新疆若羌县沟口泉铁矿地质特征及找矿标志

石顺义(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局701队　　昌吉831100)



新疆若羌县沟口泉铁矿地质特征及找矿标志

石顺义
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局701队昌吉831100)

摘要新疆若羌县沟口泉铁矿位于新疆若羌县城东80°方位，距若羌县290 km。矿体产于奥陶系中上统拉配泉群(O2-3L)的凝灰质粉砂岩中。根据矿区矿化蚀变、矿体产出特点、赋矿岩石、矿石矿物共生组合和结构、构造等特征分析，该矿成因类型属沉积型铁矿。

关键词沟口泉沉积型铁矿地质特征找矿标志

1　概况

沟口泉铁矿位于新疆若羌县城东80°方向，距若羌县290 km，行政区划属若羌县管辖。工作区外部交通较便利，315国道（新疆-青海）位于工区南侧邻区。由若羌县沿国道315线向东行200 km至巴什考供新疆桥处，然后向北沿河床和简易山路行驶90千米可到达工区，该路段可通行重型运输车辆。矿区地处阿尔金山东段北麓，山体走向总体近北东-南西向，总体地势呈东南高，西北低。海拔高程在2 400~3 700 m，相对比高约100～300 m，一般地形坡度10°～35°,沟深坡陡，属高山深切地貌。主要矿体所处部位海拔高度在2 700～3 050 m。该矿区属大陆高原干旱性气候。

2　区域地质背景

该区大地构造位于阿尔金古陆块和红柳沟－拉配泉奥陶纪裂谷（表1），地处塔里木古陆块与塔里木南缘活动带的接合部位。

表1　工作区构造单元划分一览表

区域上出露地层有：长城系恰什坎萨依组(Chq)、下元古界阿克塔什塔格群(Pt1A)、奥陶系中上统拉配泉群(O2－3L)、志留系下统阔什布拉克组(S1k)、侏罗系和第四系。

褶皱构造较发育，多为顺层掩卧褶皱。断裂构造极为发育，区域性构造分界深大断裂有两条，均沿近东西向展布，其一为北部出露的阿尔金北缘断裂，是塔里木板块和红柳沟－拉配泉早古生代有限洋盆构造单元的分界；其二是阔什布拉克断裂，是红柳沟－拉配泉早古生代有限洋盆和阿尔金地块构造单元的分界。

图1　阿尔金板块构造划分图（新疆板块构造图）

区域侵入岩主要以酸性为主，也有大量的基性、超基性岩分布。岩性主要为粗粒－巨晶斑状钾长花岗岩、蛇纹石化橄榄岩、辉石橄榄岩。火山岩为早古生代(中晚奥陶世-早志留世)火山岩，主要出露于奥陶系中上统拉配泉群下部火山岩组(O2－3La)、中部碎屑岩组(O2－3Lb)，以及志留系下统阔什布拉克组(S1k)中。

3　矿区地质特征

3.1地层

矿区内出露地层矿区出露的地层主要为中-上石炭统哈拉米兰河群（C2-3）,岩性主要为岩屑钙质砂岩，石英砂岩、灰岩。

岩屑砂岩（ds）：主要分布在工作区西部及南部，出露面积较小，呈透镜体及脉状展布。灰黑-灰绿色，砂质结构，块状构造。岩石由火山碎屑和颗粒（长石及石英）经火山灰胶结而成，片理化发育。岩石蚀变有碳酸盐化、糜棱岩化和绿泥石化，局部见黄铁矿化。

图2　新疆若羌县沟口泉铁矿示意图

凝灰质粉砂岩（Tus）：主要分布在工作区中西部及东部，约占工作区面积三分之一，呈北西向带状分布。灰色，粉砂质结构，层状及片理化构造，岩石是由火山碎屑和颗粒（长石及石英）经火山灰胶结而成。片理化发育，可见清晰的微层理。岩石具绿泥石化和绢云母化等蚀变。局部发育褐铁矿化，穿插有石英脉。

凝灰质砂岩（Ts）：主要分布在工作区西部及南部，出露面积较小，呈透镜体及脉状展布。灰黑-灰绿色，砂质结构，块状构造。岩石由火山碎屑和颗粒（长石及石英）经火山灰胶结而成，片理化发育。

硅质岩（Si）：主要分布在工作区中部、西南部和南部，约占工作区面积十分之一，一般呈透镜状沿东西向分布。浅灰白、灰色，风化面为浅褐色，隐晶质结构，致密块状构造。岩石主要成分以二氧化硅为主。

凝灰岩（tf）：主要分布在工作区中部，出露面积小，呈透镜状展布。灰紫、灰绿色，凝灰结构，块状构造，岩石主要由粗碎屑物和火山尘组成，粗碎屑物为斜长石、石英、岩屑。岩石多呈尖棱角状、棱角状，少部分呈次棱角-次圆状。

白云质灰岩（dls）：主要分布在工作区南部，出露面积小，呈脉状分布。灰白色-深灰色，晶粒结构，层状构造。岩石成分以蛋白石为主，形态较完整，弱褐铁矿化，具弱绿泥石化等蚀变。

砂砾岩（scg）：主要分布在工作区北部，出露面积小，呈透镜及脉状分布。杂色，砾状结构，块状构造。主要成分为∶粉砂岩、硅质岩、花岗岩、超基性岩角砾。角砾大小不一，一般在1~20 cm，大的在30~50 cm，角砾多为椭圆状，胶结物由砂及钙质等物质组成。

第四系：主要分布在工作区西部、中部和南部，约占工作区面积的十分之一。

3.2构造

3.2.1褶皱构造

矿区中部的奥陶系拉配泉群碎屑岩段（O2-3Lb）地层受挤压作用，形成沟口泉复式小型褶曲，复式褶曲位于勘探区中部，由号背斜、向斜组成。

通过钻孔证实，矿区内Fe1-5矿体由3条不同走向的矿段组成，实为同一条矿体，Fe3矿体由2段组成。背斜向东可能延致Fe3号矿体转折端附近的。向斜，唯一不同的是背斜南翼受近北西向F2号断裂构造的影响，产生位移和不同的变形。受挤压作用，地层及矿体常见有小的层间揉皱，呈波浪形态分布。

3.2.2断裂构造

矿区内按断层的构造线展布方向可分为北西-南东向、近东西向。其中北西-南东向断层有F2、F4、F5，近东西向断层为F3，见图2。

F2断裂，为矿区主干断裂，北西-南东向延伸出矿区，倾向北东。长逾2 500 m，宽20～30 m，位于矿区中西部，断层倾向北东，倾角68°～75°，断层性质为正断层。该断层对Fe1-5-1矿段的展布形态及走向具有一定的改变，同时控制Fe1-2、Fe1-4、Fe1-7号等矿体展布形态。

F3断裂，为矿区主干断裂，长逾1 000 m，位于矿区南东部，断层倾向北，倾角75°~88°，断层性质为正断层。

F4断裂，为矿区主断裂，北西～南东向延伸出矿区，长逾4 000 m，位于矿区中部，断层倾向北东，倾角65°～80°，断层性质为平移断层。

F5断裂，为矿区主断裂，长逾4 000 m，北西～南东向延伸出矿区，位于矿区北部，断层倾向南西，倾角60°~65°，断层性质为正断层，断裂延伸部位，侵入岩脉发育。

3.3岩浆岩

工作区岩浆岩较发育，分布范围较广，主要分布在工作区南东部。

3.3.1侵入岩

花岗闪长岩：分布于工作区南部及东北部，呈岩基、岩株产出。灰白色、浅灰绿色，中-粗粒状，斑状结构，块状构造。岩石由斑晶和基质组成。斑晶为斜长石、石英、角闪石，斜长石粒度大小不一，石英呈蚀圆状，粒径0.3 mm，普通角闪石为长柱状，粒径0.2 mm× 2.2 mm～0.7 mm×2.2 mm大小不一；基质粒度细小0.2 mm左右，由少量的绿泥石、绿帘石等物质构成。

辉石橄榄岩：分布于工作区南部，为晚奥陶世中期，呈岩株、岩枝、岩脉产出。深灰绿色、灰黑色，中细粒-细粒结构，块状构造。岩石由橄榄石、少量辉石等组成。橄榄石，灰绿色-墨绿色，呈粒状，占岩石的75%以上；辉石，黑色-黑绿色，成短柱状，占岩石的20%左右；其他矿物占岩石的5%。岩石局部破碎，呈粒状、粉末状。具蛇纹石化，弱绿泥石化等蚀变。

辉长岩：分布于工作区南部，为晚奥陶世中期，呈岩株、岩枝、岩脉产出。灰绿色，中细粒-细粒结构，块状构造。岩石主要由斜长石、辉石、少量石英组成。

3.3.2火山岩

主要为玄武岩，主要分布在工作区南西部小面积出露，灰绿色，斑状结构，块状构造，岩石主要有斜长石、玻璃质组成，裂隙充填绿泥石、碳酸盐和少量石英微细脉，岩石具碳酸盐化、绿泥石化，见少量褐铁矿。

3.4围岩蚀变

通过槽探、钻探成果分析，围岩蚀变主要以黄铁矿化、硅化为主，其次为褐铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等。

黄铁矿化：黄铁矿呈团块浸染状、微细粒状、星散浸染状或稠密浸染状沿岩石裂隙分布，有时呈脉状沿岩石裂隙分布，黄铁矿粒度较细，一般0.01~0.1 mm。黄铁矿化强度与铁矿化强度相反。

3.5地球物理特征

对磁力高异常，实施了1∶1千高精度磁法剖面测量，验证了磁力高异常幅度在1 000～3 000 nT，大部分由基性-超基性岩体引起，局部为弱磁铁矿体的矿致异常；矿区中部磁异常幅度超过3 000 nT，为强磁性铁矿矿致异常。

3.6地球化学特征

1∶1万地球化学剖面测量工作，对圈定单元素Au异常进行了检验查证，Au异常赋存在奥陶系中上统拉配泉群碎屑岩段中，主要由硅化褐铁矿化蚀变破碎带引起。

3.7含矿层与矿带特征

沟口泉铁矿床地表发育的磁铁矿体，均分布于奥陶系中上统拉配泉群碎屑岩段地层中，含矿层中绿泥石化、方解石化、磁铁矿化、黄铁矿化发育。其中Fe1号磁铁矿带为矿区规模最大的矿带，也是本次勘探工作的重点区域。Fe1号矿带总体呈北东－南西走向，走向长约1 200 m，北西向延伸稳定，倾向北东，倾角65°~75°，出露宽30~50 m。

4　矿体特征

4.1矿体特征

沟口泉铁矿床共圈定了50条磁铁矿体，长50~ 1 340 m,厚度2.00~87.52 m；产于奥陶系中上统拉配泉群碎屑岩段中，矿体受地层控制，为沉积型磁铁矿床。其中Fe1号矿带Fe1－5号矿体和Fe3号矿体为论述的重点。

Fe1-5矿体，矿体总体形态为地表呈S型脉状，断续长1 340 m，厚度2.21~60.08 m，由3个区段组成，矿段编号分别为Fe1-5-1，Fe1-5-2，Fe1-5-3，具体特征如下：

Fe1-5-1，走向北西-南东向，倾向北东，长850 m，厚度2.21~60.08 m，平均厚度19.90 m，最大垂深477 m（Fe1-16线），最大斜深580 m，mFe平均品位22.94%，TFe平均品位32.67%。

Fe1-5-2，走向南北，倾向东，长250 m，厚度2.59~28.61 m，平均厚度13.65 m，最大垂深433 m （Fe3-7线），最大斜深576 m，mFe平均品位21.87%，TFe平均品位32.10。

Fe1-5-3，走向东西，倾向南，长240 m，厚度3.81~12.94 m，平均厚度6.97 m，最大垂深208 m （Fe3-4线），最大斜深250 m，mFe平均品位22.80%，TFe平均品位33.40%。

Fe3矿体，呈回行镖状，由2个区段组成，矿段编号分别为Fe3-1，Fe3-2，具体特征如下：

Fe3-1，走向南北，倾向东，长250 m，厚度4.97~ 87.52 m，平均厚度36.23 m，最大垂深328 m（Fe3-0线），mFe平均品位24.37%，TFe平均品位33.26%。

Fe3-2，走向东西，倾向南，长210 m，厚度3.99~ 34.39 m，平均厚度15.79 m，最大垂深344 m（Fe3-12线），mFe平均品位22.76%，TFe平均品位32.72%。

4.2矿石质量

矿石矿物成分主要金属矿物为磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿，脉石矿物则主要包括铁质粘土、石英、辉石、黑硬绿泥石、云母、绿泥石、方解石、白云石和长石等。其中磁铁矿含量占33.72%，褐铁矿占0.41%，铁质粘土占56.97%，矿石属低硫含磷的单一酸性低品位磁铁矿石，其中铁矿、赤（褐）铁矿为有益组分，硫、磷为有害组分。

4.3矿石类型和品级

按照组成矿石的主要铁矿物划分方案，地表为混合矿石；地表3 m以下，该矿铁矿石除磁铁矿外，未见其他有益组分。因此本矿矿石主要自然类型为单一磁铁矿石。矿体单样mFe品位主要分布于20%～35%之间，约占矿体总样数的67.29%，矿体单样mFe/ TFe值在54.70%～98.82%之间，矿体平均值为75.92%，由此确定矿石类型按选矿工艺要求划分为需选的弱磁性铁矿石。

5　矿床成因及找矿标志

5.1矿床成因

通过地表的采样，证据有以下几个方面：

（1）矿体处于奥陶系拉配泉群中段碎屑岩段的凝灰质粉砂岩中。

（2）矿体矿化强度与围岩蚀变程度关系密切。

（3）铁矿体与岩石硅化强度关系较密切，近矿围岩蚀变主要是黄铁矿化、黄钾铁矾、碳酸盐化，其次为绿泥石化等。

矿床成因类型主要为沉积型铁矿。

5.2找矿标志

（1）奥陶系拉配泉群中段第二亚段凝灰质粉砂岩与粉晶灰岩互层地层为直接找矿标志。

（2）矿区含矿岩石具氧化特征，地表见铁矿常有的褐红色、红色的铁氧化带。

（3）矿石具有较强磁性，物探磁法扫面工作测量圈定的磁异常和高值点，是找矿的最有利的地区。

（4）奥陶系拉配泉群中段碎屑岩段地层，根据地质特征分析，该地层是控矿主要因素。

6　结论

综上所述，该成矿区主要从矿体地质特征分析，Fe1-5、Fe3号主矿体主要赋存于灰黑色凝灰质粉砂岩里，该岩层主要受构造挤压，揉皱较强，使Fe1-5号矿体形态为地表呈S型脉状，Fe3号矿体形态为地表呈回行镖状。矿体深部呈南东向深部埋深稳定，埋深至580 m。对地表磁异常深部验证直接印证了矿体空间规模的变化，今后对椭圆状磁异常位置继续部署钻探工程进行验证，矿体的埋藏规模有变大，结果表明：凝灰质粉砂岩与粉晶灰岩互层地层，凝灰灰质粉砂里，在物探磁法扫面工作测量圈定的磁异常和高值点，是找矿的最有利的标志。

参考文献

[1]新疆若羌县阿尔金山沟口泉一带1∶5万区域地质调查报告.新疆维吾尔自治区国土资源厅.

[2]李建江,石顺义,等.新疆若羌县沟口泉铁矿详查报告.2012.

[3]李建江,石顺义,等.新疆若羌县沟口泉铁矿勘探报告.2013.

[4]矿产资源综合利用手册编委会.矿产资源综合利用手册，科学出版社，2000.

收稿：2015-01-16

（上接78页）

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.023