新疆塔什庫爾干縣一帶含鐵建造與磁鐵礦成礦關系淺析

朱輝 郭偉文 谷令云

（新疆地礦局第二地質大隊 喀什 844002）

1 含鐵巖系成礦地質條件和沉積環(huán)境分析

根據(jù)區(qū)域相關地質構造研究，古元古代時期，塔什庫爾干微古陸在張裂作用下，形成拗陷火山—沉積盆地，在盆地內形成了同生斷層，同生斷裂構造不僅是導致盆地內基性火山巖的噴發(fā)，而且為盆地內提供了大量的成礦熱液、鐵質來源，其后盆地內被古元古界布倫闊勒群含鐵巖系沉積物所充填。所以這一時期為成礦作用的原始沉積期，主要形成了一套富鐵質的初始含鐵建造，這一階段的鐵礦物主要以原始沉積形成的磁礦物為主，包括少量的黃鐵礦等，非金屬礦物主要有斜長石、角閃石為主的火山沉積物，還有少量的石英、黑云母等陸緣沉積物。對含鐵巖系地質及沉積環(huán)境分析如下：

1.1 含鐵巖系地質特征

總體特征由下向上：下部以黑云石英片巖為主；中部以出現(xiàn)中基性火山巖（斜長角閃片巖、角閃巖、變質英安巖）、磁鐵礦、黃鐵礦及黑云石英片巖；上部以出現(xiàn)黑云石英片麻巖、磁鐵礦層、變粒巖及角閃斜長片麻巖為主；在上部出現(xiàn)褐鐵礦化石英片巖、黑云母石英片巖。

1.2 含鐵巖系沉積環(huán)境特征分析

塔什庫爾干微古陸早期形成的火山盆地開始以接受陸緣碎屑巖沉積物為主，沉積物應以磨圓度較好、分選性好，以白云質巖為主，含少量鈣質膠結的中細粒砂巖；后因海底上升流的影響，從深海處含鐵基性火山噴發(fā)出的大量含鐵海水，在盆地的邊緣氧化沉積，形成以角閃斜長巖為主的磁鐵礦層，這一時期還見有少量的陸緣碎屑物質加入，形成一套角閃斜長片巖、磁鐵礦層、黑云石英片巖及變英安巖混雜的布倫闊勒群下部含礦層位。

2 含鐵巖系成礦作用分析

根據(jù)塔什庫爾干縣一帶鐵礦區(qū)含鐵巖系的原始沉積期成礦地質條件和沉積環(huán)境，各種巖類的主量、微量、稀土巖石化學分析，磁鐵礦床主要產(chǎn)在含鐵巖系的中部，其成礦作用與火山沉積盆地中的中基性火山巖的發(fā)育程度密切相關，中基性火山巖成分越多，磁鐵礦床沉積厚度、規(guī)模就越大，反映中基性火山巖為盆地內磁鐵礦床成礦作用提供了大量的成礦熱液和鐵質來源，并且角閃石巖類、含鐵巖類的主量、微量、稀土元素的巖石化學特征相似也證實這一點。因此，對含鐵巖系的成因、成礦作用分析如下：

2.1 含鐵建造是塔什庫爾干地區(qū)古元古代火山—沉積盆地內較為獨特鐵礦沉積建造。

其成因初步認為與火山-沉積盆地內海底同生斷裂構造活動引發(fā)海底火山噴發(fā)，形成了大量的鹽類物質及原始熱水，與石英、斜長石、角閃石、黑云母等非金屬礦物共生的原始含鐵建造。磁鐵礦層的形成與陸源碎屑物質含量關系密切，鐵質的沉淀過程中有陸源沉積物沉積，說明礦床成礦部位位于火山盆地的邊部，陸源碎屑物質的加入，加速了鐵質的大量卸載沉淀，經(jīng)沉積成巖作用形成層狀、條帶狀鐵礦體，使得其稀土元素含量相對較低，與玄武巖類有相似的稀土元素特征。

2.2 區(qū)域變質作用形成沉積變質型磁鐵礦床

加里東-印支期的區(qū)域變質作用是形成現(xiàn)磁鐵礦的主要成礦作用。從巖礦鑒定及地質填圖成果分析，含鐵建造與BIF中的阿爾戈瑪型基本相同。該時期主要是對區(qū)內古元古代原始沉積形成的磁鐵礦層進行疊加改造，但對磁鐵礦的形成和富集影響有限，加里東晚期，隨著區(qū)域構造的演化，區(qū)內含鐵巖系經(jīng)過了抬升剝蝕隨著塔什庫爾干陸塊向明鐵蓋陸塊的俯沖作用被深埋在地殼中，在一定的深度范圍內，發(fā)生了深埋變質作用，該作用一直持續(xù)到三疊紀。這一時期對區(qū)內的磁鐵礦床的富集成礦起到了一定的作用。變質作用使含鐵建造內的鐵質局部重新活化、遷移及富集，并使原始沉積形成的磁鐵礦少量交代形成黃鐵礦、赤鐵礦(鏡鐵礦)等。同時，隨著變質作用的增強，富鐵巖石在高溫高壓下物質成分發(fā)生分異，鐵質進一步富集，形成富鐵和富硅的不同顏色條帶，從而形成沉積變質鐵礦床。三疊紀晚期，由于西昆侖構造帶俯沖擠壓，在東西兩側康西瓦和塔阿西兩大斷裂帶共同作用下，火山-沉積盆地被擠壓，地層構造變形是以一系列的寬緩褶皺構造變形為特征，這也使得區(qū)內磁鐵礦體也同樣產(chǎn)生相應的變形，鐵礦層和圍巖地層一起形成褶皺，但由于其具有一定的剛性特征，礦體褶皺沒有圍巖褶皺強烈，沿走向往往會產(chǎn)生局部的增厚、減薄或尖滅。一般在背斜的轉折端礦體厚度增大、品位也相應增高(這一構造特征主要在塔縣老并磁鐵礦較明顯)。

2.3 燕山-喜山期巖漿熱液成礦作用

成礦后大規(guī)模的造山運動帶來大量的巖漿侵入活動，特別是晚燕山期和新生代“帕米爾構造結”的影響，西昆侖造山帶的俯沖擠壓造成地殼深部熔融，引發(fā)巖漿侵入活動。巖漿的侵入作用對磁鐵礦體進行一定的疊加改造作用，一方面破壞礦體的連續(xù)性，另一方面又使礦體局部變富，在巖體與磁鐵礦體接觸帶則出現(xiàn)矽卡巖化。

4 結論

綜合上述分析認為：根據(jù)對含鐵建造地質特征、巖（礦）石結構、構造、產(chǎn)出關系以及各巖類主量、微量、稀土元素的分析等，磁鐵礦床的形成過程經(jīng)歷了四個成礦期，即原始沉積期、區(qū)域變質期、熱液改造期和表生氧化期。其中，原始沉積期為區(qū)內鐵礦層形成時期，區(qū)域變質期使沉積的鐵礦層進一步變質結晶改造，形成沉積變質型鐵礦床。