新疆和静县伊开哈仁郭铁矿床地质特征及成因分析

新疆和静县伊开哈仁郭铁矿床地质特征及成因分析

2004年至2005年，新疆地矿局11地质大队对编制中的铁矿床进行了普查和评估，发现了伊开哈仁郭铁矿床，并开启了对该矿床的探测序列。1研究区地质概况根据新疆维吾尔自治区大地构造分区略图,伊开哈仁郭铁矿床位于塔里木板块伊犁微板块之阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷带(图1)。构造变动强烈,区域上表现为褶皱和断裂发育。区域上出露的地层由老到新有:古元古界那拉提岩群(Pt1N)、上泥盆统艾尔肯组灰岩段(D3als)、下石炭统大哈拉军山组(C1d)、下-中侏罗统水西沟组(J1-2s)。区域上发育的侵入岩有元古代蓟县纪侵入于那拉提岩群之中的色仁乌逊片麻岩(Sgn)、元古代青白口纪的浩休托勒盖片麻杂岩(QnHgn),石炭纪侵入岩可分为早石炭世晚期敦德郭勒超单元(C1D)、晚石炭世晚期古仍郭勒超单元(C2G)。其中敦德郭勒超单元侵入围岩为下石炭统大哈拉军山组,同围岩多为侵入接触。围岩常具绿帘石化、绿泥石化、褐铁矿化。为备战铁矿矽卡岩形成时的主要热液提供者,与成矿关系非常密切。研究区位于阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿区。区域内分布着众多的铜、铁、黄铁矿点,有备战铁矿、胜利四号铜矿、智博铁矿床、古伦沟铁矿床、古仁格纳特铁矿点和夏尔萨拉铁矿等一系列矿床。2矿区地质特征2.1下石炭统大拉德地区矿区内地层总体呈向斜产出,主要为下石炭统大哈拉军山组及第四系(图2)。下石炭统大哈拉军山组(C1d)为矿区主要地层,总体走向为东西向,分布在伊开哈仁郭铁矿床北部,岩性主要为安山岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、砂岩,局部夹少量灰岩及大理岩,产状总体南倾,倾角52°～80°,为矿体赋存岩系。2.2项目2.2.1褶皱矿体附近主要为单斜地层,倾向总体向北,矿体向两侧由陡变缓,倾角由75°～70°变为45°～20°。2.2.2第三阶段777控制岩体生成空间矿区断裂构造见7条,为压扭性断层,其次级小断裂走向70°～75°,控制矿体生成空间。因残坡积覆盖,断层出露长度较小,多数地段根据地貌特征进行推测。2.3岩浆岩矿区岩浆岩出露面积较大,岩性主要为辉绿玢岩及闪长岩脉。脉岩为成矿后期侵入,与成矿关系不大,但对矿体具一定破坏作用。2.4一般作用区内变质作用较强,区域变质、动力变质及接触交代变质作用在矿区均有表现。2.4.1区域变质作用区域变质主要表现在矿床北部石炭系大哈拉军山组地层发生千枚岩化及片理化。对南部岩体及矿化蚀变带影响较小。2.4.2裂、糜棱结构主要分布于断裂附近,受压扭性断裂影响,岩石具碎裂结构、糜棱结构,具有石香肠构造及牵引拉伸现象。断裂部位岩石呈定向排列,局部呈条带状分布,形成似流动状构造,次生节理、劈理较发育,破碎较强。2.4.3矿物家民树带主要发育于岩体与大哈拉军山组碳酸岩接触带上,形成矽卡岩带,一般宽200～300m,蚀变分带明显,岩性由内向外为矽卡岩、硅化大理岩、大理岩、灰岩。2.5围岩侵蚀和矿化2.5.1矿体与成矿关系矿体产于辉绿玢岩及大理岩化灰岩中及其接触带上,蚀变类型较复杂,蚀变有矽卡岩化、碳酸盐化、蛇纹岩化、硅化、大理岩化。⑴矽卡岩化:矿区矽卡岩化普遍,多发育于矿体附近,蚀变以透辉石、绿帘石、纤闪石、硅灰石、石榴石、阳起石、电气石等各类不同矿物组分的矽卡岩为主。蚀变分带不太明显,磁铁矿体生成与矽卡岩关系密切。⑵碳酸盐化:一般在矿体边部发育,表现为碳酸盐脉,呈不规则脉状,为成矿后期残留热液蚀变,与成矿关系不密切。⑶蛇纹岩化:多为成矿期后热液蚀变,一般沿裂隙或节理发育。主要表现为集合体状或束状纤维蛇纹石,呈黄绿色,蜡状薄壳,具错动划痕,一般与成矿关系不密切。⑷大理岩化及硅化:在接触带边部发育,一般与矿体距离较远,可视为矿体尖灭部位。地层中为大理岩化蚀变,而岩体中则变为硅化。2.5.2磁铁矿矿化成矿地质特征矿体产于辉绿玢岩及大理岩化灰岩中及其接触带上,其中L1矿体产于大理岩化灰岩中,L2矿体产于闪长玢岩与大理岩化灰岩接触带上,L3矿体产于辉绿玢岩中。矿体形态多为似层状或透镜状,与矿浆贯入时的容矿空间形态有关。矿区内主要矿化类型为磁铁矿化、磁黄铁矿化、黄铁矿化及极少量孔雀石化。⑴磁铁矿化:磁铁矿化多分布于各类矽卡岩中,呈它形粒状,粒径0.01～0.3mm,为早期生成矿物。当磁铁矿富集到一定程度时,即形成磁铁矿体。⑵磁黄铁矿化:磁黄铁矿生成时间晚于磁铁矿,早于黄铁矿,呈它形粒状集合体或细脉状充填于磁铁矿裂隙中,其内部常为黄铁矿细脉,颜色略深于黄铁矿,常与磁铁矿、黄铁矿呈条带状共生,含量一般1%～5%。⑶黄铁矿化:黄铁矿化较普遍,矿体及围岩中均有产出。黄铁矿的生成主要为两期:早期黄铁矿为半自形晶,星点状或粒状集合体,呈浸染状分布于磁铁矿颗粒间,局部充填于磁黄铁矿细脉中,晚于磁黄铁矿生成;晚期黄铁矿则晶形较完整,多呈自形,粒度较大,呈细脉状或不规则团块状充填于矽卡岩裂隙之中,可形成一定规模黄铁矿体。⑷孔雀石化:主要在矿体边部或围岩中分布,以细脉浸染或团块状沿裂隙产出,含量一般较少。3成矿地质及含矿层隔新疆和静县伊开哈仁郭铁矿床由3条磁铁矿体组成(图2),分别为L1、L2、L3。其中L2规模较大,L1次之,L3矿体较小。矿体全部裸露于地表,与围岩界限清楚。矿体均向北倾,倾角64°～84°。3.1矿体概论3.1.1分工复合L1矿体位于矿区北部,出露较完整。矿体总体呈透镜状,形态较规则,未见明显分支复合现象。矿体总体走向63°,产状向两侧倾伏,南西侧倾角78°～90°,北东侧50°,倾向北,长57m,宽12m,矿体顶底板围岩均为大理岩。3.1.2辉绿岩-大理岩接触部级-岩体L2矿体为本矿床主要矿体,位于矿区中部山坡上,L1矿体南侧,与L1矿体间隔5～12m,产于辉绿玢岩与大理岩接触部。矿体呈脉状,西大东小,长122m,西段宽8～10m,东段宽3～4m。矿体走向70°,向两侧倾伏,南西侧较陡,倾角一般为69°～81°,平均73°,北东侧较缓,倾角一般为45°～78°,平均66°。3.1.3将磁异常判断与l1基相结合L3矿体产于辉绿玢岩体内部,位于L2矿体东南部,与L2矿体间隔1～5m,根据磁异常判断与L2应为同一矿体,被后期辉绿岩脉贯入截开。矿体呈脉状,南西段窄,北东段宽。矿体出露长38m,一般宽2.5～3m,矿体总体走向65°,矿体向两侧倾伏,南西段倾角较陡,约为82°,北东段倾角较缓为69°～76°,总体为77°。3.2矿石质量3.2.1黄铁矿的组成该矿矿石结构类型主要为自形、半自形粒状变晶结构。磁铁矿呈-微细粒产出,含量10%～80%,粒径0.02～2.2mm,一般均匀分布,少量呈压扁定向排列;黄铁矿呈他形-半自形粒状,含量1%～20%,粒径0.06～0.8mm,集合体呈浸染状或斑块状-细脉状分布于磁铁矿及矽卡岩矿物颗粒间;个别样品中磁黄铁矿含量较高,达到1%～5%,他形-半自形,粒径0.03～1.2mm,呈浸染状或细脉状产出;主要脉石矿物为矽卡岩的造岩矿物,绿帘石、透辉石、硅灰石、方解石、纤闪石、阳起石、白云母等,多呈他形细粒,少量鳞片状、纤维状产出。3.2.2磁铁矿石的成分矿石主要构造类型为致密块状、浸染状及角砾状构造。致密块状磁铁矿石中磁铁矿含量占50%～70%,个别可达80%以上,矽卡岩矿物(透辉石、绿帘石等)颗粒少量,一般均匀分布于磁铁矿之间。浸染状磁铁矿石中磁铁矿含量较低,一般20%～40%。磁铁矿呈星点状集合体分布于矽卡岩矿物颗粒间,根据磁铁矿分布均匀程度,又可分为稠密浸染状(接近块状磁铁矿石)、稀疏浸染状、条带浸染状等。角砾状构造在本矿床较少见,角砾成分多为绿帘石或透辉石矽卡岩,角砾粒径一般5～20mm,含量10%～40%,从个别岩心中观察,小角砾碎块可镶嵌拼接为一个大角砾,因此认为该角砾为自碎角砾;胶结物为磁铁矿,局部磁铁矿中夹条带状磁黄铁矿及黄铁矿。3.2.3磁铁矿粒间及非金属矿物特征该矿床主要有用金属矿物为磁铁矿,主要伴生金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿。脉石矿物常见的有透辉石、绿帘石等,并含少量阳起石、方解石等。⑴主要金属矿物特征矿石中金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等。(1)磁铁矿为矿石中主要金属矿物,含量30%～80%不等,粒度一般0.02～1.8mm,它形～半自形为主,少量半自形晶。其生成有两期,早期于矽卡岩形成阶段生成,磁铁矿充填于透辉石、绿帘石晶粒间,呈稀疏-稠密浸染状分布,粒度较大,一般0.08～0.9mm,含量较少。晚期生成磁铁矿大部分为致密块状,少量呈细脉-网脉状充填于早期矽卡岩裂隙中,并交代和胶结蚀变岩块或角砾。该期磁铁矿颗粒较小,一般为0.02～0.08mm。(2)磁黄铁矿呈团块状集合体不均匀分布于磁铁矿中,少量呈脉状集合体沿磁铁矿内的裂隙分布,其内部为黄铁矿核心,与黄铁矿分界明显。磁黄铁矿生成时间晚于磁铁矿早于黄铁矿,含量一般1%～5%,局部可达10%～15%。(3)黄铁矿为矿石中主要伴生矿物,一般含量2%～115%,局部可达10%～20%。黄铁矿呈半自形晶,粒径0.1～0.3mm,呈星点状或不规则团块状分布于矽卡岩矿物或磁铁矿晶粒间。⑵主要非金属矿物特征非金属矿物主要有:透辉石、绿帘石、钙铁石榴石、透闪石、纤闪石、电气石、硅灰石。(1)透辉石短柱状或柱状,多聚集成团块状或常与钙铁石榴石构成细脉状或条带。一般见有两期,早期晶粒较大,被晚期形成的透辉石交代。(2)绿帘石为大小不等的粒状或柱状组成,呈集合体状出现,交代透辉石、斜长石,一般见有两期,早期为矽卡岩期形成,交代石榴石、硅灰石,晚期为热液蚀变期形成,一般沿岩石裂隙分布,与成矿关系不大。(3)钙铁石榴石自形～它形粒状,具压扁定向拉长现象,环带结构,常与早期辉石互相穿插,早于辉石生成,多被纤闪石、绿帘石交代,多出现于矿体南侧。3.3磁铁矿的组成按矿石结构构造矿石类型可分为致密块状磁铁矿、角砾状磁铁矿、细脉状磁铁矿。⑴致密块状磁铁矿:自形-它形粒状变晶结构,块状构造,主要由磁铁矿组成。粒度0.03～1mm,含量75%～80%,磁铁矿普遍被磁赤铁矿替代,L2矿体主要为该类矿石。⑵角砾状磁铁矿:半自形-它形粒状变晶结构,角砾状构造。角砾主要为大理岩角砾,呈棱角状或正方形,一般为1～2cm,磁铁矿呈胶结物状胶结大理岩角砾,L3矿体主要为该类矿石。⑶细脉状磁铁矿:半自形-它形粒状变晶结构,细脉浸染状构造。细脉由磁铁矿晶粒聚集而成,脉宽一般1～3cm,多沿大理岩层理面或层间裂隙产出,L1矿体主要为该类矿石,矿石品位较低。4无砂矿体结构特征L1矿体分布于大理岩之中,