新疆阿爾泰鐵礦成礦作用分析

■高科 張騫

（新疆地礦局物化探大隊 新疆昌吉 831100）

新疆阿爾泰鐵礦成礦作用分析

■高科 張騫

（新疆地礦局物化探大隊 新疆昌吉 831100）

新疆阿爾泰山的南緣是中國最重要的有色金屬和貴金屬成礦帶之一。其中以蒙庫鐵礦最具代表性，蒙庫鐵礦是新疆最大規(guī)模的鐵礦床，其成礦過程十分復雜，長期以來受到較大的爭議。本文通過對新疆阿爾泰鐵礦成礦作用進行分析，希望能夠為相關的找礦工作提供一定的參考。

蒙庫鐵礦成礦作用礦床成因

1 區(qū)域地質(zhì)背景

蒙庫鐵礦床位于富蘊縣西北，從大地構(gòu)造位置來看，蒙庫鐵礦位于早泥盆世阿爾泰陸緣裂谷帶北部的斷陷火山沉積盆地內(nèi)部，該盆地北以巴寨大斷裂北分支斷裂為分界線，南則以依洛甫大斷裂為分界線[1]。盆地基地屬于早生代庫魯姆提群陸緣碎屑巖建造，容礦地層主要為下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組的下亞組深變質(zhì)細碧-石英角斑巖。

2 多期成礦作用

成礦期次以及具體階段的劃分對于成礦作用以及礦床成因的研究具有重要作用，對于成礦期次的認識不同，也會對礦床成礦作用及成因的認識產(chǎn)生直接影響。根據(jù)蒙庫鐵礦礦床不同地段礦體中不同礦物形成的先后順序、共生組合的發(fā)育情況以及相互之間的穿插關系，同時結(jié)合在顯微鏡下礦石的具體結(jié)構(gòu)特征，認為蒙庫鐵礦主要存在海相火山沉積成礦期、區(qū)域變質(zhì)成礦期以及熱液交代成礦期三個主要的成礦期[2]。

2.1 海相火山沉積成礦期

海相火山沉積成礦期的主要依據(jù)如下：

（1）蒙庫鐵礦床主要產(chǎn)于晚古生代的陸緣裂谷-麥茲火山盆地內(nèi)部，其含礦巖性主要為下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組。該巖系的原巖為海相石英角斑巖-角斑質(zhì)晶屑凝灰?guī)r-碳酸鹽巖建造，其主要含礦層為下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組下亞組第二巖性，其巖性中包含細碧質(zhì)火山巖、火山碎屑巖以及碳酸鹽巖的夾層。從對實際情況的觀察結(jié)果來看，蒙庫鐵礦礦床礦體的空間產(chǎn)出位置受到地層層位控制非常嚴格，表現(xiàn)出非常明顯的層控特征。

（2）從蒙庫鐵礦的礦體分布特征來看，主要以成群順層方式產(chǎn)出，礦體的走向與圍巖底層的產(chǎn)狀基本保持一致，常常與圍巖片麻理發(fā)生同步褶皺，礦體的邊緣與圍巖之間存在清晰的界限，礦體內(nèi)部可以看見圍巖夾層，分支礦脈大部分順層穿插，微層理構(gòu)造也較為發(fā)育。

（3）蒙庫鐵礦床的北東及南西邊界分別受到F3的北分支及南分支的控制。從斷層的具體性質(zhì)來看，該斷裂帶屬于與沉積過程同時形成的斷裂構(gòu)造，斷層的主體主要是四條同生角礫巖帶，該構(gòu)造特征，可能是古海底流體活動的通道或者噴流口。

2.2 區(qū)域變質(zhì)成礦期

阿爾泰地區(qū)海西期發(fā)育存在區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用和區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用兩期區(qū)域變質(zhì)作用。在兩期變質(zhì)作用中，區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用對蒙庫鐵礦礦床的改造以及礦化迭加富集存在較大的影響。通過對相關地質(zhì)信息進行收集和分析，認為該成礦期主要可以分為侵染狀-條帶狀磁鐵礦階段和塊狀磁鐵礦階段兩個成礦階段：

（1）侵染狀-條帶狀磁鐵礦階段?？挡艰F堡組底層的原巖主要為酸性石英角斑巖-凝灰?guī)r系列。但是從蒙庫鐵礦礦床主要礦體的分布來看，其基本上分布于富含鐵質(zhì)的中基性火山巖中，出現(xiàn)這種情況的主要原因可能是在區(qū)域變質(zhì)的過程中富含鐵質(zhì)的中基性火山中通過重新結(jié)晶析出了細粒磁鐵礦，呈現(xiàn)出侵染狀-條帶狀在斜長角閃巖、角閃片巖以及角閃變粒巖中分布，從而形成了蒙庫鐵礦床的主要礦體。蒙庫鐵礦礦體或者礦脈可順向斜構(gòu)造發(fā)生基本相同的褶皺變形。脈石礦物包括斜長石、角閃石、石英石以及黑云母等，這些脈石礦物均屬于角閃巖相區(qū)域變質(zhì)作用的產(chǎn)物。在部分斜長角閃巖中可以看到北西西向延長的角閃石被北北西向較粗的角閃石穿切的情況，磁鐵礦主要與沿北西西向分布的角閃石相關，同時，還可以看到浸染狀磁鐵礦被角閃黑云石英片巖中的黑云母斜切。

（2）塊狀磁鐵礦階段。該階段是礦體富集成礦的主要階段。在造山帶區(qū)域變質(zhì)作用的高峰時期，由于增強的北東-南西向區(qū)域主要壓應力發(fā)生側(cè)向擠壓作用，該階段變質(zhì)溫度T=580~670℃、變質(zhì)壓力P=0.4~0.5GPa，浸染狀-條帶狀磁鐵礦發(fā)生局部遷移富集，形成塊狀磁鐵礦。塊狀磁鐵礦中的中粗粒磁鐵礦形成時間明顯比含細粒磁鐵礦的角閃巖更晚。角閃變粒巖中浸染狀磁鐵礦常常會出現(xiàn)壓溶富集現(xiàn)象，被磁鐵礦包圍的角閃石、石英碎裂具有較好的可拼性。

2.3 熱液交代成礦期

由于鈣硅酸鹽礦物組合及硫化物組合在整個礦床中并非普遍存在，同時鈣硅酸鹽礦物與硫化物之間存在明顯的穿插交代關系，因此，熱液交代作用于區(qū)域變質(zhì)作用存在明顯差異，熱液交代成礦期可以使一部分地段形成少量具有工業(yè)意義的銅礦化，同時還能使一部分地段產(chǎn)生鐵的進一步富集。該成礦期主要分為三個階段：

（1）鈣硅酸鹽交代階段。區(qū)域變質(zhì)作用高峰階段的末期，形成了大量的區(qū)域變質(zhì)流體。當這些變質(zhì)熱液流體在富含鈣的沉積巖以及富含硅的酸性火山巖系層間構(gòu)造活動時，就可以使石榴子石、透輝石等鈣硅酸鹽礦物形成。野外常見的石榴子石矽卡巖穿插包圍磁鐵角閃巖，偶爾還會看見磁鐵礦呈角礫被矽卡巖包圍交代。在巨厚矽卡巖發(fā)育的地段，磁鐵礦化不發(fā)育。大量石榴子石的出現(xiàn)不利于磁鐵礦化富集以及工業(yè)礦體形成。

（2）硫化物階段。在造山帶區(qū)域變質(zhì)作用的高峰后期，變質(zhì)作用向溫度計壓力降低的退變質(zhì)過程進行演變，其主要表現(xiàn)為黑云母、石榴子石等礦物的退化變質(zhì)，產(chǎn)生綠泥石或者白云母退變，該階段的溫度T=500~580℃，壓力P=0.2~0.3GPa。流體的活動成為最主要的活動形式，各類硫化物以細脈狀-浸染狀充填-較大早期形成的磁鐵礦。

（3）方解石石英脈階段。在熱液作用的最后階段，方解石石英脈主要以充填裂隙的形式在磁鐵角閃巖、角閃變粒巖以及類矽卡巖之間穿插，該階段不存在工業(yè)意義的礦化發(fā)育。

3 結(jié)束語

本文根據(jù)蒙庫鐵礦床的特征，認為蒙庫鐵礦主要經(jīng)歷了海相火山沉積、區(qū)域變質(zhì)及熱液交代三個成礦期。通過對三個成礦期進行深入的分析，充分了解了蒙庫鐵礦的具體成礦過程，為與蒙庫鐵礦相關的找礦工作提供了一定的參考，找礦人員可以通過具體成礦過程對成礦有利地段進行有效的預測。

[1]楊富全，劉鋒，柴鳳梅等.新疆阿爾泰鐵礦：地質(zhì)特征、時空分布及成礦作用 [J].礦床地質(zhì)，2011（04）：575-598.

[2]楊富全，劉鋒，柴鳳梅等.新疆阿爾泰鐵礦成礦流體及成礦過程 [J].地球科學與環(huán)境學報，2012（03）：17-31.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-108-1