新疆庫魯克塔格1.95Ga磁鐵石英巖建造的發(fā)現(xiàn)及意義分析

姜科慶

摘要：新疆庫魯克塔格發(fā)育了一套磁鐵石英巖，它與大理巖、石英巖等角閃巖相巖石共生，經(jīng)檢測顯示其成形年齡在（1953.9±4.2）Ma，為Superior型BIF，表明在該區(qū)域具備尋找BIF鐵礦的潛力；因此本文通過對新疆庫魯克塔格195Gaa磁鐵石英巖建造的發(fā)現(xiàn)及其價值意義進行深入分析與研究。

關鍵詞：新疆庫魯克塔格；磁鐵石英巖；建造

磁鐵石英巖作為極為重要的含礦建造，尤其是在古元古代所成形的鐵礦中，經(jīng)統(tǒng)計，其鐵礦資源量已經(jīng)占據(jù)我國的45%作用，是我國鐵礦的主要來源；1981年新疆地礦局在庫魯克塔格地區(qū)開展地質調查的過程中，新發(fā)現(xiàn)了阿斯廷布拉克磁鐵石英巖鐵礦，經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)其鐵礦資源前景良好，所以針對該區(qū)磁鐵石英巖建造研究具有很大的地質意義。

1.區(qū)域地質背景

庫魯克塔格位于塔里木盆地北緣，區(qū)域上主要為一套前南華紀變質巖系，在南北緣位置，局部出現(xiàn)早古生代地層。中上太古界東白地巖群與達格拉格布拉克群構成了該區(qū)陸核，其中東白地巖群為一套TIG質片麻巖，達格拉格布拉克群則為表殼巖；古元古界興地塔格巖群區(qū)域內為含硅鐵建造，主要由角閃片巖、大理巖、石英片巖和變粒巖組成；長城系主要為淺海相碎屑巖一碳酸鹽巖建造，薊縣系主要為富鎂硅碳酸鹽巖，而青白口系則以濱淺海碎屑巖為主。其中蓋層以南華為主，包括了震旦系冰磧巖、少量中基性火山巖以及陸源碎屑巖，以含寒武系磷硅質巖一碳酸鹽巖與碎屑巖，奧陶系灰?guī)r夾頁巖。

在區(qū)域內南緣處則分布著志留系碎屑巖一碳酸鹽巖、下石炭統(tǒng)碎屑巖一碳酸鹽巖、泥盆系雜色砂巖建造沉積；在其侵入活動前，主要以前南華紀花崗巖類、基性一超基性雜巖為主，然后為加里東及華力西中期花崗巖類，由于其構造比較復雜，在太古界與古元古界中，該褶皺形的構造屬于緊閉型，而在中上元古界則為長條帶舒緩型，在古生界中則為短軸開闊型。

2.磁鐵石英巖的分布與特征

2.1磁鐵石英巖的分布特征

當前在庫魯克塔格所發(fā)現(xiàn)的磁鐵石英巖建造，它主要于古元古界的興地塔格巖群的原中亞群底部位置所形成，其層位相對更加穩(wěn)定，層控的特征更加明顯，當前在這一地區(qū)內龍口西已經(jīng)有六處礦床被發(fā)現(xiàn)（圖1），其中磁鐵石英巖在發(fā)育為古元古界興地塔格巖群中巖組第二巖性段的綠泥陽起石英片巖層頂部，在它的上方位置則是上巖組大理巖段（圖1）；經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)其走向延伸情況比較穩(wěn)定，其厚度也在地層的變化下，隨之發(fā)生了多次的褶皺變化，其分布總長達8100m，地表出露寬最大在40m，而磁鐵礦體則于興地復向斜北翼處廣泛分布。在礦體的底板處是為灰白色石英巖，其條帶狀磁鐵石英巖與磁鐵礦主要以韻律互層呈現(xiàn)，而在第二巖性段中所發(fā)現(xiàn)的綠泥陽起石英片巖層，則進一步表明了在不同程度的區(qū)域變質作用下，含鐵建造的質變；在整體磁鐵石英巖建造以石英、氧化物構成，呈明顯的條帶狀構造，并由條帶狀建造BIF變質改造形成。在托可然布拉克的鐵礦區(qū)域內興地塔格巖群的原中亞群中上巖組第三巖性段的石英巖段下部位置，磁鐵石英巖在此發(fā)育而成，其分布總長度在9500m，地表出露寬最大8m，厚度與走向延伸均較為穩(wěn)定。在區(qū)域變質變形作用與巖漿活動的推動下，促使在這一區(qū)域的磁鐵石英巖中所存在的鐵質物質被富集并重組，最終形成富鐵礦體。

2.2磁鐵石英巖石學特征

由于磁鐵石英巖會在區(qū)域地層的變質變形下，隨之發(fā)生褶皺變化，在微觀下可以發(fā)現(xiàn)其呈條帶狀分布，密集均勻，或是以脈狀、條帶狀富集而成，且與石英之間相間呈現(xiàn)；在鏡下通常是以半自形一自形粒狀的形態(tài)表現(xiàn)，經(jīng)測量后可知其粒徑在120μm-350μm；但在巖石中的石英，則是呈現(xiàn)為微粒狀，粒徑在0.06μm-1μm之間，分布趨勢為定向分布，波形消光，其中部分還呈現(xiàn)出一種碎斑狀。

3.磁鐵石英巖的年代學特征

在興地塔格巖群中，其巖組的第二巖性段頂部位置分布著阿斯廷布拉克鐵礦，在其上部主要呈現(xiàn)為一種厚層塊狀石英巖段，再上則是上巖段大理巖段；在新太古界的喀拉闊雄巖群中，對其Pb-Pb進行年齡測量為2399Ma，侵入其中的花崗閃長巖鋯石U-Th-Pb的年齡則為1920Ma以及1800Ma，在勘探中自達格拉格布拉克群花崗質片麻巖中，獲取了單顆粒鋯石，它的U-Pb年齡在（2571±11）Ma，為進一步確定其年齡，相關研究對其展開了鋯石SIMS測年研究。

在對其年齡測定中，通過常規(guī)重選及磁選技術的應用，將鋯石分選出來，并將其樣品顆粒與標樣貼于環(huán)氧樹脂靶上面，然后對其進行拋光，讓鋯石暴露出一半的晶面狀，通過陰極發(fā)光圖像、透射光與反射光顯微照相的技術進行分析，檢查其內部結構，并選擇適宜的測試點位，將樣品靶置于真空之下鍍金，并準備進一步分析，經(jīng)SIMS對其U-Th-Ph以鋯石標樣與樣品的1：3進行測定，其中u含量在標準鋯石91500的校正下所獲得，以實測Pb值對普通Ph進行校正。最終檢測結果表明，磁鐵石英巖中的鋯石呈現(xiàn)出一種渾圓狀，在CL的檢測圖像中其顏色為灰一深灰，其中振蕩環(huán)帶構造不發(fā)育；其長寬比為3.7，粒徑55/xm-175～m，U含量在172x10904x10之間，而Th含量在56x10～453x10之間；在其內部結構與Th/U比值特征的顯示下可確定為變質鋯石。同時在對其15粒鋯石的測點進行分析，其中13個測點的數(shù)據(jù)在諧和線附近位置，有6個測點數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出一種諧和特征，其年齡為（1953.9±4.2）Ma，其諧和年齡與上交點的年齡可以作對比，這也表明了磁鐵石英巖成形于古元古代，變質年齡在1.95Ga。

4.庫魯克塔格磁鐵石英巖建造的成因與意義

4.1庫魯克塔格磁鐵石英巖建造的成因類型

根據(jù)磁鐵石英巖建造巖相學特征，可以將之分為粒狀鐵建造（GIF）與條帶狀鐵建造（BIF），而根據(jù)BIF的沉積構造環(huán)境，則能對其進一步分劃為Superior型與Algoma型，前者的形成主要與大陸架淺海環(huán)境中未含有或是少量含有的火山巖有直接關系，后者的成形則主要與深海中熱液活動及海底火山息息相關；針對在庫魯克塔格BIF建造與大理巖之間的密切關系，可以此為依據(jù)推斷出在這一區(qū)域內的沉積環(huán)境，應當屬于有火山活動的大陸架淺海環(huán)境。

4.2找礦遠景

由于Superior型BIF作為主要的BIF建造，其成礦規(guī)模極大，它對在這一區(qū)域內的沉積變質型鐵礦有著較為明顯的控制效用，其分布延伸面積，東西達200km；這表明在庫魯克塔格的區(qū)域中有著很好的鐵礦資源有待發(fā)掘。

5.結語

綜上所述，新疆庫魯克塔格的磁鐵石英巖建造其類型為Superior型，年齡在（1953.9±4.2）Ma，成形于古元古代；基于其成因類型與形成時代的世界分布特征來看，它與西澳、南美洲、南非古陸有著一定的相似性，但較之華北克拉通則有差異，經(jīng)區(qū)域地質背景的研究，做好環(huán)磁鐵石英巖相關沉積變質型的鐵礦部署工作顯得尤為重要。