新疆塔什库尔干县热克吉利阿铁矿地质特征及矿床成因浅析_王知雷.pdf

2021年第1期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-05-15修回日期 2020-05-15 作者简介 王知雷 （1987-） ， 男 （汉族） ， 山东菏泽人， 工程师， 现从事地质矿产调查工作。 新疆塔什库尔干县热克吉利阿铁矿 地质特征及矿床成因浅析 王知雷* （四川省核工业地质调查院， 四川 成都 610052） 摘要 论述了热克吉利阿铁矿区地质、 物探、 化探特征。通过总体特征， 总结了矿区的矿床成因、 控 矿因素和找矿标志， 阐述了铁矿成因与地层、 构造、 岩浆活动时空上的关系。为区域成矿带上同类型 矿产找矿工作提供参考。 关键词 热克吉利阿铁矿； 地质特征； 控矿因素； 找矿标志 中图分类号 P61 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202101-0138-04 热克吉利阿铁矿体区隶属于新疆塔什库尔干县管 辖， 区域上位于青藏高原北缘塔什库尔干甜水海地 块， 古元古界布伦阔勒岩群。该群是区域上重要的沉 积变质型铁矿床的含矿层。成矿区带位于西昆仑南部 慕士塔格阿克赛钦Fe-Cu-Au-Pb-Zn矿带， 区域成 矿条件较好。 1矿区地质特征 1.1地层 矿区出露地层主要为古元古界布伦阔勒岩群， 该 岩群划分为B、 C两个岩组。 布伦阔勒岩群B岩组 为矿区出露主要地层， 原岩 为一套变质碎屑岩夹中基性火山岩。变质岩属高绿片 岩相角闪岩相， 该岩组自北东向南西依次可以划分 为二云母石英片岩段、 蚀变二云母石英片岩段、 角闪岩 段、 变质石英斑岩段。热克吉利阿铁矿体主要分布在 蚀变二云母石英片岩段中。 布伦阔勒岩群C岩组 在矿区南西角小规模出露， 岩性主要为黑云母石英片岩、 大理岩。该岩组与布伦 阔勒岩群B岩组呈不整合接触关系。 1.2构造 矿区内构造较发育， 构造线方向呈北西南东向， 构造形迹主要以断层为主， 断层规模相对较小， 长30～ 100m不等。 1.3岩浆岩 矿区岩浆岩出露主要为英云闪长岩， 岩体呈条带 状分布与含矿层位蚀变二云母石英片岩段呈侵入接触 关系， 岩体片麻理发育且与围岩片理产状大体一致， 带 内发育中酸性脉体。 2物探特征 根据岩石磁化率测定结果及地质资料， 该区除发 现的磁铁矿石磁性相对较高外， 围岩均反映为弱磁性， 表明磁铁矿是反映该区强磁性特征的主要矿物， 在磁 场上可形成强度较高的局部异常 （见图1） 。 在ΔT平面剖面图上， 该异常反映为升高单峰异 常， 异常曲线急剧升高或降低， 形态变化小， 幅值变化 较大， 表明异常体内部岩体磁性比较均一。在ΔT等值 线平面图上， 表现出强度较高的封闭正负异常伴生特 征 ， 异 常 强 度 介 于 - 2915～1322nT 之 间 ， 最 高 为 1322.4nT； 正负异常伴生明显， 边界清楚。 3地球化学特征 矿体主要位于一条规模较大的蚀变带， 布伦阔勒 岩群B岩组中。蚀变带长8.75km， 宽100m。蚀变以褐 铁矿化、 绿泥石化蚀变为主。基岩光谱分析显示， 带内 地球化学特征表现为 蚀变带内Pb、 Zn、 Cr、 Co、 Ni、 Sn 元素含量较带外区域明显升高， 体现出一定富集特 征。Ag元素仅在磁铁矿中有明显升高， 蚀变带内含量 与区域特征基本一致。 4矿体特征 4.1矿体地质特征 在布伦阔勒岩群B岩组蚀变二云母石英片岩段中 138 2021年第1期西部探矿工程 共发现铁矿体2处， 矿化体3处， 矿体呈北西南东向、 条带状顺层产出， 矿 （化） 体发育构造面理， 面理产状与 围岩一致见图2。主矿体为Ⅰ、 Ⅱ号铁矿体， 其中Ⅰ号 矿体长1100km， 平均宽度2.26m， 品位约41.22。Ⅱ 号矿体分两段出露分别为Ⅱ-1、 Ⅱ-2。Ⅱ-1长650m， 均 厚 15.04m， 品 位 42.88 。 Ⅱ- 2 长 550m， 均 厚 14.78m， 品位 43.40。含矿岩性为辉石透闪石磁铁 岩， 矿石类型为磁铁矿。矿 （化） 体围岩为蚀变二云母 片岩、 蚀变石英岩、 角闪岩， 蚀变主要为褐铁矿化蚀变、 绿泥石化蚀变。 4.2矿石矿物成分 铁矿体内， 铁矿石主要矿石矿物为磁铁矿， 局部见 少量黄铁矿等； 脉石矿物主要为石英、 黑云母、 透闪石、 透辉石、 方解石等。 4.2.1矿石矿物 磁铁矿 （35～98） 黑色、 灰黑， 在地表及浅部有 部分磁铁矿被氧化成褐铁矿， 但仍然保留着磁铁矿特 139 2021年第1期西部探矿工程 有的晶形 （自形八面体和半自形粒状集合体） 解理。磁 铁矿粒径一般在0.01～0.7mm， 多呈自形他形粒状、 团粒状， 不均匀分布， 磁铁矿常相互镶嵌构成块状。 黄铁矿 （局部、 微量） 、 磁黄铁矿 （局部、 微量） 自 形、 他形粒状， 粒径在0.05～0.5mm之间， 常被针铁矿 替代呈残晶状填系磁铁矿之间。 4.2.2脉石矿物 石英 分布在磁铁矿晶体间， 灰白色， 他形粒状， 粒 径一般0.02～0.25mm， 具波状消光， 表面较新鲜、 干净， 嵌布于斜长石之间。 透闪石 纤状、 长柱状， d （0.02mm0.1mm） ～ （0.3mm1.8mm） ， 杂乱分布磁铁矿之间。 辉石（微量） 柱状， 粒径一般 0.5～（1.3mm 3.8mm） ， 少数明显被方解石、 透闪石所代替。 金云母 鳞片状， 无色， 粒径0.01～0.5mm， 杂乱分 布于其他矿物间， 沿一定方向集中。 黑云母 呈他形粒状， 鳞片状， 片状分布， 粒径 0.2～0.1mm， 具褐浅黄多色性。 4.3矿石结构构造 结构 主要有自形他形粒状结构、 鳞片状自形 他形粒状结构、 纤状自形他形粒状结构它形结构， 区 内主要以鳞片状自形他形粒状结构为主。 构造 主要有透镜状、 条带状构造、 块状构造、 平行 构造， 区内矿石总体呈块状构造。 4.4围岩与夹石 该矿床成因类型以沉积变质型为主， 区内铁矿体 与围岩均呈整合接触关系。围岩多发育褐铁矿化、 绿 泥石化蚀变。区内铁矿层顶底板整体以蚀变二云母石 英片岩、 蚀变石英岩为主， 另有少量的斜长角闪岩。 通过地表观察及探槽揭露， 区内铁矿体夹石呈似 层状与矿体呈整合接触。主要岩性为蚀变二云母石英 片岩、 蚀变石英岩、 斜长角闪岩。 4.5矿石自然类型划分及品级划分 4.5.1矿石自然类型划分 按主要矿石种类划分 磁铁矿石。 按矿石结构构造划分 致密块状磁铁铁石、 条带状 磁铁矿石。 按氧化程度进行划分 微氧化型。 4.5.2矿石工业类型 该矿区矿石平均品位TFe＜45， 根据组合样分析 结果区内磁铁矿石为需选铁矿石。 根据物相分析结果铁矿石中的铁以磁铁矿为主， 磁铁矿中的铁与全铁的比值在86.05～95.62之间， 由此热克吉利阿铁矿石为磁性铁矿石 （见表1） 。 样品编号 WX01 WX02 WX03 WX04 磁铁矿中的铁 ω （b） （10-2） 22.20 46.80 47.35 19.80 菱铁矿中的铁 ω （b） （10-2） 0.51 1.14 0.66 0.74 褐、 赤铁矿中的铁 ω （b） （10-2） 1.10 3.16 0.68 2.29 硫化铁中的铁 ω （b） （10-2） 0.57 0.52 0.27 0.19 硅酸铁中的铁 ω （b） （10-2） 0.48 1.03 0.87 0.90 全铁 ω （b） （10-2） 24.52 51.73 49.52 23.01 表1铁物相分析结果表 磁铁矿石全分析样中造渣组分的比值都0.8～1.2， 属于自熔性矿石。 4.6找矿标志 矿区内表现出较好的找矿前景的矿种主要为铁 矿， 矿石类型主要为磁铁矿。代表矿点有热克吉利阿 铁矿 （化） 体。矿体出露在布伦阔勒岩群B岩组中， 成 因类型均为沉积变质型。该成矿类型矿产找矿标志如 下 （1） 地质找矿标志 矿体标志 矿体基岩露头为矿区最直接找矿标 志。矿体地表多氧化为褐铁矿， 受风化作用影响， 矿石 较围岩地表凸起明显。 地层标志 主要产于区域含矿层布伦阔岩群蚀变 片岩段中， 铁矿的空间分布受地层走向控制， 层控特征 明显。 岩石标志 主要发育在褐铁矿化绿泥石化二云母 石英片岩中， 围岩中发育斜长角闪岩， 且围岩地表多呈 风化软弱带。 （2） 地球物理标志。区内磁异常对找矿有直接指 示作用， 在异常梯度带比较密集， 与背景场边界比较清 晰地段， 正负异常伴生明显地段， 常见磁铁矿体出露。 5矿床成因分析（下转第144页） 140 2021年第1期西部探矿工程 低温传导型， 下面对研究区地热资源形成条件进行分 析、 总结如下 （1） 盖层是热储层温度的重要保障条件之一。研 究区石炭第四系厚度约1000～1300m， 岩性以砂岩、 粉砂岩、 泥岩为主， 岩石热导率低， 构成了良好的盖层； （2） 奥陶系碳酸盐岩溶洞、 裂隙较为发育， 构成了 较为有利的热储层。 5应用成果 根据大地电磁测深成果分析， 先后在工作区设计 勘探孔3眼 （DRT-03～DRT-05） ， 根据钻探成果， 初 步查明研究区地层层序及岩性特征 （表1） 。以DRT- 03井为例， 该地热水井于2017年12月30日前完成进 场、 安装和调试， 历时96d， 成井深度1709.96m。最大 井斜 1245m处， 井斜为5.79； 自流量达1200m3/d， 稳定 抽水流量达2746.056m3/d， 水温60.5℃。实施过程中， 发 现在617m深度， 赋存有大水量[水量1～1.5104m3/d]、 低矿化度 （5.6g/L） 的深部地热资源， 初步推断是由深 大断裂控制的构造对流型地热， 对今后在该区域进 行地热勘查提供有力支撑。同时， 该井建成后， 为天山 海世界发展地热资源旅游产业及供暖提供保障。 6结论 根据钻探成果揭露地层， 与大地电磁测深成果分 析基本一致， 证明大地电磁测深法在银川平原黄河东 岸地热资源调查可行。对于查明鄂尔多斯盆地西缘热 储地层和结构空间分布状况方面， 取得较好的勘察效 果。本区奥陶系呈高阻电性特征， 与银川盆地奥陶系 低阻电性特征完全不同， 二者处于不同构造背景下的 沉积演化模式。 由于勘察范围限制， 建议在银川市滨河新区深部 地热预可行勘查， 查清银川滨河新区黄河东岸断层的 展布规律和地热资源的分布特征及赋存规律； 圈定地 热资源开发利用的范围； 为合理开发利用和保护工作 区域内的地热资源提供依据。 参考文献 [1]夏义平， 徐礼贵， 郑良合， 等.鄂尔多斯盆地西缘逆冲断裂带 构造特征及油气勘探方向[J].中国石油勘探， 2005， 10 （5） . 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