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摘要:且末旗那铁矿位于新疆且末县地区,本文对且末旗那铁矿进行系统的研究,主要对矿区地质特征、矿体地质特征、矿物组合等成矿环境及影响成矿环境的因素进行分析,且末旗那铁矿床属于沉积变质—改造型铁矿床。希望通过对该矿床研究,为以后该地区寻找类似铁矿提供依据及参考。
关键词:旗那铁矿;成矿地质条件;找矿标志
1.矿区地质概况
研究区地层属铁克里克阿尔金地层亚区,地层变形变质作用改造发育。区内地层主要为下元古界阿尔金岩群、下古生界构造混杂岩带、下侏罗统大煤沟组及第四系堆积物。
2.矿体地质特征
2.1矿体特征
矿区内1#及2#矿体为矿区主要矿体。
1#矿体产于矿区西北长沙沟蛇绿构造混杂岩带磁铁石英岩中,矿体形态为似层状、脉状产出,走向北东东或近东西向。长度约510m,矿体厚度最薄处1m,最后处18.21m,矿体平均厚度4.21m。品位较低,平均品位28.17%。
2#矿体出露于礦区东南的矽卡岩及含铁石英岩中。矽卡岩为炭质灰岩受中酸性岩浆岩交代变质而成。矿体呈透镜状、囊状,矿体地表呈面积性出露,面积近600m2。品位相对稍高,品位23.99%~34.13%,平均品位32.72%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石、块状赤铁矿,混合矿石,以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
2.2矿石质量
2.2.1矿石结构、构造
从地表矿体露头及工程揭露,矿石结构主要为它形粒状结构、鳞片—片状结构、胶状结构、显微鳞片状结构,不等粒结构。矿石构造主要有致密块状构造、块状构造、网脉状构造、稀疏浸染状构造、条带浸染状构造、炉渣状、蜂窝状等构造。
2.2.2矿石矿物成分
矿石矿物与脉石矿物呈交互状态产出。矿石矿物呈5mm~9mm宽条带,粒度0.1mm~0.3mm的磁铁矿、褐铁矿等矿物组成,少见菱铁矿。金属矿物主要以磁性铁为主,占90%以上。脉石矿物呈3mm~5mm宽条带状产出,粒度一般为0.05mm~0.1mm的石英、白云母等颗粒,合计占总体的40%左右。
2.2.3矿石的化学成分
矿石具有低SiO2、Al2O3、CaO、MgO的特点。经统计区内磁铁矿石化学分析TFe含量,条带状磁铁矿石,TFe平均品位约29.61%;块状磁铁矿石,TFe平均品位约30.32%;故判断该铁矿的矿石类型为“需选的贫铁矿石”矿石类型。
区内磁铁矿S含量为0.024%~2.13%,其中占90%的磁铁矿S含量≤0.30%;磁铁矿P含量为0.051%~0.53%,其中占94.3%的磁铁矿P含量≤0.25%。可以确定磁铁矿石含S、P有害物质较少。
2.3矿石类型
磁铁矿处于原地风化状态,并以机械物理风化为主。地表及探槽揭露矿层皆为原生带矿石。
2.3.1自然类型
按组成矿石的主要铁矿物划分为磁铁矿石;若按结构构造则为条带状、致密块状两类。
2.3.2工业类型
(1)区内磁铁矿石中造渣组分的比值均小于0.5,属于酸性矿石。(2)条带状铁矿石,ω(mFe)/ω(TFe)=95.13%≥85%,为磁性铁矿石。块状铁矿石,ω(mFe)/ω(TFe-siFesfFe-cFe)=97.10%≥85%,为磁性铁矿石。
2.4矿体围岩和夹石
矿体主要赋存于磁铁石英岩中,矿体围岩主要以灰绿色蚀变辉长岩为主。辉长岩多呈脉状、透镜状及囊状,紧密包裹矿体,与矿体渐变过渡;而在渐变过渡带中常发育黄褐色蚀变带。经取样化验辉长岩富铁。岩石中Fe平均含量12.7—22.6%。在靠近磁铁矿的渐变过渡带部位Fe元素含量较高。辉长岩蚀变较为强烈,原生矿物基本全部蚀变,斜长石发育钠黝帘石化,岩石中暗色矿物发育阳起石化,原岩受变质蚀变作用结构构造基本消失,局部见残余辉长结构。其颜色与磁铁矿体颜色差异较大易于区分。
夹石呈脉状及透镜状的蚀变辉长岩。与围岩物理化学性质一致,仅蚀变强弱之分。围岩及夹石中铁、镉、钛元素浓度克拉克值均大于1,处于相对富集,为矿床后期改造提供了物源。
3.矿床成因
3.1矿床成因
矿区位于阿尔金断裂南部韧性剪切带南东侧矿化带。区域内火山沉积作用与陆缘沉积作用交替进行,形成一套火山复理石建造,地层中Fe矿质较高。该铁矿即产于下古生界—上元古界长沙沟蛇绿构造混杂岩带(中)基性火山岩建造和含铁石英岩建造中。
区域变质、动力变质及后期构造应力作用使地层断裂发育,这一特定的构造场使得成矿物质进一步聚集提供空间。由于热液上升,伴随着构造运动,对磁铁石英岩中的Fe矿进行了改造,使矿区的地层和岩浆侵入体形成了韧性变形带。地层中糜棱构造发育、矿石中的磁铁矿呈条带状分布并被压扁拉长,使Fe矿质增多加富,形成矿床。另外,物性测量反应绿片岩的磁化率较高,辉长岩侵入到绿片岩的过程中使得有用物质发生熔融。以此可见绿片岩也是矿源的提供源。
从对矿区地层岩性、岩浆岩、韧性变形作用及变质作用等控矿因素的分析,该铁矿的成矿物质初期来源源于火山沉积后经变质改造,最终形成沉积变质—改造型铁矿床,经后期岩浆、构造活动的影响发生韧性变形,成为目前的矿床。该铁矿成矿时间长、成矿机理较复杂,矿体受到火山沉积作用和正常沉积作用、韧性变形作用和多期次构造活动的控制,是多种因素影响的综合产物。
4.控矿因素及找矿标志
前已述及,该矿床矿体产于磁铁石英岩中,沉积变质与后期热液侵入改造叠加,矿体形态上受地层和基性侵入岩体的控制。岩浆侵入时形成蚀变带且与炭质灰岩有关,相比而言,炭质灰岩比片岩较易侵蚀,也是岩浆容易侵入的岩性易发生交代关系,基性岩浆与灰岩发生交代并且有大量黄铁矿产出,黄铁矿风化形成褐铁矿,形成黄褐色褐铁矿化蚀变带。 4.1控矿因素
(1)磁铁石英岩:为区内的含矿母岩,矿体严格受其控制;(2)基性岩体:对矿体有后期叠加改造作用,矿体形态严格受基性岩体控制,即严格受蚀变辉长岩的控制;(3)蚀变带:矿体主要产于蚀变带圈定范围之内内;且具有带中有带特征;(4)炭质灰岩:炭质灰岩仅对岩浆改造范围具有一定的影响,但矿体不完全受炭质灰岩控制。
4.2找矿标志
(1)特征矿物及蚀变特征:黑色的磁铁石英岩、黄褐色褐铁矿化蚀变带、灰绿色蚀变辉长岩。
(2)大地构造条件:矿区位于阿尔金断裂南部韧性剪切带南东侧矿化带。区内矽卡岩化强烈,对与矽卡岩有关的矿床的形成较为有利。区域上与接触变质带矽卡岩有关的铁矿床,且均达到中大型规模。
(3)矿体露头或转石:磁铁矿风化后形成褐铁矿,由于褐铁矿抗风化力强,常形成陡崖、山脊或磁铁矿、褐铁矿转石。往往转石上侧不远山坡上都能找到铁矿化露头。所以在该地区铁矿体露头及磁铁矿、褐铁矿转石是直接找矿标志。
(4)铁帽:旗那铁矿地处属亚热带内陆型-沙漠气候区、铁矿体受物理氧化形成褐铁矿、针铁矿,具皮壳状、土状等构造的铁帽,铁帽是一种直接找矿标志。
(5)矽卡岩化:目前地表圈出铁矿体,2#矿体赋存于中酸性火山—次火山岩及其火山碎屑沉积岩的接触交代变质而成的矽卡岩带中。表明铁矿体的形成與矽卡岩化有密切关系,矽卡化是间接找矿标志。
参考文献:
[1]张秀林.蒙库铁矿地质特征及成因探讨[J].新疆有色金属, 2007, 30(z1):3-6.
[2]赵玉社.新疆磁海铁矿床地质特征及矿床成因[J].西北地质, 2000, 33(1):31-38.
[3]李刚,祁万修,吕金刚.西昆仑苦阿金铜铁矿地质特征及成因类型探讨[J].新疆地质, 2007, 25(01):49-53.
[4]汪帮耀,胡秀军,王江涛,等.西天山查岗诺尔铁矿矿床地质特征及矿床成因研究[J].矿床地质, 2011, 30(3):385-402.
[5]刘俊玉,吴立新,李大鹏,等.新疆西天山备战铁矿成矿作用初探[J].山东国土资源, 2014(05):28-36.
[6]吴明安,汪青松,郑光文,等.安徽庐江泥河铁矿的发现及意义[J].地质学报, 2011, 85(05):802-809.
[7]陈小华.梅山铁矿床菱铁矿的地质特征及成因探讨[J].矿产与地质, 2003, 27(z1):361-364.
关键词:旗那铁矿;成矿地质条件;找矿标志
1.矿区地质概况
研究区地层属铁克里克阿尔金地层亚区,地层变形变质作用改造发育。区内地层主要为下元古界阿尔金岩群、下古生界构造混杂岩带、下侏罗统大煤沟组及第四系堆积物。
2.矿体地质特征
2.1矿体特征
矿区内1#及2#矿体为矿区主要矿体。
1#矿体产于矿区西北长沙沟蛇绿构造混杂岩带磁铁石英岩中,矿体形态为似层状、脉状产出,走向北东东或近东西向。长度约510m,矿体厚度最薄处1m,最后处18.21m,矿体平均厚度4.21m。品位较低,平均品位28.17%。
2#矿体出露于礦区东南的矽卡岩及含铁石英岩中。矽卡岩为炭质灰岩受中酸性岩浆岩交代变质而成。矿体呈透镜状、囊状,矿体地表呈面积性出露,面积近600m2。品位相对稍高,品位23.99%~34.13%,平均品位32.72%。地表有少量氧化形成的褐铁矿石、块状赤铁矿,混合矿石,以原生块状磁铁赤铁矿矿石为主。
2.2矿石质量
2.2.1矿石结构、构造
从地表矿体露头及工程揭露,矿石结构主要为它形粒状结构、鳞片—片状结构、胶状结构、显微鳞片状结构,不等粒结构。矿石构造主要有致密块状构造、块状构造、网脉状构造、稀疏浸染状构造、条带浸染状构造、炉渣状、蜂窝状等构造。
2.2.2矿石矿物成分
矿石矿物与脉石矿物呈交互状态产出。矿石矿物呈5mm~9mm宽条带,粒度0.1mm~0.3mm的磁铁矿、褐铁矿等矿物组成,少见菱铁矿。金属矿物主要以磁性铁为主,占90%以上。脉石矿物呈3mm~5mm宽条带状产出,粒度一般为0.05mm~0.1mm的石英、白云母等颗粒,合计占总体的40%左右。
2.2.3矿石的化学成分
矿石具有低SiO2、Al2O3、CaO、MgO的特点。经统计区内磁铁矿石化学分析TFe含量,条带状磁铁矿石,TFe平均品位约29.61%;块状磁铁矿石,TFe平均品位约30.32%;故判断该铁矿的矿石类型为“需选的贫铁矿石”矿石类型。
区内磁铁矿S含量为0.024%~2.13%,其中占90%的磁铁矿S含量≤0.30%;磁铁矿P含量为0.051%~0.53%,其中占94.3%的磁铁矿P含量≤0.25%。可以确定磁铁矿石含S、P有害物质较少。
2.3矿石类型
磁铁矿处于原地风化状态,并以机械物理风化为主。地表及探槽揭露矿层皆为原生带矿石。
2.3.1自然类型
按组成矿石的主要铁矿物划分为磁铁矿石;若按结构构造则为条带状、致密块状两类。
2.3.2工业类型
(1)区内磁铁矿石中造渣组分的比值均小于0.5,属于酸性矿石。(2)条带状铁矿石,ω(mFe)/ω(TFe)=95.13%≥85%,为磁性铁矿石。块状铁矿石,ω(mFe)/ω(TFe-siFesfFe-cFe)=97.10%≥85%,为磁性铁矿石。
2.4矿体围岩和夹石
矿体主要赋存于磁铁石英岩中,矿体围岩主要以灰绿色蚀变辉长岩为主。辉长岩多呈脉状、透镜状及囊状,紧密包裹矿体,与矿体渐变过渡;而在渐变过渡带中常发育黄褐色蚀变带。经取样化验辉长岩富铁。岩石中Fe平均含量12.7—22.6%。在靠近磁铁矿的渐变过渡带部位Fe元素含量较高。辉长岩蚀变较为强烈,原生矿物基本全部蚀变,斜长石发育钠黝帘石化,岩石中暗色矿物发育阳起石化,原岩受变质蚀变作用结构构造基本消失,局部见残余辉长结构。其颜色与磁铁矿体颜色差异较大易于区分。
夹石呈脉状及透镜状的蚀变辉长岩。与围岩物理化学性质一致,仅蚀变强弱之分。围岩及夹石中铁、镉、钛元素浓度克拉克值均大于1,处于相对富集,为矿床后期改造提供了物源。
3.矿床成因
3.1矿床成因
矿区位于阿尔金断裂南部韧性剪切带南东侧矿化带。区域内火山沉积作用与陆缘沉积作用交替进行,形成一套火山复理石建造,地层中Fe矿质较高。该铁矿即产于下古生界—上元古界长沙沟蛇绿构造混杂岩带(中)基性火山岩建造和含铁石英岩建造中。
区域变质、动力变质及后期构造应力作用使地层断裂发育,这一特定的构造场使得成矿物质进一步聚集提供空间。由于热液上升,伴随着构造运动,对磁铁石英岩中的Fe矿进行了改造,使矿区的地层和岩浆侵入体形成了韧性变形带。地层中糜棱构造发育、矿石中的磁铁矿呈条带状分布并被压扁拉长,使Fe矿质增多加富,形成矿床。另外,物性测量反应绿片岩的磁化率较高,辉长岩侵入到绿片岩的过程中使得有用物质发生熔融。以此可见绿片岩也是矿源的提供源。
从对矿区地层岩性、岩浆岩、韧性变形作用及变质作用等控矿因素的分析,该铁矿的成矿物质初期来源源于火山沉积后经变质改造,最终形成沉积变质—改造型铁矿床,经后期岩浆、构造活动的影响发生韧性变形,成为目前的矿床。该铁矿成矿时间长、成矿机理较复杂,矿体受到火山沉积作用和正常沉积作用、韧性变形作用和多期次构造活动的控制,是多种因素影响的综合产物。
4.控矿因素及找矿标志
前已述及,该矿床矿体产于磁铁石英岩中,沉积变质与后期热液侵入改造叠加,矿体形态上受地层和基性侵入岩体的控制。岩浆侵入时形成蚀变带且与炭质灰岩有关,相比而言,炭质灰岩比片岩较易侵蚀,也是岩浆容易侵入的岩性易发生交代关系,基性岩浆与灰岩发生交代并且有大量黄铁矿产出,黄铁矿风化形成褐铁矿,形成黄褐色褐铁矿化蚀变带。 4.1控矿因素
(1)磁铁石英岩:为区内的含矿母岩,矿体严格受其控制;(2)基性岩体:对矿体有后期叠加改造作用,矿体形态严格受基性岩体控制,即严格受蚀变辉长岩的控制;(3)蚀变带:矿体主要产于蚀变带圈定范围之内内;且具有带中有带特征;(4)炭质灰岩:炭质灰岩仅对岩浆改造范围具有一定的影响,但矿体不完全受炭质灰岩控制。
4.2找矿标志
(1)特征矿物及蚀变特征:黑色的磁铁石英岩、黄褐色褐铁矿化蚀变带、灰绿色蚀变辉长岩。
(2)大地构造条件:矿区位于阿尔金断裂南部韧性剪切带南东侧矿化带。区内矽卡岩化强烈,对与矽卡岩有关的矿床的形成较为有利。区域上与接触变质带矽卡岩有关的铁矿床,且均达到中大型规模。
(3)矿体露头或转石:磁铁矿风化后形成褐铁矿,由于褐铁矿抗风化力强,常形成陡崖、山脊或磁铁矿、褐铁矿转石。往往转石上侧不远山坡上都能找到铁矿化露头。所以在该地区铁矿体露头及磁铁矿、褐铁矿转石是直接找矿标志。
(4)铁帽:旗那铁矿地处属亚热带内陆型-沙漠气候区、铁矿体受物理氧化形成褐铁矿、针铁矿,具皮壳状、土状等构造的铁帽,铁帽是一种直接找矿标志。
(5)矽卡岩化:目前地表圈出铁矿体,2#矿体赋存于中酸性火山—次火山岩及其火山碎屑沉积岩的接触交代变质而成的矽卡岩带中。表明铁矿体的形成與矽卡岩化有密切关系,矽卡化是间接找矿标志。
参考文献:
[1]张秀林.蒙库铁矿地质特征及成因探讨[J].新疆有色金属, 2007, 30(z1):3-6.
[2]赵玉社.新疆磁海铁矿床地质特征及矿床成因[J].西北地质, 2000, 33(1):31-38.
[3]李刚,祁万修,吕金刚.西昆仑苦阿金铜铁矿地质特征及成因类型探讨[J].新疆地质, 2007, 25(01):49-53.
[4]汪帮耀,胡秀军,王江涛,等.西天山查岗诺尔铁矿矿床地质特征及矿床成因研究[J].矿床地质, 2011, 30(3):385-402.
[5]刘俊玉,吴立新,李大鹏,等.新疆西天山备战铁矿成矿作用初探[J].山东国土资源, 2014(05):28-36.
[6]吴明安,汪青松,郑光文,等.安徽庐江泥河铁矿的发现及意义[J].地质学报, 2011, 85(05):802-809.
[7]陈小华.梅山铁矿床菱铁矿的地质特征及成因探讨[J].矿产与地质, 2003, 27(z1):361-364.