新疆若羌县万荣铁矿地质特征及成因探讨

2016-09-18刘众

西部探矿工程 2016年8期

关键词：万荣海相赤铁矿

刘　众

（新疆维吾尔自治区新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆乌鲁木齐830011）

新疆若羌县万荣铁矿地质特征及成因探讨

刘众*

（新疆维吾尔自治区新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆乌鲁木齐830011）

万荣铁矿产于阿尔金山大断裂与红柳沟—拉配泉断裂之间的早古生代褶皱带上。矿体呈豆荚状、透镜体及复杂透镜体状、似层状。沿矿化带尖灭再现，矿体受后期构造活动影响局部加富，为典型沉积变质型铁矿床。

万荣铁矿；沉积变质；地质特征

万荣铁矿位于阿尔金山大断裂与红柳沟—拉配泉断裂之间的早古生代褶皱带上［1］（见图1），属红柳沟—拉配泉金、铁、铜多金属成矿带。矿化一般见于该类褶皱有关的向斜核部。自2001年发现矿化线索后，结合地物化遥等手段，确定找矿靶区，并于2008年发现万荣铁矿。本文重点论述万荣铁矿地质特征，探讨矿床成因，总结控矿因素，以期对该区勘查找矿工作提供理论依据。

图1　阿尔金山地区构造纲要图

1　矿区地质特征

1.1地层

区内出露地层有：上石炭统英格布拉克组（C2y），上寒武统塔什不拉克组（∈3t1-1），主要含矿层位为寒武系塔什布拉克组第一岩性段第二亚段（∈3t1-2）：下部为灰色块状白云质灰岩夹玄武岩、铁质岩；中部灰—灰绿色钙质砂岩—粉砂岩夹砾岩、灰岩、铁质岩；上部为灰紫色砂岩、粉砂岩（见图2）。

1.2构造

矿区内断裂构造较为发育，主要为东西向展布，向西趋近集中收拢，向东较为发散（见图2）。其中东西向断裂是与阿尔金北坡深大断裂相平行的次级东西向断裂，是阿尔金北坡断裂带中的重要组成部分，也是矿区中主要分布的断裂构造。该断裂多呈平行分布，以高角度逆冲的压性和压扭性为主要特征［2］，控制着矿区地层、岩浆岩、变质岩的分布，具有多期次、多阶段活动的特点，持续时间较长。断裂以脆性变形为主，构造破碎带规模相对较大。

1.3侵入岩

区内侵入岩以中酸性侵入体为主，主要受工作区及其周围东西向断裂控制，均为近东西向，均为奥陶纪侵入岩。

1.4变质与变形

矿区中普遍发育程度较轻的区域变质作用，以较浅变质的白云岩、砂岩、粉砂岩、玄武岩为主，局部出现千枚岩、板岩、结晶灰岩。矿区内早期以塑性变形为主，见有矿物拉长、定向、韧性变形及糜棱岩、千糜岩等构造岩石。晚期以脆性变形为主，主要岩石类型为角砾岩、压碎岩、碎裂岩及挤压破碎带、断层泥等岩石。

1.5围岩蚀变

矿区中的围岩蚀变主要有磁铁矿化和赤铁矿化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、硅化（玉髓化）、碳酸岩化等蚀变。

图2　万荣铁矿区地质图

1.6地球物理特征

经1∶2000磁法测量，发现矿区存在规模较大磁异常（见图3），呈不规则椭圆状、条带状，近NEE向展布，异常东西长大于400m，南北宽150～300m。峰值为1819.4nT，实地验证，与矿体套合良好。

图3　万荣铁矿磁异常图

2　矿床地质特征

2.1矿体特征

矿体主要赋存于灰岩与玄武岩接触带上，局部赋存于砂岩地层中或为玄武岩中地层残留体，矿体形态上有豆荚状、透镜体及复杂透镜体状、似层状，富矿体呈透镜体状，主体部分厚大膨胀，沿矿化带尖灭再现，矿体受后期构造活动影响局部加富，整体形态遭到破坏，形成大小不等、贫富不一的一系列矿体群，矿体的总体方位呈东西向，倾向朝南为主，倾角65°～85°，局部由于重力垮塌，倾向朝北，其中万荣矿区中Ⅱ，白尖山矿区Ⅰ5，Ⅱ4矿体规模较大，其它规模较小。

（1）白尖山铁矿区。Ⅰ5号白尖山矿区主矿体，矿体为独立小山，透镜体状，走向长36m，可见出露宽65m，出露高差53m。矿体倾向170°，倾角75°，下盘与灰绿色块状玄武岩呈断层接触，上盘岩性为灰色细砂岩、粉砂岩，磁铁矿呈细粒状、纹层条带状分布，边部可见磁铁石英砂岩，矿体磁性有中心向两侧减弱，矿体中夹有3条1m宽的灰褐色细晶岩脉。TFe含量20.30%～38.10%，mFe含量10.75%～33.95%。

Ⅱ4号白尖山矿区主矿体，矿体为独立小山，透镜体状，地表长80m，宽19m，出露高差89m，矿体倾向176°，倾角73°，下盘岩性为灰色钙质粉砂岩、钙质含砾砂岩及浅灰绿色细粒石英砂岩，上盘岩性为灰绿—灰褐色细粒石英砂岩、薄层状钙泥质粉砂岩。磁铁矿呈细粒状、纹层条带状分布。TFe含量30.10%～42.70%，mFe含量28.00%～37.15%。

（2）万荣铁矿区。Ⅱ矿体走向长458.62m，宽3.0～33.0m，平均宽5.45m。矿体南倾，倾向185°～190°，倾角61°～71°。底板围岩为深灰色块状白云质灰岩，顶板围岩为灰色片理化细粒岩屑砂岩，含矿岩石为深褐—灰黑色磁铁矿石英砂岩。矿体TFe含量35.45%～41.20%，mFe含量12.90%～25.70%。

2.2矿石特征

矿石矿物由磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿组成，脉石矿物主要由石英组成，其次为绿泥石、绢云母组成。磁铁矿为主要的矿石矿物，多呈灰色微带棕色反射色，反射率较低，以半自形粒状、微粒状为主，粒径较细，多在0.06～0.7mm之间，大致聚为条带平行分布，局部较密集或稠密浸染状分布。矿石中赤铁矿分布相对较少，多显棕色内反射，细纤维状、鳞片状，粒径0.05～0.2mm，密集平行定向分布，局部呈网脉状矿石碎裂隙内。褐铁矿多存在于地表氧化带，分布于原生矿物的表面、裂隙中。

2.3矿石结构构造及矿物生成顺序

铁矿石以浸染状（稠密或稀疏）和条带状为主、部分呈块状构造，显微粒状变晶结构。铁矿物的生成顺序主要为：早期海底铁质沉积（火山—同生沉积）—赤铁矿、磁铁矿（似层状、细脉状）叠加或变形—假象赤铁矿（含磁性）—赤、褐铁矿。

3　矿床成因探讨

万荣铁矿床是产于阿尔金山元古代地槽褶皱带中，含矿地层为上寒武统塔什不拉克组（∈3t），铁矿体赋存于由火山碎屑岩—碳酸盐岩—熔岩（中基性—中酸性火山岩）组成的一套含矿的海相火山—沉积岩建造中，上寒武统塔什不拉克组第一岩性段第二亚段（∈3t1-2），当时沉积原岩可能为细碎屑岩、碎屑岩和碳酸岩夹火山熔岩（中基性—中酸性火山岩），富铁质、富硅质的火山沉积碎屑岩是矿质的主要来源，其上为条带状的碳酸盐岩（白云岩），下为厚层碎屑岩（砂岩、粉砂岩夹白云岩）。铁矿体常呈层状、似层状、透镜状，豆荚状，常呈平行状的成层、成群及成带出现。矿石构造主要有浸染状、纹层—条带状及块状构造等。矿石矿物主要为磁铁矿，次为赤铁矿、假象赤铁矿，少量为褐铁矿和硫化矿物。脉石矿物有石英、碳酸盐岩矿物等。实地观察中发现存在较多东西走向条带状的玄武岩，这些玄武岩铁质成分含量较高，具有不同程度的弱磁性，因此推测铁矿是由海相火山岩多次间歇性喷发形成，以玄武岩喷发为主［3-4］，成矿位置为上寒武统塔什不拉克组第一岩性段第二亚段（∈3t1-2）海底火山喷发中心附近，铁矿的物质来源与火山喷发密切相关，经过搬运在距火山口一定范围的地方沉积成矿，形成了海相火山—沉积型铁矿。在后期经历大范围区域变质及断裂改造过程，变形变质使岩石再次增温增压发生塑性变形，同时又使原已形成的贫铁矿进一步品位富集和形态改造［5］，形成了目前这样具有构造变形的海相火山—沉积变质型铁矿。