、巖漿巖、變質(zhì)巖的分布，具有多期次、多階段活動(dòng)的特點(diǎn)，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。斷裂以脆性變形為主，構(gòu)造破碎帶規(guī)模相對(duì)較大。

1.3侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖以中酸性侵入體為主，主要受工作區(qū)及其周圍東西向斷裂控制，均為近東西向，均為奧陶紀(jì)侵入巖。

1.4變質(zhì)與變形

礦區(qū)中普遍發(fā)育程度較輕的區(qū)域變質(zhì)作用，以較淺變質(zhì)的白云巖、砂巖、粉砂巖、玄武巖為主，局部出現(xiàn)千枚巖、板巖、結(jié)晶灰?guī)r。礦區(qū)內(nèi)早期以塑性變形為主，見有礦物拉長(zhǎng)、定向、韌性變形及糜棱巖、千糜巖等構(gòu)造巖石。晚期以脆性變形為主，主要巖石類型為角礫巖、壓碎巖、碎裂巖及擠壓破碎帶、斷層泥等巖石。

1.5圍巖蝕變

礦區(qū)中的圍巖蝕變主要有磁鐵礦化和赤鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化（玉髓化）、碳酸巖化等蝕變。

圖2　萬榮鐵礦區(qū)地質(zhì)圖

1.6地球物理特征

經(jīng)1∶2000磁法測(cè)量，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)存在規(guī)模較大磁異常（見圖3），呈不規(guī)則橢圓狀、條帶狀，近NEE向展布，異常東西長(zhǎng)大于400m，南北寬150～300m。峰值為1819.4nT，實(shí)地驗(yàn)證，與礦體套合良好。

圖3　萬榮鐵礦磁異常圖

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

礦體主要賦存于灰?guī)r與玄武巖接觸帶上，局部賦存于砂巖地層中或?yàn)樾鋷r中地層殘留體，礦體形態(tài)上有豆莢狀、透鏡體及復(fù)雜透鏡體狀、似層狀，富礦體呈透鏡體狀，主體部分厚大膨脹，沿礦化帶尖滅再現(xiàn)，礦體受后期構(gòu)造活動(dòng)影響局部加富，整體形態(tài)遭到破壞，形成大小不等、貧富不一的一系列礦體群，礦體的總體方位呈東西向，傾向朝南為主，傾角65°～85°，局部由于重力垮塌，傾向朝北，其中萬榮礦區(qū)中Ⅱ，白尖山礦區(qū)Ⅰ5，Ⅱ4礦體規(guī)模較大，其它規(guī)模較小。

（1）白尖山鐵礦區(qū)。Ⅰ5號(hào)白尖山礦區(qū)主礦體，礦體為獨(dú)立小山，透鏡體狀，走向長(zhǎng)36m，可見出露寬65m，出露高差53m。礦體傾向170°，傾角75°，下盤與灰綠色塊狀玄武巖呈斷層接觸，上盤巖性為灰色細(xì)砂巖、粉砂巖，磁鐵礦呈細(xì)粒狀、紋層條帶狀分布，邊部可見磁鐵石英砂巖，礦體磁性有中心向兩側(cè)減弱，礦體中夾有3條1m寬的灰褐色細(xì)晶巖脈。TFe含量20.30%～38.10%，mFe含量10.75%～33.95%。

Ⅱ4號(hào)白尖山礦區(qū)主礦體，礦體為獨(dú)立小山，透鏡體狀，地表長(zhǎng)80m，寬19m，出露高差89m，礦體傾向176°，傾角73°，下盤巖性為灰色鈣質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)含礫砂巖及淺灰綠色細(xì)粒石英砂巖，上盤巖性為灰綠—灰褐色細(xì)粒石英砂巖、薄層狀鈣泥質(zhì)粉砂巖。磁鐵礦呈細(xì)粒狀、紋層條帶狀分布。TFe含量30.10%～42.70%，mFe含量28.00%～37.15%。

（2）萬榮鐵礦區(qū)。Ⅱ礦體走向長(zhǎng)458.62m，寬3.0～33.0m，平均寬5.45m。礦體南傾，傾向185°～190°，傾角61°～71°。底板圍巖為深灰色塊狀白云質(zhì)灰?guī)r，頂板圍巖為灰色片理化細(xì)粒巖屑砂巖，含礦巖石為深褐—灰黑色磁鐵礦石英砂巖。礦體TFe含量35.45%～41.20%，mFe含量12.90%～25.70%。

2.2礦石特征

礦石礦物由磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦組成，脈石礦物主要由石英組成，其次為綠泥石、絹云母組成。磁鐵礦為主要的礦石礦物，多呈灰色微帶棕色反射色，反射率較低，以半自形粒狀、微粒狀為主，粒徑較細(xì)，多在0.06～0.7mm之間，大致聚為條帶平行分布，局部較密集或稠密浸染狀分布。礦石中赤鐵礦分布相對(duì)較少，多顯棕色內(nèi)反射，細(xì)纖維狀、鱗片狀，粒徑0.05～0.2mm，密集平行定向分布，局部呈網(wǎng)脈狀礦石碎裂隙內(nèi)。褐鐵礦多存在于地表氧化帶，分布于原生礦物的表面、裂隙中。

2.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物生成順序

鐵礦石以浸染狀（稠密或稀疏）和條帶狀為主、部分呈塊狀構(gòu)造，顯微粒狀變晶結(jié)構(gòu)。鐵礦物的生成順序主要為：早期海底鐵質(zhì)沉積（火山—同生沉積）—赤鐵礦、磁鐵礦（似層狀、細(xì)脈狀）疊加或變形—假象赤鐵礦（含磁性）—赤、褐鐵礦。

3　礦床成因探討

萬榮鐵礦床是產(chǎn)于阿爾金山元古代地槽褶皺帶中，含礦地層為上寒武統(tǒng)塔什不拉克組（∈3t），鐵礦體賦存于由火山碎屑巖—碳酸鹽巖—熔巖（中基性—中酸性火山巖）組成的一套含礦的海相火山—沉積巖建造中，上寒武統(tǒng)塔什不拉克組第一巖性段第二亞段（∈3t1-2），當(dāng)時(shí)沉積原巖可能為細(xì)碎屑巖、碎屑巖和碳酸巖夾火山熔巖（中基性—中酸性火山巖），富鐵質(zhì)、富硅質(zhì)的火山沉積碎屑巖是礦質(zhì)的主要來源，其上為條帶狀的碳酸鹽巖（白云巖），下為厚層碎屑巖（砂巖、粉砂巖夾白云巖）。鐵礦體常呈層狀、似層狀、透鏡狀，豆莢狀，常呈平行狀的成層、成群及成帶出現(xiàn)。礦石構(gòu)造主要有浸染狀、紋層—條帶狀及塊狀構(gòu)造等。礦石礦物主要為磁鐵礦，次為赤鐵礦、假象赤鐵礦，少量為褐鐵礦和硫化礦物。脈石礦物有石英、碳酸鹽巖礦物等。實(shí)地觀察中發(fā)現(xiàn)存在較多東西走向條帶狀的玄武巖，這些玄武巖鐵質(zhì)成分含量較高，具有不同程度的弱磁性，因此推測(cè)鐵礦是由海相火山巖多次間歇性噴發(fā)形成，以玄武巖噴發(fā)為主［3-4］，成礦位置為上寒武統(tǒng)塔什不拉克組第一巖性段第二亞段（∈3t1-2）海底火山噴發(fā)中心附近，鐵礦的物質(zhì)來源與火山噴發(fā)密切相關(guān)，經(jīng)過搬運(yùn)在距火山口一定范圍的地方沉積成礦，形成了海相火山—沉積型鐵礦。在后期經(jīng)歷大范圍區(qū)域變質(zhì)及斷裂改造過程，變形變質(zhì)使巖石再次增溫增壓發(fā)生塑性變形，同時(shí)又使原已形成的貧鐵礦進(jìn)一步品位富集和形態(tài)改造［5］，形成了目前這樣具有構(gòu)造變形的海相火山—沉積變質(zhì)型鐵礦。

4　控礦因素

該鐵礦是以海相火山巖（玄武巖）多次間歇性噴發(fā)為主要的鐵質(zhì)來源，經(jīng)海水搬運(yùn)沉積，經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)，構(gòu)造變形使巖石增溫增壓、海底深埋的還原環(huán)境，使貧鐵礦富集，赤鐵礦轉(zhuǎn)化為磁鐵礦，形成了目前這樣具有構(gòu)造變形、品位較富的海相火山—沉積變質(zhì)型鐵礦。

主要控礦因素有：

（1）阿爾金山北坡深大斷裂（巖石圈）附近，是控制區(qū)域上地層、巖漿巖及鐵礦床分布的構(gòu)造因素。

（2）上寒武統(tǒng)塔什不拉克組第一巖性段第二亞段（∈3t1-2），是賦存鐵礦的有利地層，海相厚層碳酸鹽巖中的火山巖夾層是聚礦的有利空間。

（3）海相火山巖的多次間歇性噴發(fā)，是鐵礦物質(zhì)的主要來源［4］，海相火山沉積作用是形成較穩(wěn)定的海相火山—沉積型鐵礦的主要成因。

（4）鐵礦類型也受區(qū)域變質(zhì)程度的控制，變形變質(zhì)作用使磁性鐵進(jìn)一步加富［6］。因此，變質(zhì)程度愈深，易于形成塊狀磁鐵礦礦石，變質(zhì)程度愈淺，易形含較多赤鐵礦的鐵礦石。

（5）后期的脆性斷裂構(gòu)造對(duì)早期形成的鐵礦體，曾不同程度起到了改造和破壞作用，使原呈層狀展布的鐵礦體形態(tài)更復(fù)雜化。

（6）后期表生地質(zhì)作用，造成原剝蝕出來的磁鐵礦層在地表遭受氧化，形成了較多的假象赤鐵礦，并形成了氧化礦石帶。

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A

1004-5716（2016）08-0138-03

2016-04-14

劉眾（1968-），男（漢族），河北張家口人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。