翁吉勒铁矿床地质特征与成因

石光辉

（新疆地矿局第二地质大队，新疆喀什844002）

翁吉勒铁矿床地质特征与成因

石光辉*

（新疆地矿局第二地质大队，新疆喀什844002）

塔什库尔干县翁吉勒铁矿区与赞坎—老并一带铁矿区的区域地质成矿背景相同，矿床的基本成因均为沉积变质作用，但同类型的铁矿床一般是具有规模大、矿石品位较贫的特点，而翁吉勒铁矿却呈现了矿体规模小、矿石品位较富的特征。经研究其矿床的地质特征发现：矿区内大部分为岩浆岩分布，原有的布伦阔勒群含矿层位已被岩浆的侵入作用破坏，现存的赋矿层位仅是作为岩浆岩中的小型残留体形式存在，其本身规模就小，因此不可能在其中形成规模更大的铁矿体；另外从矿体形态产状和矿石的结构特征等方面，找到矿石叠加了后期热液改造作用明显的证据，结论认为翁吉勒铁矿床小而富的形成原因是：前期由沉积变质作用形成了层控型较贫铁矿，后期被岩浆侵入作用破坏，在残留的赋矿层位中因受岩浆热液改造作用，使矿石有用组分进一步富集，于是就形成了现在小而富的矿床特征，后期热液改造作用是致使矿石变富的主要原因。

翁吉勒铁矿；布伦阔勒群；地质特征、矿床成因；热液改造

翁吉勒铁矿是一个小型铁矿床，位于新疆塔什库尔干县塔哈曼乡，该矿床已有的工作程度较低，1959～1960年,喀什地质大队四分队首次对该矿进行了工作，通过地形地质测量、槽探、地质剖面等对其进行了检查，提交铁矿石储量103.6×104t；2000年新疆地矿局第二地质大队的二次资料开发项目对其Ⅲ、Ⅳ号矿体进行了检查，该次工作没进行矿石资源量估算，但发现在矿石中伴生有铅、锌、银、铋、钒及稀散元素镓、锗、铟等有益成分；2010年新疆塔什库尔干县翁吉勒铁矿有限责任公司对该矿进行评价，通过少量探槽控制，重新估算334铁矿石资源量约70×104t；据2013年底翁吉勒铁矿有限责任公司对该矿床的开发利用现状说明中，该矿目前的保有资源储量为13.72×104t。

翁吉勒铁矿床的矿化产于下元古界布伦阔勒群中，矿区出露的地层岩性为一套中深变质岩，矿体产状与围岩产状基本一致，具有明显的层控特征。翁吉勒铁矿床的区域地质成矿背景与新近发现的西昆仑重要铁集区即塔什库尔干县赞坎—老并一带的铁矿区相同，矿床的基本成因均为沉积变质作用，但同类型的铁矿床一般是具有规模大、矿石品位较贫的特点，而翁吉勒铁矿却呈现了矿体规模小、矿石品位较富的特征。对于沉积变质型铁矿来说,这种现象让人产生疑问。

本文通过从矿区地质特征方面的阐述，分析了矿床规模小的形成原因。并总结了后期热液改造作用是致使矿石变富的主要因素。提出的结论对寻找同类型的矿床有一定的参考意义。

1 区域地质成矿背景

1.1 大地构造及成矿单元划属

翁吉勒铁矿的大地构造位置位于羌塘弧盆系内的塔什库尔干—甜水海地块，成矿区划属于巴颜喀拉—松潘成矿省西昆仑南部Fe-Cu-Au-Pb-Zn-白云母—宝玉石成矿带中的慕士塔格—阿克赛钦Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Sn-Sb-白云母—宝玉石矿带。

本带自西向东被塔阿西、康西瓦、柯岗3个大型结合带分为4个次级地质单元。该区经历了漫长的地质构造演化史和复杂的变质变形过程，形成了区内独特的成矿地质特征。带内矿产以铁、铜、金、铅锌矿为主,是新疆重要的铁矿带，并集中分布在塔什库尔干陆块赞坎—老并一带，以磁铁矿种为主，目前老并—走克本、赞坎等矿床已具备大型规模,该带找沉积变质型铁矿的远景很大。

1.2 区域地质简述

翁吉勒铁矿区域上位于塔什库尔干陆块的北西端，东西两侧分别以康西瓦（瓦恰）和塔阿西断裂带为界。陆块内出露地层为古元古界布伦阔勒岩群，为一套沉积型火山岩—碎屑岩—碳酸盐岩建造。

受康西瓦超岩石圈大断裂及塔阿西岩石圈断裂影响，地层被挤压，褶皱构造发育，断裂随处可见。大断裂多呈北西向延伸，而次级断裂主要有近东西向、近南北向、北北西和北北东向4组。

区域上岩浆岩占据了相当大的空间，以华力西期为主，加里东期为片麻状石英闪长岩、碱性正长岩、花岗正长岩。华力西期为闪长岩斜长花岗岩钾长花岗岩组成。印支期为花岗闪长岩二长花岗岩钾长花岗岩组合。燕山期为花岗闪长岩花岗岩二长花岗岩组合。各期花岗岩均属钙碱系列，并具有准原地型钾长花岗岩化的活化特征。

1.3 区域地球物理特征简述

据1∶100万及1∶5万航磁异常分布图上，从苏巴士—赞坎一带，明显呈现了一条北西向的航磁异常带，该异常带分布与塔什库尔干地块中的古元古界布伦阔勒岩群出露范围较一致，结合在该地层中已发现了众多层控沉积变质型磁铁矿现象，说明布伦阔勒岩群是区域上找层控型磁铁矿的有利层位，翁吉勒铁矿位于苏巴士—赞坎一带的航磁异常带的中部，从地球物理特征上证明了是形成沉积变质型磁铁矿床有利的地区。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内出露地层为未分元古界布伦阔勒群，由于矿区一带出露整体以岩浆岩为主，矿区内大部分地层岩性均与岩浆岩混染形成杂岩相，单纯的地层岩性仅以“残留体”形式在岩浆岩中小规模赋存。

未分元古界布伦阔勒群：矿区内出露的均为该套地层，为一套中—深级区域变质岩，出露岩性主要为黑云母石英片岩、片麻岩和辉石角闪片岩。岩层整体向南西倾，倾角在32°～73°。

（1）黑云母石英片岩：为矿区内出露的主要地层，约占矿区面积的70%，但绝大部分被黑云母斑状花岗岩侵入混杂一起无法单独划分。单纯的黑云母石英片岩仅矿区中部矿体两侧出现。

（2）片麻岩：呈零星小规模的分布于矿区地层中，出露约占矿区面积的5%，与同边片岩为渐变过渡关系，岩层整体倾向南西，倾角在68°～73°左右。在矿区东部大部分被黑云母斑状花岗岩侵入混杂一起无法单独划分。

（3）辉石角闪片岩：主要呈脉状分布在矿区的中部的黑云母石英片岩中。

2.2 构造

矿区内地层为一单斜构造。元古界布伦阔勒群的片岩及片麻岩被多次的岩浆岩侵入冲乱，但在工区内的地层产状仍有一定的规律，其倾向大致从210°～250°左右，倾角变化较大，从40°～80°。

岩石中的节理发育，尤其是在花岗岩中节理更为发育,主要有两组节理：一组为北西—南东，倾向北东；另一组为北东—南西，倾向北西。矿液主要沿前一组节理上升充填交代。矿断层不发育。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩广泛出露，主要为海西期的中酸性侵入岩，在矿区西部岩浆岩与地层界线明显，在矿区东部岩浆岩侵入地层中与地层并存混杂。岩浆岩主要分为两期：

（1）第一期侵入岩：岩性为中、细粒花岗岩，其中：①中粒花岗岩：主要为不规则面状分布在矿区的南西部，少量呈脉状分布在南东部；②细粒花岗岩：主要呈脉状分布在工区的南东部。

（2）第二期侵入岩：黑云母斑状花岗岩：为矿区内侵入规模最大的岩浆岩，在矿区西部与地层及其它侵入岩界线明显，在矿区东部大面积侵入地层中并与地层岩性混杂出露。

2.4 变质作用

矿区内的变质作用以区域变质为主，出露地层未分元古界布伦阔勒群即为一套中深变质程的区域变质岩。另外在岩浆侵入时致使地层中的碳酸盐岩发生了矽卡岩化，在矿区的东部由于岩浆侵入不完全，岩浆岩与地层岩性混杂，原地层岩性部分被热融出现化岗岩化特征。

区域变质作用为矿区内矿化层的形成奠定了基础，而岩浆热液为矿物质富集成矿体提供了搬运作用。

2.5 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变强烈，在矿区东部，无论是地层岩性还是黑云母斑状花岗岩均发生了不同程度的褐铁矿化蚀变，矿体附近的围岩中也见褐铁矿化蚀变，形成原因主要是由岩浆侵入时热液作用所致。在矿区中部的辉石角闪片岩中普遍可见到绿泥石化蚀变，形成原因主要是地层中的辉石及角闪石矿物次生蚀变所致。由于矿区内的磁铁矿体主要赋存于辉石角闪片岩中，因此绿泥石化蚀变对矿区内的找矿有指示意义。

3 矿床地质

3.1 矿体特征

翁吉勒铁矿产于未分元古界布伦阔勒群地层的辉石角闪片岩及黑云母石英片岩中，赋矿岩性以辉石角闪片岩为主。矿化体产状与围岩一致但矿与非矿界线非常明显，有用矿物以磁铁矿为主，磁铁矿物呈自形、半自形及他形粒状结构，主要沿节理裂隙发育部位、岩层扭曲所形成的层间空隙、或岩石矿物粒间空隙中充填富集，矿石为中—细粒状结构，浸染状、稠密浸染状及块状构造。矿石磁性铁品位一般在25%～40%之间。

矿区内地表矿体露头共有21处，分别呈透镜体状、脉状和似层状产出，规模均较小，各露头一般长约10～50m，最长在约75m，宽一般在1.4～2.5m，最宽在13m左右。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石矿物成分

矿区各矿体矿石矿物比较单一，主要为原生磁铁矿，含量占60%～70%，其它有少量赤铁矿、褐铁矿（地表矿石中赤铁矿被氧化形成）。脉石矿物主要为角闪石、石英、透辉石、方解石、阳起石、黑云母、磷灰石、绿帘石等。

3.2.2 矿石有益有害成分

各矿体的SiO2含量为10.33%～30.27%，硫的最高含量为0.08%，平均含量低于0.03%，P2O5除个别样品为0.21%，其余均低于0.11%。经光谱分析各矿体还伴生有镓、锗、铜、铅、锌、钨、锡、钼、银、镍等，其中镓、锗含量达0.001%～0.01%，有综合利用的价值。

3.2.3 矿石的结构构造

（1）矿石结构：自形—半自形结构是矿石的最主要结构；他形—半自形结构为矿石次要结构。

（2）矿石构造：矿区内矿石构造主要为稠密浸染状构造，其次为块状构造和浸染状构造。

4 矿床成因分析

4.1 控矿因素

4.1.1 大地构造位置与成矿

矿区地质单元为塔什库尔干陆块，成矿单元划分为塔合曼—西若达坂沉积变质型铁成矿带上，该带是西昆仑重要的铁矿成矿带。铁矿化特点为：含矿层位为古元古界布伦阔勒岩群，含矿岩系为硅铁建造，铁矿化规模大，矿化连续性好，品位高。矿床类型主要为沉积变质型磁铁矿。

4.1.2 地层与成矿

矿区的含矿层位为古元古界布伦阔勒岩群，赋矿岩性为辉石角闪片岩及黑云母石英片岩，以辉石角闪片岩为主，赋矿岩性本身含铁硅酸盐矿物聚集，是良好的磁铁矿来源层，矿体产状与地层一致，具有明显的层控特征，但由矿区内岩浆岩占主要地位，地层岩性在岩浆岩中仅是以“残留体”形式存在，赋矿岩性的规模不够大，其所能提供的铁质矿源有限，是造成矿区内矿体规模小的主要原因。

4.1.3 构造与成矿

矿区内地层为一倾向南西的单斜构造，产状相对稳定，地层中断层构造不明显，但层间节理裂隙发育，有用铁质矿物在被后期热液改造时，主要是通过这些通道运移富集成矿。

4.1.4 岩浆岩与成矿

海西期岩浆岩多期次的侵入活动，一方面岩浆作用破坏了原有赋矿层位，致使矿体规模受到限制，另一方面岩浆的侵入活动为残留的含矿岩层中矿化体后期热液改造富集提供了热液来源，同时由于岩浆岩侵入作用，致使含矿岩层被扭曲搓动形成了大量的节理裂隙、层间裂隙及矿物颗粒间隙等，为矿体的多期次富集提供了矿物质运移通道及有利的容矿空间。

4.2 矿床成因分析

翁吉勒铁矿产于未分元古界布伦阔勒群（Pt1B）地层的辉石角闪片岩及黑云母石英片岩中，以辉石角闪片岩为主。矿体具有层控特征，含矿岩性与围岩一致但区别界线非常明显，共已发现21处大小不一的露头，各露头呈透镜体状、脉状和似层状产出，产状与地层一致，规模均较小。有用矿物以磁铁矿为主，磁铁矿物呈自形、半自形及他形粒状结构，主要沿节理裂隙发育部位、岩层扭曲所形成的层间空隙、或岩石矿物粒间空隙中充填富集，矿石为中—细粒状结构，浸染状、稠密浸染状及块状构造。矿石磁性铁品位一般在25%～40%之间，同一矿体的不同部位矿石的结构构造变化明显，矿石矿物具有明显融滤聚集的特征。

根据上述矿体产状及矿石结构构造特特征，推测矿床的形成原因为：沉积变质加上后期热液改造成矿。成矿过程推论如下。

4.2.1 沉积变质成矿作用

沉积作用阶段：未分元古界布伦阔勒群（Pt1B）地层在沉积成岩过程中，不同来源的碎屑物质在重力分异作用下，比重较大的有用铁质矿物（分别有氧化铁、硫化铁及碳酸铁等）及含铁硅酸盐矿物相对聚集在一定层位形成富含铁质的矿源层。

变质作用阶段：由于地壳持续稳定下沉运动，上覆的沉积岩层越来越厚，富含铁质的矿源层在强大重力下发生区域变质作用。各种矿物由于获得能量被活化重结晶，含铁硅酸盐矿物中一部分铁质被分离出来结晶成细小的磁铁矿，而原有铁质矿物一部分也可能被化学成分重组进含铁硅酸盐矿物中。此时矿源层的特征是：由重结晶形成了较多明显的暗色含铁硅酸盐矿物如黑去母、角闪石、辉石等，这些矿物一般晶形都比较完整。有用铁质矿物分别有磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿及褐铁矿等，以磁铁矿含量最多。各有用铁质矿物主要呈细小颗粒状结构、以不易被发现的稀疏浸染状均匀地分布于矿源层岩石中。

变质热液作用阶段：在变质作用过程中因层位不同、原沉积岩成分不同、以及所处区域位置而承受的压力不同，所产生变质热液作用强度各异，在变质热液作用强烈的地方，各种有用铁质矿物及含铁硅酸盐矿物在热液作用下，其铁质成分（主要为磁铁矿）被变质热液融滤出来在原位进一步富集、或蠕移到邻近更有利层位富集形成铁矿化层。此时矿化层的特征是：有用铁质矿物（主要为磁铁矿）主要以自形中粗状结构出现，在岩石中分布明显不均匀。

在经历上述3个成矿作用阶段后，初始的沉积变质型矿化层已经形成，由于矿石品位低，此时能否形成矿床主要取决于矿化层厚度、长度等规模的大小。

4.2.2 后期热液改造成矿作用

随着海西期的中酸性岩浆岩的侵入，由岩浆分异所形成的热液对初始矿化层中的铁质成分（主要为磁铁矿）再一次融滤并运移到附近有利的容矿场所如节理裂隙发育部位、岩层扭曲搓动所形成的层间空隙、或岩石矿物粒间空隙中充填富集，依据是在矿石中可见到许多含铁硅酸盐矿物如角闪石、辉石等其晶形被热液融蚀变得不完整，并与磁铁矿呈焊接形式出现。由于海西期岩浆岩的侵入活动是多期次的，造成矿体被多次改造富集，才形成现在品位较富但规模不大的透镜体状、脉状及似层状铁矿体。

矿体规模较小的原因推测为：①由沉积变质作用形成的初始矿化层规模小；②岩浆的侵入作用破坏了原有的含矿层位，致使矿源层规模有限；由于上述原因，矿（化）体在经受后期热液改造时所能提供的铁质矿源有限，因此形成的矿体规模不大。

5 结论

翁吉勒铁矿床的区域地质成矿背景虽然与新近发现的西昆仑重要铁矿区即塔什库尔干县赞坎—老并一带铁矿床相同，矿床的基本成因也均为沉积变质作用。但由于矿区内大部分为岩浆岩分布，原有的布伦阔勒群含矿层位已被岩浆的侵入作用破坏，现存的赋矿层位仅是作为岩浆岩中的小型残留体形式存在，其本身规模就小，因此不可能在其中形成规模更大的铁矿体；同时由于岩浆活动带来了热液作用，对先期由沉积变质作用形成的层控型较贫铁矿进行了改造，致使矿石中有用组份进一步富集，因此就形成了翁吉勒铁矿床中矿体规模小、矿石品位较富的特征。

翁吉勒铁矿床是产于下元古界布伦阔勒群中层控型铁矿的特殊例子，矿体小而富的的特点适合于小型开采并有较好的经济前景，在矿产资源结构中，大型矿床数量上总是比小型矿床要少得多，鉴于开发小而富的矿床对社会所带来的良好经济效益，以及符合了合理充分利用有限矿产资源的需要，寻找小而富矿床是每一位地质工作者要重视的问题，其找矿理论交流研究也要相应的跟上。因此，本文提出的结论对寻找同类型的矿床有一定的参考作用。

[1]耿法曾.新疆塔什库尔干县塔合尔曼铁矿区普查检查总结报告[R].新疆地矿局第二地质大队,1960.

[2]罗卫东.新疆塔什库尔干县塔合尔曼铁矿矿点检查总结报告[R].新疆地矿局第二地质大队,2000.

[3]石光辉,李康.新疆塔什库尔干县翁吉勒铁矿普查总结报告[R].翁吉勒铁矿有限责任公司,2010.

[4]姚欣丽.新疆塔什库尔干县翁吉勒铁矿矿产资源开发情况年度报告[R].翁吉勒铁矿有限责任公司,2013.

[5]陈曹军,曹新志,张旺生，等.新疆塔什库尔干地区塔阿西—塔吐鲁沟铁矿带控矿因素及找矿方向[J].地质科技情报, 2011,30(6):81-89.

[6]董连慧,冯京,刘德权，等.新疆成矿单元划分方案研究[J].新疆地质,2010,28(1):1-15.

[7]董连慧,屈迅,朱志新，等.新疆大地构造演化与成矿[J].新疆地质,2010，28(4):351-357.

[8]潘裕生.西昆仑山构造特征与演化[J].地质科学,1990（25）: 224-232.

P618.31

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1004-5716(2015)03-0129-04

2014-03-26

2014-03-31

石光辉（1971-），男（汉族），广西浦北人，工程师，现从事矿产勘查工作。