新疆阿爾泰南緣兩棵樹鐵礦地質(zhì)及巖相學(xué)特征

姜麗萍 彭雪峰

[摘要]新疆阿爾泰兩棵樹偉晶巖鐵礦位于中國(guó)阿爾泰造山帶南緣晚古生代克朗火山沉積盆地，磁鐵礦體主要產(chǎn)于與花崗巖有關(guān)的偉晶巖脈中，少數(shù)在矽卡巖中，在空間上和成因上與偉晶巖有密切聯(lián)系，是阿爾泰新近發(fā)現(xiàn)鐵礦的新類型之一。本文結(jié)合對(duì)區(qū)域地質(zhì)資料綜合分析、研究，通過野外系統(tǒng)仔細(xì)觀測(cè)、采樣，鏡下觀察，對(duì)該鐵礦的地質(zhì)特征進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述。

[關(guān)鍵詞]偉晶巖型鐵礦 地質(zhì)特征 新疆

[中圖分類號(hào)] O614.81+1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-7-82-1

阿爾泰南緣晚古生代活動(dòng)陸緣成礦帶是我國(guó)境內(nèi)新疆阿爾泰造山帶最重要的銅、鉛、鋅、鐵、金等多金屬礦床的集中地區(qū)。近年來(lái)，在新疆阿爾泰南緣發(fā)現(xiàn)了一些產(chǎn)于花崗巖中的偉晶巖脈內(nèi)或其附近的鐵礦（點(diǎn)），如兩棵樹鐵礦、塔別勒協(xié)爾鐵礦、唐本齊鐵礦、唐巴齊鐵礦等。該類型鐵礦地質(zhì)特征特殊，過去未得到重視，對(duì)于其地質(zhì)特征、成礦時(shí)代和成因等尚未開展。因此充分了解偉晶巖型磁鐵礦礦床地質(zhì)特征、分布特點(diǎn)，對(duì)于尋找新的磁鐵礦產(chǎn)資源類型、化解鐵礦石危機(jī)具有極其重要的意義。

1區(qū)域地質(zhì)特征

中國(guó)阿爾泰造山帶位于西伯利亞板塊和哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊之間，屬于西伯利亞板塊南緣部分，蘊(yùn)含著豐富的金屬礦產(chǎn)。阿爾泰南緣晚古生代由于洋陸俯沖-消減作用，在阿爾泰南緣形成了一條島弧火山巖帶，其中以泥盆紀(jì)火山活動(dòng)最為強(qiáng)烈。區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線呈北西-南東向，在構(gòu)造帶內(nèi)自東向西依次發(fā)育麥茲、克朗、沖乎爾、阿舍勒4個(gè)火山斷陷盆地。出露地層主要有震旦-寒武系哈納斯群、中寒武-下奧陶統(tǒng)哈巴群、泥盆系康布鐵堡組變質(zhì)火山-沉積巖、阿勒泰鎮(zhèn)組淺變質(zhì)沉積巖夾少量火山巖。區(qū)域巖漿活動(dòng)以加里東期和華力西期中酸性侵入巖為主，少量印支期-燕山期侵入巖。該區(qū)火山作用主要集中在泥盆紀(jì)，以早、中泥盆世為主，主要分布在一系列北西向的斜列式盆地中。

2礦區(qū)地質(zhì)特征

兩棵樹鐵礦床位于福海縣境內(nèi)，大地構(gòu)造上處于西伯利亞板塊南緣克蘭晚古生代火山弧，該火山弧由三個(gè)斜列的次級(jí)火山斷陷盆地（麥茲、克朗、沖乎爾）組成。礦區(qū)位于克朗火山斷陷盆地內(nèi)，該區(qū)出露的地層主要為中泥盆統(tǒng)阿勒泰鎮(zhèn)組上亞組的黑云母石英片巖、大理巖等。礦區(qū)發(fā)育有華力西晚期二長(zhǎng)花崗巖，以及與矽卡巖化、鐵礦化有關(guān)的脈狀偉晶巖。其中二長(zhǎng)花崗巖與偉晶巖型磁鐵礦關(guān)系密切。

2.1礦體特征

鐵礦體主要產(chǎn)于偉晶巖脈中，少數(shù)在矽卡巖中。礦體呈脈狀，長(zhǎng)70m，平均寬2.5 m，礦體走向300°，傾向北東，傾角87°，與地層走向一致。鐵礦化呈條帶狀、浸染狀和團(tuán)塊狀，其中條帶狀磁鐵礦礦石磁鐵礦與石英、長(zhǎng)石互成條帶，條帶寬窄不一，較寬者可達(dá) 2cm，最窄者小于 0.5cm。

在塊狀磁鐵礦礦石中，磁鐵礦呈致密塊狀?yuàn)A雜在偉晶巖中，較大者直徑可達(dá) 15cm，較小者直接約 5cm。浸染狀磁鐵礦礦石中，磁鐵礦或呈稀疏浸染狀，或呈稠密浸染狀分布于偉晶巖中。

磁鐵礦在空間上和成因上與偉晶巖有密切聯(lián)系。

偉晶巖礦物組合主要為鈉長(zhǎng)石、石英和黑云母，少量中長(zhǎng)石和歪長(zhǎng)石。

礦石構(gòu)造主要為條帶狀、團(tuán)塊狀和稠密浸染狀。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形粒狀、半自形粒狀、它形粒狀、偉晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。礦石中金屬礦物主要為磁鐵礦，個(gè)別黃鐵礦、黃銅礦。礦石中非金屬礦物主要有鈉長(zhǎng)石、石英、黑云母、石榴石、綠簾石。礦體全鐵品位 29.4%～32.1%，平均品位 30.56%。

磁鐵礦多呈正八面體的半自形-自形晶，大小約 0.7～1.9 mm。偉晶巖脈中的磁鐵礦多呈星點(diǎn)狀散亂分布，粒度較小，大小約 0.5～0.8 mm。在顯微鏡下呈正極高均質(zhì)礦物，全消光。

2.2二長(zhǎng)花崗巖特征

兩棵樹鐵礦礦化體主要產(chǎn)于二長(zhǎng)花崗巖體與地層接觸的偉晶巖脈中。二長(zhǎng)花崗巖巖體巖石呈淺黃白色，塊狀構(gòu)造，半自形中粒結(jié)構(gòu)。主要由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英和黑云母組成。其中微斜長(zhǎng)石含量約 45%-50%，大小 1-2mm為主，格子雙晶發(fā)育。斜長(zhǎng)石含量約 25%-30%，多為半自形板柱狀，大小不均，以 1mm 居多，常見聚片雙晶。石英約 20%-25%，呈它形粒狀充填在長(zhǎng)石間。黑云母含量較少，僅約 1%左右，呈褐色片狀，具明顯的多色性和吸收性。

2.3蝕變礦物特征

兩棵樹鐵礦區(qū)除偉晶巖型鐵礦化外，熱液蝕變特征明顯，如鈉長(zhǎng)石化、綠簾石化及矽卡巖化。

2.3.1長(zhǎng)石

長(zhǎng)石呈白色，板狀，集合體呈他形等軸粒狀。表面渾濁，發(fā)生蝕變，負(fù)低突起，最高干涉色一級(jí)灰白至黃白，斜消光，常見雙晶，且雙晶紋清晰，磁鐵礦充填于長(zhǎng)石顆粒間（圖片1）。本人通過電子探針數(shù)據(jù)生成的長(zhǎng)石分類圖顯示，蝕變后的長(zhǎng)石以鈉長(zhǎng)石化為主，同時(shí)還有少量歪長(zhǎng)石和中長(zhǎng)石。

2.3.2石榴子石

石榴子石呈褐紅色，粒狀。鏡下為淺褐色，正極高突起，有的由于晶體內(nèi)含有包裹體，形成篩狀變晶結(jié)構(gòu)。石榴子石包裹磁鐵礦，表明磁鐵礦早于石榴子石形成。

本礦區(qū)石榴子石中鐵鋁榴石分子含量普遍較高，反映當(dāng)時(shí)環(huán)境中鐵的濃度很高，故可出現(xiàn)富鐵礦。

因此，鐵鋁榴石含量很高的石榴石可以作為本區(qū)偉晶巖型鐵礦的礦物標(biāo)志之一。

2.3.3綠簾石

綠簾石為黃綠色或暗綠色，顏色分布不均勻。鏡下呈板狀、柱狀，多色性較弱，正高突起，具有鮮艷而明亮的二至三級(jí)干涉色（圖片1）。綠簾石包裹磁鐵礦，表明磁鐵礦早于綠簾石生成。

3結(jié)語(yǔ)

兩棵樹偉晶巖鐵礦位于阿爾泰南緣的克朗盆地內(nèi)，其中二長(zhǎng)花崗巖鋯石 LA-ICP-MS U-Pb 年齡為 376.7±1.3 Ma，與同屬于阿爾泰南緣的蒙庫(kù)巖體、塔爾浪巖體、庫(kù)爾提巖體形成時(shí)代相近，即它們均為中泥盆世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。這些巖體屬于同一構(gòu)造單元，并形成于同一時(shí)代，故推測(cè)兩棵樹花崗質(zhì)巖體與它們具有相同的構(gòu)造背景，即形成于與板塊俯沖活動(dòng)有關(guān)的活動(dòng)大陸邊緣。礦區(qū)熱液蝕變現(xiàn)象明顯，推測(cè)該礦礦床成因可能與熱液作用有關(guān)。