新疆库鲁克塔格1.95Ga磁铁石英岩建造的发现及意义分析

姜科庆

摘要：新疆库鲁克塔格发育了一套磁铁石英岩，它与大理岩、石英岩等角闪岩相岩石共生，经检测显示其成形年龄在（1953.9±4.2）Ma，为Superior型BIF，表明在该区域具备寻找BIF铁矿的潜力；因此本文通过对新疆库鲁克塔格195Gaa磁铁石英岩建造的发现及其价值意义进行深入分析与研究。

关键词：新疆库鲁克塔格；磁铁石英岩；建造

磁铁石英岩作为极为重要的含矿建造，尤其是在古元古代所成形的铁矿中，经统计，其铁矿资源量已经占据我国的45%作用，是我国铁矿的主要来源；1981年新疆地矿局在库鲁克塔格地区开展地质调查的过程中，新发现了阿斯廷布拉克磁铁石英岩铁矿，经勘探发现其铁矿资源前景良好，所以针对该区磁铁石英岩建造研究具有很大的地质意义。

1.区域地质背景

库鲁克塔格位于塔里木盆地北缘，区域上主要为一套前南华纪变质岩系，在南北缘位置，局部出现早古生代地层。中上太古界东白地岩群与达格拉格布拉克群构成了该区陆核，其中东白地岩群为一套TIG质片麻岩，达格拉格布拉克群则为表壳岩；古元古界兴地塔格岩群区域内为含硅铁建造，主要由角闪片岩、大理岩、石英片岩和变粒岩组成；长城系主要为浅海相碎屑岩一碳酸盐岩建造，蓟县系主要为富镁硅碳酸盐岩，而青白口系则以滨浅海碎屑岩为主。其中盖层以南华为主，包括了震旦系冰碛岩、少量中基性火山岩以及陆源碎屑岩，以含寒武系磷硅质岩一碳酸盐岩与碎屑岩，奥陶系灰岩夹页岩。

在区域内南缘处则分布着志留系碎屑岩一碳酸盐岩、下石炭统碎屑岩一碳酸盐岩、泥盆系杂色砂岩建造沉积；在其侵入活动前，主要以前南华纪花岗岩类、基性一超基性杂岩为主，然后为加里东及华力西中期花岗岩类，由于其构造比较复杂，在太古界与古元古界中，该褶皱形的构造属于紧闭型，而在中上元古界则为长条带舒缓型，在古生界中则为短轴开阔型。

2.磁铁石英岩的分布与特征

2.1磁铁石英岩的分布特征

当前在库鲁克塔格所发现的磁铁石英岩建造，它主要于古元古界的兴地塔格岩群的原中亚群底部位置所形成，其层位相对更加稳定，层控的特征更加明显，当前在这一地区内龙口西已经有六处矿床被发现（图1），其中磁铁石英岩在发育为古元古界兴地塔格岩群中岩组第二岩性段的绿泥阳起石英片岩层顶部，在它的上方位置则是上岩组大理岩段（图1）；经勘探发现其走向延伸情况比较稳定，其厚度也在地层的变化下，随之发生了多次的褶皱变化，其分布总长达8100m，地表出露宽最大在40m，而磁铁矿体则于兴地复向斜北翼处广泛分布。在矿体的底板处是为灰白色石英岩，其条带状磁铁石英岩与磁铁矿主要以韵律互层呈现，而在第二岩性段中所发现的绿泥阳起石英片岩层，则进一步表明了在不同程度的区域变质作用下，含铁建造的质变；在整体磁铁石英岩建造以石英、氧化物构成，呈明显的条带状构造，并由条带状建造BIF变质改造形成。在托可然布拉克的铁矿区域内兴地塔格岩群的原中亚群中上岩组第三岩性段的石英岩段下部位置，磁铁石英岩在此发育而成，其分布总长度在9500m，地表出露宽最大8m，厚度与走向延伸均较为稳定。在区域变质变形作用与岩浆活动的推动下，促使在这一区域的磁铁石英岩中所存在的铁质物质被富集并重组，最终形成富铁矿体。

2.2磁铁石英岩石学特征

由于磁铁石英岩会在区域地层的变质变形下，随之发生褶皱变化，在微观下可以发现其呈条带状分布，密集均勻，或是以脉状、条带状富集而成，且与石英之间相间呈现；在镜下通常是以半自形一自形粒状的形态表现，经测量后可知其粒径在120μm-350μm；但在岩石中的石英，则是呈现为微粒状，粒径在0.06μm-1μm之间，分布趋势为定向分布，波形消光，其中部分还呈现出一种碎斑状。

3.磁铁石英岩的年代学特征

在兴地塔格岩群中，其岩组的第二岩性段顶部位置分布着阿斯廷布拉克铁矿，在其上部主要呈现为一种厚层块状石英岩段，再上则是上岩段大理岩段；在新太古界的喀拉阔雄岩群中，对其Pb-Pb进行年龄测量为2399Ma，侵入其中的花岗闪长岩锆石U-Th-Pb的年龄则为1920Ma以及1800Ma，在勘探中自达格拉格布拉克群花岗质片麻岩中，获取了单颗粒锆石，它的U-Pb年龄在（2571±11）Ma，为进一步确定其年龄，相关研究对其展开了锆石SIMS测年研究。

在对其年龄测定中，通过常规重选及磁选技术的应用，将锆石分选出来，并将其样品颗粒与标样贴于环氧树脂靶上面，然后对其进行抛光，让锆石暴露出一半的晶面状，通过阴极发光图像、透射光与反射光显微照相的技术进行分析，检查其内部结构，并选择适宜的测试点位，将样品靶置于真空之下镀金，并准备进一步分析，经SIMS对其U-Th-Ph以锆石标样与样品的1：3进行测定，其中u含量在标准锆石91500的校正下所获得，以实测Pb值对普通Ph进行校正。最终检测结果表明，磁铁石英岩中的锆石呈现出一种浑圆状，在CL的检测图像中其颜色为灰一深灰，其中振荡环带构造不发育；其长宽比为3.7，粒径55/xm-175～m，U含量在172x10904x10之间，而Th含量在56x10～453x10之间；在其内部结构与Th/U比值特征的显示下可确定为变质锆石。同时在对其15粒锆石的测点进行分析，其中13个测点的数据在谐和线附近位置，有6个测点数据呈现出一种谐和特征，其年龄为（1953.9±4.2）Ma，其谐和年龄与上交点的年龄可以作对比，这也表明了磁铁石英岩成形于古元古代，变质年龄在1.95Ga。

4.库鲁克塔格磁铁石英岩建造的成因与意义

4.1库鲁克塔格磁铁石英岩建造的成因类型

根据磁铁石英岩建造岩相学特征，可以将之分为粒状铁建造（GIF）与条带状铁建造（BIF），而根据BIF的沉积构造环境，则能对其进一步分划为Superior型与Algoma型，前者的形成主要与大陆架浅海环境中未含有或是少量含有的火山岩有直接关系，后者的成形则主要与深海中热液活动及海底火山息息相关；针对在库鲁克塔格BIF建造与大理岩之间的密切关系，可以此为依据推断出在这一区域内的沉积环境，应当属于有火山活动的大陆架浅海环境。

4.2找矿远景

由于Superior型BIF作为主要的BIF建造，其成矿规模极大，它对在这一区域内的沉积变质型铁矿有着较为明显的控制效用，其分布延伸面积，东西达200km；这表明在库鲁克塔格的区域中有着很好的铁矿资源有待发掘。

5.结语

综上所述，新疆库鲁克塔格的磁铁石英岩建造其类型为Superior型，年龄在（1953.9±4.2）Ma，成形于古元古代；基于其成因类型与形成时代的世界分布特征来看，它与西澳、南美洲、南非古陆有着一定的相似性，但较之华北克拉通则有差异，经区域地质背景的研究，做好环磁铁石英岩相关沉积变质型的铁矿部署工作显得尤为重要。