新疆西天山地區(qū)鐵礦床特征及成因研究

杜金花　佘新玉

[摘要]新疆西天山成礦帶是我國重要的鐵銅金成礦帶之一，也是中亞成礦域的重要組成部分。目前，西天山鐵礦勘查工作取得了重大進(jìn)展，查崗諾爾、備戰(zhàn)、智博及敦德等數(shù)個(gè)鐵礦床相繼被勘查或發(fā)現(xiàn)，這些鐵礦床大體上是賦存于火山碎屑巖或安山質(zhì)熔巖中，其中多數(shù)在規(guī)模上已經(jīng)達(dá)到了大中型且品位相對較高，初步累計(jì)得出的探獲鐵礦石資源量約為十二億噸，成為了重要的大型鐵礦開發(fā)基地。本文主要對西天山地區(qū)鐵礦礦床進(jìn)行了相關(guān)研究分析。

[關(guān)鍵詞]新疆西天山 鐵礦 特征 成因

[中圖分類號] TF521 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-20-1

1成礦帶地質(zhì)背景

西天山位于新疆天山西段北部，處于中亞增生型造山帶的西南緣，外形上呈三角形，呈向北和向南逆掩推覆扇狀展布。該區(qū)域內(nèi)地質(zhì)歷史時(shí)期火山活動(dòng)較為頻繁，噴發(fā)時(shí)代主要為海西期以及局部為加里東晚期，總體上火山呈近東西向帶狀分布。西天山成礦帶蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，具有鮮明的特征，包括地質(zhì)條件多樣、礦種較齊全、成礦時(shí)代多以及成礦帶分布廣等。其自西北向東南，大體可以分為3個(gè)次級的成礦帶，分別為別珍套-汗吉尕銅多金屬成礦帶、博羅科洛銅金成礦帶和阿吾拉勒鐵銅成礦帶，區(qū)域內(nèi)鐵礦床的分布如圖1所示。

2成礦類型及特征分析

2.1鐵礦床類型

新疆西天山鐵礦床分布較為聚集，在伊犁-中天山板塊的阿吾拉勒山一帶呈線狀排列方式產(chǎn)出，可將西天山地區(qū)鐵礦床依據(jù)礦床的產(chǎn)出特征分為海相火山巖型鐵礦和矽卡巖型兩大類，其中前者再根據(jù)礦化類型，可繼續(xù)劃分為火山沉積型、火山巖漿-熱液型和類矽卡巖型。

西天山發(fā)育的大中型鐵礦床的類型主要為海相火山巖型，這些鐵礦賦存于石炭系碎屑巖-海相火山巖之中，不同程度的斷裂或裂隙在該地區(qū)廣泛的發(fā)育著，它們成為了成礦流體運(yùn)移的輸導(dǎo)系統(tǒng)以及鐵質(zhì)化合物沉淀的場所?；鹕綆r漿-熱液型鐵礦床包括有智博、松湖和霧嶺等鐵礦床，組成礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦和鉀長石等，主要賦存于火山巖-碎屑巖系中，發(fā)育的圍巖蝕變特征有簾石化、硅化、鉀化、鈉化和碳酸鹽化等，氣孔狀、樹枝狀的磁鐵礦一般可以用來作為巖漿熔體參與成礦的佐證。備戰(zhàn)、敦德和查崗諾爾等鐵礦床為類矽卡巖型，含礦巖系與火山巖漿-熱液型鐵礦床相同為火山巖-碎屑巖系，區(qū)別在于礦區(qū)周圍出露大理巖和碳酸鹽巖地層，組成金屬礦物以磁鐵礦為主，有的礦區(qū)黃鐵礦和磁黃鐵礦含量相對較高，礦體周圍發(fā)育高溫的矽卡巖蝕變產(chǎn)物，如石榴子石和透輝石等，退化蝕變礦物有硫化物、石英、綠泥石、綠簾石和方解石等。

2.2礦床地質(zhì)特征

以西天山地區(qū)的查崗諾爾鐵礦為例，其礦床賦存于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組灰綠色安山質(zhì)火山碎屑巖、碳酸鹽巖部位。以擦汗烏蘇河為界，分為東、西兩個(gè)礦區(qū)，隔河遙相對應(yīng)，兩者相距約1.5km。其中東礦區(qū)中FeI礦體規(guī)模最大，也是最主要的工業(yè)礦體。

FeI礦體分布于東礦區(qū)，占據(jù)了礦區(qū)鐵礦資源量的絕大部分。鐵礦體依石榴石—綠簾石—陽起石蝕變帶呈向北西凸出的環(huán)狀分布，F(xiàn)eI礦體在平面上總體為北東—南西向，被礦區(qū)最大的兩條南北向斷裂F8與F10所挾持，大致與這兩條斷裂平行。主礦體中段微向東南凸出并顯著膨大，南端呈逐漸尖滅，北端被第四系所覆蓋，南段明顯凹向西北。礦體形態(tài)較規(guī)則。FeI礦體長約3000 m，在南端直接出露于地表，而向北大部被第四系坡積、冰磧物所覆蓋。FeI礦體的傾向?yàn)槟蠔|向。

3礦床成因分析

3.1礦床賦存于火山構(gòu)造的特定部位

FeI礦體的延伸，呈向北東凸出的環(huán)狀分布，展示了鐵礦體與古火山機(jī)構(gòu)緊密相關(guān)?；鹕江h(huán)狀裂隙及其與之復(fù)合的北東向或錐形向心斷裂，火山巖相帶間的層間破碎帶，以及寄生于火山噴發(fā)中心旁側(cè)的火山穹隆，或隱伏構(gòu)造的所衍生的上部構(gòu)造的虛脫帶，是導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造的主要構(gòu)造空間。

3.2成礦過程經(jīng)歷了多次隱爆角礫巖化作用

西天山地區(qū)的查崗諾爾鐵礦在礦漿階段和熱液階段都經(jīng)歷了隱爆成礦過程。由此形成礦床現(xiàn)有的垂直分帶；上部由角礫狀和復(fù)角礫狀礦石組成，下部由混染巖化磁鐵礦體和局部疊加的角礫狀礦石組成。

3.3成礦過程

西天山成礦帶內(nèi)火山巖型鐵成礦作用與火山的噴發(fā)和侵入活動(dòng)有著密切的關(guān)系，在其成礦過程中伴隨著不同程度的火山熱液交代作用，受到成礦地質(zhì)條件的復(fù)雜多樣的影響，成礦帶內(nèi)各礦床也表現(xiàn)出不同的礦物組合與蝕變特征。在火山和斷裂發(fā)育良好的情況下，成礦流體便會交代碳酸鹽巖地層或富鈣火山凝灰?guī)r從而形成矽卡巖化蝕變。成礦作用早期階段主要以富鐵流體充填或交代圍巖形成塊狀和浸染狀礦物為主，晚期熱液發(fā)生交代作用并富集成礦，局部形成脈狀-網(wǎng)脈狀磁鐵礦，在整個(gè)成礦過程中還伴隨著大量的熱液蝕變作用的發(fā)生。

4找礦標(biāo)志

西天山地區(qū)鐵礦區(qū)，根據(jù)成礦地質(zhì)特征和控礦因素，可作為尋找鐵礦的找礦標(biāo)志。

4.1圍巖蝕變標(biāo)志

FeⅠ礦體具有非常強(qiáng)烈的圍巖蝕變及明顯的蝕變分帶，這是尋找同類鐵礦重要的找礦標(biāo)志。鐵礦產(chǎn)于晚期蝕變，即綠簾石—陽起石中。其是近礦蝕變，在顏色外觀和礦物組合方面，都易識別。當(dāng)綠簾石—陽起石蝕變強(qiáng)愈強(qiáng)，蝕變帶發(fā)育的較寬，礦化相對就越好，鐵礦體的規(guī)模也就越大。鐵礦體外圍的早期蝕變，即透輝石—石榴石化，是重要的找礦標(biāo)志，一般分布于礦體的旁側(cè)或四周。

4.2構(gòu)造標(biāo)志

FeⅠ礦體產(chǎn)于古火山機(jī)構(gòu)附近，成礦直接受古火山機(jī)構(gòu)的控制。礦體及蝕變帶，分布于距火山機(jī)構(gòu)中心有一定距離的環(huán)狀裂隙帶中。這種環(huán)狀裂隙，即是火山氣液的通道，又是鐵礦的容礦構(gòu)造。

5結(jié)語

對于火山巖型鐵礦研究的關(guān)鍵主要還是集中于富鐵流體的形成、鐵質(zhì)及成礦流體的來源與演化以及鐵質(zhì)富集成礦的機(jī)理等。當(dāng)然，就目前的研究程度而言，對這些問題的認(rèn)識和了解尚處于初級階段，但是在成因上看，西天山成礦帶內(nèi)鐵礦床與石炭紀(jì)火山活動(dòng)有著密切的時(shí)空對應(yīng)關(guān)系。晚石炭世區(qū)域內(nèi)火山-侵入活動(dòng)是形成該地區(qū)多個(gè)大中型火山巖型鐵礦的重要原因，鐵礦床的形成時(shí)間接近或稍晚于火山活動(dòng)時(shí)期，成礦鐵質(zhì)可能主要來源于島弧巖漿作用所攜帶的深部鐵質(zhì)，還有少量火山-次火山氣液交代圍巖所萃取的鐵質(zhì)化合物。

參考文獻(xiàn)

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