新疆若羌縣伊阡巴達(dá)鐵礦地質(zhì)特征及成因

劉松明 景寶盛

(①安徽省池州泰達(dá)冶金有限公司池州247100②新疆地礦局物化探大隊(duì)昌吉831100)

新疆若羌縣伊阡巴達(dá)鐵礦地質(zhì)特征及成因

劉松明①景寶盛②

(①安徽省池州泰達(dá)冶金有限公司池州247100②新疆地礦局物化探大隊(duì)昌吉831100)

伊阡巴達(dá)鐵礦床位于祁曼塔格古生代復(fù)合溝弧帶中,巖漿侵入活動(dòng)頻繁，具多期多階段性,燕山期巖漿侵入活動(dòng)是伊阡巴達(dá)鐵礦床的主要物質(zhì)來(lái)源和熱源;本區(qū)斷裂構(gòu)造為伊阡巴達(dá)隱伏斷裂及其次級(jí)斷裂,決定著本區(qū)的主要構(gòu)造格局，對(duì)區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖及礦產(chǎn)的分布也起著控制作用;斷裂構(gòu)造的廣泛發(fā)育為Fe等成礦元素的遷移、富集提供了良好的通道及容礦空間.鐵礦體主要產(chǎn)于燕山期鉀長(zhǎng)花崗巖和白沙河組大理巖的接觸帶處,在該接觸帶內(nèi)，分帶現(xiàn)象明顯,礦化具明顯的多期多階段性,顯示為接觸交代矽卡巖型磁鐵礦床特征。

新疆東昆侖伊阡巴達(dá)鐵礦床矽卡巖型地質(zhì)特征礦床成因

新疆若羌縣伊阡巴達(dá)鐵礦位于青藏高原東北緣、柴達(dá)木盆地西南緣、東昆侖山脈西段北坡，大地構(gòu)造位置為塔里木板塊、柴達(dá)木微板塊、祁曼塔格古生代復(fù)合溝弧帶，屬東昆侖祁曼塔格鐵、釩、鈦、金、銅、鉛鋅多金屬、石棉、軟玉成礦帶。區(qū)域上經(jīng)歷了呂梁-燕山期多旋回、多機(jī)制的造山運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造演化歷史悠久，構(gòu)造形跡復(fù)雜多樣，廣泛發(fā)育的巖漿活動(dòng)和斷裂構(gòu)造為本區(qū)成礦物質(zhì)的活化、遷移和再富集提供了良好的熱液來(lái)源及富集場(chǎng)所，從而為區(qū)內(nèi)有色金屬、貴金屬礦源層的形成提供了豐富的物質(zhì)、氣熱液來(lái)源及運(yùn)移通道和儲(chǔ)礦空間。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域上，本區(qū)地層劃分隸屬于華北地層大區(qū)、秦祁昆地層區(qū)、東昆侖-中秦嶺地層分區(qū)，古元古界、中元古界、晚三疊統(tǒng)、第四系等地層為本區(qū)的主要出露地層。區(qū)內(nèi)最古老的地層為古元古界金水口(巖)群白沙河(巖)組，該組地層與區(qū)內(nèi)各時(shí)代地質(zhì)體呈侵入、斷層和不整合接觸，海相陸源碎屑巖為主的活動(dòng)性沉積建造是該組地層的建造主要特征，原巖建造主要為泥砂質(zhì)沉積碎屑巖+基性火山巖+碳酸鹽巖建造，其巖石類型為一套片麻巖、大理巖、片巖，部分變粒巖、石英巖夾片巖、變粒巖、石英巖的巖石組合，變質(zhì)程度可達(dá)角閃巖相，有向麻粒巖相過(guò)渡的特征，屬高級(jí)變質(zhì)巖系，本區(qū)矽卡巖型鐵礦床就主要賦存于該組地層的碳酸鹽巖段。本區(qū)所出露的上三疊統(tǒng)鄂拉山組(T3e)地層主要由一套中酸性、中基性火山巖組成，凝灰?guī)r、凝灰熔巖、流紋巖及中酸性熔巖等是本組地層的主要巖性，鄂拉山組(T3e)地層與本區(qū)其它地質(zhì)體的接觸關(guān)系主要呈侵入、斷層及角度不整合接觸[1]。

在伊阡巴達(dá)鐵礦一帶，巖漿活動(dòng)以晉寧期、印支期及燕山期為主。形態(tài)呈不規(guī)則狀、不規(guī)則帶狀分布的晉寧期侵入體是區(qū)內(nèi)最早一期中酸性巖漿侵入活動(dòng)的產(chǎn)物，主要巖性為一套灰色條帶狀二云斜長(zhǎng)片麻巖、灰色眼球狀黑云斜長(zhǎng)片麻巖，其原巖為花崗閃長(zhǎng)巖，巖石具細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、殘留花崗結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。區(qū)內(nèi)的主要侵入巖為燕山期侵入巖，主要呈巖株?duì)町a(chǎn)出，亦受北西向斷裂控制，侵入體大多沿?cái)嗔褞д共?，主要巖性為中細(xì)粒石英正長(zhǎng)巖—中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖—細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖，該期巖漿侵入活動(dòng)與本區(qū)矽卡巖型鐵礦床的形成關(guān)系最為密切。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)以斷裂為主，伊阡巴達(dá)隱伏斷裂為本區(qū)的區(qū)域性斷裂，呈北西向斜穿測(cè)區(qū)西南部，是區(qū)域上東昆侖北坡斷隆帶與阿牙克庫(kù)木湖新生代斷陷盆地的分界斷裂，該斷裂大部分被第四系覆蓋，其次級(jí)斷裂主要表現(xiàn)為一組北西向斷裂構(gòu)造，由多條斷裂組成，各斷裂的斷裂面舒緩波狀，斷面產(chǎn)狀：25°～35°∠40°～50°，由于該組斷裂的發(fā)育，從而使得鄂拉山組巖石破碎、北西向節(jié)理發(fā)育。由于伊阡巴達(dá)隱伏斷裂及其次級(jí)斷裂組的發(fā)育，本區(qū)巖漿巖、地層的分布基本由上述斷裂構(gòu)造所控制，同時(shí)亦為本區(qū)矽卡巖型鐵礦床的形成提供了廣闊的儲(chǔ)礦空間及運(yùn)移通道。

2 礦區(qū)地質(zhì)概述

伊阡巴達(dá)鐵礦區(qū)出露地層主要為古元古代金水口(巖)群白沙河組一套古老變質(zhì)巖系，是本區(qū)的沉積基底，以黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、黑云母斜長(zhǎng)角閃片巖夾石英巖及大理巖等為主的巖石組合，該組巖石變質(zhì)程度較高，可達(dá)角閃巖相，有向麻粒巖相過(guò)渡的特征，其原巖建造為泥砂質(zhì)沉積碎屑巖+基性火山巖+碳酸鹽巖建造，具海相陸源碎屑巖為主的活動(dòng)性沉積建造特點(diǎn)[2]，該組地層中以Cu、Ag、Pb、Zn等為主的多金屬成礦元素具有較高的背景含量，從而說(shuō)明該組巖石極有可能為該區(qū)各成礦元素的富集成礦提供了充足的物質(zhì)來(lái)源，即為本區(qū)多金屬礦床形成的主要礦源層[3-4]。

在伊阡巴達(dá)鐵礦區(qū)侵入巖主要為燕山期鉀長(zhǎng)花崗巖、及少量安山玢巖脈等，主要侵入于晚元古界白沙河組的片麻巖和大理巖中，侵入體與地層的接觸界線清楚，根據(jù)野外觀察及巖礦鑒定資料顯示，巖體與地層的接觸帶內(nèi)接觸交代作用明顯，同時(shí)形成矽卡巖帶，該矽卡巖帶長(zhǎng)約500米、寬10-30米不等，接觸交代巖石類型主要為石榴石矽卡巖、透輝石榴矽卡巖等。該矽卡巖帶分帶現(xiàn)象明顯，具有內(nèi)、外兩個(gè)明顯的接觸分帶現(xiàn)象，于內(nèi)接觸帶內(nèi)見(jiàn)有呈不規(guī)則狀及棱角狀雜亂分布的圍巖包體，分布于侵入體中的圍巖主要呈殘留體形式；圍巖見(jiàn)有較強(qiáng)角巖化則為外接觸帶的主要特征[5]。燕山期鉀長(zhǎng)花崗巖巖石呈淺肉紅色，具粒狀花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物主要為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母及少量角閃石等，本期巖漿侵入活動(dòng)與該區(qū)磁鐵礦床的形成關(guān)系最為密切。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1礦體特征

在伊阡巴達(dá)鐵礦區(qū)分布有南、北兩個(gè)礦化蝕變帶，共控制礦體5個(gè)，以L1、L2地表礦化以磁鐵礦化為特征，深部有黃銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化及銀礦化，礦體產(chǎn)于鉀長(zhǎng)花崗巖與圍巖的接觸帶的矽卡巖中，礦體的頂?shù)装寮百x礦巖石均為石榴石矽卡巖，主要礦體特征描述如下：

⑴L1鐵礦體：屬北部礦化蝕變帶，礦體走向約70°，南傾傾角64°～75°，控制礦體長(zhǎng)150～245 m?？刂频V體厚14.29～18.78 m，TFe平均品位40.38%～60.06%，礦體向深部有尖滅的趨勢(shì)，呈楔狀。礦體TFe平均品位59.70%。

⑵L2鐵礦體：位于北部礦化蝕變帶中，礦體走向近東西向，南傾傾角39°～41°，控制礦體長(zhǎng)50～245 m。礦體平均厚4.84～8.80 m，TFe平均品位26.8%～40.27%。

3.2礦石特征

⑴按主要鐵礦物類型分，伊阡巴達(dá)鐵礦礦石的自然類型是磁鐵礦石；按主要脈石礦物的種類分，礦石類型主要有石榴石型和輝石型型鐵礦石等；按結(jié)構(gòu)構(gòu)造分，主要為致密塊狀鐵礦石。

⑵伊阡巴達(dá)鐵礦礦石工業(yè)類型為需選鐵礦石，個(gè)別礦體(段)可達(dá)到煉鋼用鐵礦石的要求。

⑶礦石礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦等，有用礦物以磁鐵礦為主；脈石礦物主要有鈣鋁石榴石、透輝石、綠簾石、綠泥石、方解石、石英等。圍巖蝕變以綠簾石化、綠泥石化、鉀長(zhǎng)石化、碳酸鹽化、硅化為主。

⑷本礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造較簡(jiǎn)單，礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)、變余它形粒狀變晶結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造為主。

4 成礦期、礦化階段及成因

4.1成礦期與礦化階段

鑒于伊阡巴達(dá)鐵礦礦區(qū)所采大量巖礦鑒定結(jié)果，結(jié)合區(qū)域成礦特征，該礦床的形成具多期多階段性，形成過(guò)程基本符合卡爾波娃的階段學(xué)說(shuō)，根據(jù)該學(xué)說(shuō)，伊阡巴達(dá)鐵礦床的形成期次大致可歸納為矽卡巖期、石英硫化物期及表生礦化期，按照礦物組合及其生成的先后順序又可劃分為五個(gè)階段[6-7]。

(1)矽卡巖期：主要形成各種鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽礦物，如石榴石、透輝石等，是氣化熱液交代的產(chǎn)物，大致可分為以下三個(gè)階段：

①早期矽卡巖階段（又稱干矽卡巖或無(wú)礦矽卡巖階段）：主要形成鈣矽卡巖，以鈣鋁-鈣鐵石榴子石、鐵鋁榴石、透輝石-鈣鐵輝石等島狀鏈狀硅酸鹽礦物組合為主，是在高溫超臨界作用下形成的，其成礦作用則以擴(kuò)散交代作用為主，即接觸帶兩側(cè)的巖石發(fā)生成分置換而形成矽卡巖，反應(yīng)式如下：

3CaCO3+Al2O3+3SiO2→Ca3Al2Si3O12(鈣鋁石榴子石)+

3CO2↑

本階段所形成的巖石主要位于礦體、礦(化)體的頂?shù)装澹倭看盆F礦外，一般不形成有用礦物。

②晚期矽卡巖階段（又稱濕矽卡巖階段或磁鐵礦階段）：本階段是在接近超臨界狀態(tài)條件下形成的，以形成陽(yáng)起石、透閃石、綠簾石等帶狀或復(fù)雜鏈狀構(gòu)造的含水硅酸鹽為主，主要表現(xiàn)為對(duì)干矽卡巖的交代作用，顯示了(OH)－、CO2和H2S等礦化劑的作用，同時(shí)有大量的磁鐵礦出現(xiàn)，并在具有一定富集空間的成礦有力部位富集成礦，所形成矽卡巖構(gòu)成了本礦區(qū)礦體的直接圍巖或礦石礦物的基體，該階段是本磁鐵礦礦床的主要成礦階段。

③氧化物階段：這一階段中硅酸鹽類礦物很少見(jiàn)，開(kāi)始出現(xiàn)石英、螢石等礦物，它介于矽卡巖期和石英硫化物之間，具有過(guò)渡性質(zhì)，所形成金屬礦物主要有赤鐵礦、白鎢礦、錫石及少量磁鐵礦等。一般在礦體的頂部可以見(jiàn)到此階段所形成的巖石，并可見(jiàn)有少量的硫化物礦物，如輝鉬礦、磁黃鐵礦等。

(2)石英—硫化物期:在這一成礦期中SiO2一般不再和Ca、Mg、Fe、Al等組成矽卡巖礦物，而是獨(dú)立形成大量的石英，并有典型的熱液礦物如綠泥石、方解石等和大量金屬硫化物形成，如黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦及少量的黃銅礦和微量的方鉛礦、閃鋅礦等硫化物，是純粹熱液作用的產(chǎn)物。該期又可分為以下兩個(gè)階段：

①早期石英硫化物階段（又稱鐵銅硫化物階段）：矽卡巖礦物被大量交代，大量出現(xiàn)石英、螢石等脈石礦物，金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等，很少見(jiàn)有金屬氧化物，基本為中-高溫?zé)嵋夯顒?dòng)產(chǎn)物；

②晚期石英硫化物階段（又稱鉛鋅硫化物階段）：本階段以大量出現(xiàn)方解石為特征，金屬礦物以方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等為主，是在中溫?zé)嵋簵l件下形成的。

4.2礦床成因

伊阡巴達(dá)鐵礦床的礦體主要賦存于白沙河組大理巖與燕山期鉀長(zhǎng)花崗巖的接觸部位，其形態(tài)及分布受接觸帶控制，呈透鏡體狀、脈狀產(chǎn)出；礦石以塊狀構(gòu)造為主，浸染狀、條帶狀次之，具有交代和粒狀結(jié)構(gòu)。鐵礦床的形成與燕山期巖漿活動(dòng)有著非常密切的關(guān)系，是該期巖漿在深部演化所形成期后氣（熱）液交代作用的結(jié)果，即在鉀長(zhǎng)花崗巖和白沙河組碳酸鹽巖的接觸帶內(nèi)的構(gòu)造裂隙中，富鐵流體在大量揮發(fā)分的作用下進(jìn)行不斷上升并發(fā)生擴(kuò)散交代和充填富集，隨著氣水溶液中Ca2+、Na+活度的不斷增高，鈣質(zhì)矽卡巖及鈉質(zhì)交代巖在發(fā)生強(qiáng)烈的鈣質(zhì)和鈉質(zhì)交代作用(以鈣質(zhì)為主)后逐漸形成，同時(shí)在接觸帶內(nèi)具有順暢運(yùn)移通道和廣闊儲(chǔ)礦空間的成礦有利部位不斷析出、沉淀和富集，磁鐵礦礦床便逐步形成。

5 結(jié)論

(1)伊阡巴達(dá)礦體嚴(yán)格受燕山巖漿巖與白沙河組碳酸鹽巖之接觸帶所控制，接觸帶內(nèi)具有較大表面積的部位是成礦的有利部位，亦是磁鐵礦體富集的主要部位；

(2)伊阡巴達(dá)磁鐵礦床的形成時(shí)代為燕山期。

綜上所述，伊阡巴達(dá)鐵礦為接觸交代矽卡巖型磁鐵礦床，其成礦時(shí)代為燕山期。

[1]青海省地質(zhì)調(diào)查院，J46C003001(庫(kù)郎米其提幅)1∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)圖說(shuō)明書.2003.

[2]景寶盛,單金忠.新疆東昆侖維寶地區(qū)鉛鋅礦床找礦標(biāo)志及找礦方向[J].地質(zhì)找礦論叢,2013.28(4):499-507.

[3]景寶盛,胡華偉,李永年,何東鵬,王斯林,劉江,徐敏山,閆軍武.新疆若羌縣維寶鉛鋅礦普查成果報(bào)告.內(nèi)部報(bào)告.2006.

[4]黨興彥,范桂忠,李智明,范曉華,顧英.東昆侖成礦帶典型礦床分析[J].西北地質(zhì),2006.39(2):143-155.

[5]雷建華,李永年,徐敏山等.新疆若羌縣蟠龍峰鐵銅多金屬礦普查報(bào)告[R].內(nèi)部報(bào)告.2006.

[6]袁見(jiàn)齊,朱上慶,瞿裕生.礦床學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社, 1979,144-146.

[7]姚鳳良,孫豐月.礦床學(xué)教程[M].北京:地質(zhì)出版社,2006, 82-85.

收稿：2014-04-21