张佳儒
(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000)
活水泉铁矿为近年来哈尔里克山发现的一个小型铁矿床,矿区Ⅰ号铁矿带共探求(332+333)铁矿石资源量28.59万吨,mFe的平均品位是20.76%,其中332类铁矿石资源量15.06万吨、333类别资源量13.53万吨,mFe的平均品位是20.76%,哈尔里克山一带该类型矿床找矿前景良好,笔者对铁矿床地质特征进行总结,对找矿标志提出初步认识。
区域上大地构造位置属于哈萨克斯坦-准噶尔板块、准噶尔微板块、哈尔里克古生代复合岛弧带,成矿区带位于古亚洲成矿域、准噶尔成矿省、准噶尔南缘(复合岛弧带)Cu-Mο-Au-W-Fe-Cr-Mn-RMPt-硼-油页岩-石油-天然气-膨润土-沸石-石墨-玉石-磷-盐类-滑石成矿带、哈尔里克(复合岛弧带)Cu-Au-W-RM-Mο-石墨矿带东段。区域上出露地层主要是上古生界火山-陆源沉积岩系,区域上大规模岩浆活动发育,且褶皱、断裂构造发育。
区域上地层区划属于北疆-兴安地层大区、北疆地层区、博格多地层小区,地层主要分布于区域上的东部及北部,以晚古生代、中新生代地层为主。主要有泥盆系中统大南湖组、石炭系下统雅满苏组、石炭系中统居里得能组、侏罗系下-中统煤窑沟群、侏罗系上统红山组、古近系始新统鄯善群、新近系中新统桃园树组、第四系全新统洪冲积砂砾石。
区域上属北天山地向斜褶皱带哈尔里克复背斜的一部分,构造较为复杂,以褶皱构造为主,次为断裂构造,其中沁城-阿尔格兰提山褶皱束经过矿区,由于切割和花岗岩体侵入,其轴向有很大的变化。区域内断裂不够发育,其形成时代主要为华力西期,仅少数在燕山期形成。主要断裂多呈近东西走向,除多为逆断层;次要断裂主要为北西向及北东向,一般具平推性质,均切割上述主要断裂;断层均有数十米到百余米的糜棱岩及断层角砾岩破碎带。有时见到,沿断裂带有大量的平行分布石英脉或酸性岩脉。
区域上侵入岩及其发育,侵入时代为华力西期,以酸性花岗岩分布最广(白石头泉花岗岩),呈基岩产出;其他辉长岩、闪长岩以及肉红色钾质花岗岩、紫色霓石-纳铁闪钾质花岗岩(奥莫尔塔格花岗岩)则出露较少,呈岩株产出。区域内岩脉发育,从超基性到超酸性均有出露,岩脉分布见 100~110°与30~50°走向两组,以前组分布最大,形成时间也相对较早。岩脉一般长几十到几百米,宽一般为几米。
1.4.1 区域重力
区域重力该区属准噶尔重力高值区,位于东天山一级重力梯级带(康古尔重力梯级带)的东段北缘,为东西向、北西向两种走向的重力场区交接部位。所获重力布格异常最大值为-150mgl,最小值为-190mgl,在其值域上大致可划分高、低两个异常区。高值区的重力场值一般为-170mgl~-150mgl,分布在中部,其中-170μ gl等值线与阿尔格兰提断裂构造线相一致,反映了东西向区域构造具深大断裂特征;低值区的重力场值一般从-190mgl~-180mgl异常范围内,主要分布在东南部,出露岩性为中-上石炭统酸性火山岩,局部地段被第三系、第四系所覆盖。
1.4.2 区域航磁
区域20万航磁异常该区最大值为300nT,最小值为-250nT,从幅值上也可划分为低值区和高值区两类。高值区从 0nT~300nT范围内,异常等值线有若干个封闭等值线圈,主要分布于中部,与区内F1断裂及其沿断裂带分布的基性、超基性岩体有关;低值区从-250nT~-0nT,这类异常主要分布于北西部,异常有大有小,呈跃变不均匀交替出现。
区域上矿产种类较多,主要矿种有铜、铅、锌、银、金、铁、锰、石墨、芒硝等。其中铜、铅、锌、银、金等多金属矿产主要产于石炭纪岛弧区火山岩地层中内。铁、锰、石墨、芒硝多以沉积型矿产为主,多为矿化点产于南部的的中新生代地层中。
矿区内地层仅有第四系残坡积物出露,斜贯矿区,主要为冲洪积沙砾。分选性差,磨圆度较差。主要为花岗岩小碎块、石英碎块、凝灰岩碎块(见图 1)。
图1 哈密活水泉铁矿区地质草图1.第四系全新统洪冲积砂砾石;2.华力西中期黑云母花岗岩;3.闪长岩脉;4.石英脉;5.矿带及编号;6.磁法等值线及高值点;7.地质界线;8.断裂
矿区内构造主要为断裂,F14断裂带为本区主要含矿断裂带,由2条断裂构造组成,主要走向为10°左右,倾角为近乎直立,长约200m,宽0.5~20m,带内蚀变强烈,主要为绿泥石化,绿泥石化在脉裂隙面上产出。围岩为黑云母花岗岩,与断裂带接触部位绿泥石化强烈。
矿区内侵入岩广范分布,主要以华力西中期酸性侵入体为主,岩体规模一般较大,多以岩基产出,矿区内该期花岗岩岩性单一,主体是中粗粒黑云母花岗岩,少量不等粒花岗岩。
中粗粒黑云母花岗岩:灰白色、中粗粒花岗结构,块状构造。主要成分石英、长石、黑云母等,石英约30%它形粒状,粒径0.5~6mm不等,互相镶嵌分布,局部边缘见微晶石英化,钾长石约40%,淡红色,多为正长石,格子双晶发育,斜长石灰白色,多见条纹双晶,约20%,黑云母约3~8%,灰黑色,片径0.5~2mm,角闪石、磁铁矿1-2%,岩石见弱的绢云母、绿泥石化蚀变。
矿区北部见有少量细粒少斑黑云母花岗岩,风化面灰褐色,新鲜面灰白-灰黑色,细粒结构、块状构造,主要为石英、斜长石黑云母,含少量角闪石。矿区内脉岩较为发育,从南至北广泛分布;脉岩均受断裂构造控制;形成于华力西晚期;岩性主要为闪长岩,其次为辉绿岩。
矿区内 1∶1万地面磁测显示有规模较大的高磁异常带1个,异常长600m左右,宽400m左右,为带状异常,异常最高峰值达3290nT,异常有3个浓集中心,显示不均匀分布特征,该异常由Ⅰ号铁矿体引起并已被工程验证,为矿致异常。
区内见近南北向铁矿化带1条,矿化带长800m,宽200m,带内圈定3个矿体,Fe1、Fe3矿体规模较大,Fe2矿体为隐伏矿体,矿体长 100~200m,矿体产状 10°∠86°,最厚为 7.30m,平均真厚度为1.13~3.42m,矿体垂直埋深 220m,mFe的平均品位是20.76%, mFe最高品位32.81%,为脉状、树枝状矿体,矿体围岩为中粗粒黑云母花岗岩。
3.2.1 结构构造
矿石的结构主要是半自形结构,磁铁矿呈半自形结晶颗粒分布,见有它形结构与孔洞结构。构造主要是侵染状构造局部品位较高,呈稠密浸染状构造。
3.2.2 矿物组成
矿石主要由金属矿物与非金属矿物组成,其中金属矿物主要是磁铁矿、见有少量赤铁矿、菱铁矿等。非金属矿物主要为白云母、长石、石英等。磁铁矿呈自形半自形,镜下多见四边形颗粒,0.01~0.1mm大小,星散或集合体分布,呈网脉状。矿石的磁性率为37.55%,为弱磁性矿石。
矿石自然类型根据含铁矿物种类分为磁铁矿石;按结构、构造可分为稀疏浸染状矿石、条带状矿石和致密块状矿石。工业类型为需选铁矿石。铁矿石属于自熔性铁矿石,S、SiO2、P含量均比较低,为低硫磷低二氧化硅铁矿石。矿石中87.27%为磁铁矿,褐铁矿占1.42%,矿石的氧化程度低。
华力西期岩浆演化后期含铁质高温热液沿近南北向F14号断裂带贯入充填形成Ⅰ号矿化带体。
岩浆结晶分异含铁热液沿断裂充填而成,属岩浆热液型。
(1)构造标志
近南北向断裂构造破碎带是找矿的一个构造标志。活水泉铁矿铁矿体严格受构造破碎带控制,构造破碎带为矿体赋存空间。
(2)围岩及蚀变标志
矿体围岩为中粗粒黑云母花岗岩,围岩蚀变以绢云母化、绿泥石化、绿帘石化为主。
(3)物探异常标志
矿区内发现规模较大的高磁异常带2个,对应为磁铁矿体,异常最高峰值达3290nT,中粗粒黑云母花岗岩体中的高磁异常为铁矿物探异常标志。
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