Question

矿区地质概述

Answer 1

1.地层

矿区内地层总体呈向斜产出，主要为下石炭统大哈拉军山组及第四系。出露面积约7.5km²，出露厚度717.74m，根据岩性及变质程度不同可分为三段。

（1）第一岩性段（C₁d₁）

第一岩性段（C₁d₁）分布在备战铁矿南部及北部（图3-22），总体走向为东西向，出露不连续。下部未见底，与上覆第二岩性段为整合接触。该岩性段在向斜两翼岩性略有差异，北部以凝灰岩夹安山岩为主，南部以凝灰岩夹凝灰质砾岩为主，分别叙述如下：

北部岩性主要有安山岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、砂岩，局部夹少量灰岩及大理岩，出露厚度183.80m，沿走向向东厚度略增大，产状总体南倾，倾角52°～80°。其间侵入较多辉绿玢岩脉及闪长玢岩脉。

绿帘石化次英安岩，灰绿色，粒状变晶结构，块状构造，岩石变斑晶由半自形柱状透辉石0.5mm×0.5mm，0.5mm×1mm，0.2mm×0.5mm。在变斑晶周围由粒状变晶的透辉石（0.05～0.2mm）组成，在透辉石间有细板条状斜长石［0.01mm×（0.1～0.2）mm］，在透辉石间由粒状绿帘石（0.05～0.1mm）绿泥石片状分布在绿帘石间，岩石中有细脉浸染状磁铁矿（0.1～0.5mm）。方解石半自形粒状（0.05～0.1mm）分布在透辉石间。

次英安岩，灰绿色，斑状结构，块状构造，斑晶由角闪石组成，基质由斜长石、角闪石、磁铁矿等组成。斑晶由自形柱状角闪石（0.2mm×1mm），基质由细板条状更中长石定向分布组成交织结构［0.01mm×（0.1～0.2）mm］，在长石间由半自形柱状角闪石［0.02mm×（0.1～0.2）mm］，磁铁矿自形和半自形粒状分布在基质中（0.05～0.1mm）。岩石受构造挤压破碎沿破裂隙被绿帘石细脉（0.1～0.5mm）穿入，岩石强的绿帘石化。岩石中有浸染状黄铁矿（0.1～0.5mm）。

硅化次英安岩，灰白色，斑状结构，块状构造，斑晶由石英、长石组成，基质由长石、石英、绿帘石等组成。斑晶由钾长石、更长石、石英组成，钾长石自形和半自形板状（2mm×3mm，1.5mm×2mm，0.5mm×1mm），更长石自形和半自形板状（1.5mm×3mm，0.5mm×1mm，0.3mm×0.5mm）石英半自形粒状具熔蚀的外形（1～2mm，1～1.5mm），石英破碎波状消光。基质由半自形粒状钾长石（0.2～0.5mm），有的为放射的球粒状，更长石半自形粒状分布钾长石间（0.1～0.5mm），石英他形粒状分布在长石间（0.1～0.3mm），在长石间有粒状绿帘石细脉。副矿物有粒状榍石（0.1～0.3mm）和自形磁铁矿（0.05～0.1mm）。

流纹质次英安岩，灰色，斑状结构，块状构造，斑晶由斜长石、角闪石组成，基质由微晶长英矿物组成。斑晶由更中长石、角闪石组成，更中长石自形和半自形板状（1mm×1.5mm，0.5mm×1mm，0.2mm×0.5mm），在长石表面有次生粒状绿帘石，斑晶角闪石半自形柱状（0.5mm×1mm，0.3mm×1mm），现多被粒状绿帘石交代。基质由微晶粒状斜长石（0.03～0.05mm），石英他形粒状分布在斜长石（0.02～0.05mm）间。基质副矿物有粒状榍石（0.05～0.1mm）和自形立方体黄铁矿（0.03mm），岩石中有绿泥石、绿帘石组成的细脉穿入。

矽卡岩化凝灰岩，灰色，粒状变晶结构，块状构造，由透辉石为主、绿帘石和浸染状磁铁矿组成。透辉石粒状变晶（0.05～0.1mm）粒状集合体，磁铁矿半自形粒状（0.05～0.2mm），呈团块状、浸染状分布在透辉石间，磁铁矿间脉石矿物由绿帘石、黝帘石组成（0.1～0.3mm），榍石半自形粒状分布在透辉石（0.1～0.5mm）间。

沉凝灰岩，灰绿色，凝灰结构，层状构造，由火山灰组成，在火山灰中有晚期石英、方解石脉穿入。岩石由火山灰组成，火山灰蚀变为绿泥石和细小长英矿物组成，在火山灰中有细粒磁铁矿（0.03～0.05mm）。

强片理化英安岩，灰白色，斑状结构，片理化构造，斑晶由斜长石组成，基质由石英矿物组成。斑晶由半自形板状更长石（0.5mm×1mm，1mm×1.5mm，1mm×1mm），斑晶受构造挤压破碎。基质由微晶粒状更长石（0.03～0.1mm），在长石间由粒状石英（0.1～0.2mm），沿片理有柱状、粒状透辉石和粒状石榴子石（0.05～0.1mm），沿片理有次生粒状绿帘石和方解石细脉。

向斜北翼由剖面控制，所见岩性由新到老为

新疆西天山阿吾拉勒西段铁矿成矿预测研究

向斜南翼的第一岩性段因石英二长斑岩体侵入和第四系覆盖，仅在东部少量出露，主要岩性为紫红色夹灰绿色砾岩、凝灰岩、安山岩，局部夹含砾凝灰岩，地层产状330°∠83°，厚度812.89m。凝灰质砾岩为该岩性段主体岩性，出露宽30～50m，夹有小规模灰岩、凝灰岩透镜体。与上覆第二岩性段为整合接触。

南翼由剖面控制，所见岩性由新到老为

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图3-22 Ⅰ号实测地质虚剖面

图3-23 Ⅱ号实测地质剖面

（2）第二岩性段（C₁d₂）

第二岩性段（C₁d₂）为矿区向斜构造的翼部（图3-23），北翼出露于矿区北中部及矿体附近，厚度较大，呈西窄东宽状沿出图外。地层走向67°～72°，褶曲十分发育，岩性主要为灰色条带状灰岩、薄层状灰岩、白云质灰岩、白云岩，局部夹大理岩化灰岩。南翼出露于矿体北部，由于岩体侵蚀出露不全，出露厚度533.94m，向东延伸厚度减小，呈西宽东窄状展布，地层产状309°～23°∠55°～83°。

含炭粉晶灰岩，深灰色，粉晶结构，层状构造，由方解石组成，加盐酸强烈起泡。岩石由粉晶方解石组成（0.03～0.05mm），沿层由炭质细条纹［0.01mm×（0.1～0.3mm）］，沿层定向分布显层状构造。方解石细脉斜穿层理，脉宽0.03～0.1mm。用茜素红-S液染色显粉红色，为方解石。

白云石化粉晶灰岩，深灰色，粉晶结构，块状构造，由方解石组成，加盐酸强烈起泡。岩石由0.03～0.05mm粉晶方解石组成，在粉晶方解石间有0.03～0.1mm，自形和半自形粒状白云石分布在方解石间，岩石白云石化。沿岩石裂隙有方解石细脉穿入，脉宽0.01～0.1mm。用茜素红-S液染色，显淡蓝-粉红色，为白云石、方解石。

硅化绿帘石化火山灰凝灰岩，灰绿色，凝灰结构，块状构造。岩石由晶屑斜长石和火山灰组成。岩石由晶屑斜长石（0.1～0.2mm）棱角状和石英（0.05～0.2mm）组成，岩屑由安山岩的岩屑（0.1～0.3mm）。填隙物为火山灰，现蚀变为绿泥石和细小长英矿物，岩石受构造挤压破碎，沿裂隙被石英细脉穿入，使岩石硅化，还有绿帘石细脉，脉宽0.1～0.5mm。

泥晶细晶灰岩，灰白色，细晶结构，层状构造，由方解石组成，加盐酸强烈起泡。岩石由0.06～0.2mm细晶方解石组成，在方解石之间由泥晶方解石填隙物组成。沿层理有方解石脉穿入，脉宽1～2mm，由中-粗晶方解石组成。用茜素红-S液染色显粉红色，为方解石。

粉晶灰岩，灰色，粉晶结构，由方解石组成，加盐酸强的起泡。岩石由0.03～0.05mm粉晶方解石组成，在粉晶方解石间有陆源碎屑，石英0.03～0.05mm，在方解石之间有粒状黄铁矿，现褐铁矿化。沿层方解石（0.1～0.2mm）有些重结晶。用茜素红-S液染色，显粉红色，为方解石。

英安质晶屑玻屑凝灰岩，灰色，凝灰结构，块状构造，晶屑由斜长石组成，填隙物由火山灰组成。晶屑由更长石（1×1.5mm，0.5×1.2mm，0.2×0.3mm）组成，大小不等棱角状还有少量晶屑石英（0.05～0.1mm），在晶屑更长石表面有次生绢云母、方解石。填隙物火山灰由玻屑组成，在火山灰中有半自形粒状磁铁矿（0.05～0.2mm）和粒状白钛矿，火山灰蚀变为绿泥石和细粒长英矿物。

近岩体附近矽卡岩化强烈，为主要赋矿地层，与上覆第三岩性段（向斜核部）为整合接触，局部为断层接触；与下伏第一岩性段为整合接触。

岩性由新到老如下：

新疆西天山阿吾拉勒西段铁矿成矿预测研究

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（3）第三岩性段（C₁d₃）

第三岩性段（C₁d₃）呈东西向出露于研究区中部，构成向斜核部，出露厚度253.89m，下部为深灰色千枚岩，以色深、薄层板状、具丝绢光泽为特征，上部相变为钙质页岩、含炭质页岩或泥岩夹白云岩、薄层灰岩，出露连续，总体呈透镜状，两侧窄，中部宽。地层褶皱构造发育，变形较强，地层产状5°～19°∠59°～82°。

剖面中所见岩性由新到老为：

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第四系（Q），矿区第四系覆盖范围较大，高大山体的山前地带及冲沟上游主要为残坡积及冰积砾石，南部及西部为现代冰川——冰舌，长1～1.5km，冰舌前方有长500～1500m的泥砂，砾石块混合形成的冰渍堤。工区中部高山前形成残坡积，冲沟内为冲洪积。

冲积（Q^al）主要分布于伊开哈仁郭萨拉中，出露宽度为30～50m，呈近南北向贯穿整个工区。主要由松散砾石及少量砂组成，无胶结。砾石磨圆度高，球度较高，分选性差。成分主要为钠长斑岩、凝灰质砾岩、闪长岩等。

残坡积（Q^eol）主要分布于伊开哈仁郭萨拉两侧，出露宽约300m，以砾石及黄土为主，矿床北部多数地段草本植物发育，矿床附近及南部地带植被较少。砾石呈棱角状，分选性差。

冰积（Q^gfl）分布于矿区南侧，小面积出露，以冰积砾石为主。砾石呈棱角状，磨圆度差，分选性差，成分复杂。该地层为现代冰川溶化后原地堆积形成的冰渍堤，地貌上常呈垄岗状。

现代冰川（Q^gl）主要为冰层，其内部冻结少量砾石。冰层厚度10～40m，冰川表面一般可见放射状及同心环状蠕动纹。

2.构造

褶皱，矿区褶皱主要为夏格孜达坂向斜北翼的次级褶皱，在矿区内表现为更复杂的紧闭复式向斜，轴面直立，总体轴向为280°左右，轴线向东西两侧均延出图外。核部地层为下石炭统大哈拉军山组第三岩性段，翼部依次为第二段和第一段。

向斜北翼在矿区外与泥盆系艾尔肯组呈断层接触，地层总体走向280°，受强烈变形作用，地层产状变化大，但以北倾居多，倾角72°～87°。南翼在矿床附近被石英二长花岗斑岩体侵入破坏，地层产状较稳定，一般表现为北倾，倾角80°左右。

断裂，矿区断裂构造较发育，较大断裂共9条，多为压扭性断层，因残坡积覆盖，断层实测长度较小。

F1：位于工区东北角，走向125°，根据地貌为冲沟推测为断层。工区内长1600m，特征不详。

F2：位于工区西北角，走向60°，工区出露长900m，南西端与F3断裂相交，东部根据地貌冲沟推测。沿断层岩石破碎较强，具明显压碎结构及片理化特征。局部表明为糜棱岩化，见有另香肠构造特征，为压扭性断层。

F3：位于工区北部，走向110°，断层位于大哈拉军山组中，北侧多为残坡积。出露长3100m，断层附近岩层破碎，层面扭曲变形较强。西部灰岩中碳酸盐脉具有香肠构造，受牵引拖拉现象明显，东部安山岩中矽卡岩化较强，为压扭性断层。

F4：位于工区东部，走向135°，南东部转折为115°，由于第四系覆盖，断层特征不明。断层两侧岩性不同，产状较杂乱，褶曲发育，岩石具压碎结构，该断层为东盘向南平推压扭性断层。

F5～F9：分别位于工区中部及南部，大致为一组平行断裂，地貌表现为北北东向小冲沟，均为实测断层，走向95°～125°，两侧岩层受挤应力影响明显，岩石破碎，小褶曲较发育，局部岩层被错动，但错距不大，为一组压扭性断裂。

矿体附近残坡积覆盖严重，未见明显断层特征，但根据矿区蚀变带形态及钻孔特征推测矿床产于断裂破碎带中，受断裂控制，形成控矿、赋矿构造。

矿区节理较发育，以一组 “X” 形节理最发育，走向分别为130°和230°～240°，初步认为该节理对矿体有一定影响，尤其对小矿体有控矿作用。

3.岩浆岩

根据区域地质资料，矿区岩浆岩主要为华力西中期敦德郭勒超单元二长花岗岩单元（ηγC₁）的北部边缘，受冷凝速度影响，岩体边部出现明显分异，形成石英正长斑岩、石英二长斑岩，局部形成霏细斑岩。在形成该主岩体后，又有多次小规模岩浆活动，造成矿区岩浆岩较复杂。矿区出露岩浆岩主要有石英二长斑岩（局部相变为石英正长斑岩）、花岗斑岩、闪长岩脉、辉绿岩脉等。分别叙述如下：

（1）石英二长斑岩、石英正长斑岩、霏细斑岩

大面积分布在矿区南及西部，沿110°～290°方向展布，出露南北宽1700m，东西长大于4000m，延伸至工区外。矿区内以石英二长斑岩为主，局部相变为石英正长斑岩，岩体边部近矿体处由于岩浆快速冷凝，为隐晶—霏细结构，形成霏细斑岩。

石英正长斑岩：灰色，斑状结构，块状构造。斑晶为微斜长石，板条状，1～5mm，常呈聚斑状分布，约占50％，基质半自形细粒结构，矿物颗粒细小。成分由微斜长石、石英等组成。岩石轻微破碎，绿帘石、方解石细脉沿裂隙发育。

石英二长斑岩：白色，斑状结构。斑晶以石英、更长石、钾长石为主，含量约占30％。石英为他形粒状，聚集斑状分布，具熔圆边界，0.8～3.2mm；更长石、钾长石为半自形粒状，0.9～4mm，泥化、高岭土化强。基质为细-微晶结构，由钾长石、更长石、石英等组成，粒径0.1～0.8mm。

霏细斑岩：淡黄绿色，斑状结构，块状构造。斑晶含量占15％～20％，主要为斜长石，呈板条状，0.2～1mm，常不同程度地被绢云母，微斜长石、绿帘石所替代；少量暗色矿物斑晶，被斜绿泥石、绿帘石替代。基质为霏细结构，由霏细状长英质矿物构成，粒度小。部分地段斑晶全被绢云母替代，保留长石板条状晶形。

细粒二长花岗岩：灰白色，细粒花岗结构，块状构造，由石英、长石、黑云母、磁铁矿等组成。钾长石半自形板状和粒状，表面高岭土化，粒度为0.5mm×1mm，0.3mm×0.5mm，0.2～0.5mm。更长石半自形板状，粒度为0.3mm×1mm，0.2mm×0.8mm，0.5mm×1mm，0.1 ～0.3mm，分布在钾长石间。黑云母片状分布在长石间，粒度为0.1mm×0.2mm，0.2mm×0.5mm，绿泥石沿黑云母边缘交代，同黑云母在一起有自形和半自形粒状磁铁矿（0.03～0.2mm），石英（0.2～0.5mm）他形粒状分布在长石间。

（2）花岗斑岩

小面积出露于矿区南部冰山附近，呈脉状或岩枝状产出。侵入于石英正长斑岩、石英二长斑岩之中，宽度370～450m，局部相变为花岗闪长岩。

花岗斑岩：浅肉红色—灰白色，斑状结构，块状构造。岩石主要由钾长石、斜长石、石英等组成。斑晶成分为微斜长石，板条状，粒径1.3～3.2mm，含量约占20％，少量石英斑晶。基质为细粒半自形粒状结构，主要由斜长石，条纹长石组成，暗色矿物数量较少且被绿泥石、绿帘石替代。

（3）辉绿岩脉

为后期主要岩脉，在地层区出露较多，少量产于南部石英二长斑岩体内，多呈脉状，走向与矿区地层走向一致，为近东西向。岩脉规模一般宽3～10m，长30～50m，大者宽50～100m，长500～700m。矿体附近的岩脉对矿体有一定破坏作用，其余地段与矿床关系不密切。

辉绿岩脉：灰绿色，辉绿结构，块状构造。主要由板条状斜长石及粒状辉石组成。辉石大多蚀变为阳起石、绿帘石、绿泥石等。局部斜长石已钠长石化。

（4）闪长岩脉

闪长岩脉一般侵入于下石炭统地层中，规模较小，数量少，其时代晚于辉绿岩脉。闪长岩脉：浅灰色，细—中粒结构，主要由普通角闪石及斜长石组成，粒径一般0.5～1mm，局部斜长石斑晶较多，长轴1.5～3mm，含量约20％～30％。

青磐岩化细粒闪长岩，灰绿色，半自形粒状结构，块状构造，由斜长石、角闪石、绿泥石、磁铁矿等组成。斑晶由自形板状中长石组成，具环带结构，在中长石表面有次生绢云母、细粒绿帘石，中长石大小0.1mm×0.5mm，0.2mm×0.5～0.8mm，偶尔见少量斑晶中长石（0.5mm×1mm）。角闪石半自形柱状分布在0.1mm×0.2 mm中长石间，绿泥石沿角闪石边缘交代，磁铁矿自形和半自形粒状（0.03～0.2mm），分布在角闪石间，岩石中副矿物有半自形粒状榍石（0.05～0.1mm），同绿泥石在一起有次生的粒状绿帘石（0.1mm×0.2mm）。岩石受构造挤压，岩石中有挤压破碎带，岩石为细粒闪长岩，发生青磐岩化。

矿区岩浆活动主要分三个阶段：第一阶段为中酸性岩浆侵入阶段，形成石英正长斑岩、石英二长斑岩、霏细斑岩，与大哈拉军山组碳酸盐岩接触交代形成矽卡岩，矿区的浸染状磁铁矿石形成。在该岩浆活动后期，伴随有原生含矿熔浆上升，沿构造薄弱带有利位置充填，并对早期矽卡岩再次交代，形成角砾状磁铁矿石，在矽卡岩角砾中可发现有浸染状磁铁矿产出。第二阶段为酸性岩浆侵入阶段，依次形成花岗斑岩及少量花岗闪长岩，该阶段对矿体影响不大。第三阶段为后期中基性岩浆活动阶段，形成辉绿岩脉、闪长岩脉，矿体附近的岩脉对矿体有一定破坏作用。

4.围岩蚀变

矿体及围岩均产于矽卡岩带中，自矿体向两侧蚀变分别为矽卡岩化、碳酸盐化、蛇纹岩化、硅化或大理岩化。

1）矽卡岩化：矿区矽卡岩化普遍，多发育于矿体附近，蚀变以透辉石、绿帘石、纤闪石、硅灰石、石榴子石、阳起石、电气石等各类不同矿物组分的矽卡岩为主。蚀变分带不太明显，由内向外大致可分为绿帘透辉矽卡岩带、纤闪硅灰石榴矽卡岩带、阳起电气矽卡岩带；以透辉石化、绿帘石化为主，而阳起石化、硅灰石化、电气石化仅在局部出现。磁铁矿体生成与矽卡岩关系密切。

2）碳酸盐化：一般在矿体边部发育，表现为碳酸盐脉呈不规则脉状，为成矿后期残留热液蚀变，与成矿关系不密切。

3）蛇纹岩化：多为成矿期后热液蚀变，一般沿裂隙或节理发育。主要表现为集合体状或束状纤维蛇纹石，呈黄绿色，蜡状薄壳，具错动划痕。一般与成矿关系不密切，但局部因矽卡岩化作用生成蛇纹石。磁铁矿含量较高，易单独形成矿体。

4）大理岩化及硅化：在接触带边部发育，一般与矿体距离较远，可视为矿体尖灭部位。地层中为大理岩化蚀变，而岩体中则变为硅化。