新疆哈密雅克鋪金紅石鈦礦床地質(zhì)特征及成因分析

礦區(qū)位于新疆哈密地區(qū)東天山哈爾里克山東端南緣。該地區(qū)地質(zhì)找礦工作多以銅多金屬礦為主，近幾年發(fā)現(xiàn)斜長(zhǎng)角閃（片）巖的磁鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化蝕變發(fā)育，Ti、V元素則呈多點(diǎn)多地高值顯示，并在前震旦紀(jì)基性變質(zhì)巖區(qū)發(fā)現(xiàn)了金紅石鈦礦，該地區(qū)的金紅石型鈦礦逐漸受到地勘單位的重視。在前人找礦成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)該地區(qū)的金紅石礦鈦礦調(diào)研，對(duì)該地區(qū)的雅克鋪金紅石鈦礦床特征、礦成因類(lèi)型進(jìn)行了初步探討。

合作社在提供“糧食銀行”服務(wù)時(shí)，也獲得了重要的好處：為其稻米加工獲得了高質(zhì)量稻谷的可靠原料保障；避免了收獲季節(jié)集中收購(gòu)的巨大資金壓力。這樣的“糧食銀行”，對(duì)農(nóng)民有很大的吸引力，也為農(nóng)民加入稻谷合作社提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。合作社提供“九代”服務(wù)中的“代儲(chǔ)藏”和“代銷(xiāo)售”，就是通過(guò)“糧食銀行”獲得了可靠的保證。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦床產(chǎn)于哈薩克斯坦-準(zhǔn)格爾板塊準(zhǔn)格爾微板塊哈爾里克古生代島弧帶的小鋪前震旦紀(jì)隆起區(qū)。礦區(qū)位于哈爾里克山南翼、哈吐盆地北緣斷裂以北小鋪前震旦紀(jì)隆起帶內(nèi)，南以上泉斷裂與大南湖島弧帶中志留紀(jì)火山弧相鄰。區(qū)域成礦區(qū)帶屬博格達(dá)-哈爾里克銅金錫鉬成礦帶。

區(qū)域出露地層主要有中上元古界前震旦系小鋪巖群、上元古界震旦系下統(tǒng)貝義西組、古生界志留系中-上統(tǒng)紅柳溝組及第四系。其中前震旦系小鋪巖群為一套變質(zhì)的中基性火山-基性巖漿巖建造，廣泛分布于哈吐盆地北緣斷裂以北側(cè)，由下至上主要巖性為由花崗片麻巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖，斜長(zhǎng)角閃巖、角閃斜長(zhǎng)巖，石英片巖、含透輝石大理等。前震旦系小鋪巖群第二巖性段角閃巖類(lèi)組合是本地區(qū)金紅石鈦礦的主要賦礦層位。區(qū)域上斷裂發(fā)育，上莊子斷裂、上泉斷裂、沁城走滑斷裂均為區(qū)域性大斷裂。區(qū)域變質(zhì)作用發(fā)育，從前震旦紀(jì)到石炭紀(jì)經(jīng)歷了復(fù)雜的熱流區(qū)域變質(zhì)作用，區(qū)域前震旦系小鋪巖群經(jīng)歷了三次變質(zhì)作用（綠片巖相變質(zhì)作用、夕線石高角閃巖相變質(zhì)作用和退變質(zhì)作用）成為一套深變質(zhì)巖系。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為中上元古界前震旦系小鋪巖群，分為三個(gè)巖性段，第一巖性段（Anzx

）：為一套片麻巖類(lèi)組合，主要巖性為主體巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾黑云斜長(zhǎng)變粒巖薄層、花崗片麻巖夾硅質(zhì)閃長(zhǎng)巖透鏡體；第二巖性段（Anzx

）：為一套角閃巖類(lèi)組合，主要巖性為斜長(zhǎng)角閃（片）巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃斜長(zhǎng)巖；第三巖性段（Anzx

）：為一套片巖類(lèi)組合，主要巖性為黑云石英片巖、黑云斜長(zhǎng)片巖、二云長(zhǎng)英質(zhì)片巖、黑云綠泥斜長(zhǎng)變粒巖。小鋪巖群各巖性段間均以斷層相接觸。其中小鋪巖群二段是本礦區(qū)金紅石礦體的賦礦圍巖，礦區(qū)內(nèi)圈定的有規(guī)模的金紅石鈦礦體，均分布于二段（Anzx

）角閃巖類(lèi)組合地段內(nèi)。

礦石礦物有金紅石、鈦鐵礦、榍石，以金紅石為主。脈石礦物有角閃石、斜長(zhǎng)石、綠泥石、石英、綠簾石、陽(yáng)起石、云母、電氣石等；副礦物有磷灰石、石榴石、磁鐵礦、白鈦石、黃鐵礦。金紅石、鈦鐵礦和榍石中鈦分別占在礦石鈦總量的88.75%、2.19%和0.17%，合計(jì)91.11%。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，但規(guī)模較小，多以巖墻、巖脈形式在區(qū)內(nèi)較發(fā)育。巖脈以超基性、基性巖為主、中酸性次之。超基性、基性脈體主要為橄欖角閃輝石巖均分布于小鋪巖群二段地層中；中基性脈主要為（變質(zhì)）閃長(zhǎng)巖脈多分布于小鋪巖群一段，二段少量分布；酸性脈體全區(qū)零星分布。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)超基性巖脈光譜樣分析結(jié)果顯示：Cr、Ni、Co元素含量高于背景值；Ti 1997.8×10

、V 140.0×10

，遠(yuǎn)低于礦區(qū)該元素的異常下限，說(shuō)明后期的基性超基性巖脈與金紅石鈦礦的形成關(guān)系不大；稀有元素Nb、Ta、Li、Be總體含量較低。

2.2 礦體地質(zhì)特征

礦體產(chǎn)狀，除Ⅴ號(hào)礦體沿北東向展布、傾向南東外，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ號(hào)礦體及盲礦體Ⅵ-1、Ⅵ-2號(hào)礦體走向均沿北西西-南東東向展布，傾向北北東；各礦體長(zhǎng)度141m～390m間，其中Ⅵ號(hào)礦體長(zhǎng)度規(guī)模最大。主要礦體形態(tài)呈似層狀、寬脈狀展布。各礦體厚度平均在4.10m～9.88m間，TiO

品位1.82%～2.30%。礦體與圍巖界線多呈漸變關(guān)系，肉眼可大致區(qū)分，但終須樣品結(jié)果劃定。

Metachronous gastric cancer means here that a new cancer is found separately from an initial cancer with or without H. pylori. The metachronous gastric cancer contains gastric cancer after H. pylori eradication.

金紅石多呈柱狀、粒柱狀、粒狀，少數(shù)呈針狀，常見(jiàn)呈稀疏浸染狀與角閃石、陽(yáng)起石、綠泥石和石英連生。含量2%～3.5%。

2.3 礦石特征

礦區(qū)內(nèi)斷裂及褶皺構(gòu)造都比較發(fā)育。礦區(qū)位于雅克鋪向斜兩翼的小鋪巖群地層中，向斜軸向近東西向、略向東側(cè)伏，局部褶曲發(fā)育。斷層主要有近東西向、北西向和北東向三組，其中早期的近東西向、北西向斷層對(duì)巖性段及礦體的分布有一定的控制作用，而后期的北東向斷層對(duì)近東西向、北西向斷層有錯(cuò)斷破壞作用，但對(duì)礦體影響不大。

雅克鋪金紅石礦床屬正變質(zhì)礦床。成礦模式大致可描述為：板塊碰撞、俯沖將地殼淺部的基性源巖帶入上地幔的高溫、高壓強(qiáng)還原富氫環(huán)境，巖石中部分鈦呈氫化物活化遷移。折返抬升過(guò)程中由于氧逸度大增，壓力、溫度大降，鈦氫化物被氧化成金紅石，沉淀富集成礦。成礦后金紅石有兩種產(chǎn)出狀態(tài)，一種為微晶針狀，通常呈交織狀散布于角閃石或石榴石中心部位，是角閃石重結(jié)晶時(shí)TiO

出溶體，另一種是長(zhǎng)方柱狀分布于角閃石、斜長(zhǎng)石或石榴石外部或粒間。

Ⅵ號(hào)主礦體呈似層狀產(chǎn)出，賦存在小鋪巖群二段偉晶狀斜長(zhǎng)角閃（片）巖之中，賦礦巖石為斜長(zhǎng)角閃（片）巖，礦體總體走向120°，傾向30°，傾角65°，長(zhǎng)390m，厚2.26m～16.02m，TiO

品位：1.88%～2.47%。伴生V

O

品位：0.078%～0.106%。TFe品位：9.53%～11.75%。賦礦標(biāo)高：1812.01m～1601.50m（圖2）。

昨晚，秀容川一夜沒(méi)睡，都在研究老砍頭的陽(yáng)關(guān)三疊。他找到了陽(yáng)關(guān)三疊的破綻，自己也如醍醐灌頂，將小滿瞳提升到了大滿瞳。

礦石中SiO

含量在38.97%～43.78%，平均41.51%；Al

O

含量在14.71%～17.24%，平均16.03%；Fe

O

含量在7.49%～11.32%，平均8.40%；FeO含量在6.77%～9.66%，平 均7.76%；K

O含 量 在0.18%～0.48%，平 均0.32%；Na

O含量在1.30%～1.96%，平均1.70%；CaO含量在9.94%～11.40%，平均10.68%；MgO含量在6.32%～8.74%，平均7.93%。

（1）礦區(qū)位于哈吐盆地北緣深大斷裂帶以北的博格達(dá)-哈爾里克碰撞造山帶,幔源巖漿物質(zhì)向地殼淺部運(yùn)移，形成一系列高鈦、高鐵、低硅基性侵入巖，為后變質(zhì)作用疊加成礦奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：礦石結(jié)構(gòu)主要有柱狀變晶結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要有浸染狀、條帶狀、角礫狀、星散狀、團(tuán)塊狀等。

3 礦床成因

3.1 巖石化學(xué)成分及原巖恢復(fù)

為查明含礦巖系化學(xué)成分、確定原巖種屬，在上述6個(gè)礦體的礦石中采集化學(xué)全分析樣品進(jìn)行分析（表1）。

②粗砂：以黃色為主，局部灰色，主要組成成分為粗砂，濕，飽和，稍密，顆粒形狀多為圓形，含少量粉細(xì)砂和粘粉粒等，局部夾有礫砂。

根據(jù)SiO

含量劃分巖石酸度；據(jù)SiO

及Na

O+K

O可確定σ（σ=（Na

O+K

O）2/(SiO

-43)）值、堿度及系列。由SiO

及Na

O+K

O含量，即可簡(jiǎn)便地同時(shí)確定火山巖的堿度、系列、巖石組合及巖石名稱(chēng)。σ＜1.8者為鈣性巖，屬拉斑玄武巖系列；σ=1.8-3.3者為鈣堿性系列。二者總稱(chēng)為鈣堿性巖及亞堿性系列。本區(qū)含礦原巖為：（1.70+0.32）2/(41.51-43)=2.71。投影點(diǎn)在苦橄巖類(lèi)中。

3.2 礦床成因模式分析

金紅石型鈦礦床主要控礦因素為富鈦基性巖、斷裂及區(qū)域變質(zhì)（蝕變）作用。富鈦基性巖是成礦物質(zhì)來(lái)源，大斷裂構(gòu)造（俯沖、折返）是成礦物質(zhì)運(yùn)移的通道，區(qū)域變質(zhì)（中-高壓）作用是鈦形成金紅石礦的必要條件。通過(guò)對(duì)蘇北高壓榴輝巖變質(zhì)帶金紅石礦床的深入研究，認(rèn)為該類(lèi)金紅石礦床的形成機(jī)制：大板塊碰撞、俯沖，將地殼淺部的基性巖等帶入上地幔的高溫、高壓、強(qiáng)還原富氫環(huán)境，巖石中部分鈦呈氫化物活化。

我在教學(xué)過(guò)程中做了一些嘗試，效果很不錯(cuò)。課前，布置預(yù)習(xí)作業(yè)，完成預(yù)習(xí)所應(yīng)達(dá)到的目的;課堂上，分組討論，解決自己遇到的問(wèn)題，教師可以再設(shè)計(jì)問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生閱讀討論，達(dá)到預(yù)期的目的，完成相應(yīng)的習(xí)題；課后，布置作業(yè)，個(gè)別輔導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生及時(shí)系統(tǒng)總結(jié)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)，將所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，將所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，運(yùn)用自如。

3.3 礦床成因類(lèi)型

小鋪巖群二段斜長(zhǎng)角閃巖不僅是本礦床金紅石礦的賦礦圍巖，也是成礦母巖。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)各類(lèi)巖石化學(xué)成分的研究認(rèn)為，斜長(zhǎng)角閃巖的原巖為富鐵鎂的火山-基性巖漿建造，富含鈦等有益組分，為金紅石礦的形成，提供了物質(zhì)來(lái)源。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期變質(zhì)作用，形成金紅石鈦礦床；礦石礦物賦存于高角閃巖相基性變質(zhì)巖中，屬中高壓變質(zhì)。變質(zhì)溫度條件屬中高溫；大地構(gòu)造環(huán)境屬島弧。依據(jù)上述分析，初步認(rèn)為該礦床為火山-基性巖漿建造中高壓變質(zhì)金紅石鈦礦床。

4 結(jié)論

鈦鐵礦：屬三方晶系，通常呈不規(guī)則細(xì)粒；鋼灰至黑色，多被金紅石所交代，交代邊緣呈棕紅色，半金屬光澤，不透明；硬度5-6，比重4.72。鈦鐵礦粒度微細(xì)（-20μm），分布于角閃石、斜長(zhǎng)石等脈石礦物中，偶爾可見(jiàn)與磁鐵礦連生。含量0.2%～0.5%。

（2）前震旦系小鋪巖群二段斜長(zhǎng)角閃巖系不僅是本礦床金紅石礦的賦礦圍巖，也是成礦母巖。原巖為富鐵鎂的火山-基性巖漿建造，富含鈦等有益組分，為金紅石礦的形成，提供了物質(zhì)來(lái)源。

（3）金紅石礦床的成礦作用與中高壓區(qū)域變形變質(zhì)作密切相關(guān)，地殼淺部的富鈦基性巖漿巖俯沖至深部高溫高壓環(huán)境中發(fā)生變質(zhì)作用，含鈦礦物、角閃石、輝石等發(fā)生脫水、分解交代形成金紅石，隨后折返回到地表附近形成金紅石型鈦礦床。

（4）礦床成礦模式：板塊碰撞、俯沖將地殼淺部的基性源巖帶入上地幔的高溫、高壓強(qiáng)還原富氫環(huán)境，巖石中部分鈦呈氫化物活化遷移。折返抬升過(guò)程中由于氧逸度大增，壓力、溫度大降，鈦氫化物被氧化成金紅石，沉淀富集成礦。

（5）礦床成因類(lèi)型：火山-基性巖漿建造中高壓變質(zhì)金紅石鈦礦床。

步驟1 依據(jù)式(2)～式(5)構(gòu)建X方主體的損益矩陣[Fij]M×N和Y方主體的損益矩陣[Gij]M×N。

事實(shí)上,假設(shè)子列{xnk}是關(guān)于ρπ的Cauchy-列,且收斂到0,則對(duì)任意的0<ε> <1,存在N,使得當(dāng)s,t>N時(shí),令t→∞,則有矛盾，因此δ=0的情況不存在。

ε

（6）我國(guó)西部地區(qū)具有良好的金紅石（鈦）礦找礦前景，如昆祁秦造山系、天山興安造山系及滇藏造山系等具備金紅石礦床良好的成礦條件。新疆東天山地區(qū)小鋪-烏拉臺(tái)一帶具有較好的尋找火山-基性巖漿建造中高壓變質(zhì)金紅石鈦礦床的前景。

[1] 徐少康等.我國(guó)金紅石礦床成因類(lèi)型及成礦區(qū)帶.化工礦產(chǎn)地質(zhì),2001年3月，第23卷，第一期.

[2] 黃建平,馬東升,劉聰,王傳禮.江蘇省新沂市小焦榴輝巖型金紅石礦床的特征及成因初探.現(xiàn)代地質(zhì),2003,17(4)：435-443.

[3] 鄭大中,鄭若鋒.蘇北榴輝巖中金紅石礦床的形成機(jī)制探索.江蘇地質(zhì),2006, 30(2)：81-86.

[4] 劉源駿.變質(zhì)作用與金紅石成礦.資源環(huán)境與工程,2016,1671-1211（2016）S1-0071-05.

[5] 毛文剛,王強(qiáng)強(qiáng)等.新疆哈密市雅克鋪金紅石鈦礦詳查報(bào)告.2020.12.