乔普卡铁矿矿床地质特征及成因分析

张小笛，邵明国，郭超

（山东金岭铁矿，山东淄博255081）

乔普卡铁矿矿床地质特征及成因分析

张小笛，邵明国，郭超

（山东金岭铁矿，山东淄博255081）

新疆塔什库尔干县乔普卡铁矿位于塔什库尔干陆块塔阿西-塔吐鲁沟铁矿带，磁铁矿呈似层状或透镜状产出，矿体受古元古界布伦阔勒群控制，含矿岩石为含磁铁矿斜长角闪片岩，两侧围岩为黑云母石英片岩。矿区铁矿成因类型为海相沉积变质铁矿床，在成矿过程中受到不同程度的火山活动影响。

乔普卡铁矿；地质特征；成因

乔普卡铁矿区位于新疆塔什库尔干县城南东152°方位，直线距离68 km，行政区划隶属塔什库尔干县达布达尔乡。通过对矿区地质特征的阐述、矿石化学成分的分析和氧同位素的测试，界定了乔普卡铁矿床的成因类型，提高对矿区矿体的认识，为下一步找矿勘查提供依据。

1　矿区地质概况

乔普卡铁矿地处西昆仑高山区，位于塔什库尔干陆块塔阿西-塔吐鲁沟铁矿带。矿区内第四系非常发育，基岩岩层出露较少。根据矿区出露地层及钻孔资料显示，区内地层主要为古元古界布伦阔勒群，岩性主要为黑云母石英片岩和斜长角闪片岩。局部地层变形强烈，断裂、褶皱发育。构造为北东倾斜的单斜构造，倾角总体较缓，约35°～45°左右。岩浆岩基本呈岩株状分布，主要岩性为中基性火山岩的斜长角闪片岩、霏细岩岩体及小型基岩、中酸性侵入沿脉。

2　矿区磁异常特征

矿区内出现1个北西—南东走向的磁异常带，见图1。磁异常带△T最低-13 848 nT，最高29 461 nT，磁异常变化范围达43 000 nT。磁异常带内总体表现出北西走向的条带状磁力高与磁力低相间分布的特征，可划分出两条北西向高值正异常带。

Ⅰ号高值正异常带位于测区北东部，总体呈中高磁异常带，该带在测区内的长度达2 800 m，宽度200～400 m，西部磁异常强度大部分在2 000～5 000 nT，东南部磁异常强度可达29 461 nT，具强磁性磁铁矿的异常特征；Ⅱ号高值正异常带在测区内的长度2 000 m，北西及东南两侧均延出测区。该高值正异常带东南窄西北宽，呈喇叭状，最小宽度约150 m，最大宽度达1 000 m，且分成两个分支。Ⅱ号高值正异常带的磁异常值普遍超过5 000 nT，中心区达10 000～20 000 nT，为典型的强磁性磁铁矿引起［1］。

图1　乔普卡铁矿△T等值线

3　矿体地质特征

3.1矿体特征

乔普卡铁矿区西段共圈定铁矿体16个，其中M1和M2矿体为主矿体，铁矿石资源量（332+333）6 266.8万t。矿体均赋存于古元古界布伦阔勒群a段石英片岩、斜长角闪片岩中，含矿岩石为含磁铁矿斜长角闪片岩，两侧围岩为石英片岩。M1矿体主要分布于矿区西段15～12勘探线之间，赋存标高+ 3 800～+4 475 m，矿体走向114°～119°，倾向北东，倾角45°～71°；M2矿体分布于矿区西段27～2勘探线间，赋存标高+3 800～+4 426 m，矿体走向114°～118°，倾向北东，倾角48°～72°。

3.2矿石质量

乔普卡矿区矿石内金属矿物以磁铁矿和黄铁矿为主，含有少量的黄铜矿、磁黄铜矿、褐铁矿、赤铁矿等，磁铁矿为主要工业利用矿物；非金属矿物主要以石英、斜长石、黑云母为主，含有少量角闪石、透闪石、方解石、绿泥石、绿帘石等。

3.3矿石结构构造及类型

按脉石矿物种类划分为5个类型：角闪石磁铁矿石、辉石磁铁矿石、角闪石斜长石磁铁矿石、石英磁铁矿石、方解石磁铁矿石，见图2。根据矿石结构构造等宏观特点将铁矿石划分为致密块状铁矿石、条带状铁矿石、浸染状铁矿石等3种矿石类型。

图2　4种类型矿石的结构

矿石的结构主要有自形-半自形结构、他形-半自形结构等。其余还可见粒状变晶结构、半自形粒状、他形粒状变晶结构；矿石的构造主要有致密块状构造和条带状构造等，局部见浸染状构造［2］。

4　矿床成因简析

塔什库尔干地区含矿地层经受了长期、复杂的岩浆、构造活动改造，矿体空间分布特征和矿石类型复杂。不同矿区含矿地层和层位基本一致，应为统一成因类型铁矿床。据地质资料和前人研究，初步认为该地区磁铁矿为沉积变质型铁矿，受后期构造运动改造较强［3］。

4.1主量元素分析

对铁矿石主要元素而言，一般认为沉积变质铁矿床矿石的SiO2/Al2O3的比值应＜10，火山沉积变质铁矿床矿石的SiO2/Al2O3应＞10。在矿区采集10件矿石样品进行分析。

对化学成分数据进行分析，结果显示SiO2与Al2O3的比值分别为7.40、6.27、12.51、6.44、6.45、5.62、5.86、16.60、5.75、11.58，其中＜10的7件，＞10 的3件，说明该地区条带状磁铁矿系原生沉积变质成因，形成过程中可能有火山活动的影响。另外，较低的TiO2含量和相对较高的Al2O3含量显示出其与山东韩旺及鞍山地区典型的条带状磁铁矿存在较大差异，说明在磁铁矿沉积过程中有大量的陆源碎屑加入。

镁铝比值［m=（100×MgO/Al2O3）］是沉积环境的有效判别标志之一。随着水体盐度的增大，m值逐渐增加：淡水环境m＜1，海陆过渡性沉积环境m值为1～10，海水沉积环境（水体盐度＞30.6%）m值为10～500，陆表海环境（或泻湖沉积环境）m＞500。表中样品m值大部分位于73～104，说明矿床沉积时为海水沉积环境。

MnO/TiO2也可用于判断沉积环境，在海沟至深海范围内，其比值＞0.5；在陆架和路坡范围内比值＜0.5；在近海浅海范围内，比值＜0.2。该矿区MnO/ TiO2比值均＞0.5，说明矿床沉积环境为海相。

所采集10个样品中Fe2O3与FeO的含量都比较高，且Fe2O3含量明显高于FeO含量，说明矿区含铁岩段经历了复杂的构造活动改造和漫长的地质历史，表生氧化作用强烈。磁铁矿经表生氧化作用形成褐铁矿和赤铁矿，黄铁矿经表生氧化作用形成黄钾铁矾和褐铁矿［4］。

4.2同位素地球化学分析

在矿区采取了4个样品进行氧同位素（δ18O）分析，测试结果分别为：Q1（块状磁铁矿石）δ18O值为3.9‰；Q2（石英磁铁矿石）δ18O值为4.6‰；Q3（含黄铁矿磁铁矿石）δ18O值为7.4‰；Q4（含黄铁矿磁铁矿变质粉砂岩）δ18O值为9.8‰。

从测试结果可以看出，乔普卡里矿区磁铁矿的δ18O值均为正值，介于3.9‰～9.8‰，这说明磁铁矿的形成均与中基性火山岩有关。样品Q3和Q4中磁铁矿的值略高于原生沉积形成磁铁矿的值（1.3‰～6.8‰），但均不在由赤铁矿变为磁铁矿的δ18O值（1‰～2.4‰）及菱铁矿变为磁铁矿的δ18O值（10.9‰～11.6‰）范围内，这说明区内磁铁矿不是由这两种矿物经变质作用形成，总体显示原生沉积成因。

5　结论

根据矿体地质、矿石结构构造等特征可知，乔普卡矿体主要呈似层状、透镜状产出，与围岩互层产出，与顶、底板围岩呈渐变过渡关系；矿体在垂向上受布伦阔勒群控制；磁铁矿石具有较为明显的原始沉积构造特征，在成矿过程中受到一定区域变质作用的叠加改造和火山活动的影响，矿床成因类型为海相沉积变质铁矿床。

［1］王晓刚，陈根，刘兵，等.新疆塔什库尔干陆块乔普卡里莫铁矿磁铁矿床地质特征及其成因浅析［J］.四川地质学报，2013，33（Z）：59-65.

［2］梁凯，梅贞华，王攀，等.新疆塔县乔普卡铁矿和山东莱州土山铁矿特征对比［J］.吉林地质，2015，34（2）：76-80.

［3］胡成林，孙玉龙，殷国鹏，等.新疆塔什库尔干县乔普卡铁矿地质特征及找矿标志［J］.西部探矿工程，2011，24（11）：101-105.

［4］陈登辉，伍跃中，李文明，等.西昆仑塔什库尔干地区磁铁矿矿床特征及其成因［J］.大地构造与成矿学，2013，37（4）：671-684.

Abstrraacctt：The Joe Puka iron ore deposit of Xinjiang Taxkorgan county is located in the Taasi tower-tulugou ore belt of Taxkorgan landmass，the magnetite is in the stratoid or lenticular form，the ore body is contolled by the Paleoproterozoic bulunkuole group，the ore bearing rocks are magnetite amphibolite schist，on both sides of surrounding rock is the biotite quartz schist.The genetic type of ore deposits is marine sedimentary metamorphic iron deposit，and was influenced by different degrees of volcanic activity in the process of mineralization.

Key worrddss：Joe Puka iron ore；geological characteristics；genesis

Geological Characteristics and Genesis of Joe Puka Iron Ore Deposit

ZHANG Xiaodi，SHAO Mingguo，GUO Chao
（Shandong Jinling Iron Ore，Zibo 255081，China）

P618.31

A

1004-4620（2016）03-0043-02

2015-11-26

张小笛，男，1989年生，2012年毕业于山东科技大学地质工程专业。现为山东金岭铁矿助理工程师，从事矿山地质工作。