塔什庫爾干縣贊坎鐵礦含礦原巖建造初步分析

張春江 王海軍 郝延海

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第二地質大隊喀什844002）

塔什庫爾干縣贊坎鐵礦含礦原巖建造初步分析

張春江 王海軍 郝延海

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第二地質大隊喀什844002）

塔什庫爾干地區贊坎鐵礦產于古元古界布倫闊勒變質巖系中，含礦巖性主要為斜長角閃片巖，其次為黑云石英片巖。礦體呈層狀順片理面產于片巖中。通過對含礦巖石地球化學特征分析及原巖恢復，鐵礦質主要來源于海底火山噴發，部分來源于陸緣沉積，進一步證實該區鐵礦成因為沉積變質型。

含礦建造原巖恢復贊坎鐵礦塔什庫爾干地區

新疆塔什庫爾干縣贊坎鐵礦為該區發現最早，研究程度最高，規模最大的鐵礦床之一。目前已發現鐵礦體13條，均產于黑云石英片巖夾角閃斜長片巖中，含礦巖石主要為角閃斜長片巖、角閃片巖，變質程度達低角閃巖相－片麻巖相，原始沉積建造已無法劃分。通過對含礦巖石地球化學特征分析研究，初步確定其成礦環境，將對找礦及確定礦床成因奠定基礎。

1 礦帶特征

1.1 地質特征

贊坎鐵礦位于塔什庫爾干－甜水海地塊中，含礦地層為古元古界布倫闊勒群。礦區南部為明鐵蓋地塊的志留系溫泉溝群地層。成礦區屬木吉－阿克賽欽Cu、Au（Fe）成礦帶上，位于國土資源部劃分的新疆西昆侖塔什庫爾干地區鐵礦整裝勘查區的中南部。

礦區出露地層主要為古元古界布倫闊勒群[3]，從底部到頂部可分為6個巖性段，總體上底部以角閃斜長片巖夾黑云石英片巖為主，也是礦區主要礦帶Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ號的賦礦層位；中部以黑云石英片巖為主，局部夾有角閃斜長片巖，為礦區Ⅱ號礦帶的賦礦層位；上部以黑云石英片巖為主，夾有黑云石英片麻巖，為礦區次要含礦層位（圖1）。

圖1 贊坎鐵礦區地質略圖

志留系地層主要分布于礦區南部，巖性主要為砂巖、變砂巖及大理巖等。以斷裂與布倫闊勒群相接。

礦區構造較為簡單，以單斜狀為主，發育的斷裂主要為區域性大斷裂塔哈希大斷裂，構成布倫闊勒群與志留系的接觸界線，并使得布倫闊勒群地層逆推覆于志留系地層之一。

礦區巖漿巖發育，約占礦區總面積的1/4。巖性主要為斜長花崗巖及霏細巖等。侵入時代為喜山期。巖漿的侵入局部對礦體有富集作用。

礦區火山巖分布面積極小，僅分布Ⅲ號礦體306線附近，巖性主要為英安巖（或英安斑巖）。巖體強片理化極為發育，片理面產狀與布倫闊勒群地層一致。

礦區目前共發現礦體13條，其中最大的為Ⅰ號礦體，礦體長約5 900 m，平均厚21.2 m，局部厚度達50 m以上，最厚達102 m，礦體TFe平均品位為28.12%，mFe品位23.58%。礦體含礦巖性主要為斜長角閃片巖，底板巖性為黑云角閃片巖局部夾黑云母石英片巖，近礦圍巖中均有不同程度的磁鐵礦化。礦體形態較簡單，總體形態呈層狀、似層狀展布，與頂底板圍巖互層產出，漸變過渡接觸，礦體走向、傾向上延伸均穩定，連續性好。礦體局部受次級褶皺構造影響，產狀變化較大，與圍巖發生同步褶曲。

1.2 含礦建造特征

從贊坎鐵礦實測地質剖面圖（圖2）可以看出：各礦體均產于斜長角閃片巖、角閃片巖中，其間夾有黑云石英片巖等。礦體順片理面產出，以層狀或帶狀分布為主，礦體與圍巖呈漸變接觸關系，夾石巖性與礦體一致，并含有部分磁鐵礦物。

圖2 贊坎鐵礦Ⅰ號剖面圖（來源于贊坎鐵礦調查評價報告）

2 含礦巖石地球化學特征

2.1 鐵礦石地球化學特征

含礦巖石巖性主要為斜長角閃片巖類，其地球化學特征表現為：鐵角閃斜長巖類主要由Fe2O3、FeO、CaO和SiO2組成，達84.3%，其中SiO2含量與全鐵含量呈反消長關系。磁鐵礦（石）巖類含量平均值分別為3.81%、0.74%和0.26%，屬于低A12O3、K2O、P2O5型，明顯區別于陸源沉積型鐵礦。少數礦石中A12O3、P2O5含量相對較高，初步認為是礦石形成過程中有少量的陸源碎屑物質加入。

2.2 黑云石英片巖類地球化學特征

礦體圍巖主要為黑云石英片巖，其地球化學特征表現為：以SiO2、Al2O3、Na2O、MgO、Fe2O3、FeO為主，達到93.5%以上，其它組分(TiO2、MnO2、P2O5)的含量相對較低，這些特征顯示其為陸源碎屑沉積巖化學產物。另外其SiO2/Al2O3＜10，進一步表明沉積物主要為陸源，具陸源碎屑沉積巖石化學特征為主。

3 含礦建造原巖恢復

3.1 鐵礦石原巖恢復

鐵礦石微量元素明顯富集高場強元素Hf、Zr，明顯虧損高場強元素Nb及Sn。Sr/Ba比值變化范圍介于0.07～22.09之間，平均為1.25＞1，以火山物源為主。

鐵礦石稀有元素ΣREE平均為868.35，ω(LREE)/ω (HREE)平均為6.78，(La/Yb)N平均為7.44，稀土元素配分曲線總體為右傾型，相對富集輕稀土，具有明顯的銪負異常，δEu平均為0.41；有明顯鈰異常，δCe平均為0.89。輕稀土（LREE）在32.79～1542.10之間，平均為760.31，重稀土（HREE）在10.17～206.93之間，平均為108.04。表明成巖物質來源較為復雜，既有殼源的，也有深源的，以深源為主。

對鐵礦石進行了原巖恢復：從c-n-f圖解（圖3）樣品全部落入火成巖區。

圖3 區分正副變質巖的C－n－f三角圖解

3.2 含礦圍巖原巖恢復

鐵礦石圍巖主要為黑云石英片巖，微量元素明顯富集Th、Pb等高場強元素和大離子親石元素Rb、Ba，明顯虧損大離子親石元素Sr和U、Nb、Ta、Zr等高場強元素。Sr/Ba比值＞1，其它樣品均＜1。反映長英質變質巖石以陸源沉積為主，少數為火山巖物源。

稀有元素含量ΣREE平均為430.59，ω(LREE)/ω (HREE)在55.47～1085.26之間，(La/Yb)N在2.43～66.30之間，總體為向右緩傾斜的輕稀土富集型，表明稀土元素發生了明顯的分餾作用。δCe=0.83～1.05，無明顯的鈰異常；δEu=0.23～1.01，具有中等負銪異常，表明沉積物來自陸源，形成于淺海相沉積環境。

對鐵礦石進行了原巖恢復：從c-n-f圖解（圖4）多數樣落入火成巖區，部分落入沉積巖區。

圖4 區分正副變質巖的C－n－f三角圖

3.3 含礦原巖特征綜述

從上述含礦巖石特征可以看出：含礦巖石主要為斜長角閃片巖，其原巖主要為海相火山巖，以火山島弧玄武巖區，含鐵礦物主要來源于幔源；而其圍巖主要為黑云石英片巖，原巖主要為泥質巖，部分為火山巖。

4 結論

4.1 含鐵巖系地質特征

總體特征下部以黑云石英片巖為主；中部以出現中基性火山巖（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；上部以出現黑云石英片麻巖、磁鐵礦層、變粒巖及角閃斜長片麻巖為主。

4.2 含鐵巖系沉積環境特征分析

從變質巖原巖恢復情況看，含鐵巖系沉積環境總體上表現為一海退環境，鐵物質主要來源于基性海底火山的噴發，部分來源于陸緣碎屑物沉積。

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，其中沉積有薄的鐵礦層（Ⅳ、Ⅴ號）；后因海底上升流的影響，從深海處含鐵基性火山噴發出的大量含鐵海水，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。

后基性火山噴發較大規模出現，陸緣沉積物相對較少，在封閉環境下，形成中部以角閃斜長片麻巖為主的建造組合，這一時期伴生有幔源Ba等礦物的出現，形成區域上莫拉赫含重晶石磁鐵礦建造的特征，這一特征與甘肅鏡鐵山式鐵礦類似。

[1]馮昌榮，吳海才，陳勇.新疆塔什庫爾干縣贊坎鐵礦地質特征及成因淺析[J].大地構造成礦學，2011,35（3）：404-409.

[2]郝延海，馮昌榮，年武強.新疆塔什庫爾干縣贊坎鐵礦地質特征及礦床成因[J].西北地質.2010(43),增刊.

[3]新疆地礦局第二地質大隊.新疆塔什庫爾干縣贊坎鐵礦資源儲量核實報告，2012.

[4]新疆維吾爾自治區地質調查院.新疆塔什庫爾干縣贊坎鐵礦調查評價報告，2013.

[5]馮昌榮.西昆侖塔什庫爾干地區鐵礦地質特征、成礦模式及找礦預測：[博士學位論文].長春：吉林大學，2013.

[6]胡建衛，莊道澤，楊萬志.新疆西南部塔什庫爾干地區贊坎鐵礦綜合信息預測模型及其在區域預測中的應用.地質通報.2010, 29(10)：1495-1503.

[7]王海軍，馮昌榮，郝延海.新疆塔什庫爾干縣贊坎鐵礦地質特征及控礦因素.地球,2013,3：92-95.

[8]燕長海，曹新志，張旺生，等.帕米爾式鐵礦床.北京：地質出版社，2012.

收稿：2014-03-14

2010-2012年，中國地質調查局礦產調查評價類項目-“新疆塔什庫爾干縣贊坎鐵礦調查評價項目”。