铁矿矿床成因与找矿标志探讨

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:刘庆永
[导读] 摘要:为更好地探究铁矿矿床成因以及找矿标志,以新疆阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿为例,分析其矿床成因及找矿标志。
        黑龙江省齐齐哈尔地质勘查总院  161006
        摘要:为更好地探究铁矿矿床成因以及找矿标志,以新疆阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿为例,分析其矿床成因及找矿标志。乌吐布拉克铁矿床位于新疆阿尔泰造山带南缘麦兹火山盆地,与蒙库铁矿相邻,距阿勒泰市南东约 75 km 处,详查估算铁矿石资源量共计 2098.2 万吨,矿床规模为中型矿床所在区域构造发育,变质作用强烈,岩浆活动期次多、规模大,是非常有利的成矿环境。结合矿床地质特征,判定乌吐布拉克铁矿床的形成与该区域火山活动和变质作用密切相关,为火山沉积-热液变质改造型矿床。
        关键词:铁矿矿床;形成原因;找矿标志
        1.地址找矿标志概述
        所谓地质找矿标志就是从纯地质角度找到的一些标志,主要有矿体的原生露头和氧化露头、铁帽、近矿围岩蚀变、围岩的颜色变化、矿物学-地球化学标志和特殊的地形标志等。有些矿体被剥蚀掉一部分,未剥蚀的直接裸露地表未经风化或轻微风化形成原生露头,这是最为直接的找矿标志。有些金属硫化物矿体的氧化露头进一步遭受强烈的氧化和风化作用,多数金属元素在酸性介质条件下,转化为活动组分而被淋滤流失,残留下的为不溶性的氧化物-针铁矿和褐铁矿在原地沉淀聚集,这种硫化物矿床风化带上出现的表生铁质帽状覆盖物,通常就称之为“铁帽”,是寻找金属硫化物等矿床的重要标志。国内外许多有色金属矿床就是根据铁帽发现的,如果铁帽规模巨大,具有较高的品位,还可以作为铁矿开采利用;但其最重要的还是指示其深部原生硫化物矿体,不同的铁帽构造形态可能指示深部赋存着不同的矿床。
        2.区域成矿地质背景
        新疆阿尔泰山南缘是哈萨克斯坦阿尔泰巨型成矿带的东延部分,其北以阿巴宫断裂为界,南至克兹加尔断裂,与额尔齐斯构造带相邻,是我国重要的有色、贵金属成矿带之一。近年来,随着找矿勘查力度的加大,该地区已发现 100 余处铁矿床(点),其中规模较大的主要集中于阿尔泰南缘麦兹盆地,如蒙库铁矿(大型)、巴拉巴克布拉克铁矿(中型)、巴利尔斯铁矿(中型)、乌吐布拉克铁矿(中型)等。
        乌吐布拉克铁矿床位于麦兹火山沉积盆地中,所处大地构造位置为阿尔泰微板块的南阿尔泰晚古生代活动陆缘。区域主要出露上志留统松克木群、上志留统-中泥盆统康布铁堡组和中上泥盆统阿勒泰镇组。矿区出露上志留统—中泥盆统康布铁堡组变质火山沉积岩-正常沉积岩系(图 1),其中下亚组第二岩性段是矿区内主要赋矿层位,矿区内侵入岩发育,从基性岩到酸性岩均有出露,以中酸性-酸性侵入岩为主,有学者认为矿区片麻状花岗岩的锆石年龄为 404 Ma;还有学者认为矿区分布的片麻状英云闪长岩为中泥盆世早期的产物。
       
        3.矿床地质特征
        乌吐布拉克铁矿矿区长约 2.5 km,宽约 400 m,面积约 1 ,已圈定 Fe1、Fe2、Fe3、Fe4 四个主要铁矿体及多个盲矿体。矿体赋存于康布铁堡组第二岩性段,赋矿围岩以角闪变粒岩、磁铁变粒岩、石榴子石矽卡岩为主,其次为斜长角闪岩、浅粒岩、角闪黑云石英片岩、石榴钙铁辉石岩、斜长角闪片麻岩及透镜状铁锰质大理岩。矿体沿倾向呈似层状、透镜状平行产出,沿走向为不规则的长透镜状、透镜状、似层状等,矿体规模中等,产状南西,倾角 75~850°。矿体与围岩顺层产出,走向 300°左右,倾角 65~75°,局部切层明显。
        矿石结构为细粒状结构-花岗变晶结构,以细粒状结构为主,粗粒和不等粒结构次之,少见变斑状结构,此外还有交代结构。矿石构造主要是块状、斑杂状-浸染状和条带状构造,部分迭加了脉状和角砾状构造。
        矿石中主要金属矿物为磁铁矿,其次为磁赤铁矿,少量黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等。脉石矿物主要为石榴子石、钙铁辉石、透辉石、角闪石、长石,其次为黑云母、石英、方解石、绿泥石、绿帘石、透闪石、绢云母,少量方柱石、磷灰石、萤石、褐帘石等。
        围岩蚀变发育,主要为矽卡岩化(石榴子石、钙铁辉石、透辉石、透闪石、绿帘石、绿泥石、阳起石),其次为硅化、方解石化、绢云母化和钠长石化等。
        4.矿床成因及找矿标志
        4.1控矿因素
        ①沉积古地理环境:该矿区在早泥盆世为海底洼地,在火山喷流作用下,沉积形成下泥盆统康布铁堡组(D1k)第二岩性段地层,其为该矿区赋矿层位,铁矿床明显受地层层位控制的特征。
        ②构造控制因素:铁矿严格受北西-南东走向的麦兹倒转紧闭复式向斜北东倒转翼中部的铁木下尔衮次级紧闭向斜构造控制,该构造为铁矿体的富集提供了有利容矿空间。
        ③火山活动:早泥盆世海底火山喷发,为铁矿体的形成提供了充分的物质来源。
        岩浆作用:中晚泥盆世中-基性岩浆侵入所带来的铁矿成矿物质,在早期形成的沉积铁矿体的基础上进行了叠加成矿。
        ④变质作用:矿区的区域变质和接触变质作用,使成矿物质发生了活化、迁移和重新分配,是铁富集成矿的主要因素。
        4.2矿床成因
        通过对乌吐布拉克铁矿床的综合分析,认为其成因类型应属火山沉积-热液变质改造叠加富集型多成因铁矿床。其依据如下:该矿床产于麦兹晚古生代陆内裂谷盆地,严格受下泥盆统康布铁堡第二岩性段层位控制。矿体成群顺层产出,矿体边界线与围岩片麻理同步褶皱,界线清楚。矿石中变质相的角闪石、黑云母、斜长石等脉石矿物与围岩中的变质矿物成份完全一致,同属中压型角闪岩相区域变质作用的产物。近矿围岩蚀变主要表现为矽卡岩化作用,出现了石榴子石、绿帘石、钙铁辉石、透闪石等矽卡岩矿物,其矽卡岩矿物组合与铁矿石中分布完全一致。这种产于矿体顶部或边部的矽卡岩可能与中压型角闪岩相区域变质作用有着密切关系。
        从矿体顶部至底部,依次出现细粒钙铁榴石、细粒钙铁辉石、细粒磁铁矿“三位一体”的垂向分带现象,这明显不同于与火山沉积成矿作用有关的产于矿体底部的层状矽卡岩。所以,它可能是区域变质作用形成的含矿热液变质改造作用的产物。在铁矿体中发育有粗粒磁铁矿细脉、粗粒钙铁辉石磁铁矿细脉及硫化物细脉等,粗粒磁铁矿仅分布在矿石裂隙及其附近,自形程度较好,其形成时间与粗粒钙铁辉石、粗粒钙铁榴石、硫化物相同,相对较晚,常呈脉状、角砾状、浸染状产出,这种与第二世代矿化和矽卡岩化作用有关的成矿热液可能来源于花岗岩侵入体。在个别矿体局部可见斜交穿插现象和围岩捕虏体等不协调的变化关系,这些反映后生成矿作用的特征。
        4.3找矿标志
        根据乌吐布拉克铁矿地质特征,寻找同类型矿床的找矿标志应是:
        ①地层标志:下泥盆统火山-沉积建造,尤其是钠质火山岩-碳酸盐岩建造是最有利的铁矿含矿地层。
        ②变质标志:在有利地层前提下,岩石变质程度较高的角闪岩相变质岩区是有利的区段。
        ③岩石标志:矽卡岩类矿物出露地段,尤其是钙铁辉石矿物、石榴石发育地段。
        ④磁异常标志:强磁异常为该区域铁矿直接标志。在有利地层分布区,低缓磁异常应注意寻找未变质的低磁性的赤铁矿床。
        结语:
        了解矿床成因及找矿标志,能够帮助工作者们更快更好的了解到铁矿的地形、地质情况,详细分析其矿山的金属成分,对于后期勘探开采有着积极作用。
        参考文献:
        [1]易朝楷,等.新疆富蕴县蒙库铁矿区乌吐布拉克矿段补充详查及外围普查地质报告[R],2009.
        [2]何国琦,成守德,徐 新,等.中国新疆及邻区大地构造图(1︰2500000)说明书[M].北京: 地质出版社,2004.
        [3]朱伯鹏; 何斌; 张汉清.新疆阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿成因与找矿标志[J].矿床地质,2014.
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