張 瓊,寧顯貴,李小龍
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(duì),新疆 昌吉 831100)
臺曼庫塔鐵礦位于天山山脈腹地,西天山伊連哈比爾尕山東段天山主峰—博羅霍洛山北坡—和靜縣古仁溝內(nèi),屬于阿吾拉勒(裂谷帶)Fe-Au-Cu-Pb-Zn 礦帶。該礦帶礦產(chǎn)豐富,西段以銅礦化以陸相火山巖型為主;東段以鐵、銅、金、多金屬礦為主,鐵礦類型主要為火山巖型和矽卡巖型,鐵礦主要礦床有查崗諾爾、式可布臺、松湖、智博、備戰(zhàn)等。銅礦有斑巖型和矽卡巖型,有松樹溝、玉西莫勒蓋達(dá)坂等。鉛鋅礦為火山巖型,有欠哈布代克等。本文從臺曼庫塔鐵礦礦床地質(zhì)特征入手,探討其礦床成因,總結(jié)找礦標(biāo)志,為該地區(qū)同類型礦產(chǎn)工作提供參考資料。
礦區(qū)大地構(gòu)造位于天山興蒙造山系—伊犁微板塊—阿吾拉勒晚古生代裂谷帶東部(圖1),該裂谷帶位于伊犁盆地中部,受尼勒克斷裂與那拉提北緣斷裂夾持,是在前震旦系陸殼基底上于石炭紀(jì)時開始拉伸,到二疊紀(jì)時形成的裂谷,堆積了巨厚的堿性系列雙峰式的陸相噴發(fā)。區(qū)域上出露地層由老到新有:古元古界中—深變質(zhì)系滹沱系溫泉巖群;中元古界中—深變質(zhì)巖系長城系珠瑪汗薩依巖組;上泥盆統(tǒng)艾爾肯組為碳酸鹽巖、陸源細(xì)碎屑巖夾中基性火山熔巖建造;下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組為火山巖和少量火山碎屑巖、正常沉積巖巖石組合;更—全新統(tǒng)為冰川堆積物。區(qū)域上巖漿侵入活動強(qiáng)烈,以中酸性侵入巖為主,發(fā)育元古—古生代侵入巖,主要發(fā)育青白口紀(jì)殼源片麻雜巖;晚泥盆世阿不達(dá)爾喬倫混源序列的石英閃長巖、英云閃長巖、二長花崗巖。石炭世殼幔源分為敦德郭勒混源序列、敦德艾肯混源序列和古仍郭勒混源序列,主要巖性依次為閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、鉀長花崗巖等。其中石炭紀(jì)為侵入巖發(fā)育的鼎盛時期。西天山構(gòu)造演化復(fù)雜,經(jīng)歷了古—中元古代泛大陸增生與裂解,新元古代Rodinia超大陸形成與裂解,早古生代進(jìn)入多塊體、多島洋演化階段。早石炭世由于南北天山洋盆的洋巖石圈向伊犁地塊下俯沖,在伊犁盆地廣泛發(fā)育火山巖,該套火山巖在盆地南北緣以鈣堿性為主,至晚石炭世天山洋盆關(guān)閉,西天山地區(qū)進(jìn)入陸內(nèi)演化階段。其中新元古代晚期至石炭紀(jì)古生代天山洋盆演化階段為西天山造山帶的主要形成階段,與各類成礦作用密切相關(guān)。區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜多樣,斷裂規(guī)模大小不一,以壓性、壓扭性逆斷層為主。尼勒克斷裂向南東延伸,與那拉提北緣斷裂相交,在區(qū)內(nèi)形成強(qiáng)烈褶皺構(gòu)造,規(guī)模較大的有夏格孜達(dá)坂-阿古伯日向斜和烏拉斯臺背形構(gòu)造。區(qū)域變質(zhì)巖系經(jīng)歷了多次大的區(qū)域性變質(zhì)作用,接觸交代變質(zhì)作用主要分布于較大侵入體的外接觸帶,表現(xiàn)為矽卡巖化,生成矽卡巖型礦床。區(qū)域性1∶50 萬地球化學(xué)揭示出本區(qū)多金屬成礦潛力大,1∶5萬區(qū)域性化探反映出該地區(qū)具有形成Cu、Au、Pb、Zn多金屬礦床區(qū)域背景條件,這一點(diǎn)與本區(qū)發(fā)現(xiàn)眾多的火山巖型銅礦點(diǎn)、熱液型金礦和鉛鋅礦的特征較為吻合。
圖1 臺曼庫塔鐵礦區(qū)地質(zhì)圖(a)西天山大地構(gòu)造造略圖(b)
礦區(qū)出露主要地層為石炭系下統(tǒng)大哈拉軍山組第三巖性段及第四系。石炭系下統(tǒng)大哈拉軍山組第三巖性段為一套濱海相以中基性、酸性火山熔巖夾少量碳酸鹽巖,地層總體向北傾斜,傾角一般65°~75°。按照巖性組合特征將其劃分為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三巖性段第一巖性層(C1d3-1)和第二巖性層(C1d3-2),二者呈整合接觸。第一巖性層地層總厚度1500m,主要巖性為玄武巖、安山巖、英安巖;第二巖性層地層總厚度為600m,主要巖性為灰?guī)r,巖石組分單一,具有矽卡巖化、大理巖化。其與礦區(qū)中部輝長巖巖體接觸帶上,形成矽卡巖化帶,磁鐵礦體主體賦存于矽卡巖帶中,部分礦體位于灰?guī)r中。第四系主要分布于山前盆地、山間凹地及溝谷中,為更—全新統(tǒng)冰川堆積物。
臺曼庫塔礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單,地層呈單斜形式出現(xiàn), 地層總體傾向310°,傾角一般65°~75°,巖石節(jié)理發(fā)育。
礦區(qū)侵入體巖體發(fā)育,早石炭世侵入巖敦德艾肯混源序列,以閃長巖、石英閃長巖、花崗巖為主,沿巖體和地層接觸帶矽卡巖、綠泥石化、綠簾石化明顯。部分巖體之間界線不清,被第四系覆蓋。
礦區(qū)共圈出6條磁鐵礦體,分別為L1~L6,其中L1、L4為主要礦體。
L1 礦體:地表礦體長度為155m,控制最大斜深100m。礦體賦存于矽卡巖中,頂?shù)装鍑鷰r均為輝長巖。礦體形態(tài)呈一向西側(cè)伏的脈狀,礦體總體走向91°,北傾,傾角70°~85°。礦體平均厚度6.04m,厚度變化系數(shù)為90.93%,厚度變化中等。TFe 平均品位為46.59%,品位變化系數(shù)為43.90%;mFe 平均品位為43.67%。
L4 礦體:礦體賦存于矽卡巖中,頂板圍巖為灰?guī)r,底板圍巖為花崗閃長斑巖。礦體呈透鏡狀分布,沿走向控制礦體長度120m。礦體總體走向90°,南傾,傾角62°。礦體厚3.66m,TFe 平均品位為25.25%,mFe 平均品位為17.22%。
礦物特征:礦石中主要金屬礦物有:磁鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦等。主要脈石礦物主要有鈣鐵石榴石、透輝石、硅灰石、綠簾石、電氣石、透閃石。
結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石結(jié)構(gòu)類型主要為自形、半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要為致密塊狀、浸染狀,另有少量脈狀磁鐵礦。
類型:按礦石自然類型分為致密塊狀磁鐵礦石、浸染狀磁鐵礦石、少量脈狀磁鐵礦石;按礦石工業(yè)類型分為磁性鐵礦石。
礦體主體賦存于矽卡巖帶中,部分礦體位于灰?guī)r中,其頂?shù)装鍑鷰r均為各類矽卡巖。主要有綠簾石矽卡巖和透輝石矽卡巖、黝簾石矽卡巖、硅灰石矽卡巖等,有一定分帶性。圍巖蝕變類型主要有矽卡巖化、碳酸鹽化、硅化、重晶石化、大理巖化、綠泥石化、綠簾石化。
礦區(qū)位于阿吾拉勒晚古生代裂谷帶,該裂谷帶形成的每一地質(zhì)時期活動,均伴隨有不同的構(gòu)造—巖漿熱液活動,為礦床的形成提供了豐富的礦物質(zhì)來源。本礦區(qū)礦體分布于輝長巖巖體、少量花崗閃長斑巖與灰?guī)r接觸帶矽卡巖帶中或灰?guī)r中,圍巖普遍遭受強(qiáng)烈的蝕變,愈近礦體,蝕變愈強(qiáng)烈,在礦體周圍明顯分布矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化等現(xiàn)象。礦床形成由早到晚可分為四期:矽卡巖期—早矽卡巖階段、晚矽卡巖階段;硫化物期—早期硫化物階段、晚期硫化物階段;碳酸鹽期和表生氧化期。
從區(qū)域地質(zhì)背景、成礦物質(zhì)來源、礦床地質(zhì)特征、礦體特征及已有的地質(zhì)資料成果分析,該礦床初步認(rèn)為其成因類型為接觸交代—熱液型鐵礦(矽卡巖型)。
該礦床找礦標(biāo)志總結(jié)如下:
(1)巖性標(biāo)志:礦區(qū)中廣泛發(fā)育的灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r等碳酸鹽巖為矽卡巖的形成提供充足的鈣質(zhì)來源。
(2)巖體標(biāo)志:礦區(qū)內(nèi)的花崗閃長斑巖提供了充足的汽水熱液,與碳酸鹽巖發(fā)生交代作用,形成矽卡巖,巖體與碳酸鹽巖的接觸帶是主要找礦標(biāo)志。
(3)物探標(biāo)志:備戰(zhàn)鐵礦、查崗諾爾鐵礦、式克布臺鐵礦等均位于北西向串珠狀的高磁異常上,每個礦床均對應(yīng)于一個獨(dú)立分布的磁異常邊部,具有等間距產(chǎn)出特征,因此物探磁異常是該礦區(qū)重要的、找礦標(biāo)志。