新疆若羌萬(wàn)榮鐵礦控礦因素和找礦標(biāo)志

李希良

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)烏魯木齊830011）

新疆若羌萬(wàn)榮鐵礦控礦因素和找礦標(biāo)志

李希良

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)烏魯木齊830011）

萬(wàn)榮鐵礦位于阿爾金山東段北緣喀臘大灣地區(qū)。層狀、似層狀、透鏡狀磁鐵礦體產(chǎn)在卓阿布拉克組第三、第四巖性段中，含礦巖性多為安山巖和千枚巖。礦石礦物主要有磁鐵礦、假象赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和少量菱鐵礦石。礦床類型屬海相火山－沉積型鐵礦床。區(qū)域深大斷裂、卓阿布拉克火山巖地層、褶皺和后期斷裂構(gòu)造控制著礦床的產(chǎn)出，在礦床地質(zhì)特征和控礦因素的基礎(chǔ)上總結(jié)了找礦標(biāo)志，并提出了下一步找礦的方向。

控礦因素找礦標(biāo)志礦床成因鐵礦萬(wàn)榮

1 引言

萬(wàn)榮鐵礦位于新疆若羌縣東南緣，阿爾金山東段北緣喀臘大灣地區(qū)。區(qū)內(nèi)出露了一系列Cu－Pb－Zn－Ag－Fe多金屬礦床，比如喀臘達(dá)坂鉛鋅礦、阿北銀鉛礦、喀臘大灣鐵鉬礦等等，組成了紅柳溝－拉配泉金、鐵、銅多金屬成礦帶[1]，萬(wàn)榮鐵礦即位于其中，克什克尼齊勒薩依大溝以西。新疆第一區(qū)調(diào)大隊(duì)于2001～2002年對(duì)喀臘大灣地區(qū)進(jìn)行了普查，在礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了鐵礦化線索。2008年在對(duì)喀臘達(dá)坂地區(qū)的物化探異常、礦床、礦點(diǎn)進(jìn)行了綜合研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)已知礦床、礦點(diǎn)在大比例尺航片圖上的影像特征，結(jié)合物化探異常和成礦地質(zhì)背景，基本鎖定了區(qū)內(nèi)鐵礦找礦方向，并于2008年6月在鎖定的找礦范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)榮鐵礦[2]。

近30年以來(lái)，對(duì)阿爾金地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造演化、巖漿活動(dòng)、成礦響應(yīng)、新生代變質(zhì)變形等地質(zhì)背景研究已有許多成果[3,4]。一些礦床的基本地質(zhì)特征、礦床成因、控礦因素和找礦標(biāo)志均有研究，郝瑞祥[5]對(duì)喀臘大灣鐵礦的地質(zhì)特征和成因進(jìn)行了研究，指出其礦床類型屬于火山沉積型，后期有矽卡巖的疊加改造。而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為鐵礦化與礦區(qū)內(nèi)輝綠巖巖漿熱液有關(guān)，認(rèn)為成礦流體來(lái)源于輝綠巖熱液；礦床類型屬于淺成熱液交代充填型鐵礦床（祁萬(wàn)修，個(gè)人交流）。但是萬(wàn)榮鐵礦在地質(zhì)特征、控礦因素和找礦標(biāo)志的研究還是空白?；诖耍疚脑谠敿?xì)野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上介紹礦床地質(zhì)特征并簡(jiǎn)要分析其成因，總結(jié)控礦因素和找礦標(biāo)志，以期為下一步找礦勘探提供方向和理論指導(dǎo)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

地層：主要出露地層為薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)、石炭系英格布拉克組(C2y)和第四系。根據(jù)礦區(qū)的沉積環(huán)境、火山活動(dòng)、巖石學(xué)和礦物學(xué)等明顯差異，將卓阿布拉克組(Jxzh)細(xì)分為4個(gè)巖性段(表1)，其中第三、第四巖性段為含礦層位。

表1 萬(wàn)榮鐵礦區(qū)含礦層位特征

構(gòu)造：本區(qū)北鄰塔里木東南邊緣斷陷，阿爾金山北部深大斷裂南緣，斷裂構(gòu)造較發(fā)育。礦區(qū)范圍內(nèi)斷裂分為東西向、北東向、北西向3組。其中F01斷裂帶控制著礦區(qū)北部地層和中西部二長(zhǎng)花崗巖展布，附近又有輝綠巖脈的分布，是控制熱液型脈體分布的重要斷裂構(gòu)造之一。除了斷裂構(gòu)造，白尖山復(fù)式向斜亦控制著礦體的產(chǎn)出。區(qū)域性的深大斷裂是導(dǎo)致海相火山噴發(fā)和鐵礦沉積的重要條件，產(chǎn)于火山巖系的沉積巖夾層中的鐵礦層，隨著沉積巖夾層的厚度而變化，火山沉積巖層較厚時(shí)鐵礦層也相對(duì)較厚。鐵礦類型也受區(qū)域變質(zhì)程度的控制，變質(zhì)程度較深，常易于形成較富的塊狀磁鐵礦。因此，本區(qū)鐵礦層均產(chǎn)于斷裂構(gòu)造附近，而向斜構(gòu)造則是控制鐵礦產(chǎn)出的有利部位。卓阿布拉克第三巖性段（Jxzh3）、第四巖性段(Jxzh4)是賦存鐵礦的重點(diǎn)找礦目標(biāo)層，斷裂構(gòu)造附近及火山巖沉積夾層是控制鐵礦體的有利空間。

圖1 萬(wàn)榮鐵礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

巖漿巖：礦區(qū)巖漿巖主要以火山巖為主，分布廣泛。不論是含磁鐵礦地層(卓阿布拉克組JxZh3、JxZh4)或基底地層(斯米爾布拉克組Jxs)，均普遍發(fā)育有火山巖巖石。因此，本區(qū)海相火山巖的噴發(fā)和沉積巖形成，曾對(duì)鐵礦床成礦起到了極其重要的作用。而侵入巖主要以中酸性侵入體為主，局部可見(jiàn)?？臻g上主要受普查區(qū)和周圍的3條主要區(qū)域性斷裂控制，巖體規(guī)模一般較小，多以巖株或巖脈產(chǎn)出，侵入時(shí)間主要為華力西中期。礦化主要與卓阿布拉克組第三、第四巖性段密切相關(guān)。第三巖性段火山熔巖較發(fā)育，主要為安山巖和霏細(xì)巖?；鹕綆r伴有海相沉積巖，具有碳酸鹽巖的互層和硅質(zhì)巖夾層，磁鐵礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出其中，這與火山噴發(fā)起著決定性的作用。第四巖性段多發(fā)于夾層條帶狀火山熔巖和火山碎屑巖，巖性多為安山巖和千枚巖。該巖性段呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出的磁鐵礦體與火山噴發(fā)起著決定性的作用。

2.2 礦化特征

礦區(qū)中主要賦礦地層為元古界薊縣系卓阿布拉克組第三巖性段（JxZh3）、第四巖性段（JxZh4）。鐵礦層隨沉積巖夾層的厚度而變化，沉積巖夾層較薄時(shí)，鐵礦層也較薄(如Ⅰ號(hào)礦體)；沉積巖夾層較厚時(shí)，鐵礦層也相對(duì)較厚（如Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體）。鐵礦類型也受區(qū)域變質(zhì)程度所控制，如變質(zhì)程度較深，易于形成塊狀磁鐵礦。變質(zhì)程度較淺，易形成含磁鐵礦礦石類型。褶皺變形構(gòu)造在礦區(qū)內(nèi)，對(duì)礦體形態(tài)在橫向和縱向的展布上有其重要的控制作用。

萬(wàn)榮鐵礦按由北至南排序，可劃分為北、中、南3個(gè)礦帶，礦帶之間由不同巖性相隔離，含礦層屬于不同巖性中。北礦帶主要分布于普查區(qū)北部的卓阿布拉克組巖第四巖性段(Jxzh4)內(nèi)，由多個(gè)礦體組成，其中Ⅰ3是目前地表控制規(guī)模最長(zhǎng)的礦體，其次是Ⅰ1、Ⅰ2，其它礦體規(guī)模小，多呈透鏡狀，長(zhǎng)幾米到十幾米，寬幾十厘米至幾米；中礦帶主要分布于普查區(qū)中部的卓阿布拉克組巖第三巖性段(Jxzh3)內(nèi)，由Ⅱ號(hào)礦體組成，地表分布較為連續(xù)，產(chǎn)于硅質(zhì)巖、碧玉巖中；南礦帶主要分布于普查區(qū)南部的卓阿布拉克組巖第三巖性段(Jxzh3)內(nèi)，由Ⅲ號(hào)礦體群組成，產(chǎn)于硅化微晶白云巖中。

圖2 萬(wàn)榮鐵礦MP04號(hào)地質(zhì)剖面

礦石中金屬礦物可分為磁鐵礦石、假象赤鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石、少量菱鐵礦石等。礦區(qū)中以磁鐵礦石為主。結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為浸染狀、條紋－條帶狀、網(wǎng)脈狀、致密塊狀、蜂窩狀、粉狀鐵礦石等。以浸染狀、條紋－條帶狀、部分為塊狀構(gòu)造為主。礦石屬磁鐵礦型(mFe)；地表氧化帶見(jiàn)有以磁鐵礦為主、或含有部分赤鐵礦的弱磁性鐵礦石類型。屬于單一的磁鐵礦型鐵礦石，利于形成全鐵含量在30%以上的較富鐵礦體。

礦區(qū)中的圍巖蝕變主要有磁鐵礦化和赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、水云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化(玉髓化)、碳酸巖化及方解石化等蝕變。在不同的巖石或不同的鐵礦體中圍巖蝕變則有所不同。礦區(qū)內(nèi)與鐵礦化有關(guān)的圍巖蝕變縱向上有分帶性，地表(氧化帶中)為磁鐵礦化或赤鐵礦化、褐鐵礦化、水云母化、綠泥石化、綠簾石化等。在原生鐵礦石中主要為磁鐵礦化，次為黃鐵礦化及少量的赤鐵礦化(呈細(xì)脈產(chǎn)出)。

3 控礦因素

3.1 礦床成因

萬(wàn)榮鐵礦床產(chǎn)于阿爾金山元古代地槽褶皺帶中，含礦地層為元古界薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)，鐵礦體賦存于由火山碎屑巖－碳酸鹽巖－熔巖(中基性－中酸性火山巖)組成的一套含礦的海相火山－沉積巖建造中。卓阿布拉克組巖第三巖性段(Jxzh3)當(dāng)時(shí)沉積原巖可能為細(xì)碎屑巖、碎屑巖和碳酸巖夾火山熔巖（中基性－中酸性火山巖），富鐵質(zhì)、富硅質(zhì)的火山沉積碎屑巖是礦體的容礦巖層，其上為條帶狀的碳酸鹽巖（白云巖），下為厚層碎屑巖（砂巖、粉砂巖夾白云巖）。卓阿布拉克組巖第四巖性段(Jxzh4)當(dāng)時(shí)沉積原巖可能為一套碳酸巖、火山碎屑巖夾火山熔巖（中基性－中酸性火山巖），粘土質(zhì)板巖（沉凝灰?guī)r）為礦體的容礦巖層，上、下層多為厚層碳酸鹽巖。鐵礦體常呈層狀、似層狀、大透鏡狀，少數(shù)呈透鏡狀，常呈平行狀的成層、成群及成帶出現(xiàn)。礦石構(gòu)造主要有浸染狀、紋層－條帶狀及塊狀構(gòu)造等。礦石礦物主要為磁鐵礦，次為赤鐵礦、假象赤鐵礦，少量為褐鐵礦和硫化礦物。脈石礦物有石英、碳酸鹽巖及粘土礦物等。

鐵礦床產(chǎn)在元古界薊縣系卓阿布拉克組第三（Jxzh3）、第四段（Jxzh4）巖性段海底火山噴發(fā)中心附近，由海相火山巖的多次間歇性噴發(fā)導(dǎo)致，噴發(fā)物質(zhì)又以酸性火山巖為主。鐵礦的物質(zhì)來(lái)源與火山噴發(fā)密切相關(guān)，經(jīng)過(guò)搬運(yùn)在距火山口一定范圍的地方沉積而成礦，形成了海相火山－沉積型鐵礦。在后期大范圍的區(qū)域變質(zhì)作用過(guò)程中，變形變質(zhì)使巖石再次增溫增壓發(fā)生塑性變形，同時(shí)又使原已形成的貧鐵礦進(jìn)一步富集，形成了目前這樣具有構(gòu)造變形的海相火山－沉積變質(zhì)型鐵礦。

因此，根據(jù)以上萬(wàn)榮鐵礦床的成礦特點(diǎn)，按我國(guó)鐵礦床類型的劃分原則，本礦床屬海相火山－沉積型鐵礦床類型。

3.2 控礦因素

萬(wàn)榮鐵礦床是由海相火山巖的多次間歇性噴發(fā)導(dǎo)致，噴發(fā)物質(zhì)又以酸性火山巖為主?；鹕絿姲l(fā)是鐵礦的主要物源，海水搬運(yùn)和沉積是形成火山－沉積型礦床的基本條件；而區(qū)域性的變形變質(zhì)作用使巖石再次增溫增壓發(fā)生塑性變形，又使貧鐵礦進(jìn)一步富集，形成了目前這樣具有構(gòu)造變形、品位較富的海相火山－沉積變質(zhì)型鐵礦。主要控礦因素有：

（1）阿爾金山北坡深大斷裂(巖石圈)附近，是控制區(qū)域上地層、巖漿巖及鐵礦床分布的構(gòu)造因素。

（2）元古界薊縣系卓阿布拉克組第三巖性段(Jxzh3)、第四巖性段(Jxzh4)是賦存鐵礦的有利地層，海相厚層碳酸鹽巖中的火山巖夾層是聚礦的有利空間。

（3）海相火山巖的多次間歇性噴發(fā)，是鐵礦物質(zhì)的主要來(lái)源，海相火山沉積作用是形成較穩(wěn)定的海相火山－沉積型鐵礦的主要成因。

（4）鐵礦類型也受區(qū)域變質(zhì)程度的控制，變形變質(zhì)作用使鐵礦進(jìn)一步加富。因此，變質(zhì)程度愈深，易于形成塊狀磁鐵礦礦石，變質(zhì)程度愈淺，易形成浸染狀含磁鐵礦礦石。

（5）褶皺變形構(gòu)造在礦區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育，它對(duì)鐵礦體在橫向和縱向上的展布有其重要的控制作用。具有走向上較為穩(wěn)定，傾向上變化較大的特點(diǎn)。

（6）后期的脆性斷裂構(gòu)造對(duì)早期形成的鐵礦體，曾不同程度起到了改造和破壞作用，使原呈層狀展布的鐵礦體形態(tài)更復(fù)雜化。

（7）后期表生地質(zhì)作用，造成原剝蝕出來(lái)的磁鐵礦層在地表遭受氧化，形成了較多的假象赤鐵礦，并形成了氧化礦石帶。但由于磁鐵礦的抗風(fēng)化能力強(qiáng)，使部分露天的鐵礦體和隱伏的鐵礦體免受風(fēng)化剝蝕及破壞，而一直保存至今，形成了分布面積較大的露天鐵礦床。

4 找礦標(biāo)志和方向

區(qū)域標(biāo)志：產(chǎn)于古陸板塊和地臺(tái)邊緣附近的巖石圈斷裂附近，阿爾金山北坡斷裂及平行的深大斷裂附近是找礦的選區(qū)標(biāo)志。

構(gòu)造標(biāo)志：礦床受白尖山－喀臘大灣復(fù)式向斜褶皺構(gòu)造所控制。尤其是向斜核部具備了鐵礦床賦存所需的可容空間，具有良好的鐵礦沉積和儲(chǔ)礦條件，這是本區(qū)成礦所具備的構(gòu)造環(huán)境。

地貌間接標(biāo)志：礦區(qū)內(nèi)的富礦石、礦體或較富的稠密浸染狀礦石因鐵質(zhì)成分高，又呈黑色，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，而非礦圍巖鐵質(zhì)成分相對(duì)少、抗風(fēng)化能力差。因此鐵礦體在地貌上會(huì)呈正地貌(沿小山脊、小山頭分布)，形成地貌上的間接找礦標(biāo)志。

地層標(biāo)志：元古界薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)是賦存鐵礦的主要地層，卓阿布拉克組第三（Jxzh3）、第四段（Jxzh4）巖性段是鐵礦富集的有利層位。

巖石標(biāo)志：灰黑色、灰綠色含磁鐵礦板巖、硅質(zhì)板巖等，巖石顏色深暗，含磁鐵礦高，在地表呈千枚狀或薄板狀板理發(fā)育或?yàn)橹旅軌K狀，比重較大。地表氧化礦石為赤紅色(赤鐵礦化)，前者具有強(qiáng)磁性，后者具有弱磁性或非磁性，通過(guò)詳細(xì)觀察用肉眼或用磁石即可鑒別出來(lái)。

變形褶皺構(gòu)造標(biāo)志：主要礦體中的鐵礦石多呈黑色巖石，礦物具有拉長(zhǎng)、定向和線理定向排列。斜臥褶皺、平臥褶皺、尖棱狀褶皺極其發(fā)育，見(jiàn)有“a”型褶皺及千糜巖等多種褶皺變形構(gòu)造，是間接找礦的變形褶皺構(gòu)造標(biāo)志。

近礦圍巖標(biāo)志：礦區(qū)中鐵礦體附近發(fā)育有厚層結(jié)晶白云巖等近礦圍巖，碳酸鹽巖是磁鐵礦礦石類型中普遍發(fā)育的特征圍巖。它在地下中深層處的高溫高壓下與此圍巖相接觸后，其中的鎂質(zhì)成分(白云石礦物)有一種能降低巖漿溫度，起到加速礦化快速冷凝的作用。因此，在同等環(huán)境下有碳酸鹽巖的圍巖附近易于形成鐵礦體。所以，厚層結(jié)晶灰?guī)r夾的含鐵火山巖石層是找礦的近礦圍巖標(biāo)志。

區(qū)域上沿阿爾金山山脈，具備有萬(wàn)榮鐵礦床成礦條件的構(gòu)造環(huán)境還較多。如沿白尖山－喀臘大灣復(fù)式向斜褶皺構(gòu)造向東西兩端繼續(xù)延展，元古界薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)賦存鐵礦的地層分布廣泛。卓阿布拉克組第三（Jxzh3）、第四段（Jxzh4）鐵礦富集的有利層位多，而工作程度還較低。

受該類礦床礦床屬赤－褐鐵礦型礦石類型束縛，現(xiàn)證明此類型礦床實(shí)際上是以磁鐵礦型礦石類型為主，找礦類型的突破，促使找礦方向和找礦方法有所改變。因此，在原工作條件艱苦和工作程度極低的地區(qū)，發(fā)現(xiàn)和找到萬(wàn)榮式鐵礦床的希望極大。同時(shí)在野外地質(zhì)工作中也發(fā)現(xiàn)一些新的、有利的找礦地段。這些找礦線索和找礦有利地段，對(duì)今后在本地區(qū)開(kāi)展磁鐵礦找礦具有重要的意義。

[1]楊風(fēng),李學(xué)智,田闊邦,等.新疆阿爾金斷裂北帶資源評(píng)價(jià)成果報(bào)告[R].2004,124－132.

[2]祁萬(wàn)修,劉榮,雷紅民,等.新疆若羌縣喀臘達(dá)坂一帶鐵多金屬礦深部及外圍普查報(bào)告[R].2011,36－36.

[3]張建新,孟繁聰,于勝堯.兩條不同類型的HP/LT和UHP變質(zhì)帶對(duì)祁連－阿爾金早古生代造山作用的制約[J].巖石學(xué)報(bào),2010, 26(07):1967－1992.

[4]戚學(xué)祥,李海兵,吳才來(lái),楊經(jīng)綏,張建新,孟繁聰,史仁燈,陳松永.北阿爾金恰什坎薩依花崗閃長(zhǎng)巖的鋯石SHRIMP U－Pb定年及其地質(zhì)意義[J].科學(xué)通報(bào),2005,50(6):571－576.

[5]郝瑞祥.新疆阿爾金山喀臘大灣地區(qū)鐵礦床地質(zhì)特征及成因[D].中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院,2013,68－69.

收稿：2014－02－15

項(xiàng)目資助：新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)勘查中央專項(xiàng)資金項(xiàng)目資助，項(xiàng)目編號(hào)：ZYZXKC2006-6