張宗欣
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊昌吉831100)
新疆和靜縣伊開哈仁郭鐵礦床地質(zhì)特征及成因淺析
張宗欣
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊昌吉831100)
伊開哈仁郭鐵礦大地構(gòu)造位置屬塔里木板塊伊犁微板塊之阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷帶,處于西天山阿吾拉勒金、銅、鉛、鋅、鐵成礦區(qū)。該礦床主要有用金屬礦物為磁鐵礦,主要伴生金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦。脈石礦物常見的有透輝石、綠簾石等,并含少量陽起石、方解石等。礦石結(jié)構(gòu)類型主要為自形、半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)。礦石主要構(gòu)造類型為致密塊狀、浸染狀及角礫狀構(gòu)造等類型。礦床位于拉爾墩斷裂和尼勒克斷裂中間交匯部位,礦體產(chǎn)于石炭系大哈拉軍山組基性火山熔巖地層中,是一個單一受構(gòu)造控制的礦漿貫入充填型磁鐵礦點。
新疆和靜縣伊開哈仁郭鐵礦床特征成因
伊開哈仁郭鐵礦位于塔里木板塊伊犁微板塊之阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷帶。該裂谷帶北側(cè)以伊克夏格孜郭勒-古仍郭勒斷裂為界與博羅科努早古生代島弧-弧后帶相接,南側(cè)以敦德郭勒達坂南緣斷裂為界與哈爾力克-巴侖臺早古生代溝弧帶相接(圖1)。
圖1 伊開哈仁郭鐵礦區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖
區(qū)域內(nèi)由老到新出露的地層有:古元古界那拉提巖群(Pt1N)、上泥盆統(tǒng)艾爾肯組灰?guī)r段(D3als)、下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組(C1d)、下-中侏羅統(tǒng)水西溝組(J1-2s)及第四系(Q)。區(qū)域上巖漿侵入活動強烈,發(fā)育元古代、石炭紀侵入巖。元古代薊縣紀侵入巖(部分已變質(zhì)為片麻巖)巖性主要為眼球狀黑云斜長片麻巖、眼球狀鉀長片麻巖和片麻狀花崗巖等。巖體延伸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。片麻雜巖具較強的糜棱巖化、碎裂巖化。石炭紀侵入巖分布范圍較廣,分別為早石炭世晚期敦德郭勒超單元(C1D)、晚石炭世晚期古仍郭勒超單元(C2G)。
1.1 敦德郭勒超單元(C1D)
該超單元嚴格受伊克夏格孜郭勒-古仍郭勒大斷裂和敦德郭勒達坂南緣大斷裂控制,由早到晚依次為:閃長巖單元(C1Dδ)、石英閃長巖單元(C1Dδo)、花崗閃長巖單元(C1DΥδ)、二長花崗巖單元(C1DηΥ)、鉀長花崗巖單元(C1DζΥ)。侵入圍巖為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組,同圍巖多為侵入接觸。圍巖常具綠簾石化、綠泥石化、褐鐵礦化。該巖體為備戰(zhàn)鐵礦區(qū)主要侵入巖,在巖體邊部由于快速冷凝結(jié)晶,相變?yōu)槭⒄L斑巖、石英二長斑巖。該巖體為備戰(zhàn)鐵礦矽卡巖形成時的主要熱液提供者,與成礦關(guān)系非常密切。
1.2 古仍郭勒超單元(C2G)
該超單元位于伊克夏格孜郭勒-古仍郭勒大斷裂以北,從早到晚為: 二長花崗巖單元(C2GηΥ)、鉀長花崗巖單元(C2GξΥ)。圍巖多為上泥盆統(tǒng)艾爾肯組灰?guī)r段,在接觸帶多見其巖枝貫入于圍巖中,熱接觸變質(zhì)作用略強,主要表現(xiàn)為角巖化,并伴隨后期綠簾石化、絹云母化、泥化等蝕變。
區(qū)域上侵入巖較發(fā)育,為成礦提供了有利的地質(zhì)條件。華力西期石炭紀火山活動是區(qū)內(nèi)最重要的成礦期,與火山活動有關(guān)的礦化約占礦化總數(shù)的60%左右,礦化類型主要有Au、Cu、Pb、Zn等。礦化主要與中酸性侵入體有關(guān)系,并具一定的成礦專屬性。敦德郭勒超單元對鐵、鎢、錫有一定的成礦專屬性,晚期單元金相對富集,最高金元素含量為22.30× 10-9,是背景值的29.7倍。古仍郭勒超單元對鉬、銅、鎢有一定的成礦專屬性,晚期單元金元素相對富集,二長花崗巖單元金含量為6.9×10-9,是背景值的6倍,鉀長花崗巖單元金含量可達13.57×10-9,是背景值的18倍。由此可見,晚期侵入體具一定的金礦化顯示。量灰?guī)r及大理巖,出露厚度183.80m,沿走向向東厚度略增大,產(chǎn)狀總體南傾,傾角52°~80°。其間侵入較多輝綠玢巖脈及閃長玢巖脈。東部被第四系覆蓋,出露較差,見圖2。
圖2 伊開哈仁郭鐵礦區(qū)地質(zhì)圖
2.1 地層、巖性
礦區(qū)地層為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組,巖性為一套濱海相中基性火山熔巖為主,次為酸性火山熔巖夾少量火山碎屑巖、正常沉積巖的巖石組合,巖石化學(xué)類型屬陸內(nèi)拉斑玄武巖系列及鈣堿性系列??傮w走向為東西向,分布在伊開哈仁郭鐵礦點北部,巖性主要為安山巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、砂巖,局部夾少
2.2 構(gòu)造
礦區(qū)位于中天山鞏乃斯復(fù)向斜的南翼,褶皺發(fā)育,礦區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為軸向近東西的復(fù)向斜。向斜軸部為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第一段,出露于工區(qū)南部,兩翼依次為第二巖性段和第一巖性段,南翼主要為紫紅色礫巖,位于工區(qū)外圍。第一巖性段的北翼主要為安山巖,地層產(chǎn)狀總體北傾,傾角59°~83°,受向斜構(gòu)造影響,層間小褶皺構(gòu)造較發(fā)育。礦體附近主要為單斜地層,傾向總體向被,傾角由礦體向兩側(cè)由陡變緩,傾角75°~70°變?yōu)?5°~20°。
區(qū)內(nèi)發(fā)育南東-北西向斷裂,根據(jù)礦區(qū)蝕變帶形態(tài)及鉆孔特征推測礦床產(chǎn)于斷裂破碎帶中,受斷裂控制,形成控礦、賦礦構(gòu)造。
2.3 巖漿巖
礦區(qū)巖漿巖出露面積較大,巖性主要為輝綠玢巖及閃長巖脈。脈巖為成礦后期侵入,與成礦關(guān)系不大,但對礦體具一定破壞作用。主要侵入巖特征如下:
輝綠玢巖:分布在礦區(qū)西南部,灰綠色,輝綠結(jié)構(gòu),主要由板條狀斜長石及粒狀輝石組成。輝石大多蝕變?yōu)殛柶鹗?、綠簾石、綠泥石等。局部斜長石已鈉長石化。該類脈出露較多,一般寬3~10m,長30~50m,大者寬50~100m,長500~700m,侵入于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組地層中。
閃長巖脈:一般侵入于下石炭統(tǒng)地層中,規(guī)模較小,數(shù)量少,其時代晚于輝綠巖脈。
3.1 礦體特征
礦點由3條磁鐵礦體組成,分別為L1、L2、L3。其中L2規(guī)模較大,礦體全部裸露于地表,與圍巖界限清楚。礦體均向北傾,傾角64°~84°。L2為主礦體,總體呈脈狀,西大東小,礦體總長度122m,控制深度380m,礦體厚度3~10m,平均厚度5.18m。礦體總體走向97°,傾角47°~74°,上陡下緩。根據(jù)鉆孔施工情況及磁異常判斷,總體表現(xiàn)為礦體西部較厚,東部較薄,地表厚度大于深部厚度。根據(jù)工程分析結(jié)果,認為L2礦體單工程TFe品位最低36.66%(ZK002),最高為49.22%(TC001),平均品位43.06%,全礦體品位變化系數(shù)為24.13%,礦化連續(xù),品位變化均勻,總體表現(xiàn)為礦體上部較富,向下則變貧。沿礦體走向品位變化不明顯。
3.2 礦石特征
礦石類型:該礦點礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造與備戰(zhàn)鐵礦基本相同。按礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石類型可分為致密塊狀磁鐵礦、角礫狀磁鐵礦、細脈狀磁鐵礦。
(1)致密塊狀磁鐵礦:自形-它形粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由磁鐵礦組成。粒度0.03~1mm,含量75%~80%,磁鐵礦普遍被磁赤鐵礦替代,L2礦體主要為該類礦石。
(2)角礫狀磁鐵礦:半自形-它形粒狀變晶結(jié)構(gòu),角礫狀構(gòu)造。角礫主要為大理巖角礫,呈棱角狀或正方形,一般為1~2cm,磁鐵礦呈膠結(jié)物狀膠結(jié)大理巖角礫,L3礦體主要為該類礦石。
(3)細脈狀磁鐵礦:半自形-它形粒狀變晶結(jié)構(gòu),細脈浸染狀構(gòu)造。細脈由磁鐵礦晶粒聚集而成,脈寬一般1~3cm,多沿大理巖層理面或?qū)娱g裂隙產(chǎn)出,L1礦體主要為該類礦石,礦石品位較低。
結(jié)構(gòu)構(gòu)造:該礦床礦石結(jié)構(gòu)類型主要為自形、半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)。磁鐵礦呈-微細粒產(chǎn)出,黃鐵礦呈他形-半自形粒狀,集合體呈浸染狀或斑塊狀-細脈狀分布于磁鐵礦及矽卡巖礦物顆粒間。
礦石主要構(gòu)造類型為致密塊狀、浸染狀及角礫狀構(gòu)造。
礦物特征:該礦床主要有用金屬礦物為磁鐵礦,主要伴生金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦。脈石礦物常見的有透輝石、綠簾石等,并含少量陽起石、方解石等。磁鐵礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦多呈細脈狀具分帶現(xiàn)象,細脈一般充填于巖石裂隙中,脈寬2~10mm之間,細脈的中心為黃鐵礦,向外為磁黃鐵礦,最外部為磁鐵礦,三者之間界線清晰。
礦石中金屬礦物主要有磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等。非金屬礦物主要有:透輝石、綠簾石、鈣鐵石榴石、透閃石、纖閃石、電氣石、硅灰石。
L1礦體分布于大理巖之中,L2產(chǎn)于大理巖與輝綠玢巖接觸部位(大理巖邊部),L3礦體直接產(chǎn)于輝綠玢巖中,礦體全部裸露于地表,與圍巖界限清楚,礦體走向與次級斷裂走向一致,嚴格受小斷裂控制。
礦體以塊狀磁鐵礦為主,次為角礫狀磁鐵礦或細脈狀磁鐵礦,均為同一成因形成,即含礦熔漿直接充填貫入裂隙充填成礦,厚大者形成塊狀磁鐵礦,小者膠結(jié)大理巖角礫或沿大理巖呈細脈狀貫入,形成角礫狀、細脈狀磁鐵礦。
綜合分析該礦點成因類型為受構(gòu)造控制的礦漿貫入充填型磁鐵礦點,與備戰(zhàn)鐵礦的火山管道貫入類型相似。
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收稿:2015-07-15
10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.014