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新疆阿克陶縣孜洛依北磁鐵礦地質(zhì)特征

殷曉兵
(克州蔥嶺實(shí)業(yè)有限公司喀什844000）

1　區(qū)域地質(zhì)背景

1.1地層

區(qū)域地層出露較為齊全，自元古界至新生界均有出露。礦區(qū)鐵礦體賦存在元古界變質(zhì)巖系中。

礦區(qū)為元古界變質(zhì)巖分布區(qū)，巖性以片麻巖為主，地層走向近東西向，傾向北，傾角一般在45°~55°之間。根據(jù)主要巖性的不同，由下至上劃分為2個(gè)不同的巖性段，分述如下：

第一巖性段（Pt11）:分布于礦區(qū)南部，為礦區(qū)鐵礦體的含礦層位之一，巖性為灰-灰黑色黑云母斜長(zhǎng)片麻巖。

第二巖性段（Pt12）:分布于礦區(qū)中北部，為礦區(qū)鐵、銅礦體的含礦層位之一，巖性為灰色-淺灰綠色角閃黑云母斜長(zhǎng)片麻巖，巖層中局部夾有厚0.5~2.0 m，長(zhǎng)3~10 m的大理巖。也是找礦標(biāo)志地層。

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖原巖為砂巖、泥巖等碎屑巖，元古代時(shí)期區(qū)域廣泛發(fā)生了區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用，使原巖中的礦物重新組合，由于原巖物質(zhì)成分、變質(zhì)熱流體的溫度及組分的化學(xué)勢(shì)差異性，形成了礦區(qū)黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、角閃黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、大理巖等變質(zhì)巖石類型。

1.2構(gòu)造

1.2.1區(qū)域構(gòu)造

該區(qū)屬西昆侖褶皺區(qū)，塔什庫(kù)爾干復(fù)背斜北部，慕斯塔克隆起一帶區(qū)內(nèi)褶曲、小型褶皺斷層均很發(fā)育。地層走向很亂，多為NW-SE及NE-SW的變化。1.2.1.1克孜勒“S”型構(gòu)造

為一NWW-SEE方向長(zhǎng)達(dá)10余千米，組成巖層有片麻巖、片巖及大理巖，其中部為克孜勒鋰輝石礦附近，巖層傾向NE 30°～50°變化，在北西約2 km處，巖層轉(zhuǎn)變傾向北，轉(zhuǎn)入北西至國(guó)境線，東南在公路處可能受斷層破壞向東南延長(zhǎng)插入慕斯塔克峰東北側(cè)。區(qū)內(nèi)火成巖之侵入及鋰輝石礦的生成很大程度受這一構(gòu)造之控制。

1.2.1.2可可拉其魁爾“卷”型褶曲

在可可拉其魁爾以北巖層傾向N及NW。轉(zhuǎn)至西南受斷層破壞，巖層傾向南西，在可可拉其魁爾以巖層傾向南及SE，其中受剖分巖層錯(cuò)亂，構(gòu)成一半封閉的褶曲構(gòu)造。這一構(gòu)造形態(tài)相當(dāng)于李四光教授提出的旋卷構(gòu)造。

1.2.1.3慕斯塔克河向斜

軸向大致沿河谷NW-SE向，在河谷西南岸哈拉庫(kù)一帶巖層傾向北東，在其東北的烏魯特來克一帶，巖層傾向于南西，傾角40°～68°，兩翼為片麻巖及片巖組成，在其軸部斷續(xù)出露，石墨質(zhì)等片巖千枚巖系。其多為冰川堆積及河谷礫石層覆蓋。

1.2.1.4斷裂構(gòu)造

克孜勒至克孜勒大坂斷層;喀塔公路191 km至克孜勒北大斷層。1.2.2礦區(qū)構(gòu)造

本礦區(qū)為簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造，走向近東西向，傾向北，傾角45°~55°。斷裂構(gòu)造在詳查區(qū)東部見有1條長(zhǎng)約170 m，北部走向近南北向，向南走向漸變?yōu)楸蔽?南東向的左旋平移斷層，該斷層將礦體錯(cuò)斷15.7 m，對(duì)礦體有一定的破壞作用。

1.3巖漿巖

1.3.1區(qū)域巖漿巖分布

區(qū)域上巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)主要集中在海西期和印支期，巖性以酸性黑云母花崗巖為主。1.3.1.1海西期花崗巖（γ）

分布于克孜勒大坂之南-至國(guó)境線及北部考羊一帶。侵入方向?yàn)镹W-SE，一般呈長(zhǎng)條狀大片侵入體。巖體為花崗斜長(zhǎng)斑巖與灰白色黑云母花崗巖組成。

1.3.1.2印支期花崗巖（γ）

成不規(guī)則大巖基狀侵入元古界中深變質(zhì)巖中，侵入方向NE～SW。由于冰磧層巨厚，出露面積約千余平米。1.3.2礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)北東部出露巖漿巖體1處，巖體出露面積＞0.53 km2，巖石類型為華力西早期侵入的灰白色二長(zhǎng)花崗巖，中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖體內(nèi)及其與圍巖接觸帶附近均見有明顯的礦化蝕變現(xiàn)象。

1.4區(qū)域地球物理、化學(xué)特征

1.4.1區(qū)域地球物理

據(jù)該地區(qū)布格重力異常等值線平面圖的成果表明，該區(qū)屬于西昆侖-葉爾羌重力梯度帶的東側(cè)，重力異常值為-125～-200毫伽,異常值東高西低。

礦區(qū)磁異常特點(diǎn):2007年委托四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院完成了礦區(qū)磁法測(cè)量工作，從孜洛依鐵礦平面等值線圖可看出：測(cè)區(qū)磁場(chǎng)總體走向?yàn)楸蔽飨?，以正磁?chǎng)為主，磁場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)較低；局部在正磁場(chǎng)疊加強(qiáng)度高正磁異常，伴有負(fù)磁異常分布，變化大，反映這些地段分布的巖石內(nèi)含磁性物質(zhì)相對(duì)豐富，局部鐵磁性物質(zhì)有富集成礦的可能。在整個(gè)測(cè)區(qū)共圈定5個(gè)磁異常，分別編為C1、C2、C3、C4、C5。

1.4.2區(qū)域地球化學(xué)特征

區(qū)域以富集親硫、親氧及礦化劑元素為特征。其中Cu、Pb、Zn的濃度克拉克值分別為3.18、16.9、4.14，B可達(dá)9.35，說明這些元素的豐度值高,物質(zhì)來源豐富,對(duì)形成相應(yīng)的礦產(chǎn)有利。Cu、Pb、Zn主要富集于克孜勒陶組、卡拉巴西塔克組、和什拉甫組，以卡拉巴西塔克組富集程度最高，Cu、Pb、Zn的濃度克拉克值分別為8.1、94.5、37.0。

該區(qū)Cu、Pb、Zn、Ag、S元素不僅在基巖中豐度值較高，同時(shí)在水系沉積物中也相對(duì)較高。

2　孜洛依北磁鐵礦地質(zhì)特征

2.1礦體特征

通過地表槽探和深部鉆探工程控制，詳查區(qū)目前共發(fā)現(xiàn)鐵礦體23條，主要礦體有3條，編號(hào)分別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。各礦體含礦巖性為黑云母斜長(zhǎng)片麻巖，礦體頂?shù)装鍑鷰r為含磁鐵礦的黑云母斜長(zhǎng)片麻巖。各礦體礦石礦物以磁鐵礦為主，磁鐵礦粒度一般在0.5~1.5 mm之間，赤鐵礦、褐鐵礦等其它鐵礦物較少，礦石主要為浸染狀，部分為塊狀構(gòu)造，礦石地表氧化程度低。各礦體特征如下：

2.1.1Ⅱ號(hào)礦體特征

位于詳查區(qū)西部，呈近東西向似層狀產(chǎn)出，礦體東部轉(zhuǎn)為南東向，礦體頂?shù)装鍑鷰r均為灰-灰黑色含磁鐵礦黑云母斜長(zhǎng)片麻巖，礦體傾向339°~20°，傾角一般在47°~54°之間。

在該礦體上沿走向按80~270 m不等間距施工了7條地表槽探工程，見礦工程6條，地表槽探工程控制礦體長(zhǎng)924 m；深部沿走向按200 m左右間距施工了4個(gè)鉆探工程，控制礦體斜深83~247 m。地表槽探及深部鉆探工程均控制到了可供開發(fā)利用的磁鐵礦體。

地表槽探工程控制礦體真厚度1.48~18.64 m，平均真厚度10.01 m,礦體厚度變化系數(shù)72.64%，礦體形態(tài)中等；單工程礦體全鐵平均品位25.80×10-2~40.20× 10-2，礦體全鐵平均品位37.18×10-2，礦體品位變化系數(shù)20.70%，礦體有用組分分布均勻；深部鉆探工程控制礦體真厚度3.34~24.43 m，平均真厚度10.52 m,礦體厚度變化系數(shù)114.59%，礦體形態(tài)復(fù)雜；單工程礦體全鐵平均品位29.79×10-2~40.44×10-2，礦體全鐵平均品位37.06×10-2，礦體品位變化系數(shù)20.30%，礦體有用組分分布均勻。

另在地表槽探TC7和深部鉆探ZK5中還控制了1條低品位鐵礦體，礦體真厚度3.77~5.80 m，平均真厚度4.79 m,礦體厚度變化系數(shù)30.00%，礦體形態(tài)簡(jiǎn)單；單工程礦體全鐵平均品位22.07×10-2~22.30×10-2，礦體全鐵平均品位22.21×10- 2，礦體品位變化系數(shù)17.67%，礦體有用組分分布均勻。該礦體各見礦工程中礦體特征統(tǒng)計(jì)見表1。

2.1.2Ⅲ號(hào)礦體特征

位于詳查區(qū)東部，呈北東-南西向似層狀產(chǎn)出，礦體東部厚大，礦體頂?shù)装鍑鷰r均為灰-灰黑色含磁鐵礦黑云母斜長(zhǎng)片麻巖，礦體傾向319°~357°，傾角一般在47°~52°。

在該礦體上沿走向按100 m間距施工了6條地表槽探工程，見礦工程5條，地表槽探工程控制礦體長(zhǎng)440 m；深部沿走向按100 m左右間距施工了3個(gè)鉆探工程，控制礦體斜深135~208 m。地表槽探及深部鉆探工程均控制到了可供開發(fā)利用的磁鐵礦體。

地表槽探工程控制礦體真厚度7.20~113.65 m，平均真厚度34.24 m,礦體厚度變化系數(shù)133.22%，礦體形態(tài)復(fù)雜；單工程礦體全鐵平均品位31.83×10-2~ 38.00×10-2，礦體全鐵平均品位36.28×10-2，礦體品位變化系數(shù)21.53%，礦體有用組分分布均勻；深部鉆探工程控制礦體真厚度10.16~31.63 m，平均真厚度18.54 m,礦體厚度變化系數(shù)61.92%，礦體形態(tài)中等；單工程礦體全鐵平均品位27.72×10-2~36.78×10-2，礦體全鐵平均品位31.27×10- 2，礦體品位變化系數(shù)28.98%，礦體有用組分分布均勻。該礦體各見礦工程中礦體特征統(tǒng)計(jì)見表2。

2.1.3Ⅳ號(hào)礦體特征

位于Ⅲ號(hào)礦體南部，二者相距90 m左右，礦體呈北東-南西向脈狀產(chǎn)出，礦體頂?shù)装鍑鷰r均為灰-灰黑色含磁鐵礦黑云母斜長(zhǎng)片麻巖，礦體傾向298°~ 340°，傾角一般在46°~48°。

在該礦體上沿走向按100 m間距施工了2條地表槽探工程，見礦工程2條，地表槽探工程控制礦體長(zhǎng)144 m；深部施工了1個(gè)鉆探工程，控制礦體斜深282 m。地表槽探及深部鉆探工程均控制到了可供開發(fā)利用的磁鐵礦體。

地表槽探工程控制礦體真厚度3.76~8.22 m，平均真厚度5.99 m,礦體厚度變化系數(shù)52.65%，礦體形態(tài)中等；單工程礦體全鐵平均品位32.21×10-2~38.30× 10-2，礦體全鐵平均品位34.12×10-2，礦體品位變化系數(shù)32.19%，礦體有用組分分布均勻；深部鉆探工程控制礦體真厚度8.69 m；礦體全鐵平均品位33.77×10-2，礦體品位變化系數(shù)11.19%，礦體有用組分分布均勻。該礦體各見礦工程中礦體特征統(tǒng)計(jì)見表3。

表3?、籼?hào)礦體見礦工程礦體特征一覽表

2.1.4其它礦體

詳查區(qū)除上述3條主要礦體外，通過地表槽探和深部鉆探工程控制，還圈出了其它規(guī)模較小的鐵礦體20條，這些礦體多數(shù)由單工程控制，少數(shù)由1個(gè)地表槽探工程和深部1個(gè)鉆探工程控制，礦體的含礦巖性及礦體頂?shù)装鍑鷰r均為含磁鐵礦的黑云母斜長(zhǎng)片麻巖。各礦體特征見表4。

2.2礦石質(zhì)量

2.2.1礦物成分特征

礦石中共見礦物7種，其中礦石礦物主要有磁鐵礦，其次為鏡鐵礦，少量褐鐵礦、針鐵礦等；脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石及黑云母。

礦石中各礦物特征如下：

磁鐵礦：組成礦石的主要礦物，呈塊狀、細(xì)粒狀構(gòu)造，多成自形晶，結(jié)構(gòu)均一，致密堅(jiān)硬，銀灰色金屬光澤，粒度0.1~0.25 mm,具有較強(qiáng)的磁性。在近地表占礦石礦物總量的85%~90%,深部占礦石礦物總量95%以上。

表1　Ⅱ號(hào)礦體見礦工程礦體特征一覽表

表2?、筇?hào)礦體見礦工程礦體特征一覽表

表4　詳查區(qū)其它礦體特征一覽表

長(zhǎng)石：灰白色它形粒狀，粒徑一般0.2~0.4 mm，與石英密切共生，是礦石中另一主要非金屬礦物。

黑云母：灰黑色鱗片狀，粒度小，一般0.15~0.3mm。

2.2.2有益有害組分特征

礦區(qū)各礦體主要有用組分為鐵（TFe）。據(jù)化學(xué)樣品分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)，工業(yè)品位以上礦體單工程TFe平均品位多在30×10-2～40×10-2之間，低品位礦體單工程TFe平均品位多在22×10-2～25×10-2之間。TFe品位高低主要礦石構(gòu)造有關(guān)，浸染狀礦石TFe品位較低，品位一般在25×10-2~40×10-2之間；塊狀礦石品位相對(duì)較高，品位一般＞40×10-2。

從組合樣分析結(jié)果（表5）可以看出：礦區(qū)鐵礦石中伴生的有益組分元素的含量總體偏低，達(dá)不到綜合評(píng)價(jià)的要求。

由表6可以看出各礦體中SiO2、S、P等有害組分含量較低，均未超標(biāo)。

2.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

根據(jù)主要有用礦物的特征及分布，劃分礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造如下：

塊狀：磁鐵礦一般均具有這個(gè)構(gòu)造特點(diǎn)，具此種構(gòu)造的礦石均比較硬，不顯層理或?qū)蛹y，性脆，裂隙發(fā)育，礦物成分比較簡(jiǎn)單，為高品位礦石。

鱗片狀：為鏡鐵礦的構(gòu)造特點(diǎn)，礦石松軟具有滑感易風(fēng)化成碎片，礦物成分比較簡(jiǎn)單，在礦石含量較低。

細(xì)脈浸染狀：為貧礦的主要構(gòu)造，礦石以細(xì)脈浸染狀穿入于圍巖中，礦物成分比較復(fù)雜，特別是脈石礦物較多。

層狀、似層狀：磁鐵礦與脈石礦物黑云母、長(zhǎng)石以層狀、似層狀分布。

礦石的結(jié)構(gòu)：根據(jù)礦石的構(gòu)造可將其結(jié)構(gòu)分成致密狀、半致密狀及松軟狀等。塊狀即為致密結(jié)構(gòu)，細(xì)脈浸染狀為半致密結(jié)構(gòu)。

2.4礦石類型

礦石的自然類型：礦區(qū)礦石為磁鐵礦。

按礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分：塊狀及浸染狀礦石。

從工業(yè)利用途徑劃分：各礦體全鐵平均品位均＜50×10-2，屬需進(jìn)行選礦的磁鐵礦石；化學(xué)分析表明，礦石中ω（MFe）/ω（TFe）平均值為87.29%（多數(shù)界于72%~94%），個(gè)別樣品ω（MFe）/ω（TFe）>97%，因此礦石的工業(yè)類型屬磁性鐵礦石。

3　礦床成因及找礦標(biāo)志

表5　組合樣分析結(jié)果表

表6　礦石有害組分分析成果表　10-2

3.1礦床成因

該區(qū)鐵礦體均產(chǎn)于區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用形成的黑云母斜片麻巖中，受地層層位控制非常明顯，因此礦床成因可能屬沉積變質(zhì)型鐵礦。

主要依據(jù)如下：

⑴礦床位于西昆侖褶皺區(qū)，塔什庫(kù)爾干復(fù)背斜北部。元生代區(qū)域上廣泛沉積了含鐵的砂巖、泥巖等碎屑巖。

⑵鐵礦床產(chǎn)于深灰色黑云母斜片麻巖中，含鐵層位穩(wěn)定，礦體頂?shù)装鍑鷰r為含磁鐵礦的黑云母斜長(zhǎng)片麻巖，礦體與圍巖界線清楚，礦體沿走向及傾向厚度總體變化不大。

⑶鐵礦體礦石品位沿走向及傾向變化較穩(wěn)定。

⑷礦體圍巖均受區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用。

晚古生代海西運(yùn)動(dòng)在區(qū)域上表現(xiàn)十分強(qiáng)烈，不同巖石類型的巖漿巖大量侵入元古界地層中，含礦地層局部形成了一些小褶皺，同時(shí)也發(fā)生了變質(zhì)作用，受變質(zhì)作用的影響原巖中的礦物重新組合形成了黑云母斜片麻巖，鐵礦變?yōu)樽孕伟胱孕蔚募?xì)粒狀磁鐵礦，由于后來風(fēng)化作用使地表礦石中的磁鐵礦、鏡鐵礦沿晶面、解理面氧化為褐鐵礦。

變質(zhì)作用對(duì)成礦作用的控制，主要表現(xiàn)為溫度、壓力、變質(zhì)熱液等因素的變化而使原巖中的成礦元素活化運(yùn)移、交代、富集成礦。

3.2找礦標(biāo)志

⑴礦區(qū)下元古界中灰黑色黑云母斜片麻巖分布區(qū)是礦區(qū)尋找鐵礦的有利地段。

⑵鐵礦體上淺地表形成的鐵帽是良好的尋找鐵礦床的間接標(biāo)志。

4　結(jié)論

孜洛依北磁鐵礦是中等規(guī)模、變化性簡(jiǎn)單，以磁鐵礦為主的沉積變質(zhì)性鐵礦礦床，磁鐵礦為粗顆粒，礦體出露地表（風(fēng)化、冰積層覆蓋），礦石層狀、似層狀構(gòu)造為礦石的干選提供了依據(jù)。是一個(gè)易采、易選的優(yōu)質(zhì)礦床。

參考文獻(xiàn)

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[2]翟峪生.礦床學(xué).地質(zhì)出版社出版，2011.

收稿：2014-12-12

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.013