新疆尉犁县托克然布拉克铁矿地质特征及矿床成因分析

彭 宇

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队, 新疆 乌鲁木齐 830011）

1 区域地质背景

矿区地理位置上位于天山中段库鲁克塔格一带，隶属于新疆尉犁县管辖。构造上处于塔里木板块北缘构造带的库鲁克塔格地块。该地块内广泛出露前震旦纪结晶基底，以下元古界兴地塔格群分布最广，其次是太古界达格拉格布拉克群和中上元古界，震旦系和下古生界分布较少。

矿区出露下元古界兴地塔格群，北部兴地大断裂以北主要出露蓟县系爱尔基干群、青白口系帕尔岗塔格群，震旦系和少量寒武系，奥陶系。山前盆地发育第四系和第三系。

侵入岩在普查区及周边地区主要分布在兴地大断裂带及其以南地区，基本有3 期以晋宁期花岗岩分布最广；中条期主要为混合花岗岩；早—中元古期侵入岩为中条期后的非造山中—基性杂岩和基性—超基性杂岩，呈岩株岩墙产出。火山岩出露很少，在地层中多呈透镜体和夹层产出。

2 矿区地质特征

2.1 地层

（1）兴地塔格群下岩组。下岩组分布在普查区的北部和西部外围地区。岩性比较简单，为灰黑色黑云斜长片岩、石榴二云石英片岩、十字石榴二云片岩、二云长英片麻岩夹杂色条带状大理岩。

（2）兴地塔格群上岩组。上岩组为普查区的主要地层，也是铁矿层之所在，岩性比较复杂，相变也较大，与下岩组整合接触，根据岩性和层序可分为4 个岩性段，岩性主要为灰白色白色白云质大理岩、白云石大理岩、大理岩，绿色灰绿色阳起石片岩、绿帘阳起石片岩，灰色深灰色黑云和二云石英片岩、二云母片岩等。

2.2 岩浆岩

矿区内岩浆岩较为发育，主要呈脉状分布于地层之中。

顺层侵入的一般是中酸性侵入岩，多数规模较大，岩脉宽数米至数十米，延伸数百米至数千米，近东西向延伸。主要岩石类型为石英二长、花岗闪长岩、花岗岩等，岩石多呈灰白色，主要由斜长石、石英、钾长石组成。与区域上岩浆活动相似侵入岩主要形成于晚元古代扬子旋回晋宁期。岩石受后期构造影响较大，常见岩石内矿物定向排列，局部见有片麻理发育，产状与地层片理产状一致。

中酸性岩枝岩脉分布相当广泛对围岩的注入交代作用强烈，对铁矿层有一定的吞蚀破坏作用，由于花岗物质的加入可使铁矿品位贪化，但有时也使磁铁矿颗粒变粗有利于选矿。

火山岩不发育，主要是基性火山岩，已变质为阳起石片岩类和角闪片岩类岩石，在地层中呈透镜体夹层产出，主要分布在兴地塔格群上岩组中，下岩组内很少。

2.3 变质岩

矿区出露的下元古界兴地塔格群（Pt1X）总体为一套中深变质地层，区域变质作用普遍，从变质特征矿物组合看：出现黑云母、白云母、绿帘石、阳起石石、透闪石等变质特征矿物，区域变质作用程度为高绿片岩相- 低角闪岩相。区域变质岩的透入性片理面发育，基本取代了原始面理，片理面产状为向南陡倾，倾角约为70°～80°。

该套地层的原岩应为碎屑岩、白云岩、硅质岩及含铁硅质岩，总体上为一套稳定环境下的正常沉积岩。

在区域变质的基础上，后来叠了晚元古期侵入岩的热力变质和注入交代变质，使兴地塔格群变质岩系又局部发生了角岩化和条带状、脉状、透镜状及眼球状混合岩化。在花岗岩岩枝岩脉发育的地方，接触热力变质和注入交代变质就比较明显。

另外，在矿区内小的断裂附近还常见有动力变质岩，与断裂相伴出现糜棱岩、断层碎裂岩等，动力变质岩分布有限，动力变质作用规模较小。

2.4 构造

（1）褶皱构造。矿区的东部地层形成两个大型褶皱构造，其中北部形成的是转折端向东仰起的同斜向斜构造，南部形成的是转折端向西倾伏的同斜背斜构造，总体形态为平卧的“N”型紧闭褶皱构造。

（2）断层构造。矿区内断层较发育，不过较大的断层仅有一条位于矿区西北部，该断层走向为250°～70°，倾向北北西，倾角为60°。断层两盘地层皆为兴地塔格群中亚群，沿断层发育有较为宏观的断层破碎带，破碎带宽20m ～50m 不等，带内岩石破碎，各类蚀变发育，尤其是褐铁矿化强烈，岩石呈灰褐色。矿区内还发育有一组北东- 南西向的走滑断层，斜切地层，断层面近于直立，走滑性质为右旋，断距约为数米至数十米不等。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

目前经地表槽探工程揭露控制，在含磁铁矿石英岩层中已圈出矿体。矿体编号原则为由上向下，自左向右，沿矿化带走向趋势，自Ⅰ～Ⅵ编号。矿体呈层状，矿体倾向南，倾角65°～85°。

六个矿体品位变化特征为： 矿体单样品位TFe9.97×10-2～ 46.13×10-2； 单 工 程 平 均 品位TFe15.45×10-2～ 35.85×10-2； 矿 体 平 均 品位TFe17.38×10-2～25.12×10-2， 矿 床 平 均 品 位TFe21.87×10-2。矿石中有害杂质S、P 成分含量低。矿体边界较明显，矿体及矿石中石英及酸性脉等夹石条带发育。矿体沿走向品位变化不大，沿横向变化较大，纵向较大。

矿体单工程真厚度0.79m ～10.12m ；矿体平均真厚度1.17m ～4.81m，矿体沿走向倾向厚度变化较大，为局部出现膨大现象，如转折端XJ7201 处矿体真厚度10.12m。

3.2 矿石质量特征

矿石金属矿物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿，少量褐铁矿、黄铁矿、钛铁矿，脉石矿物主要为石英，其次为长石、方解石。

矿石结构以粒状变晶结构为主，次有交代结构，粒状结构；矿石构造主要为条带状、稠密浸染状、密集条带状，少量块状构造。

矿石的光谱全分析和化学全分析结果表明，矿石具有高Si2O，低CaO 的特点，铁的含量总体较高，这与TFe 分析结果相吻合。

矿石的光谱全分析及矿石组合分析表来看：矿石中的有害元素特征相似，除造渣元素Si2O 含量较高外，S、P 含量较低。光谱全分析中S 的含量中有5 个样大于0.3×10-2，组合样中有2 个样大于0.3×10-2，而P 的含量极低，且较为稳定，各样品间变化不大。对有害元素S 的处理，应对选矿后的铁精粉经过脱硫工艺，提高铁精矿质量。

3.3 夹石、围岩及蚀变

矿体的夹石为花岗质脉岩及磁铁石英岩等，与矿体一般呈渐变过渡关系。夹石宽度在几厘米到几米不等，呈层状、透镜状产于矿体中，较为普遍，但多达不到夹石剔除厚度。

矿体围岩由石英岩、石英片岩和绿片岩等组成。矿体与石英岩围岩间呈突变或渐变过渡关系，矿体界线由化验结果来确定，与绿片岩呈突变关系，矿体与围岩界线十分明显。由于沉积地层的产状不稳定，两种围岩都有可能成为矿体的顶板或底板。近矿围岩普遍具有不同程度的热液蚀变和碎裂岩化。围岩蚀变类型简单，地表常见褐铁矿化、钾化和硅化等，蚀变分带不明显。

4 矿床成因分析

现已查明本区铁矿具有以下几个特征：

（1）兴地塔格群下岩组的云母- 石英片岩片麻岩和上岩组的大理岩、绿片岩、石英岩和云母石英片岩诸岩性段的原岩构成了陆源碎屑岩- 碳酸盐岩- 基性火山岩- 硅质岩两个沉积旋回，往上又出现了陆源碎屑岩的沉积。含铁石英岩或铁矿形成于火山喷发堆积向胶体化学沉积的转变过渡时期。火山活动的气液和火山岩特别是火山碎屑岩的水解作用带来了成矿物质- 铁质和硅质。

（2）含铁石英岩或铁矿呈层状和似层状产出，延伸比较稳定，具条带状和层纹状构造，少数具块状构造，变质分异作用继承了沉积分异作用，显示出一定的残余层理构造。

（3）矿体的夹石单一，为花岗质脉岩及磁铁石英岩，仅在TC002、TC8002 出现，且TC002 中的夹石为花岗岩脉、TC8002 中的夹石为花岗岩脉和磁铁石英岩。夹石中花岗质脉岩多顺层侵入，虽宽度不大，但它却是引起矿石品位变低的一个重要因素。

以上特征表明磁铁石英岩（铁矿）是与火山活动相关的沉积变质型铁矿床，即五台式铁矿。花岗质脉岩的注入交代，使铁矿遭到破坏解体和贫化，同时也可使部分岩石角岩化，磁铁矿颗粒重结晶加粗而利于选矿。

5 找矿标志

（1）地层标志：下元古界兴地塔格群上岩组第二岩性段和第三岩性段之间的石英岩底部及少部分绿片岩顶部为含矿层位。简言之，绿片岩之上石英岩底部是含铁石英岩或矿层之所在，而不是其他任何石英岩的底部或顶部。

（2）矿化蚀变标志：含矿岩石未经热液蚀变，未发育有与成矿有关的蚀变岩。磁铁石英岩经表生和淋滤，形成赤铁矿和褐铁矿，使含矿岩石及其周围呈现红色、红褐色，在绿色灰绿色的绿片岩和浅灰色灰白色石英岩之间相当醒目，如彩带飘扬，这里有含铁石英岩（铁矿）出露。如果红色和红褐色的铁染条带出现在别的层位别的岩石中则或者是脉状、鸡窝状的热液型或矽卡岩型赤- 磁铁矿，如本区外西部下岩组片岩中的热液型铁矿无工业意义，或者是层间或裂隙带上的轻微铁染，不具找矿意义。

（3）地球物理标志：据1 ：1 万磁测结果，△T 带状及点状磁异常皆由磁铁石英岩铁矿）所引起。因此，300nT ～600nT 及以上的都是找矿标志，异常的范围愈大，异常值越高成矿就越好。

初步分析矿床成因类型属沉积变质型铁矿床。其找矿标志可以简单的总结如下：

①地层标志：下元古界兴地塔格群上岩组第三岩性段（Pt1X2-3）底部的含铁石英岩段是重要的含矿层位；②矿化蚀变标志：矿区含矿岩石具有明显的氧化特征，褐红色、红色的铁氧化带是矿区内最直观的标志，其次水系中磁铁矿转石也是较直观的找矿标志；③地球物理标志：1 ：1 万物探磁法测量圈定的磁异常和高值点，是找矿的最有利的地区。