晉紅展

(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第八地質(zhì)大隊(duì)，新疆 阿克蘇 843000)

0 引言

新疆契列克其鐵礦床處于木吉—阿克賽欽Au、Cu、Fe 3級(jí)成礦帶內(nèi)(張良臣等，2006)，區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布廣、種類多，已知礦床、礦點(diǎn)有20多個(gè)，礦床規(guī)模達(dá)中型。根據(jù)礦區(qū)地層條件、構(gòu)造作用和礦床特征，探討了鐵礦的物質(zhì)來(lái)源、礦床成因和找礦標(biāo)志。

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于羌塘(中間)板塊(Ⅴ)的北羌塘微板塊(Ⅴ1)中慕土塔格地塊(Ⅴ12)(李文鉛等，1999)。區(qū)內(nèi)出露的主要地層有:元古界(Pt)、奧陶—志留系(O—S)、志留—泥盆系木吉群(S—D)mj和第四系(Q)(蔡士賜，1999)。契列克其鐵礦礦區(qū)附近主要大斷裂有布倫闊勒斷裂、北沙里闊勒嶺大斷裂、塔什庫(kù)爾大斷裂。區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，主要有:華力西早期(γ14)的侵入巖，巖性為片麻狀黑云斜長(zhǎng)花崗巖;燕山期侵入巖(γ25)，巖性為黑云母石英閃長(zhǎng)巖和黑云母斜長(zhǎng)花崗巖組成。區(qū)域上巖脈發(fā)育，主要為花崗偉晶巖脈，其次有花崗斑巖、細(xì)晶巖、石英閃長(zhǎng)巖及輝綠巖脈等。契列克其鐵礦床處于木吉—阿克賽欽Au、Cu、Fe 3級(jí)成礦帶內(nèi)，區(qū)內(nèi)已知礦床、礦點(diǎn)有20多個(gè)，礦種包括鐵、銅、鈹、白云母、剛玉、石棉等(張良臣等，2006)(圖1)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

2.1.1 地層 礦區(qū)內(nèi)出露地層為奧陶—志留統(tǒng)下組(未分)的第一、第二巖性段，第一、第二巖性段間呈整合接觸，地層產(chǎn)狀320°～350°，∠30°～50°。第一巖性段(O—S)11:巖性為灰—深灰色黑云母石英片巖夾黃褐色白云母片巖，偶見(jiàn)大理巖透鏡體，Ⅱ號(hào)礦體賦存于該巖性段。第二巖性段(O—S)21:巖性為灰白色含白云母石英大理巖，有較多黑云母石英片巖呈透鏡體產(chǎn)出，Ⅰ號(hào)礦體賦存于該巖性段(圖2)(康江偉等，2006)。

2.1.2 構(gòu)造 礦區(qū)大地構(gòu)造屬南昆侖向斜褶皺帶，位于沙里闊勒復(fù)背斜次一級(jí)之阿克貝利背斜的北翼，塔什庫(kù)爾干大斷裂與紅其拉甫—克勒青大斷裂之間。雖然區(qū)域上構(gòu)造復(fù)雜，但在礦區(qū)范圍內(nèi)卻很簡(jiǎn)單，礦區(qū)地層呈單斜層，沒(méi)有褶皺，斷裂亦不發(fā)育。礦層中沒(méi)有斷層，但有層間滑動(dòng)，滑動(dòng)規(guī)模均很小，對(duì)礦層無(wú)明顯破壞作用。在巖層和礦層中，節(jié)理、裂隙不發(fā)育。

2.1.3 巖漿巖 礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要為燕山期的黑云母斜長(zhǎng)花崗巖(γ2-15)，伴隨著巖漿活動(dòng)，礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有相應(yīng)的脈巖，主要為石英閃長(zhǎng)巖脈(δο)等中酸性巖脈，一般規(guī)模不大，呈順層或穿層貫入于變質(zhì)巖及菱鐵礦層中。

圖1 契列克其鐵礦一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖

2.1.4 變質(zhì)作用 礦區(qū)變質(zhì)巖原巖為一套海相碳酸鹽巖—碎屑巖建造，地層及礦層首先經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用，然后求庫(kù)臺(tái)巖體侵入時(shí)疊加了接觸變質(zhì)作用。

圍巖蝕變?cè)诘V區(qū)不明顯，見(jiàn)有綠泥石化、絹云母化、硅化、菱鐵礦化和碳酸鹽化，其中菱鐵礦化和硅化對(duì)礦體有輕微影響。

2.2 礦體規(guī)模、形態(tài)

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)2個(gè)礦體(Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體)。Ⅰ號(hào)礦體共圈定10條礦脈，其中Ⅰ-5、Ⅰ-8號(hào)礦脈規(guī)模較大。Ⅱ號(hào)礦體由2條礦脈組成，其中Ⅱ-2號(hào)礦脈規(guī)模較大(圖2)(康江偉等，2006)。

礦體總體走向近EW，傾角一般在35°～65°之間，礦體形態(tài)呈似層狀或透鏡狀，礦脈與圍巖整合接觸。

主要礦脈分述如下。Ⅰ-5號(hào)礦脈:礦脈長(zhǎng)900 m，呈似層狀，礦脈產(chǎn)狀350°～30°，∠45°～58°，是Ⅰ號(hào)礦體中規(guī)模最大的礦脈，該礦脈走向上厚度變化大，形態(tài)復(fù)雜，礦脈向深部有厚度變薄、品位變低趨勢(shì)。礦脈平均真厚度14.29 m，單工程TFe平均品位33.49% ～46.89%，礦脈TFe平均品位40.95%。

Ⅰ-8號(hào)礦脈:礦脈長(zhǎng)600 m。呈似層狀，礦脈產(chǎn)狀345°～5°，∠35°～50°。礦脈形態(tài)較為復(fù)雜，特別是深部厚度變化較大，礦脈向深部品位變高，礦體變厚。礦脈平均真厚度13.09 m，單工程TFe平均品位為30.81% ～46.44%，礦脈TFe平均品位40.17%。

圖2 契列克其鐵礦礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

Ⅱ-2號(hào)礦脈:礦脈長(zhǎng)530 m，呈似層狀，礦脈產(chǎn)狀355°～45°，∠40°～50°。礦脈整體形態(tài)簡(jiǎn)單，品位變化不大，礦脈平均真厚度18.99 m，單工程TFe平均品位32.85%～43.55%，礦脈 TFe平均品位37.87%。

2.3 礦石質(zhì)量特征

2.3.1 礦物成分特征 礦石礦物單一，主要是原生菱鐵礦(部分被氧化成赤鐵礦)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)70% ～80%或更高，其次有黃鐵礦、褐鐵礦。脈石礦物主要為石英(10% ～25%)、白云母(3% ～5%)和少量鐵白云石、石墨等。

礦石主要組成礦物特征如下。菱鐵礦:醬紫色、褐紅色，呈半自形粒狀，粒徑1～3 mm。石英:灰色，呈自形、半自形粒狀，粒徑一般為0.3～1 mm，少數(shù)可達(dá)4 mm，多零星分布在菱鐵礦晶體間。白云母:灰白色，片狀，大小為 0.05～0.5 mm，多零星分布在菱鐵礦晶體間。黃鐵礦:與石英、白云母構(gòu)成條帶分布在礦體及圍巖中，呈半自形粒狀，粒徑0.05～0.3 mm。鐵白云石:主要作為礦體中的夾層或礦體圍巖產(chǎn)出。

2.3.2 礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 礦石的結(jié)構(gòu):鱗片變晶結(jié)構(gòu)是礦石最主要的結(jié)構(gòu)，其次為半自形粗粒結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造:塊狀構(gòu)造是礦石常見(jiàn)的構(gòu)造，其次為層狀構(gòu)造。

2.3.3 礦石類型和品級(jí) 根據(jù)物相分析結(jié)果，礦石的自然類型為菱鐵礦礦石。礦石類型和品級(jí)劃分如下。(1)椐據(jù)鐵礦物成因種類不同，可分為原生菱鐵礦和菱鐵礦－赤鐵礦混合礦體，以原生菱鐵礦為主。(2)椐據(jù)礦石全鐵品位，按規(guī)范要求扣除燒損后，本礦床礦石為可煉鐵用鐵礦石(DZ/T 0200—2002)。(3)椐據(jù)礦石堿、酸性造碴組分的不同比值，本礦床礦石工業(yè)類型以酸性礦石為主，少數(shù)為半自溶性礦石。(4)礦石工業(yè)品級(jí)可劃為Ⅰ級(jí)富礦(DZ/T 0200—2002)。

2.3.4 礦體圍巖及夾石 礦體圍巖有大理巖和片巖2種。礦體與圍巖界線明顯，礦體內(nèi)夾石有大理巖、片巖及后期貫入的花崗巖巖脈、石英脈，其中大理巖最為常見(jiàn)，大理巖夾石主要為透鏡體，厚幾十厘米—幾十米，長(zhǎng)幾米—幾十米。夾石與礦體界線清楚。

3 礦床成因

3.1 控礦因素

3.1.1 大地構(gòu)造與成礦 礦區(qū)在大地構(gòu)造單元上屬于西昆侖褶皺帶的西段，木斯山褶皺亞帶，塔什庫(kù)爾干窿起部分。礦區(qū)在古生代處在緩慢沉降時(shí)期，形成了淺海海盆，含大量的鐵質(zhì)陸源物質(zhì)被搬運(yùn)到海盆中，沉積了淺海相碎屑巖－碳酸鹽系，并出現(xiàn)了海進(jìn)海退交替的還原環(huán)境，沉積了菱鐵礦。這是成礦的基本因素。

3.1.2 巖漿巖與控制 礦區(qū)內(nèi)所見(jiàn)巖漿巖均為成礦后形成，對(duì)原生沉積菱鐵礦改造主要有2個(gè)方面:(1)熱液熔菱鐵礦使鐵質(zhì)發(fā)生再活動(dòng)，并在有利的裂隙部位形成充填型礦脈;(2)巖漿熱液本身帶有的鐵質(zhì)在裂隙中充填形成次生礦脈，這從區(qū)域上存在熱液型菱鐵礦礦點(diǎn)也可以得到證實(shí)。礦床受熱液改造作用，但對(duì)礦床質(zhì)量的影響微弱、不具普遍性，礦床的原始沉積特征還清楚地保留著。

3.1.3 變質(zhì)作用與控制 礦床在區(qū)域變質(zhì)作影響下，一方面使原生沉積菱鐵礦及石英發(fā)生重結(jié)晶，另一方面與菱鐵礦同時(shí)沉積的泥質(zhì)、碳質(zhì)形成白云母、石墨。在區(qū)域變質(zhì)作用中局部地段使礦層與圍巖發(fā)生同步褶皺，礦層發(fā)生小規(guī)模的層間滑動(dòng)，礦床所受到的區(qū)域變質(zhì)作用對(duì)礦床特征和質(zhì)量影響不大。

3.2 礦床成因

礦區(qū)在古生代處在緩慢沉降時(shí)期，形成了淺海盆，含鐵質(zhì)的陸源物質(zhì)搬運(yùn)到海盆中，沉積了淺海相碎屑巖－碳酸鹽系，并出現(xiàn)了海進(jìn)海退交替的還原環(huán)境，并沉積了菱鐵礦。由鐵質(zhì)組成的懸膠體與碳酸鹽、泥、砂質(zhì)及少量碳質(zhì)一起沉積時(shí)，沉積環(huán)境是相對(duì)穩(wěn)定的，但由于海盆水體進(jìn)退變化和海底地形起伏不平，使成礦環(huán)境發(fā)生變化，造成了礦體的多層性和形態(tài)的復(fù)雜性。礦體形成后，受到區(qū)域變質(zhì)作用和熱液活動(dòng)的影響，從礦區(qū)及區(qū)域上來(lái)看，區(qū)域變質(zhì)作用的影響是主要的，并且是普遍的。礦床的后期改造作用，最明顯的是使各種礦物發(fā)生重結(jié)晶，但仍保持了沉積礦床的原貌和特征。

根據(jù)以上分析，說(shuō)明契列克其鐵礦礦床成因類型為沉積變質(zhì)碳酸鹽型菱鐵礦(薛春紀(jì)等，2007)。

4 找礦標(biāo)志及礦床遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)

4.1 找礦標(biāo)志

(1)褐鐵礦鐵帽是原生菱鐵礦在表生作用下的產(chǎn)物，可以指導(dǎo)尋找原生菱鐵礦。(2)從含礦層位來(lái)講，礦體產(chǎn)于碳酸鹽巖與碎屑巖過(guò)渡部位，賦存于碳酸鹽巖中，碳酸鹽巖不是純的，而是以沉積碳酸鹽巖為主，混雜有泥、砂和碳質(zhì)成分，具有上述特征層位是尋找同類礦床的重要部位。(3)礦體與大理巖之間往往存在有鐵白云巖，因此，鐵白云巖也可以作為找礦標(biāo)志。鐵白云巖在地表氧化后變?yōu)樯铧S褐色。(4)圍巖蝕變?cè)诘V區(qū)見(jiàn)有綠泥石化、絹云母化、硅化、菱鐵礦化和碳酸鹽化，其中硅化、菱鐵礦化為近礦蝕變，可以作為找礦標(biāo)志。

4.2 礦床遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)

礦區(qū)及周邊分布大量的淺海相碎屑巖－碳酸鹽系，礦區(qū)外圍尋找變質(zhì)海相沉積型菱鐵礦礦床潛力較大。通過(guò)礦區(qū)鉆探工作，在多數(shù)鉆孔中發(fā)現(xiàn)了盲礦體(康江偉等，2006)。因此，在礦區(qū)內(nèi)尋找有開(kāi)發(fā)價(jià)值的盲礦體的潛力較大，該礦區(qū)隨著地質(zhì)勘探工作的進(jìn)一步深入，有望擴(kuò)大該礦床規(guī)模。

5 結(jié)論

契列克其鐵礦床處于西昆侖地區(qū)木吉—阿克賽欽Au、Cu、Fe 3級(jí)成礦帶內(nèi)，鐵礦體產(chǎn)于奧陶—志留統(tǒng)下組(未分)中，圍巖巖性為大理巖、片巖，礦體形態(tài)呈似層狀或透鏡狀。礦體總體走向近EW，傾角一般在 35°～65°之間。礦脈的 TFe平均品位37.87% ～40.95%，圍巖蝕變?cè)诘V區(qū)不明顯，見(jiàn)有綠泥石化、絹云母化、硅化、菱鐵礦化和碳酸鹽化，礦石礦物單一，主要是原生菱鐵礦。礦床成因類型為沉積變質(zhì)碳酸鹽型菱鐵礦，進(jìn)一步找礦標(biāo)志是褐鐵礦鐵帽、礦體產(chǎn)出部位:礦體產(chǎn)于碳酸鹽巖與碎屑巖過(guò)渡部位、鐵白云巖存在、硅化、菱鐵礦化為近礦蝕變。

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