新疆西天山铁矿资源远景分析

新疆西天山铁矿资源远景分析

中国西部地区富含矿产资源。但过去由于地形、交通条件恶劣和找寻固体矿产的地质队伍装备差,大比例尺的地质、航空物探、地面物探工作量很少,致使这些资源的分布、储量的情况不十分清楚,当然也不会得到很好地开发利用。在西部大开发的形势下,开展中国西部地区铁矿资源远景调查是非常必要的。为此,我们收集了新疆西天山伊宁—新源—巴仑台地区航空物探、地质、地面磁测资料,并进行了详细的综合研究,对该地区作了找寻铁资源的远景分析。伊宁—新源—巴仑台地区位于新疆天山西部。东起巴仑台、西止伊宁,北自博罗霍洛山南坡,南至哈里克塔乌山北坡,面积约60000km2。1海相沉积矿点大地构造位置属于天山褶皱系,包含的二级构造单元自北而南有北天山地向斜(南侧部分)、中天山隆起带及南天山褶皱带(北缘部分)。本区是我国西部重要的铁矿区带之一,铁矿产出部位在天山中间的隆起带及其南北两侧。北侧处于隆起带与北天山地向斜褶皱带过渡的断隆带上,有地槽型石炭系火山岩铁矿。南侧断陷盆地中有石炭系海相沉积矿床,如莫托沙拉铁矿。在隆起带轴部,元古界星星峡组及南天山地向斜褶皱带的志留系(?)中有一些沉积变质型铁矿点存在。本区铁矿床(点)共88处,自北而南可分为3个矿带:北矿带:沿阿吾拉勒山及博罗霍洛山东段延伸,为新源铁矿带的主体部分。代表矿床为式可布台铁矿、查岗诺尔铁(铜)矿及备战铁矿。中矿带:沿巩乃斯河南侧卡特斯格山展布,由少数夕卡岩(?)型矿点及一系列航磁异常组成。南矿带:沿巴仑台、莫托沙拉、艾尔宾山及那拉提山分布,主要为沉积型铁锰矿。区内铁矿类型较多,有火山岩型、沉积岩型、沉积变质型、夕卡岩型、热液型、岩浆型及风化淋滤型8类,成型的工业矿床以火山岩型为主。分为2个亚类:近源火山沉积型(如式可布台铁矿)和海底火山-次火山岩型(如查岗诺尔、隆拉穷库尔及备战铁矿)。其次为沉积型铁锰矿、沉积变质型铁矿。2地质测量及资料该区地质调查工作虽然开始比较早,但系统的区域地质调查工作始于60年代,60年代中期开始进行1∶20万区测,局部地区做了1∶5万普查找矿工作,80年代初基本完成1∶20万区域地质测量。伊宁—巴仑台地区以找金属矿为目的航磁测量工作从1978年开始,测量面积达41775.6km2(表1),已基本覆盖全区。编制了较系统的航磁基础图件,并对该区的地质特征有了较全面的了解,提交了编号异常492个。这些资料对于研究该区的地质情况、找矿远景区,直接寻找磁铁矿等工作提供了十分重要的依据。虽然上述工作取得了一些成果,但由于本区自然环境恶劣、地形复杂、海拔1000～3500m,仍属全国地质和地球物理工作水平较低的区带之一。3异常的导航特征3.1区域负磁场特征不同的区域磁场面貌反映不同的地质构造特征,因此研究区域磁场并对其进行地质解释,对岩性构造填图和成矿地质条件分析均有重要的意义。根据掌握的航磁资料,伊犁—新源地区(东经83°45′以西)磁场特征自北至南大致分为:(1)北部变化负磁场区。该区包括博罗科努山南坡、喀什河谷两侧和阿吾拉勒山北坡。本区以大面积EW展布的负磁场为其特征,磁场强度变化在-300～-100nT之间。经与地质图对比分析,区域负磁场主要是古生界沉积地层的反映。局部地段有叠加在负背景场上连续成片出现的波状起伏的弱磁异常,是石炭系中酸性火山岩的反映,这些火山岩有的出露地表,有的被第三系或第四系覆盖,但从异常特征分析,其埋藏深度较浅。(2)中北部剧烈变化磁场区。主要位于阿吾拉勒山一带。以剧烈变化的磁场为特征,磁场强度变化在-200～200nT之间,局部异常强度大、梯度陡、分布广,反映本区构造复杂、岩浆活动强烈的特点。阿吾拉勒山西段主要出露二叠系,下二叠统乌郎组为一套中基性火山岩,磁性较强;而阿吾拉勒山的东段大面积出露石炭系中酸性喷出岩、中酸性侵入岩,以及含铁层位,造成了复杂剧烈变化磁场。(3)坎村—巩留—新源升高正磁场区。本区大面积被第四系覆盖,总体呈平缓升高正磁场,磁场强度在300～500nT。本区为一断陷构造,其两侧分布石炭系、二叠系火山岩地层,推断断陷区基底是由埋藏较深的基性火山岩或下元古界深变质岩,从而形成升高正磁场。(4)南部变化正磁场区。指坎村—巩留—新源平缓升高正磁场区以南地区。本区区域磁场变化较大。西部乌孙山北坡以低缓正背景场为主,场强在-50～100nT之间变化,是由石炭系、二叠系中酸性火山岩和正常沉积岩引起的。东部新源南山北坡一带区域背景场为-100nT左右,该区出露下石炭统阿吾勒组火山岩夹海相沉积岩。3.2异常磁体分布特征航磁异常的分布往往与构造、地层、岩体及成矿活动有关。本区多数异常与岩浆-构造及火山-次火山岩分布一致。可分为3个异常带。(1)航磁异常分布北带:区域磁场显示为剧烈变化的磁场。位于巩乃斯向斜阿吾拉勒火山构造活动带,有意义的编号航磁异常约143处,异常带呈EW向展布,异常规模大小不一,性质也各不相同。中带:处于巩乃斯向斜的南翼,区域磁场为变化的正磁场。航磁异常走向为EW向,有意义的编号航磁异常有46处,它们大多与下石炭统阿吾拉勒组及海西期侵入岩的分布一致,异常一般规模小、幅值低。南带:包括中天山及其天山地向斜北缘,分布星星峡组、泥盆统沉积碎屑岩和碳酸盐岩。目前已编异常19处,主要是反映海西期侵入体。(2)u3000异常特征区内有一定规模的磁性铁矿在航磁上有一定的反映,研究这类异常的特征对解释航磁异常及找矿工作具有指导意义,如铁木里克、沙拉穷库尔铁矿异常等。铁木里克异常:为铁木里克小型铁矿体的反映。航磁在二条测线上反映的梯度陡峭、曲线尖锐、强度ΔTmax=250nT,平面等值线图中呈NW走向,0nT闭合圈范围1×0.3km2。异常处在两种磁场过渡带断裂发育地段。沙拉穷库尔异常:为沙拉穷库尔铁矿体的反映。航磁在5条测线上反映的叠加在低缓异常上的次级异常。异常梯度陡峭、曲线尖税,强度ΔTmax=1145nT,平面等值成图中为椭圆形,长轴方向EW向。吉朗特把时异常:航磁平面图上仅反映为-25nT闭合圈异常,与吉朗特把时赤铁矿点对应。研究该异常与赤铁矿点相关,指导寻找类似铁矿或赤磁铁矿。综上所述,本区铁矿的航磁反映是多样的,铁矿异常的规模、磁场强度等很难建立统一的模式来衡量和识别,只能根据具体的地质条件来判定。从区域上看,矿异常主要在剧烈变化的磁场区,铁矿异常多为局部的低缓异常或叠加在大异常上的次级异常,其范围较小,磁场强度也较弱。(3)黑山头—找矿有望航磁异常的分布。本区编号异常共492处,已知铁矿异常3处,已知铜多金属矿异常7处,找矿有望航磁异常96处。有望异常是指已知矿化或可能含矿,对成矿有直接控制作用或有指示意义的地质体、地质构造。本区找矿有望异常主要集中在“北带”及“中带”的如下地段。铁木里克—式可布台异常带。航磁异常呈NW向转EW向带状分布,处在阿吾拉勒山东段,带内共有64处异常。已知铁矿异常3处,找矿有望异常18处。它们均处在火山热液型铁矿点的外围,或者处在断裂带及断裂交汇处,是寻找火山岩型、裂隙充填中-低温热液型铁、铜矿的有利部位。黑山头—乌郎达坂异常带。位于阿吾拉勒山西段南侧,异常呈EW向展布,共有34处异常。已知铜多金属矿异常4处,找铜及多金属有望异常25处。这些异常在二叠系火山岩及华力西晚期侵入岩或断裂带附近,异常带内有综合物化探异常,且有小型斑岩铜矿点及多处铜矿点及矿化点,是寻找以铜为主的多金属矿有利地段。穷布拉克—尼勒克异常带。位于阿吾拉勒山西段北侧。航磁异常是呈EW向分布,共有26处异常。已知铜、多金属矿异常3处,找矿有望异常13处。该带异常分别由中基性-中酸性火山岩、中酸侵入岩或浅成、超浅成的次火山岩及矿化引起。铜矿床、铜矿化点分布在异常附近或边侧,这些异常与铜、多金属矿的形成有密切关系。新源南山异常带。航磁异常呈EW向展布,共有27处异常,其中有望异常10处。这些异常主要分布在中酸性侵入岩与围岩接触带部位,异常区的下石炭统有较多的碳酸盐岩,该地层中已见有夕卡岩型铁矿点,因此是铁、铜多金属找矿有望异常。穷莫依哥兹异常群。航磁异常成片分布,共有10处异常,其中有望异常5处。这些异常区分布下石炭统火山岩、火山碎屑岩夹灰岩,矿化蚀变发育,发现有夕卡岩型、热液型铁矿点各1处,铜矿点2处,上述异常是找铁铜多金属矿的有望异常。3.3地质背景及地质意义伊犁—新源地区是西天山重点找矿区带,特别是阿吾拉勒山又是该带中的重要成矿区之一。通过现有航空磁测资料的研究,我们可以发现与铁、铜、多金属成矿密切的控矿构造、成矿母岩及次火山岩、浅成侵入体等控矿因素在航磁图中均有明显的反映。因此,根据本区航磁反映的岩性构造特征和对区域磁场、局部异常的解释,结合本区的成矿地质条件,确定如下成矿远景区:(1)新源铁木里克—式可布台铁、铜找矿远景区。位于阿吾拉勒山东段,航磁异常以EW向带状分布为特征,面积约480km2。远景区为阿吾拉勒铁、铜及多金属成矿带的东段,是铁矿化发育地带,铁矿(化)点密集。区内已发现铁矿点14处,主要为火山喷发型磁铁矿和火山-沉积型赤铁矿(热液型和裂隙充填中-低温热液型),是重要的矿化集中区。铁矿(化)点多处于石炭系断裂发育地带或断裂交汇部位,断裂构造不仅是火山喷发、岩浆侵入的通道,也是含矿热液的良好通道和成矿空间。除此,区内的吐尔洪—式可布台地段为火山-沉积型赤铁矿发育地带,赤铁矿是浅海近岸盆地环境下由火山活动晚期提供的铁质沉积而成的,沉积盆地与火山机构密切相关。区内航磁异常众多,已编号异常60多处,这些异常主要对应石炭系火山岩及华力西晚期侵入体,或者处在火山岩与侵入体的接触部位。有3个异常分别反映了铁木里克、吉郎特把时、沙托穷库尔铁矿。有18处找铁有望异常,其中6个异常位于发现铁矿点的边缘,说明异常与铁、铜矿化有着密切的关系,其余有望航磁异常大多处在断裂带上或断裂交汇处,是寻找热液型、裂隙充填中-低温热液型铁、铜矿的有利部位。(2)黑山头—乌郎达坂铜为主的多金属找矿远景区。位于阿吾拉勒山西段,呈EW向长条状与铁木里克—式可布台远景区平行分布。面积约490km2。该远景区处在阿吾拉勒铜及多金属成矿带中,南北两侧受深大断裂和断裂的控制,中间有数条EW向和NE向断裂切割。地表出露二叠系中基性-中酸性火山岩,岩体的分布多与断裂关系密切。区内有40多处铜矿(床)点和铜、铅锌、锰综合化探异常,与火山岩、浅成超浅成侵入体及断裂构造关系密切。航磁异常主要对应二叠系火山岩及华力西晚期侵入岩,有的ΔT异常分布在化探异常范围内,还有的ΔT异常分布在已发现的矿(化)点边缘,表明ΔT异常与矿化蚀变有一定的联系。从航磁异常与区域成矿地质条件分析,分布在浅成侵入体接触部位的异常有7个;沿断裂及两侧分布有7个,位于综合化探异常范围内的异常有4个,这些异常是寻找斑岩型、火山热液型、裂隙充填中-低温热液型等类型铜、多金属矿产的重要地区。尤其是具有多种找矿标志及断裂交汇处的异常应优先开展地面工作。(3)查岗诺尔—备战铁、铜找矿远景区。位于西天山的东部,即西起阿日先沟经查岗诺尔,至备战以东(东经84°～86°),为近EW向分布的铁、铜找矿远景区,长约150km。从区域构造看,该区处于巩乃斯复向斜东延部分与博洛霍洛复向斜及中天山隆起带的交汇部位,石炭系火山活动强烈,形成了近EW向分布的火山喷发带,对形成本区火山岩型铁、铜成矿起了导源作用。岩浆岩主要是华力西晚期花岗岩及闪长岩体等,成矿条件有利,铁矿化发育。该区已发现铁、铜矿(点)床20多处,铁矿类型主要为海底火山喷发-沉积型和次火山岩型,如查岗诺尔和备战大型火山岩型铁矿。主要产在火山岩地层中、断裂构造交汇处及岩体的边部,表明铁、铜矿不仅与火山喷发有关,而且与断裂构造、岩浆活动有关。1/10万航磁测量成果明显反映出本区中-下石炭统火山岩组的分布范围。总之该区火山活动、断裂构造及岩浆活动强烈,已知铁、铜矿产丰富,又有找矿意义的航磁异常,因此是找铁、铜矿的远景区。(4)莫托沙拉找铁、锰远景区。位于巴仑台艾肯达坂至莫托沙拉一带,为NW向分布的铁锰成矿带,长约100km。该区处于中天山隆起带的巴仑台—大哈拉军隆起的巴仑台凸起,隆起带主要分布元古界深变质岩系。在隆起带的边缘断续分布一些断陷盆地,主要沉积了下石炭统或二叠、三叠系。区内主要矿床是近源火山-沉积型赤铁矿、锰矿,如莫托沙拉铁锰矿。该矿床产于莫托沙拉石炭纪断陷盆地中,铁矿及锰矿赋存于早石炭世地层中。矿体围岩不具磁性,赤铁矿具弱磁性,矿床的顶底板砂岩具有较强磁性,高精度测量能发现此类矿床。沿巴仑台—大哈拉军山隆起有很多盆地,是寻找铁锰矿的远景区。隆起带内广泛分布元古界,夏日采克小型铁矿床为元古界中的沉积变质型铁矿;另外在巴仑台北部亚曼沙拉一带老地层中分布一些混合热液型磁铁矿,规模较小。总之,该区从晚泥盆世到早石炭世是一个重要沉积成矿期,因此中天山隆起带是寻找沉积型铁锰矿及沉积变质型铁矿的一个重要地段。通过资料分析,西天山地区在找寻铁矿方面有很多工作可做。但由于多种原因,在这些铁矿有望区域的地质勘查工作程度很低,致使这些资源不