新疆哈密雅克铺金红石钛矿床地质特征及成因分析

矿区位于新疆哈密地区东天山哈尔里克山东端南缘。该地区地质找矿工作多以铜多金属矿为主，近几年发现斜长角闪（片）岩的磁铁矿化、绿帘石化、绿泥石化蚀变发育，Ti、V元素则呈多点多地高值显示，并在前震旦纪基性变质岩区发现了金红石钛矿，该地区的金红石型钛矿逐渐受到地勘单位的重视。在前人找矿成果的基础上，通过对该地区的金红石矿钛矿调研，对该地区的雅克铺金红石钛矿床特征、矿成因类型进行了初步探讨。

合作社在提供“粮食银行”服务时，也获得了重要的好处：为其稻米加工获得了高质量稻谷的可靠原料保障；避免了收获季节集中收购的巨大资金压力。这样的“粮食银行”，对农民有很大的吸引力，也为农民加入稻谷合作社提供了强大的动力。合作社提供“九代”服务中的“代储藏”和“代销售”，就是通过“粮食银行”获得了可靠的保证。

1 区域地质背景

矿床产于哈萨克斯坦-准格尔板块准格尔微板块哈尔里克古生代岛弧带的小铺前震旦纪隆起区。矿区位于哈尔里克山南翼、哈吐盆地北缘断裂以北小铺前震旦纪隆起带内，南以上泉断裂与大南湖岛弧带中志留纪火山弧相邻。区域成矿区带属博格达-哈尔里克铜金锡钼成矿带。

区域出露地层主要有中上元古界前震旦系小铺岩群、上元古界震旦系下统贝义西组、古生界志留系中-上统红柳沟组及第四系。其中前震旦系小铺岩群为一套变质的中基性火山-基性岩浆岩建造，广泛分布于哈吐盆地北缘断裂以北侧，由下至上主要岩性为由花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩，斜长角闪岩、角闪斜长岩，石英片岩、含透辉石大理等。前震旦系小铺岩群第二岩性段角闪岩类组合是本地区金红石钛矿的主要赋矿层位。区域上断裂发育，上庄子断裂、上泉断裂、沁城走滑断裂均为区域性大断裂。区域变质作用发育，从前震旦纪到石炭纪经历了复杂的热流区域变质作用，区域前震旦系小铺岩群经历了三次变质作用（绿片岩相变质作用、夕线石高角闪岩相变质作用和退变质作用）成为一套深变质岩系。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地质特征

矿区出露地层主要为中上元古界前震旦系小铺岩群，分为三个岩性段，第一岩性段（Anzx

）：为一套片麻岩类组合，主要岩性为主体岩性为黑云斜长片麻岩夹黑云斜长变粒岩薄层、花岗片麻岩夹硅质闪长岩透镜体；第二岩性段（Anzx

）：为一套角闪岩类组合，主要岩性为斜长角闪（片）岩、斜长角闪岩、角闪斜长岩；第三岩性段（Anzx

）：为一套片岩类组合，主要岩性为黑云石英片岩、黑云斜长片岩、二云长英质片岩、黑云绿泥斜长变粒岩。小铺岩群各岩性段间均以断层相接触。其中小铺岩群二段是本矿区金红石矿体的赋矿围岩，矿区内圈定的有规模的金红石钛矿体，均分布于二段（Anzx

）角闪岩类组合地段内。

矿石矿物有金红石、钛铁矿、榍石，以金红石为主。脉石矿物有角闪石、斜长石、绿泥石、石英、绿帘石、阳起石、云母、电气石等；副矿物有磷灰石、石榴石、磁铁矿、白鈦石、黄铁矿。金红石、钛铁矿和榍石中钛分别占在矿石钛总量的88.75%、2.19%和0.17%，合计91.11%。

矿区内岩浆岩发育，但规模较小，多以岩墙、岩脉形式在区内较发育。岩脉以超基性、基性岩为主、中酸性次之。超基性、基性脉体主要为橄榄角闪辉石岩均分布于小铺岩群二段地层中；中基性脉主要为（变质）闪长岩脉多分布于小铺岩群一段，二段少量分布；酸性脉体全区零星分布。通过对区内超基性岩脉光谱样分析结果显示：Cr、Ni、Co元素含量高于背景值；Ti 1997.8×10

、V 140.0×10

，远低于矿区该元素的异常下限，说明后期的基性超基性岩脉与金红石钛矿的形成关系不大；稀有元素Nb、Ta、Li、Be总体含量较低。

2.2 矿体地质特征

矿体产状，除Ⅴ号矿体沿北东向展布、倾向南东外，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ号矿体及盲矿体Ⅵ-1、Ⅵ-2号矿体走向均沿北西西-南东东向展布，倾向北北东；各矿体长度141m～390m间，其中Ⅵ号矿体长度规模最大。主要矿体形态呈似层状、宽脉状展布。各矿体厚度平均在4.10m～9.88m间，TiO

品位1.82%～2.30%。矿体与围岩界线多呈渐变关系，肉眼可大致区分，但终须样品结果划定。

Metachronous gastric cancer means here that a new cancer is found separately from an initial cancer with or without H. pylori. The metachronous gastric cancer contains gastric cancer after H. pylori eradication.

金红石多呈柱状、粒柱状、粒状，少数呈针状，常见呈稀疏浸染状与角闪石、阳起石、绿泥石和石英连生。含量2%～3.5%。

2.3 矿石特征

矿区内断裂及褶皱构造都比较发育。矿区位于雅克铺向斜两翼的小铺岩群地层中，向斜轴向近东西向、略向东侧伏，局部褶曲发育。断层主要有近东西向、北西向和北东向三组，其中早期的近东西向、北西向断层对岩性段及矿体的分布有一定的控制作用，而后期的北东向断层对近东西向、北西向断层有错断破坏作用，但对矿体影响不大。

雅克铺金红石矿床属正变质矿床。成矿模式大致可描述为：板块碰撞、俯冲将地壳浅部的基性源岩带入上地幔的高温、高压强还原富氢环境，岩石中部分钛呈氢化物活化迁移。折返抬升过程中由于氧逸度大增，压力、温度大降，钛氢化物被氧化成金红石，沉淀富集成矿。成矿后金红石有两种产出状态，一种为微晶针状，通常呈交织状散布于角闪石或石榴石中心部位，是角闪石重结晶时TiO

出溶体，另一种是长方柱状分布于角闪石、斜长石或石榴石外部或粒间。

Ⅵ号主矿体呈似层状产出，赋存在小铺岩群二段伟晶状斜长角闪（片）岩之中，赋矿岩石为斜长角闪（片）岩，矿体总体走向120°，倾向30°，倾角65°，长390m，厚2.26m～16.02m，TiO

品位：1.88%～2.47%。伴生V

O

品位：0.078%～0.106%。TFe品位：9.53%～11.75%。赋矿标高：1812.01m～1601.50m（图2）。

昨晚，秀容川一夜没睡，都在研究老砍头的阳关三叠。他找到了阳关三叠的破绽，自己也如醍醐灌顶，将小满瞳提升到了大满瞳。

矿石中SiO

含量在38.97%～43.78%，平均41.51%；Al

O

含量在14.71%～17.24%，平均16.03%；Fe

O

含量在7.49%～11.32%，平均8.40%；FeO含量在6.77%～9.66%，平 均7.76%；K

O含 量 在0.18%～0.48%，平 均0.32%；Na

O含量在1.30%～1.96%，平均1.70%；CaO含量在9.94%～11.40%，平均10.68%；MgO含量在6.32%～8.74%，平均7.93%。

（1）矿区位于哈吐盆地北缘深大断裂带以北的博格达-哈尔里克碰撞造山带,幔源岩浆物质向地壳浅部运移，形成一系列高钛、高铁、低硅基性侵入岩，为后变质作用叠加成矿奠定了物质基础。

矿石结构构造：矿石结构主要有柱状变晶结构、粒状变晶结构、交代残余结构等，矿石构造主要有浸染状、条带状、角砾状、星散状、团块状等。

3 矿床成因

3.1 岩石化学成分及原岩恢复

为查明含矿岩系化学成分、确定原岩种属，在上述6个矿体的矿石中采集化学全分析样品进行分析（表1）。

②粗砂：以黄色为主，局部灰色，主要组成成分为粗砂，湿，饱和，稍密，颗粒形状多为圆形，含少量粉细砂和粘粉粒等，局部夹有砾砂。

根据SiO

含量划分岩石酸度；据SiO

及Na

O+K

O可确定σ（σ=（Na

O+K

O）2/(SiO

-43)）值、碱度及系列。由SiO

及Na

O+K

O含量，即可简便地同时确定火山岩的碱度、系列、岩石组合及岩石名称。σ＜1.8者为钙性岩，属拉斑玄武岩系列；σ=1.8-3.3者为钙碱性系列。二者总称为钙碱性岩及亚碱性系列。本区含矿原岩为：（1.70+0.32）2/(41.51-43)=2.71。投影点在苦橄岩类中。

3.2 矿床成因模式分析

金红石型钛矿床主要控矿因素为富钛基性岩、断裂及区域变质（蚀变）作用。富钛基性岩是成矿物质来源，大断裂构造（俯冲、折返）是成矿物质运移的通道，区域变质（中-高压）作用是钛形成金红石矿的必要条件。通过对苏北高压榴辉岩变质带金红石矿床的深入研究，认为该类金红石矿床的形成机制：大板块碰撞、俯冲，将地壳浅部的基性岩等带入上地幔的高温、高压、强还原富氢环境，岩石中部分钛呈氢化物活化。

我在教学过程中做了一些尝试，效果很不错。课前，布置预习作业，完成预习所应达到的目的;课堂上，分组讨论，解决自己遇到的问题，教师可以再设计问题，调动学生阅读讨论，达到预期的目的，完成相应的习题；课后，布置作业，个别辅导，指导学生及时系统总结所学数学知识，将所学数学知识系统化、网络化，将所学数学知识融会贯通，运用自如。

3.3 矿床成因类型

小铺岩群二段斜长角闪岩不仅是本矿床金红石矿的赋矿围岩，也是成矿母岩。通过对区内各类岩石化学成分的研究认为，斜长角闪岩的原岩为富铁镁的火山-基性岩浆建造，富含钛等有益组分，为金红石矿的形成，提供了物质来源。经过长期变质作用，形成金红石钛矿床；矿石矿物赋存于高角闪岩相基性变质岩中，属中高压变质。变质温度条件属中高温；大地构造环境属岛弧。依据上述分析，初步认为该矿床为火山-基性岩浆建造中高压变质金红石钛矿床。

4 结论

钛铁矿：属三方晶系，通常呈不规则细粒；钢灰至黑色，多被金红石所交代，交代边缘呈棕红色，半金属光泽，不透明；硬度5-6，比重4.72。钛铁矿粒度微细（-20μm），分布于角闪石、斜长石等脉石矿物中，偶尔可见与磁铁矿连生。含量0.2%～0.5%。

（2）前震旦系小铺岩群二段斜长角闪岩系不仅是本矿床金红石矿的赋矿围岩，也是成矿母岩。原岩为富铁镁的火山-基性岩浆建造，富含钛等有益组分，为金红石矿的形成，提供了物质来源。

（3）金红石矿床的成矿作用与中高压区域变形变质作密切相关，地壳浅部的富钛基性岩浆岩俯冲至深部高温高压环境中发生变质作用，含钛矿物、角闪石、辉石等发生脱水、分解交代形成金红石，随后折返回到地表附近形成金红石型钛矿床。

（4）矿床成矿模式：板块碰撞、俯冲将地壳浅部的基性源岩带入上地幔的高温、高压强还原富氢环境，岩石中部分钛呈氢化物活化迁移。折返抬升过程中由于氧逸度大增，压力、温度大降，钛氢化物被氧化成金红石，沉淀富集成矿。

（5）矿床成因类型：火山-基性岩浆建造中高压变质金红石钛矿床。

步骤1 依据式(2)～式(5)构建X方主体的损益矩阵[Fij]M×N和Y方主体的损益矩阵[Gij]M×N。

事实上,假设子列{xnk}是关于ρπ的Cauchy-列,且收敛到0,则对任意的0<ε> <1,存在N,使得当s,t>N时,令t→∞,则有矛盾，因此δ=0的情况不存在。

ε

（6）我国西部地区具有良好的金红石（钛）矿找矿前景，如昆祁秦造山系、天山兴安造山系及滇藏造山系等具备金红石矿床良好的成矿条件。新疆东天山地区小铺-乌拉台一带具有较好的寻找火山-基性岩浆建造中高压变质金红石钛矿床的前景。

[1] 徐少康等.我国金红石矿床成因类型及成矿区带.化工矿产地质,2001年3月，第23卷，第一期.

[2] 黄建平,马东升,刘聪,王传礼.江苏省新沂市小焦榴辉岩型金红石矿床的特征及成因初探.现代地质,2003,17(4)：435-443.

[3] 郑大中,郑若锋.苏北榴辉岩中金红石矿床的形成机制探索.江苏地质,2006, 30(2)：81-86.

[4] 刘源骏.变质作用与金红石成矿.资源环境与工程,2016,1671-1211（2016）S1-0071-05.

[5] 毛文刚,王强强等.新疆哈密市雅克铺金红石钛矿详查报告.2020.12.