安啟鈺
(新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘察開發(fā)局第二區(qū)域地質調查大隊,新疆 昌吉 831100)
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)。
區(qū)內出露的主要地層有:元古界(Pt)、奧陶一志留系(0-S)、志留一泥盆系木吉群(S-D)mji和第四系(Q)。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、塔什庫爾大斷裂。區(qū)內巖漿巖分布廣泛,主要有:華力西早期(y41)的侵入巖,巖性為片麻狀黑云斜長花崗巖;燕山期侵入巖y25),巖性為黑云母石英閃長巖和黑云母斜長花崗巖組成。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、細晶巖、石英閃長巖及輝綠巖脈等[1,2]。
礦區(qū)內出露地層為奧陶-志留系下亞組和第四系維積物。
(1)奧陶-志留系下亞組(O-S),根據(jù)礦區(qū)巖性特征,各巖性段呈連續(xù)沉淀接觸狀態(tài),從南向北共分為3個巖性段。
第一巖性段(O-S)11:該礦段主要以灰-灰黑色黑云母石英片巖為主,夾雜灰色二云母石英片巖、黃褐色白云母片巖兩部分。
第二巖性段(O-S)12:該礦段主要以灰白色含石英含白云母大理巖為主,分布于礦區(qū)中部,巖層產狀變化較大,總體呈大透鏡體狀,該巖性段沿東西走向,兩側厚度逐漸變薄,礦體厚度大于254.71米,包括切列克其鐵礦1、Ⅳ、V、Ⅵ號脈群。
第三巖性段(O-S)13:該巖性段以黑云母石英片巖為主,分布于礦區(qū)西北部,夾雜白云母石英片巖和二云母石英片巖。
(2)第四系(Q)礦區(qū)內第四系有上更新統(tǒng)冰磧、洪積物(O。1~l)和全新統(tǒng)沖洪積物(OPl),分布于各溝谷及其兩側。
構造礦區(qū)大地構造屬南昆侖向斜褶皺帶,位于沙里闊勒復背斜次一級之阿克貝利背斜的北翼,塔什庫爾干大斷裂與紅其拉甫一克勒青大斷裂之間。區(qū)域上構造復雜,但在礦區(qū)范圍內卻很簡單,礦區(qū)地層呈單斜層,沒有褶皺,斷裂亦不發(fā)育。礦層中沒有斷層,但有層間滑動,滑動規(guī)模均很小,對礦層無明顯破壞作用。在巖層和礦層中,節(jié)理、裂隙不發(fā)育。
巖漿巖礦區(qū)內出露的巖漿巖主要為燕山期的黑云母斜長花崗巖(y13),伴隨著巖漿活動,礦區(qū)內發(fā)育有相應的脈巖,主要為石英閃長巖脈等中酸性巖脈,一般規(guī)模不大,呈順層或穿層貫入于變質巖及菱鐵礦層中。
鐵礦區(qū)巖層所出現(xiàn)的變質作用,會使得原巖出現(xiàn)因為碳酸鹽作用而導致的大范圍碎屑,變質巖原巖的主要成分是碳酸鹽,通過地質作用后,庫臺巖體通過區(qū)域動力逐漸侵入出現(xiàn)大范圍變質。該變質巖,圍巖腐蝕質變在鐵礦區(qū)并不突出,以單項變質的綠色巖相為主,多見綠泥石、絹云母、硅單質、菱鐵礦以及碳酸鹽主要的腐蝕化,且以菱鐵礦和硅單質對鐵礦的影響明顯。
(3)礦體規(guī)模、形態(tài):礦區(qū)內發(fā)現(xiàn)2個礦體(I、IⅡ號礦體)。I號礦體共圈定10條礦脈,其中I-5、I-8號礦脈規(guī)模較大。Ⅱ號礦體由2條礦脈組成,其中Ⅱ-2號礦脈規(guī)模較大。
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:I-5號礦脈:礦脈長900m,呈似層狀,礦脈產狀350°-30°,∠45°-58°,是I號礦體中規(guī)模最大的礦脈,該礦脈走向上厚度變化大,形態(tài)復雜,礦脈向深部有厚度變薄、品位變低趨勢。礦脈平均真厚度14.29m,單工程TFe平均品位33.49%~46.89%,礦脈TFe平均品位40.95%。
I-8號礦脈:礦脈長600m。呈似層狀,礦脈產狀345°-5°,∠35-50°。礦脈形態(tài)較為復雜,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13.09m,單工程TFe平均品位為30.81%-46.44%,礦脈TFe平均品位40.17%。
圖1 契列克其鐵礦礦區(qū)地質簡圖
(1)地質環(huán)境控制礦石的影響。地質環(huán)境與礦區(qū)內環(huán)境在構造類型上位于西昆侖褶皺帶西側,接壤木斯山褶皺帶和塔什庫爾干褶皺帶。該鐵礦區(qū)在古生界時代經歷了漫長的沉降,逐漸出現(xiàn)淺海盆地地貌特征,包含著非常多的含鐵量高的礦石運輸?shù)綔\海海盆區(qū),加之淺海海盆當中遍布各種碎屑巖石和碳酸鹽,導致海盆區(qū)出現(xiàn)持續(xù)性海潮漲退情況,在漫長的時間中逐漸形成菱鐵礦。
菱鐵礦的形成還與巖漿巖的作用有關,巖漿巖以侵入巖和噴出巖為主,對菱鐵礦的形成均出現(xiàn)了不同的作用。原生沉積的菱鐵礦形成表現(xiàn)有兩點,一是由于噴出巖的作用,使得尚未變質的碎屑巖和火山巖共同作用,導致礦區(qū)菱鐵礦中的鐵充分作用,進一步發(fā)展成填充系礦石,二是因為巖漿巖在形成過程中出現(xiàn)的大量巖漿使得菱鐵礦中的鐵進一步發(fā)展成次生礦石,且這一猜測已通過考察得以驗證。礦區(qū)礦脈經過巖漿液的高溫作用,形成了高質量礦石,且對比性強烈,至今扔較好的保存。
在礦石形成過程中,礦石區(qū)的變質作用和礦脈區(qū)域性變質的共同作用下,使得原生沉積的菱鐵礦逐漸發(fā)生變化,形成重結晶,且隨著時間變化,在形成菱鐵礦的時間段內,同步沉積的其他礦石以及礦土和碳酸鹽系逐漸反應,形成了白云母、石墨等成分。礦區(qū)經過長期變質,導致區(qū)域內出現(xiàn)與圍巖石相同的褶皺帶,在礦石內部不斷移動,致使變質作用影響進一步擴大,最終形成質量穩(wěn)定的巖石礦區(qū)。
(2)經搬運作用形成的礦石。礦石的形成經歷了漫長的時期,在逐漸的沉積過程中慢慢形成了海盆地形,這其中含有大量的淺海系碎屑巖以及碳酸鹽系成分,再經過漫長的時間以及各種自然環(huán)境變遷,逐漸形成了菱鐵礦礦石。鐵礦的主要成分鐵在形成時,與懸層膠體和碳酸鹽系、泥沙共同沉淀,經過時間的演練,形成了成分穩(wěn)定的鐵礦礦石。雖然鐵礦石成分穩(wěn)定,但環(huán)境的作用并非一成不變,淺海海盆海水的漲熄與海底地貌的變化使得礦石逐漸出現(xiàn)分層,再經由巖漿液的高溫作用和流動作用,導致區(qū)域內巖石分布均勻。再經過一定時間作用,各種礦石不斷變化,出現(xiàn)結晶,保證了區(qū)域內地形地貌的穩(wěn)定存在。綜上所述,契列克其鐵礦礦床的形成主要依靠沉積變質作用。
巖石成分標準:鐵礦石表層出現(xiàn)的褐色礦石是菱鐵礦存在的重要依據(jù),可依據(jù)此尋找沉積菱鐵礦。
巖石分層標準:礦石的產生來源于碳酸鹽和碎屑巖及其他泥砂等的共同作用,也就是說碳酸鹽并非百分百的單一成分,而是包括沉積碳酸鹽在內的包括泥砂等的眾多成分共同作用。可根據(jù)這些特征尋找菱鐵礦礦脈。圍巖腐蝕變質標準:礦石區(qū)表層的圍巖腐蝕狀況明顯,腐蝕礦石種類較多,有矽卡巖石、高嶺土、綠泥石、磁鐵礦石、碳酸鹽系礦石、硅單質礦石等多種成分,其中,以矽卡巖石和磁鐵礦石為主要判別方式。地面特殊地質成分判斷標準:若該區(qū)域內出現(xiàn)大范圍矽卡巖石,且已與周圍風化嚴重的巖石形成鮮明的對比,就足以說明,該區(qū)域內存在大面積的菱鐵礦礦脈。除此之外,地面土壤顏色的差異性赤紅色也能表明該區(qū)域為礦脈區(qū)。借助外物探測標準:由于菱鐵礦具備很高的磁性,因此可利用磁鐵磁性探測器在地表進行細致探測。若該區(qū)域存在大量菱鐵礦,則地表的磁性要遠高于普通地區(qū),通過磁性強弱檢測礦石存在是現(xiàn)代技術的普遍運用,若礦石掩埋較深,則可使用緩慢感應測磁器進行檢測,尋找礦脈。
總而言之,契列克其礦區(qū)鐵礦化明顯,存在大范圍、高品質礦脈,對其他地質條件差的地區(qū)而言具有相當大的開發(fā)價值。