新疆若羌喀臘大灣一帶鐵礦地質特征及成因分析

郭慧娟

(福建省閩西地質大隊，三明，365001)

1 區(qū)域地質背景

勘查區(qū)位于塔里木板塊的塔里木古陸緣地塊與塔里木南緣活動帶接合部位，北接塔里木盆地，南鄰柴達木盆地*新疆地礦局區(qū)調大隊，新疆若羌縣索爾庫里幅1∶20萬區(qū)域地質調查報告，1979～1980。。成礦帶位于昆侖山—阿爾金山成礦帶東段，總體位于阿爾金金、銅鎳及多金屬、鐵、稀有稀土金屬成礦帶內*新疆地調院第一地調所，新疆若羌縣索爾庫里地區(qū)1∶10萬化探普查及異常查證報告，1998～1999。?？辈閰^(qū)內阿爾金斷裂、阿爾金北緣斷裂和紅柳溝—喀臘達坂斷裂呈近東西向橫貫全區(qū)，將該區(qū)分割為北阿爾金古陸塊、紅柳溝—拉配泉早古生代裂谷帶和中阿爾金中元古代裂陷槽等構造單元(圖1)。

2 成礦地質條件

2.1 地層

勘查區(qū)地層出露較齊全，從太古代至新生代均有出露。太古代地層呈東西向分布在該區(qū)北部，阿爾金北緣斷裂的北側，屬阿爾金陸塊古老結晶基底一部分；元古代地層主要分布在該區(qū)西部的索爾庫里一帶；古生代地層主體呈近東西向分布在該區(qū)中部，紅柳溝—拉配泉早古生代裂陷槽內；中生代地層在區(qū)內呈零星分布；新生代地層主要分布在該區(qū)南部，呈東西條帶狀分布在索爾庫里新生代凹陷中。

區(qū)內與鐵、銅、鉛鋅、金等多金屬礦產有關的地層主要為中-新太古代米蘭巖群(Ar2-3M)和中-晚奧陶世拉配泉組(O2-3l)。

圖1 新疆若羌喀臘大灣一帶構造綱要圖Fig.1 The structure outline map of Kaladawan in Ruoqiang County of Xinjiang Province1—新生代逆沖斷層；2—中生代走滑斷層；3—北阿爾金古陸塊；4—紅柳溝—拉配泉早古生代裂谷帶；5—中阿爾金中遠古代裂陷槽；6—南阿爾金地塊；7—祁曼塔格早古生代弧溝系；8—喀拉米蘭晚古生代弧溝系；9—整裝勘查區(qū)范圍

2.2 構造

勘查區(qū)位于塔里木板塊的塔里木古陸緣地塊與塔里木南緣活動帶接合部位，阿爾金斷裂、阿爾金北緣斷裂和紅柳溝—喀臘大灣斷裂呈近東西向橫貫全區(qū)。區(qū)內褶皺是加里東期半塑性環(huán)境下形成的尖棱褶皺、寬緩對稱褶皺等，褶皺軸近西或北東。區(qū)內發(fā)育3條近東西向大斷裂，明顯控制著區(qū)域沉積建造、巖漿活動和變質作用，同時也控制著區(qū)內與其有關的礦產，是區(qū)域上重要控巖和控礦構造*新疆地調院第一、二地調所，新疆阿爾金斷裂北帶資源評價成果報告，1999～2003。。

2.3 巖漿巖

勘查區(qū)大地構造環(huán)境多變，具有多旋回的巖漿作用。以中元古代晚期與古生代中晚期最為強烈。中元古代晚期基性巖沿阿爾金北緣斷裂帶展布；古生代中晚期以中-酸性侵入活動為主，空間分布明顯受阿爾金斷裂帶控制*新疆地調院第一地調所，新疆若羌縣阿克達坂東一帶1∶5萬區(qū)域地質調查報告，2006～2007。。

區(qū)內脈巖發(fā)育，以晚元古代和古生代為主，主要有基性巖脈、中性巖脈和酸性巖脈等。各類巖脈延伸長度大小不一，一般為數米至幾千米，寬度十幾厘米至數百米，延伸方向多與構造線一致，局部形成雁行排列。

3 勘查區(qū)鐵礦地質特征

區(qū)內鐵礦床受層位控制明顯，拉配泉組為磁鐵礦的貯礦地層，為一套淺海相正常沉積中-淺變質碎屑巖、碳酸鹽巖及中基-中酸性熔巖夾火山碎屑巖。鐵礦層位于蝕變玄武巖中及與碳酸鹽巖接觸部位。區(qū)內共發(fā)現鐵礦床4處，代表性礦床位于勘查區(qū)中北部的白尖山鐵礦(英格布拉克鐵礦)和中西部的喀臘大灣鐵礦(圖2)。

圖2 新疆若羌喀臘大灣一帶礦床(點)分布圖Fig.2 The deposit distribution of Kaladawan in Ruoqiang County of Xinjiang Province1—更新世新疆群；2—第三紀漸新-中新世干材溝組；3—早中侏羅世葉爾羌群；4—晚石炭世英格布拉克組；5—中-晚奧陶世拉配泉組；6—青白口紀小泉達坂組；7—青白口紀冰溝南組；8—青白口紀亂石山組；9—薊縣紀塔昔達坂群；10—薊縣紀木孜薩依組；11—薊縣紀卓阿布拉克組；12—薊縣紀斯米爾布拉克組；13—古元古代阿爾金群；14—中-新太古代米蘭巖群；15—石炭紀花崗巖；16—石炭紀花崗閃長巖；17—石炭紀花崗斑巖；18—薊縣紀灰色閃長巖；19—薊縣紀斜長花崗巖；20—薊縣紀花崗閃長巖；21—薊縣紀花崗巖；22—薊縣紀灰綠色輝石巖；23—薊縣紀輝長巖-輝綠巖；24—斷層；25—角度不整合界線/地質界線；26—鐵礦床(點)；27—金礦床(點)；28—銅多金屬礦床(點)；29—鉛鋅多金屬礦床(點)；30—煤礦床(點)

3.1 白尖山鐵礦(英格布拉克鐵礦)

礦體貯存在中-晚奧陶世拉配泉組下段中，其巖性主要為千枚巖、板巖、硅質板巖、微晶、粉晶灰?guī)r。鐵礦石產于磁鐵千枚巖、磁鐵硅質板巖、磁鐵硅質巖中，頂底板主要為千枚巖，原巖成分可能為高鐵鎂、富鈣的火山碎屑巖，為一套中基性火山巖和碳酸鹽巖類的沉積巖*陜西省核工業(yè)地質局二一一大隊，新疆若羌縣英格布拉克鐵礦普查報告，2007。，局部為硅化灰?guī)r。

區(qū)內共圈定22個鐵礦體，其中4個為盲礦體。礦體均呈近東西向延伸，與區(qū)域構造線方向一致，主要集中分布在礦區(qū)西北部和東南部。其中西北部地表分布有7個礦體，東南部地表分布有11個礦體。各礦體形態(tài)不一，為較穩(wěn)定的層狀、似層狀或透鏡狀，長幾十米至上千米，礦體走向多近東西或北西西，傾向南或南東東，傾角一般在70°～83°。沿走向、傾向厚度變化較大，一般為2.00～27.21 m，傾向延伸60～450 m。礦體平均含TFe 30.65%，含mFe 24.53%， 磁性鐵占有率(mFe/TFe)平均為80%。

3.1.1 礦石成分

礦石礦物以磁鐵礦為主，其次有赤鐵礦(包括假象赤鐵礦)和少量的褐鐵礦。金屬硫化物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等，但含量很低；含磷礦物為磷灰石；脈石礦物以石英為主，其次是綠泥石、絹云母(白云母、黑云母)、長石及少量白云石、方解石。

磁鐵礦：在礦石中呈疏密不等的浸染狀和條帶狀分布。其中以稠密-中等稠密浸染狀為主，部分為稀疏-星散浸染狀，這種浸染密度的變化常出現在磁鐵礦條帶間，即在磁鐵礦條帶中分布稠密，往兩側逐漸稀疏。磁鐵礦大多數結晶完好，呈自形-半自形粒狀。磁鐵礦粒度微細，一般為0.002～0.05 mm。部分磁鐵礦被赤鐵礦交代發(fā)生假象赤鐵礦化。磁鐵礦與脈石呈緊密交生嵌布，其間常見微晶片狀赤鐵礦分布在顆粒間，交生緊密。

半假象赤鐵礦：主要表現形式是赤鐵礦沿磁鐵礦邊緣、粒間及晶面交代，隨著交代程度的增加，顆粒中磁鐵礦所占比例逐漸減少，但其晶體形態(tài)和分布特征與磁鐵礦基本一致。礦物形態(tài)為細脈狀、不規(guī)則彎曲狀穿插或交生在磁鐵礦內部和邊緣。

赤鐵礦：呈微細片狀在礦石中廣泛存在，細片厚度一般僅幾微米，主要呈疏密不等的浸染狀散布在磁鐵礦顆粒間，部分成集合體狀或脈狀分布在脈石集中處。

褐鐵礦：含量很少，在礦石中零散分布，僅在少數礦塊中偶爾見到。常呈不規(guī)則團塊狀，團塊一般為0.01～0.15 mm。

磷灰石：是礦石中最主要的含磷礦物，其成分主要是磷和鈣。呈自形-半自形柱粒狀，粒度一般為幾微米至十幾微米，在礦石中分布不均勻，多數嵌布在脈石中，少量與磁鐵礦直接連生。

金屬硫化物：含量少，主要為黃鐵礦，其次有磁黃鐵礦和黃銅礦。黃鐵礦顆粒較粗，粗?？蛇_0.4 mm，呈自形-半自形晶，其中有的包裹石英等脈石，常沿礦石裂隙分布；黃銅礦為不規(guī)則狀，粒度一般在0.05 mm以下，多出現在石英-碳酸鹽脈中。

3.1.2 礦石的結構構造

礦石以細粒結構或微粒的半自形結構、他形粒狀結構為主，其次有內部環(huán)帶結構及殘余結構等。

礦石以塊狀構造、浸染狀構造、條帶狀構造、斑雜條帶狀構造為主，其次有脈狀構造、膠狀構造及少量皮殼狀構造等。

3.2 喀臘大灣鐵礦

礦體產于中-晚奧陶世拉配泉組中段。巖性相對單一，以變質玄武巖與塊狀大理巖呈不均勻互層分布，夾鐵礦層，局部見少量綠泥石英片巖、絹云石英片巖、綠泥石片巖等。區(qū)內共有2層含鐵礦層位，鐵礦化均產于海相火山巖與大理巖的接觸帶，嚴格受地層層位控制，海相火山巖的噴發(fā)和沉積巖的形成，對鐵礦床成礦起到了極其重要的控制作用。火山活動與成礦關系較為密切，2層磁鐵礦層均位于火山溢流相和沉積相之間，表明火山溢流的中晚期是該區(qū)磁鐵礦成礦的主要時期*新疆地礦局第一區(qū)域地質調查大隊，新疆若羌縣喀臘大灣鐵礦西礦段Ⅰ礦體詳查報告，2010。。

含礦帶長約12 km，寬20～180 m，近東西向展布，分南北2個礦帶，相距約300 m，共計6個礦段。南礦帶長約900 m，分布有Ⅰ礦段，北礦帶長約12 km，自西向東分布有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ礦段。南北礦帶共圈出磁鐵礦體16條，礦體形態(tài)呈層狀、似層狀、脈狀、透鏡狀，地表斷續(xù)出露。主礦體位于玄武巖與大理巖接觸界面附近的玄武巖一側。礦體產狀南傾和北傾均有出現，大致平行于大理巖與玄武巖的接觸界面。近接觸面玄武巖和大理巖中有少量礦體，規(guī)模較小，品位相對較低。

礦體底板巖性為玄武巖、透閃陽起石巖，西段部分為二長花崗巖。頂板巖性為(透閃石)大理巖、石榴石大理巖。

3.2.1 礦石成分

礦石中金屬礦物以磁鐵礦為主，少量磁黃鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物以透閃石、綠簾石、方解石為主，其次是鐵鋁榴石、角閃石、陽起石、綠泥石。

磁鐵礦在顯微鏡下多呈聚粒狀分布，在鐵品位較低的浸染狀礦石中呈獨立單體產出。宏觀上常以團粒狀、團塊狀、塊狀及不規(guī)則條帶狀構造分布。磁鐵礦是礦石中唯一有用礦物，含量較高，是構成鐵礦石的特有組分，磁鐵礦在形態(tài)上為他形-自形粒狀，粒徑較細，為0.005～0.4 mm，多數為0.1 mm。

3.2.2 礦石的結構、構造

礦石主要以他形粒狀結構為主。另有少量半自形粒狀結構。

礦石主要有浸染狀構造、塊狀構造、條帶狀構造、細脈浸染狀構造，以塊狀構造和浸染狀構造礦石為主。

4 成礦規(guī)律及礦床成因分析

4.1 成礦規(guī)律

喀臘大灣一帶鐵礦成礦可劃分為3個主要礦化階段，即火山噴溢沉積成礦階段、火山熱液疊加成礦階段和后期巖漿熱液改造增富階段[1]。

早期由富含鐵質中基性熔漿噴溢沉積形成礦源層(貧鐵礦)或礦漿噴溢的富鐵礦；而后火山活動間歇期富堿質熱液交代圍巖，帶入鈉、鉀并帶出鐵，產生硅化、透閃石化、石榴石化、陽起石化，大量消耗了熱水溶液中的SiO2、Mg2+，Ca2+等，使鐵質相對集中成礦，經過強烈的熱液作用使鐵礦物在礦源層中富集，少數鐵礦物沿著礦源層附近的節(jié)理裂隙部位富集，形成規(guī)模較小的貫入式鐵礦脈；后期大規(guī)模中酸性巖漿侵入，強烈的巖漿熱液活動致使鐵礦物質進一步聚集疊加，形成了品位較高的磁鐵礦體，同時也造成了礦源層鐵礦體沿走向分布的不連續(xù)性。

4.2 礦床成因分析

(1)拉配泉組是鐵礦的貯存地層，海相厚層碳酸鹽巖中的火山巖夾層是聚礦的有利空間。海相火山的多次間歇性噴發(fā)，是鐵礦物質的主要來源；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。

(2)海底火山噴發(fā)中心附近，噴發(fā)物質以中基性火山巖為主。鐵礦的物質來源與火山噴發(fā)密切相關，經過搬運在距火山口附近沉積成礦，形成了海相火山-沉積型鐵礦。在后期區(qū)域變質作用過程中，巖石再次增溫增壓發(fā)生塑性變形，使早期形成的貧鐵礦進一步富集，形成了海相火山-沉積變質型鐵礦。

(3)礦層(體)總體受層位控制，同時受到成礦后的動力變質和接觸變質(熱液活動導致)改造，礦物組成在礦層(體)不同深度表現出較大的差異。

(4)礦石中磁鐵礦的結構、構造、結晶等具極大的差異性[2]，說明礦石中磁性鐵成因類型的差異性，表明礦體是經過較多期次疊加生成，并經過多期次后期改造，導致其原生狀態(tài)發(fā)生變化、變異。

(5)白尖山鐵礦床的成礦背景、礦體貯礦層位和礦床成因類型與喀臘大灣鐵礦相似，但白尖山鐵礦床礦石中磁鐵礦顆粒極細，原生沉積層理清晰，后期熱液改造不明顯，礦體及圍巖不具矽卡巖化。

(6)白尖山礦床經歷了火山噴溢沉積、火山熱液疊加2個成礦階段，而喀臘大灣鐵礦經歷了火山噴溢沉積、火山熱液疊加和后期巖漿熱液改造增富3個成礦階段，喀臘大灣一帶鐵礦床成因模式圖(圖3)。

圖3 若羌縣喀臘大灣一帶鐵礦床成因模式圖Fig.3 The iron ore genesisi model chart of Kaladawan in Ruoqiang County1—綠泥石英片巖；2—絹云綠泥石片巖；3—薄層狀大理巖；4—千枚巖；5—長英質片巖；6—玄武巖； 7—中厚層狀大理巖；8—石榴透閃石矽卡巖；9—花崗巖；10—二長花崗巖；11—斜長花崗巖；12—閃長巖；13—輝綠巖

5 找礦標志

(1)地貌標志。區(qū)內富礦石或較富的浸染狀礦石因鐵質成分高，受鐵質浸染礦石呈黑色，抗風化能力強，而呈正地貌出露，是間接找礦的標志。

(2)地層標志。中-晚奧陶世拉配泉組是鐵礦的貯礦層位。礦體的產出形態(tài)特征嚴格受地層層位控制，在碳酸鹽巖與變質玄武巖的接觸部位是成礦的有利地段，也是區(qū)內主要的找礦的標志。

(3)巖石標志。區(qū)內鐵礦體附近發(fā)育有厚層大理巖等近礦圍巖。碳酸鹽巖是磁鐵礦的特征圍巖。厚層大理巖所夾持的含鐵火山巖層是找礦的近礦圍巖標志。后期大規(guī)模中酸性巖漿活動，致使鐵礦層局部地段增富變厚。纖閃石化、綠簾石化矽卡巖分布區(qū)域也是直接的找礦標志[3]。

(4)磁異常標志。磁鐵礦是該區(qū)鐵礦石的主要類型，而磁異常分布區(qū)也是尋找磁鐵礦有利地段。1∶5萬航磁與高精度磁測高值地帶是尋找磁鐵礦的有利地段，也是區(qū)內主要的找礦標志。

1 萬閾.新疆若羌縣英格布拉克鐵礦床地質特征及成因初探.第三屆全國礦田構造與地質找礦理論方法研討會會議論文集，2012.

2 任毅.新疆若羌縣英格布拉克鐵礦礦石組合特征.西部探礦工程，2011，08.

3 景寶盛.新疆若羌縣蟠龍峰鐵礦地質特征及成因分析.礦產與地質，2012，26(06).