摘要:我国铁矿资源丰富,查明资源储量居世界第五位,而新疆是我国著名的矿产地带之一,查岗诺尔铁矿床规模在1亿吨左右,是一个大规模的磁铁矿床,因此,探究其地质特征及成矿机理显得十分必要,便于进一步指导该矿区的开采工作。
关键词:新疆;西天山;查岗诺尔铁矿床
近些年来,对查岗诺尔铁矿床的研究取得了较大进步,包括对矿区的地质特征、火山岩形成环境、铁矿沉淀机制、矽卡岩形成机制的研究。矿区内大哈拉军山组火山岩成分复杂,存在多次地质活动,其形成年龄在不同资料中存在不小的差距。运用Sm-Nd测定等多种先进技术,判断查岗诺尔铁矿床的成矿时代对于研究矿区矽卡岩的形成年代与形成机制、矽卡岩与铁矿的关系,确定矿区火山岩形成年龄与花岗岩的侵位时代有重要意义,对于进一步研究查岗诺尔铁矿床的成矿时代以及成矿规律提供大量有价值的信息。
一、成矿地质背景
研究区位于西天山中部,构造位置位于伊犁-伊塞克湖微板块北缘(图1)。在石炭纪期间,本区属岛孤带,分布有大面积的钙碱性火山岩套和钙碱性花岗岩。在二叠纪期间,本区及西延的阿吾拉勒地区出现了裂谷化过程,产生了数量较多的双峰式火山岩和A型花岗岩。
区域内的构造呈现期次多、格局复杂的特点。其中以断裂构造活动最为发育,次为褶皱构造。断裂构造以近北西向断裂带最为特征,其走向295°~310°,倾向北东,倾角63°~82°,断面呈直线或波状,断层破碎带宽数米至数十米;北东东断裂的规模较小,长一般1.5~3km,个别可至4~5km,倾向多为南东,倾角70°~85°,构造角砾岩发育,气液活动明显、蚀变强烈。
二、矿区地质特征
2.1地层特征
查岗诺尔铁矿区出露的地层绝大部分为石炭系上、下统火山碎屑岩,两者为断层接触关系。下石炭统大哈拉军山组以细粒、极细粒火山碎屑为主,上部出现少量粗屑,成层性好。熔岩成分在下部层位中以中基性为主,上部酸性岩较多。上石炭统伊什基里克组在矿区火山活动较前期强烈,火山碎屑多为角砾-集块级,且多见流纹斑岩等酸性熔岩出露,大多属近火山口爆发相,其间夹少量正常沉积的灰岩、凝灰砂岩、层凝灰岩等,属火山中心-喷发相。
2.2构造特征
矿区构造主要由下石炭统大哈拉军山组和上石炭统伊什基里克组所组成的火山穹隆和断裂构成,矿区构造基本形态除受区域性南北挤压应力的影响外,还受火山机构的制约。
2.3侵入岩
矿区侵入岩主要发育有海西中期的的侵入岩。海西中期次火山侵入杂岩,其规模一般较小,呈小岩株、岩枝、岩墙状,主要岩性为辉石闪长玢岩、闪长玢岩、石英闪长玢岩以及一些细晶闪长岩脉、闪斜煌斑岩脉、辉闪斜煌岩脉。
三、矿石特征
3.1 FeⅡ矿体
矿体贫矿大面积分布,个别地段可见品位较高铁矿体,但多为透镜状产出。FeⅡ矿体中TFe含量最高64.01%,最低28%,矿体TFe平均品位为40.88%,mFe平均品位为32.66%,主要杂质组分硫(0.723%)、二氧化硅(32.07%)含量较高,磷含量较低(0.020%)。
3.2 矿石磁性铁含量情况
矿区矿石中的矿物组成,主要组份为磁性铁。但矿石中磁性铁的含量变化较大,从整体来看,矿区中全铁与磁性铁呈正相关关系,磁性铁随着全铁的升高而增高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于矿石中硅酸铁的含量较高,故磁性铁的含量与全铁相差10-12%。
3.3 Fe Ⅰ矿体
FeⅠ矿体分布于东矿区,被矿区最大的两条南北向断裂F8与F10所挟持,平面上依石榴石-绿帘石-阳起石蚀变带呈向北西凸出北东-南西向环状分布。主矿体中段微向东南凸出并显著膨大,南端呈逐渐尖灭,北端被第四系所覆盖,南段明显凹向西北。矿体形态较规则。
(1)TFe量变化较大,在04-07线TFe的含量较高。而向南北两侧TFe的含量渐低,特别是在矿体南部随着矿体厚度的变窄。TFe的含量也出现了降低。矿区TFe品位变化系数16.42%,矿化均匀,品位变化连续。
(2)矿体中部TFe含量最高,但是沿矿体走向朝两端、沿矿体厚度方向朝顶、底板,TFe含量迅速减少。这与交代蚀变作用的强度变化基本一致。
(3)S品位与TFe品位呈不太明显正相关系。但也存在着铁高硫低,硫高铁低的现象。至于铁与硫之间的正相关系,主要是与矿石中黄铁矿的含量有关,含S高的地段也是黄铁矿、黄铜矿含量高的地段。含硫特高地段在041号勘探线。富矿中S含量较贫矿中为高。
四、矿床成因及成矿模式
4.1 矿床赋存于火山构造的特定部位
FeI 矿体的延伸,呈向北东凸出的环状分布,展示了铁矿体与古火山机构紧密相关。查岗诺尔铁矿产出的特征,火山环状裂隙及其与之复合的北东向或锥形向心断裂,火山岩相带间的层间破碎带,以及寄生于火山喷发中心旁侧的火山穹隆,或隐伏构造的所衍生的上部构造的虚脱带,是导矿和容矿构造的主要构造空间。
4.2 成矿过程经历了多次隐爆角砾岩化作用
查岗诺尔铁矿在矿浆阶段和热液阶段都经历了隐爆成矿过程。由此形成矿床现有的垂直分带;上部由角砾状和复角砾状矿石组成,下部由混染岩化磁铁矿体和局部叠加的角砾状矿石组成。
4.3 查岗诺尔铁矿母岩浆
(1)查岗诺尔矿体与安山岩紧密共生。通过岩石学和岩相学研究表明,磁铁矿化和安山岩关系密切,安山岩既是矿体的赋矿岩石也是矿源岩。
(2)矿石的稀土元素、微量元素特征和安山岩具有一致性,这也佐证了安山岩即为矿源岩这一观点。
(3)矿石和安山岩Pb 同位素数据在Pb 同位素比值图上共线。
(4)矿石的氧同位素数据范围和典型岩浆型矿床具有一致性。
(5)矿石的结构构造显示了主体为矿浆成因的特征。
结语
新疆西天山查岗诺尔铁矿是西天山矿带的代表性的矿床,研究矿区的地质构造,明确矿区的成矿时代,对于研究整个西天山矿带的地质特征、铁矿床成因、矿床的分布规律、成矿环境与条件等重要的地质科学问题有重要的学术价值。
参考文献
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[2]胡秀军,汪帮耀,张海军,刘铭峰,郭安校,魏梦元.新疆查岗诺尔铁矿地质特征及成矿期次划分[J].亚热带资源与环境学报,2010(05).
[3]夏换,陈根文,刘群,罗勇.西天山吐拉苏盆地大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造意义[J].大地构造与成矿学.2011(03).
论文作者:李向红
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/8
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