新疆塔什库尔干县一带含铁建造与磁铁矿成矿关系浅析

朱辉 郭伟文 谷令云

（新疆地矿局第二地质大队 喀什 844002）

1 含铁岩系成矿地质条件和沉积环境分析

根据区域相关地质构造研究，古元古代时期，塔什库尔干微古陆在张裂作用下，形成拗陷火山—沉积盆地，在盆地内形成了同生断层，同生断裂构造不仅是导致盆地内基性火山岩的喷发，而且为盆地内提供了大量的成矿热液、铁质来源，其后盆地内被古元古界布伦阔勒群含铁岩系沉积物所充填。所以这一时期为成矿作用的原始沉积期，主要形成了一套富铁质的初始含铁建造，这一阶段的铁矿物主要以原始沉积形成的磁矿物为主，包括少量的黄铁矿等，非金属矿物主要有斜长石、角闪石为主的火山沉积物，还有少量的石英、黑云母等陆缘沉积物。对含铁岩系地质及沉积环境分析如下：

1.1 含铁岩系地质特征

总体特征由下向上：下部以黑云石英片岩为主；中部以出现中基性火山岩（斜长角闪片岩、角闪岩、变质英安岩）、磁铁矿、黄铁矿及黑云石英片岩；上部以出现黑云石英片麻岩、磁铁矿层、变粒岩及角闪斜长片麻岩为主；在上部出现褐铁矿化石英片岩、黑云母石英片岩。

1.2 含铁岩系沉积环境特征分析

塔什库尔干微古陆早期形成的火山盆地开始以接受陆缘碎屑岩沉积物为主，沉积物应以磨圆度较好、分选性好，以白云质岩为主，含少量钙质胶结的中细粒砂岩；后因海底上升流的影响，从深海处含铁基性火山喷发出的大量含铁海水，在盆地的边缘氧化沉积，形成以角闪斜长岩为主的磁铁矿层，这一时期还见有少量的陆缘碎屑物质加入，形成一套角闪斜长片岩、磁铁矿层、黑云石英片岩及变英安岩混杂的布伦阔勒群下部含矿层位。

2 含铁岩系成矿作用分析

根据塔什库尔干县一带铁矿区含铁岩系的原始沉积期成矿地质条件和沉积环境，各种岩类的主量、微量、稀土岩石化学分析，磁铁矿床主要产在含铁岩系的中部，其成矿作用与火山沉积盆地中的中基性火山岩的发育程度密切相关，中基性火山岩成分越多，磁铁矿床沉积厚度、规模就越大，反映中基性火山岩为盆地内磁铁矿床成矿作用提供了大量的成矿热液和铁质来源，并且角闪石岩类、含铁岩类的主量、微量、稀土元素的岩石化学特征相似也证实这一点。因此，对含铁岩系的成因、成矿作用分析如下：

2.1 含铁建造是塔什库尔干地区古元古代火山—沉积盆地内较为独特铁矿沉积建造。

其成因初步认为与火山-沉积盆地内海底同生断裂构造活动引发海底火山喷发，形成了大量的盐类物质及原始热水，与石英、斜长石、角闪石、黑云母等非金属矿物共生的原始含铁建造。磁铁矿层的形成与陆源碎屑物质含量关系密切，铁质的沉淀过程中有陆源沉积物沉积，说明矿床成矿部位位于火山盆地的边部，陆源碎屑物质的加入，加速了铁质的大量卸载沉淀，经沉积成岩作用形成层状、条带状铁矿体，使得其稀土元素含量相对较低，与玄武岩类有相似的稀土元素特征。

2.2 区域变质作用形成沉积变质型磁铁矿床

加里东-印支期的区域变质作用是形成现磁铁矿的主要成矿作用。从岩矿鉴定及地质填图成果分析，含铁建造与BIF中的阿尔戈玛型基本相同。该时期主要是对区内古元古代原始沉积形成的磁铁矿层进行叠加改造，但对磁铁矿的形成和富集影响有限，加里东晚期，随着区域构造的演化，区内含铁岩系经过了抬升剥蚀随着塔什库尔干陆块向明铁盖陆块的俯冲作用被深埋在地壳中，在一定的深度范围内，发生了深埋变质作用，该作用一直持续到三叠纪。这一时期对区内的磁铁矿床的富集成矿起到了一定的作用。变质作用使含铁建造内的铁质局部重新活化、迁移及富集，并使原始沉积形成的磁铁矿少量交代形成黄铁矿、赤铁矿(镜铁矿)等。同时，随着变质作用的增强，富铁岩石在高温高压下物质成分发生分异，铁质进一步富集，形成富铁和富硅的不同颜色条带，从而形成沉积变质铁矿床。三叠纪晚期，由于西昆仑构造带俯冲挤压，在东西两侧康西瓦和塔阿西两大断裂带共同作用下，火山-沉积盆地被挤压，地层构造变形是以一系列的宽缓褶皱构造变形为特征，这也使得区内磁铁矿体也同样产生相应的变形，铁矿层和围岩地层一起形成褶皱，但由于其具有一定的刚性特征，矿体褶皱没有围岩褶皱强烈，沿走向往往会产生局部的增厚、减薄或尖灭。一般在背斜的转折端矿体厚度增大、品位也相应增高(这一构造特征主要在塔县老并磁铁矿较明显)。

2.3 燕山-喜山期岩浆热液成矿作用

成矿后大规模的造山运动带来大量的岩浆侵入活动，特别是晚燕山期和新生代“帕米尔构造结”的影响，西昆仑造山带的俯冲挤压造成地壳深部熔融，引发岩浆侵入活动。岩浆的侵入作用对磁铁矿体进行一定的叠加改造作用，一方面破坏矿体的连续性，另一方面又使矿体局部变富，在岩体与磁铁矿体接触带则出现矽卡岩化。

4 结论

综合上述分析认为：根据对含铁建造地质特征、岩（矿）石结构、构造、产出关系以及各岩类主量、微量、稀土元素的分析等，磁铁矿床的形成过程经历了四个成矿期，即原始沉积期、区域变质期、热液改造期和表生氧化期。其中，原始沉积期为区内铁矿层形成时期，区域变质期使沉积的铁矿层进一步变质结晶改造，形成沉积变质型铁矿床。