新疆和静县敦德铁锌矿床地质特征及成矿规律

新疆和静县敦德铁锌矿床地质特征及成矿规律

敦德铁锌矿位于河静县西北约170公里的查岗诺驻军，位于西天山的腹地。2008年，新疆地质局第三地质大队受新疆八钢联合会委托，对该地区进行了初步评估，并在石炭系哈拉洋山群石碳系（c）。规模最大。通过2009~2011年普详查工作,确定该矿床为中型以上。1区域地质背景1.1艾尔肯组p区域矿区大地构造位置处于伊犁微板块之博洛科努早古生代岛弧,成矿区属阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿区(图1)。Q区域内出露的地层有:元古界星星峡群(Ptx上泥盆统艾尔肯组(D第二亚组(C下二迭统下亚组(P区域内的构造,经历了多阶段构造活动的历史,造成极为复杂的构造格局。区域内以断裂构造活动十分发育为特点,而褶皱构造较次。断裂构造活动是内生矿产成矿物质活化迁移的主要驱动力,是矿质产生迁移的主要因素之一,同时断裂构造本身又是矿液活动的通道和沉淀场所。区域内岩浆岩广泛分布,区域北侧大面积连续出露,南侧仅零星断续分布。区内岩浆岩类型较多,岩体由基性到酸性都有出露,在查岗诺尔-智博铁矿-敦德铁锌矿-备战铁矿一带以二叠纪岩浆侵入活动最盛。1.2高背景下的磁异常据2007年国土资源部航遥中心2007年开展的新疆西天山地区新源县塔勒德-和静县乌拉斯台一带开展的1∶5万航空磁测结果看,敦德铁锌矿、智博铁矿、查岗诺尔铁矿均处于高背景下的高磁异常区内。其中敦德锌铁矿位于1∶5万航磁C-2007-374磁异常处,ΔΤ极大值为1000nΤ。异常带明显,呈长椭圆形,异常值高,与地表铁矿床所处位置吻合,为找矿提供了很好的依据。1.3德国运作的火山岩矿床矿区所属于的阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿带,为新疆重要的铁、铜等多金属成矿带。已发现了松湖铁矿、查岗诺尔铁矿、智博铁矿、敦德铁锌矿、备战铁矿胜利四号铜矿等一系列矿产地,敦德铁锌矿即位于查岗诺尔铁矿、智博铁矿与备战铁矿之间,均产于下石炭统大哈拉军山组的一套火山岩中,四个已知矿床成因类型均为典型的火山岩型铁矿,规模已达中-大型以上。目前已构成阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿区内最重要的矿床。其成矿特点为:该带东北部以铁矿为主,成矿时代为下石炭纪;西南及西北部以铜铅锌等多金属为主,成矿时代为下石炭纪。近两年在该成矿带西部新发现了玉希莫勒盖铜矿、松树沟铜矿等,显示了该区具有良好的铁、铜、铅、锌矿找矿潜力。2成矿地质条件敦德铁锌矿矿区在大地构造位置上位于伊犁地块东北缘,在博罗科努山系主脊线上,属石炭纪岛弧带,构造活动强烈,火山机构十分发育,尤其是石炭系火山岩和华力西晚期中基性岩体非常发育,成矿地质条件十分有利。成矿区属阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿区,矿产丰富。本矿区东西两端外围分布有大型的查岗诺尔铁矿、智博铁矿、备战铁矿、胜利铜矿等一系列矿产地,主要成矿类型为火山喷溢和岩浆热液型,是新疆寻找火山热液型铁铜多金属矿和斑岩型铜矿最有利地区之一。敦德铁锌矿矿区处于智博铁矿所处的火山口环形构造的外环东南角断陷带内,与其北西方向的智博铁矿区相距约10千米。2.1矿区地层及含矿围岩和静县敦德铁锌矿矿区出露地层为下石炭统大哈拉军山组第三亚组(C2.1.1玄武质凝灰岩呈北东向展布,倾向一般为300°~320°,陡倾,倾角为55°~76°。为一套中基性的火山碎屑岩。主要岩性为灰褐色、浅灰绿色、灰白色硅化玄武质晶屑凝灰岩或玄武质凝灰岩;灰白色、浅肉红色、浅褐色安山岩、蚀变安山岩;灰绿色绿帘石化、绿泥石化玄武质凝灰岩;铁矿体主要产于该套地层中。2.1.2第四系第四系大面积分布,为冰川、冰水堆积物、残坡积物,分布于山坡两侧及沟谷中。2.2断裂构造情况矿区构造较为简单,主要为一单斜构造。矿区出露的地层为大哈拉军山组的一套玄武质凝灰岩,走向南西西—北东东向,倾向北—北北西,倾角中等50°~75°。矿区断裂构造不发育,从矿区3788米、3912米水平中段的平硐施工情况看,深部均未见大的断层,局部发育次级的小断层,对矿体破坏作用不大。矿区内岩浆岩主要为浅肉红色中粗粒角闪石钾质花岗岩,出露于矿区西部及西南部,呈北西南东向条带状分布,它与中部的火山岩地层之间为侵入接触关系。2.3异常磁异常调查矿区1∶5万航磁异常图上有一小尖峰状异常,东西走向,三条航磁线上有显示,长约1.5千米。属低背景下的一个小高磁尖峰状异常。通过1∶2000磁测工作,以1000nt为异常下限,在测区共发现三处磁异常,分别编号为2008—C—敦—1、2008—C—敦—2、2008—C—敦—3三处磁异常。其中2008—C—敦—3异常为主矿体异常,走向北东东———南西西向,长1030米,宽480米,异常最高强度8472nt,异常分带特征明显,梯度变化较均匀。为勘查区最主要的磁异常。3矿床的地质特征3.1矿体及微量元素特征敦德铁矿带长6.1千米,宽3.24千米,面积约19平方千米。在构造上位于阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷带中一大型向斜的核部,矿体产在华力西晚期肉红色中一粗粒钾质花岗岩与下石炭统大哈拉军山组外接触带浅灰绿色玄武质凝灰岩中。赋矿岩层为下石炭统大哈拉军山组第三亚组(C在敦德铁锌矿探矿权范围内由大小不一的3个磁铁矿矿体、31个铁(锌)矿体、21个锌矿体组成。在平面上矿体呈层状、似层状、透镜状、条带状、不规则状形态,具平行、分叉、收缩膨大、尖灭再现等特征(见图2)。主矿体沿走向一般呈舒缓波状延伸,矿体产状与围岩产状基本一致。走向近东西-北东东向,倾向319~59°,倾角44~83°。矿体围岩主要是:硅化玄武质凝灰岩、蚀变安山岩、硅化玄武质晶屑凝灰岩等。铁(锌)矿体长度一般在50~634米之间,平均厚度在2.0~42.22米之间。矿体产状总体陡北倾,倾向319°~59°,倾角∠49°~78°。TFe品位一般在20~66.96%,平均为40.04%;MFe品位一般在13.0~65.1%,平均为35.62;MFe/TFe平均值大于85%,为富磁铁矿。Zn品位在0.1~6.4%。各个矿体规模大小不一,相差悬殊。其中Fe(Zn)6、Fe(Zn)7、Fe(Zn)8、Fe(Zn)13、Fe(Zn)15、Fe(Zn)17号铁锌矿体规模较大,其它矿体规模均较小。矿体长度变化范围50~634米(见图2)。3.2矿石特征3.2.1矿石的类型矿区铁矿石的主要自然类型为块状~致密块状矿石、稠密浸染状矿石、条带状矿石、稀疏浸染状矿石、不均匀浸染条带状矿石、网脉状矿石、细脉浸染状矿石、角砾状矿石。一般块状、稠密浸染状、角砾状的矿石品位较富,条带状矿石次之,网脉状、稀疏浸染状和细脉状矿石较贫。3.2.2地表单一或平合成矿区内矿石矿物组成主要分为矿石矿物和脉石矿物,矿石矿物主要有磁铁矿,其次为黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、赤铁矿,少量褐铁矿,极少量铬尖晶石、白铁矿、微量黄铜矿、方铅矿。地表少量次生或氧化矿物为褐铁矿、孔雀石、赤铁矿。各类矿石中矿物大多呈粒状和不规则集合体存在,粒径一般0.005~3.0毫米左右,最大可达50毫米。各类矿石金属矿物分布在不同造岩矿物之间,相互之间有连生、包裹和被包裹的关系。其中磁铁矿及闪锌矿是可回收的有用矿物。矿石中脉石矿物主要有石英、石榴子石、绿泥石、绿帘石、方解石、蛇纹石、辉石、透闪石、阳起石、磷灰石、斜长石、角闪石、钾长石、绢云母等。主要脉石矿物在经区域低级变质作用及动力变质作用下,具碎裂化、片理化,呈碎斑状、纤维状或放射状集合体产出。4成矿法4.1微量元素特征对已取得地质资料分析,敦德铁锌矿和中基性火山岩之间,无论是稀土元素特征及稀土元素配分曲线,还是二者的微量元素特征以及微量元素配分曲线,均表现出较好的相似性。因此,敦德铁锌矿床为矿浆成因,并且其成矿母岩浆为玄武质岩浆。敦德铁锌矿体经历了多次隐爆成矿过程,总体上以矿浆成矿期为主,热液成矿期只在矿浆期基础上进行了轻微的改造。因此,该矿床成因上属于以玄武质岩浆为母岩浆的火山岩浆矿床(主要)和热液矿床(次要)的复合型矿床。4.2寻找标志和方向4.2.1古火山机构的控制敦德铁锌矿矿床产于古火山机构内部,成矿直接受古火山机构的控制。矿体及蚀变带,分布于距火山机构中心有一定距离的环状裂隙带中。这种环状裂隙,即是火山气液的通道,又是铁矿的容矿构造。4.2.2地球化学标志找矿实践和地球化学特征表明,Fe异常是有效的找矿信息,Fe异常本身就是很有价值的找矿靶区,因此,Cu、Pb、Zn、Fe组合异常是重要的地球化学找矿标志。4.2.3异常磁体特征该类型铁矿为强磁性铁矿,航磁异常,地面高精度磁异常是寻找此类矿床最直接标志。4.2.4地层标志以浅灰绿色玄武质凝灰岩、蚀变安山岩为主的岩石组合是本区铁锌矿体重要的围岩标志层。4.2.5围岩侵蚀标志围岩的硅化、绿帘石化、绿泥石化、阳起石化、碳酸盐化、石榴子石化、黄铁矿化等蚀变是本区铁矿的重要找矿标志。4.2.6石炭系火山岩本区铁矿的找矿方向以分布在区域性大断裂南侧的石炭系大哈拉军山组的火山岩为主攻方向,结合分布在火山岩中的Cu、Pb、Zn、Fe等组合异常为主,沿铁的富集区寻找新的铁矿产地。5矿物地质特征1)敦德铁锌矿床产于下石炭系大哈拉军山组的火山岩地层中,铁矿体分布受地层控制的特征较明显。2)矿床含矿岩性为灰绿色中-基性凝灰岩,矿体以似层状、透镜状、条带状、不规则状形态产于玄武质凝灰岩及蚀变安山岩中,矿床具有岩性控矿特征。3)矿床成矿物资来源于玄武质岩浆和热液,矿床为火山岩浆矿床(主要)和热液矿床(次要)的复合型矿床4)矿床的深部