樓錦花,李朝旭,李 靜,呂亞林,劉 瑛
(1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局 地球化學勘查與海洋地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇 南京 210007;2.鎮(zhèn)江市國土資源局京口分局,江蘇 鎮(zhèn)江 212003)
礦床位于天山山系的中段及南坡,大地構(gòu)造單元屬天山地槽褶皺系的天山中段—天山褶皺帶。此區(qū)域的代表性構(gòu)造特征為線狀褶皺,且平行排列。褶皺構(gòu)造基本從西往東方向逐漸開闊[1]。區(qū)域上,斷裂構(gòu)造亦較發(fā)育,其走向基本與褶皺軸向相一致,且斷裂面傾角普遍較高。區(qū)域范圍內(nèi)侵入巖多沿斷裂帶展布(圖1)。區(qū)域內(nèi)分布著較豐富的鐵、金、銅、鉛鋅、煤、菱鎂礦等礦產(chǎn),尤以鐵礦床(點)分布較多[2]。
二十世紀五十年代以前,本區(qū)域工作程度較低,僅有少數(shù)中外學者做過少量路線地質(zhì)調(diào)查。此后,部分工作單位陸續(xù)開展了不同比例尺的地質(zhì)、物探等工作,對區(qū)域地質(zhì)特征及成礦規(guī)律有了一定的認識[3]。
圖1 區(qū)域地質(zhì)略圖(據(jù)新疆地質(zhì)局三大隊,1976修改)
志留系上統(tǒng)阿河布拉克組(S3ab)是區(qū)內(nèi)出露的主要地層,主要由凝灰質(zhì)礫巖、千枚巖組成,亦有少量大理巖、石英粉砂巖等[4]。礦區(qū)范圍內(nèi)地層較單一,以阿河布拉克組為主,主要出露于礦區(qū)北部及北西部范圍內(nèi),巖性以硅化粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖為主,常見有大理巖及褐鐵礦化的千枚巖出露于礦體與巖體接觸部位。礦區(qū)中部出露以千枚巖為主。礦區(qū)山間溝谷之中有少量第四系覆蓋,主要為砂礫、鹽類及少量石膏。
礦區(qū)構(gòu)造以單斜構(gòu)造為主,南部出露大片侵入巖,西北部出露地層。地層圍繞巖體產(chǎn)出,其產(chǎn)狀受巖體邊部形態(tài)控制,走向基本近東西向,略呈弧形,傾角30°~40°,局部受斷裂影響達60°~70°,越近巖體邊部,地層傾角越陡。
礦區(qū)內(nèi)發(fā)育一條北西走向、傾向南東、傾角70°左右的斷裂。沿其兩側(cè),褐鐵礦化極發(fā)育,且其產(chǎn)狀與斷裂及礦體產(chǎn)狀一致。斷裂的產(chǎn)狀與礦體產(chǎn)狀基本一致,推斷此斷裂是本礦床的主要容控礦斷裂。另有一組同走向的石英脈發(fā)育于斷裂及其附近,也與本礦體的形成有較大關(guān)系。
礦區(qū)南部出露大片花崗閃長巖,其巖體接觸帶是主要的賦礦部位。巖體規(guī)模較大,是區(qū)域上大片花崗閃長巖的一部分[5](圖2)。
礦區(qū)內(nèi)發(fā)育以中基性巖脈、石英脈及酸性巖脈為主的脈巖。中基性巖脈主要巖性有安山玢巖、石英閃長巖、閃長玢巖等,分布于侵入體和地層中。根據(jù)其產(chǎn)狀不同,基本可分為兩組,一組近東西向(70°~80°),另一組近南北向(170°~180°)。長度一般30m~800m,寬度一般30cm~600cm。在巖體及地層中均分布有石英脈,規(guī)模差異不大,長一般120m~170m,寬一般1m~2.5m;根據(jù)其走向亦可分為兩組,一組近北西向(300°~320°),另一組近北東向(34°~45°)。
圖2 P-0號勘探線剖面圖(據(jù)新疆有色礦業(yè)技術(shù)有限公司,2008修改)
本礦床主要發(fā)育有三條礦(化)體,礦體地表形態(tài)簡單,礦化類型較單一。本文將三個礦(化)體分別編號為Ⅰ號礦體、Ⅱ號礦體和Ⅲ號礦化體。由于受侵入巖的邊界所控制,三條礦(化)體走向各不相同。Ⅰ號礦體規(guī)模最大,地表出露長約200m,寬約2m~9m,走向北北西,傾向南南東,傾角70°左右,礦體呈長透鏡狀、脈狀;規(guī)模次之的Ⅱ號礦體,地表出露長約150m,寬約2m~5m,走向南東,傾向南西,傾角73°左右,呈似層狀、脈狀;Ⅲ號礦化體規(guī)模最小,地表出露長約76m,寬約1m~2m,走向南東,傾向南西,傾角60°左右,呈似層狀、脈狀。
礦體地表及淺部基本上無氧化鐵礦,均為原生磁鐵礦體,僅在局部地表見有部分氧化鐵礦,呈褐紅色、褐色、姜黃色;具塊狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、殘余構(gòu)造;主要由褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、鈣鐵輝石、石英等組成,次要礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、長石、透閃石等。氧化深度在1~5m左右。
鐵質(zhì)大理巖、含磁鐵變質(zhì)砂巖是礦體圍巖的主要成分。由于三個礦(化)體產(chǎn)狀較穩(wěn)定,形態(tài)簡單,且含夾石少,因而圍巖與礦體的界線清晰易辨。圍巖產(chǎn)狀與礦體產(chǎn)狀具有一致性。夾石在礦體內(nèi)部分布少且零星,與礦體間邊界清晰,未對礦體的連續(xù)性產(chǎn)生影響。
礦石礦物主要為磁鐵礦,另有少量磁鐵礦~磁赤鐵礦、褐鐵礦及黃鐵礦,均以單礦物形式產(chǎn)出。脈石礦物有少量的角閃石、透閃石、方解石、斜長石和石英。
礦石中常見的結(jié)構(gòu)有半自形—它形細粒狀、粗粒狀結(jié)構(gòu)。當赤鐵礦交代磁鐵礦尚保留磁鐵礦晶形時形成假象結(jié)構(gòu);赤鐵礦沿磁鐵礦顆粒間同邊交代或沿磁鐵礦解理交代形成網(wǎng)脈狀及次生邊結(jié)構(gòu),局部因受動力作用形成壓碎結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造以塊狀、次塊狀為主,次為條帶狀、(稠密)浸染狀、脈狀。塊狀礦石較條紋條帶狀、浸染狀礦石品位高。
鐵礦石中磁鐵礦和磁赤鐵礦總含量約占15%~90%。磁鐵礦以它形-自形粒狀結(jié)構(gòu)為主,粒徑多介于0.05mm~2mm之間,常以不規(guī)則集合體的形式呈塊狀、團塊狀或浸染狀、脈狀產(chǎn)出。磁鐵礦常見被赤鐵礦交代,一般較輕,強烈者達50%,從而形成板狀、片狀、不規(guī)則殘留狀磁赤鐵礦;礦石具較強的磁性。
礦石中可利用的有益組份是鐵,其次為銅。有害組份有硫、磷和二氧化硅等。礦體TFe平均品位為24%~46%,多數(shù)在35%左右。SFe平均品位21%~43%,比TFe低1%~3%。據(jù)組合樣礦石全分析數(shù)據(jù)計算,TFe/FeO小于2.7,多數(shù)在2.4以下,為強磁性磁鐵礦石。
礦石質(zhì)量總體評論較好。由于礦石為強磁性鐵礦石,礦體又出露地表,因此是易采、易選、易冶的礦石。
本區(qū)在早志留世沉積形成志留系上統(tǒng)阿河布拉克組(S3ab)地層,本組地層中含火山巖(局部變質(zhì)為磁鐵鈣鐵輝石巖等)、火山碎屑巖(變質(zhì)為千枚巖等)和碳酸鹽巖(變質(zhì)為大理巖),是區(qū)域含礦層,也是本礦床的主要含礦層位。
早志留世海底火山噴流作用,為本礦床的形成提供了充分的物質(zhì)來源。而后期被含鐵中酸性巖漿侵入,在巖漿巖與圍巖接觸部位,形成矽卡巖,對已形成的沉積鐵礦層的礦質(zhì)進行了富集疊加。
本礦床產(chǎn)于陸內(nèi)裂谷盆地,嚴格受志留系上統(tǒng)阿河布拉克組(S3ab)層位控制,賦礦巖性主要為大理巖,據(jù)此推斷本礦床受噴流沉積成礦作用而形成。
由于粗粒磁鐵礦細脈、粗粒鈣鐵輝石磁鐵礦細脈和硫化物細脈發(fā)育于本礦床的礦體中,又局部有斜交穿插和圍巖捕擄體,說明本礦床是經(jīng)后生成礦作用形成的;粗粒磁鐵礦(粒徑0.2mm~2mm)常呈脈狀、角礫狀或浸染狀,自形程度較好,分布在礦石裂隙及附近,形成時間應(yīng)屬后期,相對較晚,與粗粒鈣鐵輝石、粗粒鈣鐵榴石、硫化物同時期形成。此類與第二世代礦化和矽卡巖化作用有關(guān)的成礦熱液可能來源于花崗巖。因此認為本礦床形成于巖漿熱液疊加富集成礦作用。
通過以上分析,認為本礦床成因類型應(yīng)屬噴流沉積—巖漿熱液疊加富集型。
[1]新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.1982.中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)部地質(zhì)專報—區(qū)域地質(zhì)第32號新疆維吾爾自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[R].北京:地質(zhì)出版社.
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