喬普卡鐵礦礦床地質特征及成因分析

張小笛，邵明國，郭超

（山東金嶺鐵礦，山東淄博255081）

喬普卡鐵礦礦床地質特征及成因分析

張小笛，邵明國，郭超

（山東金嶺鐵礦，山東淄博255081）

新疆塔什庫爾干縣喬普卡鐵礦位于塔什庫爾干陸塊塔阿西-塔吐魯溝鐵礦帶，磁鐵礦呈似層狀或透鏡狀產出，礦體受古元古界布倫闊勒群控制，含礦巖石為含磁鐵礦斜長角閃片巖，兩側圍巖為黑云母石英片巖。礦區鐵礦成因類型為海相沉積變質鐵礦床，在成礦過程中受到不同程度的火山活動影響。

喬普卡鐵礦；地質特征；成因

喬普卡鐵礦區位于新疆塔什庫爾干縣城南東152°方位，直線距離68 km，行政區劃隸屬塔什庫爾干縣達布達爾鄉。通過對礦區地質特征的闡述、礦石化學成分的分析和氧同位素的測試，界定了喬普卡鐵礦床的成因類型，提高對礦區礦體的認識，為下一步找礦勘查提供依據。

1　礦區地質概況

喬普卡鐵礦地處西昆侖高山區，位于塔什庫爾干陸塊塔阿西-塔吐魯溝鐵礦帶。礦區內第四系非常發育，基巖巖層出露較少。根據礦區出露地層及鉆孔資料顯示，區內地層主要為古元古界布倫闊勒群，巖性主要為黑云母石英片巖和斜長角閃片巖。局部地層變形強烈，斷裂、褶皺發育。構造為北東傾斜的單斜構造，傾角總體較緩，約35°～45°左右。巖漿巖基本呈巖株狀分布，主要巖性為中基性火山巖的斜長角閃片巖、霏細巖巖體及小型基巖、中酸性侵入沿脈。

2　礦區磁異常特征

礦區內出現1個北西—南東走向的磁異常帶，見圖1。磁異常帶△T最低-13 848 nT，最高29 461 nT，磁異常變化范圍達43 000 nT。磁異常帶內總體表現出北西走向的條帶狀磁力高與磁力低相間分布的特征，可劃分出兩條北西向高值正異常帶。

Ⅰ號高值正異常帶位于測區北東部，總體呈中高磁異常帶，該帶在測區內的長度達2 800 m，寬度200～400 m，西部磁異常強度大部分在2 000～5 000 nT，東南部磁異常強度可達29 461 nT，具強磁性磁鐵礦的異常特征；Ⅱ號高值正異常帶在測區內的長度2 000 m，北西及東南兩側均延出測區。該高值正異常帶東南窄西北寬，呈喇叭狀，最小寬度約150 m，最大寬度達1 000 m，且分成兩個分支。Ⅱ號高值正異常帶的磁異常值普遍超過5 000 nT，中心區達10 000～20 000 nT，為典型的強磁性磁鐵礦引起［1］。

圖1　喬普卡鐵礦△T等值線

3　礦體地質特征

3.1礦體特征

喬普卡鐵礦區西段共圈定鐵礦體16個，其中M1和M2礦體為主礦體，鐵礦石資源量（332+333）6 266.8萬t。礦體均賦存于古元古界布倫闊勒群a段石英片巖、斜長角閃片巖中，含礦巖石為含磁鐵礦斜長角閃片巖，兩側圍巖為石英片巖。M1礦體主要分布于礦區西段15～12勘探線之間，賦存標高+ 3 800～+4 475 m，礦體走向114°～119°，傾向北東，傾角45°～71°；M2礦體分布于礦區西段27～2勘探線間，賦存標高+3 800～+4 426 m，礦體走向114°～118°，傾向北東，傾角48°～72°。

3.2礦石質量

喬普卡礦區礦石內金屬礦物以磁鐵礦和黃鐵礦為主，含有少量的黃銅礦、磁黃銅礦、褐鐵礦、赤鐵礦等，磁鐵礦為主要工業利用礦物；非金屬礦物主要以石英、斜長石、黑云母為主，含有少量角閃石、透閃石、方解石、綠泥石、綠簾石等。

3.3礦石結構構造及類型

按脈石礦物種類劃分為5個類型：角閃石磁鐵礦石、輝石磁鐵礦石、角閃石斜長石磁鐵礦石、石英磁鐵礦石、方解石磁鐵礦石，見圖2。根據礦石結構構造等宏觀特點將鐵礦石劃分為致密塊狀鐵礦石、條帶狀鐵礦石、浸染狀鐵礦石等3種礦石類型。

圖2　4種類型礦石的結構

礦石的結構主要有自形-半自形結構、他形-半自形結構等。其余還可見粒狀變晶結構、半自形粒狀、他形粒狀變晶結構；礦石的構造主要有致密塊狀構造和條帶狀構造等，局部見浸染狀構造［2］。

4　礦床成因簡析

塔什庫爾干地區含礦地層經受了長期、復雜的巖漿、構造活動改造，礦體空間分布特征和礦石類型復雜。不同礦區含礦地層和層位基本一致，應為統一成因類型鐵礦床。據地質資料和前人研究，初步認為該地區磁鐵礦為沉積變質型鐵礦，受后期構造運動改造較強［3］。

4.1主量元素分析

對鐵礦石主要元素而言，一般認為沉積變質鐵礦床礦石的SiO2/Al2O3的比值應＜10，火山沉積變質鐵礦床礦石的SiO2/Al2O3應＞10。在礦區采集10件礦石樣品進行分析。

對化學成分數據進行分析，結果顯示SiO2與Al2O3的比值分別為7.40、6.27、12.51、6.44、6.45、5.62、5.86、16.60、5.75、11.58，其中＜10的7件，＞10 的3件，說明該地區條帶狀磁鐵礦系原生沉積變質成因，形成過程中可能有火山活動的影響。另外，較低的TiO2含量和相對較高的Al2O3含量顯示出其與山東韓旺及鞍山地區典型的條帶狀磁鐵礦存在較大差異，說明在磁鐵礦沉積過程中有大量的陸源碎屑加入。

鎂鋁比值［m=（100×MgO/Al2O3）］是沉積環境的有效判別標志之一。隨著水體鹽度的增大，m值逐漸增加：淡水環境m＜1，海陸過渡性沉積環境m值為1～10，海水沉積環境（水體鹽度＞30.6%）m值為10～500，陸表海環境（或瀉湖沉積環境）m＞500。表中樣品m值大部分位于73～104，說明礦床沉積時為海水沉積環境。

MnO/TiO2也可用于判斷沉積環境，在海溝至深海范圍內，其比值＞0.5；在陸架和路坡范圍內比值＜0.5；在近海淺海范圍內，比值＜0.2。該礦區MnO/ TiO2比值均＞0.5，說明礦床沉積環境為海相。

所采集10個樣品中Fe2O3與FeO的含量都比較高，且Fe2O3含量明顯高于FeO含量，說明礦區含鐵巖段經歷了復雜的構造活動改造和漫長的地質歷史，表生氧化作用強烈。磁鐵礦經表生氧化作用形成褐鐵礦和赤鐵礦，黃鐵礦經表生氧化作用形成黃鉀鐵礬和褐鐵礦［4］。

4.2同位素地球化學分析

在礦區采取了4個樣品進行氧同位素（δ18O）分析，測試結果分別為：Q1（塊狀磁鐵礦石）δ18O值為3.9‰；Q2（石英磁鐵礦石）δ18O值為4.6‰；Q3（含黃鐵礦磁鐵礦石）δ18O值為7.4‰；Q4（含黃鐵礦磁鐵礦變質粉砂巖）δ18O值為9.8‰。

從測試結果可以看出，喬普卡里礦區磁鐵礦的δ18O值均為正值，介于3.9‰～9.8‰，這說明磁鐵礦的形成均與中基性火山巖有關。樣品Q3和Q4中磁鐵礦的值略高于原生沉積形成磁鐵礦的值（1.3‰～6.8‰），但均不在由赤鐵礦變為磁鐵礦的δ18O值（1‰～2.4‰）及菱鐵礦變為磁鐵礦的δ18O值（10.9‰～11.6‰）范圍內，這說明區內磁鐵礦不是由這兩種礦物經變質作用形成，總體顯示原生沉積成因。

5　結論

根據礦體地質、礦石結構構造等特征可知，喬普卡礦體主要呈似層狀、透鏡狀產出，與圍巖互層產出，與頂、底板圍巖呈漸變過渡關系；礦體在垂向上受布倫闊勒群控制；磁鐵礦石具有較為明顯的原始沉積構造特征，在成礦過程中受到一定區域變質作用的疊加改造和火山活動的影響，礦床成因類型為海相沉積變質鐵礦床。

［1］王曉剛，陳根，劉兵，等.新疆塔什庫爾干陸塊喬普卡里莫鐵礦磁鐵礦床地質特征及其成因淺析［J］.四川地質學報，2013，33（Z）：59-65.

［2］梁凱，梅貞華，王攀，等.新疆塔縣喬普卡鐵礦和山東萊州土山鐵礦特征對比［J］.吉林地質，2015，34（2）：76-80.

［3］胡成林，孫玉龍，殷國鵬，等.新疆塔什庫爾干縣喬普卡鐵礦地質特征及找礦標志［J］.西部探礦工程，2011，24（11）：101-105.

［4］陳登輝，伍躍中，李文明，等.西昆侖塔什庫爾干地區磁鐵礦礦床特征及其成因［J］.大地構造與成礦學，2013，37（4）：671-684.

Abstrraacctt：The Joe Puka iron ore deposit of Xinjiang Taxkorgan county is located in the Taasi tower-tulugou ore belt of Taxkorgan landmass，the magnetite is in the stratoid or lenticular form，the ore body is contolled by the Paleoproterozoic bulunkuole group，the ore bearing rocks are magnetite amphibolite schist，on both sides of surrounding rock is the biotite quartz schist.The genetic type of ore deposits is marine sedimentary metamorphic iron deposit，and was influenced by different degrees of volcanic activity in the process of mineralization.

Key worrddss：Joe Puka iron ore；geological characteristics；genesis

Geological Characteristics and Genesis of Joe Puka Iron Ore Deposit

ZHANG Xiaodi，SHAO Mingguo，GUO Chao
（Shandong Jinling Iron Ore，Zibo 255081，China）

P618.31

A

1004-4620（2016）03-0043-02

2015-11-26

張小笛，男，1989年生，2012年畢業于山東科技大學地質工程專業。現為山東金嶺鐵礦助理工程師，從事礦山地質工作。