新疆庫魯克塔格1.95Ga磁鐵石英巖建造的發(fā)現(xiàn)及意義分析

姜科慶

摘要：新疆庫魯克塔格發(fā)育了一套磁鐵石英巖，它與大理巖、石英巖等角閃巖相巖石共生，經(jīng)檢測(cè)顯示其成形年齡在（1953.9±4.2）Ma，為Superior型BIF，表明在該區(qū)域具備尋找BIF鐵礦的潛力；因此本文通過對(duì)新疆庫魯克塔格195Gaa磁鐵石英巖建造的發(fā)現(xiàn)及其價(jià)值意義進(jìn)行深入分析與研究。

關(guān)鍵詞：新疆庫魯克塔格；磁鐵石英巖；建造

磁鐵石英巖作為極為重要的含礦建造，尤其是在古元古代所成形的鐵礦中，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，其鐵礦資源量已經(jīng)占據(jù)我國的45%作用，是我國鐵礦的主要來源；1981年新疆地礦局在庫魯克塔格地區(qū)開展地質(zhì)調(diào)查的過程中，新發(fā)現(xiàn)了阿斯廷布拉克磁鐵石英巖鐵礦，經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)其鐵礦資源前景良好，所以針對(duì)該區(qū)磁鐵石英巖建造研究具有很大的地質(zhì)意義。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

庫魯克塔格位于塔里木盆地北緣，區(qū)域上主要為一套前南華紀(jì)變質(zhì)巖系，在南北緣位置，局部出現(xiàn)早古生代地層。中上太古界東白地巖群與達(dá)格拉格布拉克群構(gòu)成了該區(qū)陸核，其中東白地巖群為一套TIG質(zhì)片麻巖，達(dá)格拉格布拉克群則為表殼巖；古元古界興地塔格巖群區(qū)域內(nèi)為含硅鐵建造，主要由角閃片巖、大理巖、石英片巖和變粒巖組成；長(zhǎng)城系主要為淺海相碎屑巖一碳酸鹽巖建造，薊縣系主要為富鎂硅碳酸鹽巖，而青白口系則以濱淺海碎屑巖為主。其中蓋層以南華為主，包括了震旦系冰磧巖、少量中基性火山巖以及陸源碎屑巖，以含寒武系磷硅質(zhì)巖一碳酸鹽巖與碎屑巖，奧陶系灰?guī)r夾頁巖。

在區(qū)域內(nèi)南緣處則分布著志留系碎屑巖一碳酸鹽巖、下石炭統(tǒng)碎屑巖一碳酸鹽巖、泥盆系雜色砂巖建造沉積；在其侵入活動(dòng)前，主要以前南華紀(jì)花崗巖類、基性一超基性雜巖為主，然后為加里東及華力西中期花崗巖類，由于其構(gòu)造比較復(fù)雜，在太古界與古元古界中，該褶皺形的構(gòu)造屬于緊閉型，而在中上元古界則為長(zhǎng)條帶舒緩型，在古生界中則為短軸開闊型。

2.磁鐵石英巖的分布與特征

2.1磁鐵石英巖的分布特征

當(dāng)前在庫魯克塔格所發(fā)現(xiàn)的磁鐵石英巖建造，它主要于古元古界的興地塔格巖群的原中亞群底部位置所形成，其層位相對(duì)更加穩(wěn)定，層控的特征更加明顯，當(dāng)前在這一地區(qū)內(nèi)龍口西已經(jīng)有六處礦床被發(fā)現(xiàn)（圖1），其中磁鐵石英巖在發(fā)育為古元古界興地塔格巖群中巖組第二巖性段的綠泥陽起石英片巖層頂部，在它的上方位置則是上巖組大理巖段（圖1）；經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)其走向延伸情況比較穩(wěn)定，其厚度也在地層的變化下，隨之發(fā)生了多次的褶皺變化，其分布總長(zhǎng)達(dá)8100m，地表出露寬最大在40m，而磁鐵礦體則于興地復(fù)向斜北翼處廣泛分布。在礦體的底板處是為灰白色石英巖，其條帶狀磁鐵石英巖與磁鐵礦主要以韻律互層呈現(xiàn)，而在第二巖性段中所發(fā)現(xiàn)的綠泥陽起石英片巖層，則進(jìn)一步表明了在不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用下，含鐵建造的質(zhì)變；在整體磁鐵石英巖建造以石英、氧化物構(gòu)成，呈明顯的條帶狀構(gòu)造，并由條帶狀建造BIF變質(zhì)改造形成。在托可然布拉克的鐵礦區(qū)域內(nèi)興地塔格巖群的原中亞群中上巖組第三巖性段的石英巖段下部位置，磁鐵石英巖在此發(fā)育而成，其分布總長(zhǎng)度在9500m，地表出露寬最大8m，厚度與走向延伸均較為穩(wěn)定。在區(qū)域變質(zhì)變形作用與巖漿活動(dòng)的推動(dòng)下，促使在這一區(qū)域的磁鐵石英巖中所存在的鐵質(zhì)物質(zhì)被富集并重組，最終形成富鐵礦體。

2.2磁鐵石英巖石學(xué)特征

由于磁鐵石英巖會(huì)在區(qū)域地層的變質(zhì)變形下，隨之發(fā)生褶皺變化，在微觀下可以發(fā)現(xiàn)其呈條帶狀分布，密集均勻，或是以脈狀、條帶狀富集而成，且與石英之間相間呈現(xiàn)；在鏡下通常是以半自形一自形粒狀的形態(tài)表現(xiàn)，經(jīng)測(cè)量后可知其粒徑在120μm-350μm；但在巖石中的石英，則是呈現(xiàn)為微粒狀，粒徑在0.06μm-1μm之間，分布趨勢(shì)為定向分布，波形消光，其中部分還呈現(xiàn)出一種碎斑狀。

3.磁鐵石英巖的年代學(xué)特征

在興地塔格巖群中，其巖組的第二巖性段頂部位置分布著阿斯廷布拉克鐵礦，在其上部主要呈現(xiàn)為一種厚層塊狀石英巖段，再上則是上巖段大理巖段；在新太古界的喀拉闊雄巖群中，對(duì)其Pb-Pb進(jìn)行年齡測(cè)量為2399Ma，侵入其中的花崗閃長(zhǎng)巖鋯石U-Th-Pb的年齡則為1920Ma以及1800Ma，在勘探中自達(dá)格拉格布拉克群花崗質(zhì)片麻巖中，獲取了單顆粒鋯石，它的U-Pb年齡在（2571±11）Ma，為進(jìn)一步確定其年齡，相關(guān)研究對(duì)其展開了鋯石SIMS測(cè)年研究。

在對(duì)其年齡測(cè)定中，通過常規(guī)重選及磁選技術(shù)的應(yīng)用，將鋯石分選出來，并將其樣品顆粒與標(biāo)樣貼于環(huán)氧樹脂靶上面，然后對(duì)其進(jìn)行拋光，讓鋯石暴露出一半的晶面狀，通過陰極發(fā)光圖像、透射光與反射光顯微照相的技術(shù)進(jìn)行分析，檢查其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并選擇適宜的測(cè)試點(diǎn)位，將樣品靶置于真空之下鍍金，并準(zhǔn)備進(jìn)一步分析，經(jīng)SIMS對(duì)其U-Th-Ph以鋯石標(biāo)樣與樣品的1：3進(jìn)行測(cè)定，其中u含量在標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500的校正下所獲得，以實(shí)測(cè)Pb值對(duì)普通Ph進(jìn)行校正。最終檢測(cè)結(jié)果表明，磁鐵石英巖中的鋯石呈現(xiàn)出一種渾圓狀，在CL的檢測(cè)圖像中其顏色為灰一深灰，其中振蕩環(huán)帶構(gòu)造不發(fā)育；其長(zhǎng)寬比為3.7，粒徑55/xm-175～m，U含量在172x10904x10之間，而Th含量在56x10～453x10之間；在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與Th/U比值特征的顯示下可確定為變質(zhì)鋯石。同時(shí)在對(duì)其15粒鋯石的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，其中13個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)在諧和線附近位置，有6個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出一種諧和特征，其年齡為（1953.9±4.2）Ma，其諧和年齡與上交點(diǎn)的年齡可以作對(duì)比，這也表明了磁鐵石英巖成形于古元古代，變質(zhì)年齡在1.95Ga。

4.庫魯克塔格磁鐵石英巖建造的成因與意義

4.1庫魯克塔格磁鐵石英巖建造的成因類型

根據(jù)磁鐵石英巖建造巖相學(xué)特征，可以將之分為粒狀鐵建造（GIF）與條帶狀鐵建造（BIF），而根據(jù)BIF的沉積構(gòu)造環(huán)境，則能對(duì)其進(jìn)一步分劃為Superior型與Algoma型，前者的形成主要與大陸架淺海環(huán)境中未含有或是少量含有的火山巖有直接關(guān)系，后者的成形則主要與深海中熱液活動(dòng)及海底火山息息相關(guān)；針對(duì)在庫魯克塔格BIF建造與大理巖之間的密切關(guān)系，可以此為依據(jù)推斷出在這一區(qū)域內(nèi)的沉積環(huán)境，應(yīng)當(dāng)屬于有火山活動(dòng)的大陸架淺海環(huán)境。

4.2找礦遠(yuǎn)景

由于Superior型BIF作為主要的BIF建造，其成礦規(guī)模極大，它對(duì)在這一區(qū)域內(nèi)的沉積變質(zhì)型鐵礦有著較為明顯的控制效用，其分布延伸面積，東西達(dá)200km；這表明在庫魯克塔格的區(qū)域中有著很好的鐵礦資源有待發(fā)掘。

5.結(jié)語

綜上所述，新疆庫魯克塔格的磁鐵石英巖建造其類型為Superior型，年齡在（1953.9±4.2）Ma，成形于古元古代；基于其成因類型與形成時(shí)代的世界分布特征來看，它與西澳、南美洲、南非古陸有著一定的相似性，但較之華北克拉通則有差異，經(jīng)區(qū)域地質(zhì)背景的研究，做好環(huán)磁鐵石英巖相關(guān)沉積變質(zhì)型的鐵礦部署工作顯得尤為重要。