新疆阿克布拉克鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析

王 超 汪 輝 楊智全

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊庫爾勒841000）

新疆阿克布拉克鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析

王 超 汪 輝 楊智全

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊庫爾勒841000）

新疆阿克布拉克鐵礦床位于塔里木地臺東北緣的庫魯克塔格斷隆帶上，賦存在古元古界興地塔格群含礦建造內(nèi)，礦體呈層狀或透鏡狀產(chǎn)在沙依提組中部，賦存在含鐵石英巖中。礦床由4個礦化蝕變帶和8個礦體組成，礦石礦物主要見為磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦，脈石礦物以石英為主。礦石結構主要見有半自形-它形粒狀結構、交代結構，條帶狀構造、條帶浸染狀構造、浸染狀構造和塊狀構造。礦床成因?qū)儆诖盆F石英巖型。鐵硫化物蝕變，硅化、絹云母化蝕變和負地形可以作為找礦標志。在區(qū)域上具有尋找同類型礦床的前景。

地質(zhì)特征礦床成因磁鐵石英巖型阿克布拉克鐵礦床新疆

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)處庫魯克塔格山脈西段，屬塔里木地臺東北緣的庫魯克塔格斷隆帶上[1]，構造方向以近東西向為主，以緊密褶皺和與其平行展布的斷裂構造為其主要特征。主要斷裂按走向大致分為近東西斷裂（興地大斷裂）、北西向斷裂和爾克斯-且干布拉克達板斷裂。褶皺構造為呂梁運動、晉寧運動形成的基底褶皺和加里東旋回所形成的蓋層褶皺。出露地層有下元古界達格拉格布拉克群、興地塔格群；中元古界揚吉布拉克、愛爾基干群；上元古界帕爾崗群，震旦系；古生界寒武系，奧陶系下統(tǒng)；新生界第三系漸新統(tǒng)及第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)砂礫巖層。其中，下元古界興地塔格群分布最廣泛，為海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造，主要巖性為大理巖、片巖和石英巖。

區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，侵入活動以元古代中、晚期的中酸性侵入巖為主，侵入的最新地層為晚元古代帕爾崗塔格群克孜爾塔格組，主要由石英閃長巖、斜長花崗巖、黑云母二長花崗巖、黑云母透輝石巖和純橄欖巖，其中中元古代侵入巖混合巖化作用強烈。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層為下元古界興地塔格群沙依提組，按巖石組合、巖性特征劃分為五個巖性段，從北向南分別為中北部淺灰-淺綠色白云母片麻巖、淺灰色石英片巖夾淺灰色石英巖、中部淺灰白色石英巖、灰白-淺灰色含鐵石英巖、灰綠色片麻巖、中南部灰白色厚層狀大理巖和東南部淺灰-淺灰綠色白云母片巖。其中中部含鐵石英巖為本區(qū)的主要含礦層位，Ⅰ、Ⅱ號鐵礦化蝕變帶均勻產(chǎn)于其中。

圖1 阿克布拉克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖

2.2 礦區(qū)構造

礦區(qū)內(nèi)構造以褶皺和斷裂為主，構造線總體方向呈北東向。

2.2.1 褶皺

礦區(qū)主要位于沙依提背斜的南翼，其內(nèi)發(fā)育一系列的次級緊閉-舒緩背、向斜構造。沙依提背斜在礦區(qū)表現(xiàn)為核部地層為沙依提組第一巖性段。南翼出露較全，分別為沙依提組第二、三、四、五巖性段；北部僅零星出露沙依提組第二巖性段。褶皺軸向一般70°～250°軸面基本直立，南翼傾角一般50°～75°，北翼35°～65°。而其內(nèi)發(fā)育的一系列次級小褶皺，其軸向、傾角變化很大，小褶皺的構造形態(tài)較復雜。

2.2.2 斷裂

礦區(qū)斷裂較發(fā)育，按性質(zhì)分為北東向壓扭性斷裂（F1、F2、F3）和近南北向平移斷裂（F4、F5、F6、F7、F8）見圖2。

F1斷裂：位于礦區(qū)南側，向西側延出圖外，是礦區(qū)沙依提組第四、五巖性段的分界線，出露長度大于4km，走向60°，傾向北西，傾角80°，為壓扭性斷裂。斷裂帶寬一般2～15m，斷裂帶內(nèi)碳酸巖化、褐鐵礦化、糜棱巖化、綠泥石化較強。地貌上呈明顯的負地形，航片上線性特征明顯。

F6斷裂：位于礦區(qū)中部。出露長約300m，走向340°，傾向東，傾角75°，為走滑平移性質(zhì)斷裂。斷裂帶寬一般1～5m，斷裂帶內(nèi)綠泥石、絹云母化強烈，斷裂兩側地層及礦化蝕變帶有明顯的位移，錯距一般10～50m。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)圖

2.3 侵入巖

礦區(qū)侵入巖出露較少，僅在下元古界興地塔格群沙依提組第三、四巖性段接觸部位見一石英閃長巖體，其它均為小的脈巖。石英閃長巖體位于礦區(qū)東部，總體呈長條狀分布，向東延出圖外，其長軸方向與礦區(qū)構造線基本一致。巖體在礦區(qū)內(nèi)出露長2 km，寬200～600m，面積為0.90km2。巖石呈深灰色。粒狀花崗巖變晶結構；主要礦物成分為角閃石（40%～70%）、中長石（18%～45%）、石英（6%～8%）、黑云母（2%～5%）、磷灰石（1%～2%）少量的磁鐵礦。局部巖變質(zhì)程度較深，形成斜長角閃石巖。該巖體的上侵入位可能為鐵礦（化）體的形成及富集提供了熱源。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)下元古界興地塔格群地層受區(qū)域構造作用及后期巖漿侵入作用的影響，普遍發(fā)生動力和熱變質(zhì)作用，形成了片巖、片麻巖、石英巖及大理巖，局部出現(xiàn)混合巖化。變質(zhì)作用屬中高級，相應的變質(zhì)相為低角閃巖相—高綠片巖相。這類變質(zhì)作用有利于鐵的活化、遷移和富集成礦。

由于動力、熱力變質(zhì)作用強，且多次活動，區(qū)內(nèi)巖石多見弱磁鐵礦化、硅化及絹云母化、綠泥石化等，特別是在沙依提組石英巖中，磁鐵礦化較強，局部形成含鐵石英巖。本區(qū)硅化、磁鐵礦化、赤鐵礦化的蝕變組合與鐵礦關系密切。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體特征

礦化蝕變帶是鐵礦的礦源層，呈帶狀近東西向分布于礦區(qū)中部，長5800m，寬10～100m，一般寬60m左右，向南傾，傾角60°～86°。礦化蝕變帶主要由含鐵石英巖和鐵礦體組成，局部有少量的石英巖、淺灰綠色片麻巖和大理巖。礦區(qū)共有4個鐵礦化蝕變帶分別為Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號、Ⅳ號（圖2），按連續(xù)程度和礦體特征共分為8個礦體，依次編號Fe1、Fe2、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7、Fe8礦體特征見表1。

表1 鐵礦體特征一纜表

礦區(qū)鐵礦床主要賦存在古元古界興地塔格群含礦建造內(nèi)[2]，礦體呈層狀或透鏡狀產(chǎn)在興地塔格群沙依提組中部，賦存在含鐵石英巖中。其走向和傾向同蝕變帶基本一致，走向60°～70°，傾向南，傾角呈現(xiàn)地表陡、深部緩的特征。地表傾角60°～83°、深部30°～60°。礦體長度和寬度變化較大，個體差異較大，最長1355m、最短140m，最寬40m、最窄2m，一般寬8～14m。其中Fe2、Fe3和Fe5規(guī)模較大，連續(xù)長度大于600m。Fe2最大，長度達1355m，地表最寬處達20m，是礦區(qū)最主要的礦體。

Fe1礦體分布于礦區(qū)的西部，呈長條狀，長470m，寬4～6m，產(chǎn)狀152°∠80°，礦石類型以赤鐵礦為主，呈弱磁性貧鐵礦。形態(tài)呈透鏡狀。

Fe2是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的鐵礦體，位于礦區(qū)的中部，呈條帶狀分布，控制長度1355m。地表寬2.4～20m，傾向156°，傾角56°～86°；深部寬5.96～18.57m，傾角21°～60°。礦體平均厚度13.58m，TFe平均品位25.12%、mFe平均品位20.57%。強磁性鐵礦石占79%。

Fe3礦體位于礦區(qū)的中部，也是本礦最主要的鐵礦體之一，規(guī)模較大，控制長度600m，地表寬6～40m，呈條帶狀，走向與Fe2基本平行，傾向157°，地表傾角61°～69°，深部傾角40°。礦體平均厚度18.06m，TFe平均品位26.35%，mFe平均品位18.16%。磁性鐵含量較低，磁性較弱，強磁性鐵礦石占36%。

Fe4礦體規(guī)模小，長度160m，寬度16m，呈透鏡狀分布于礦區(qū)中部。走向與Fe2、Fe3大致吻合，產(chǎn)狀152°∠46°，礦體厚度15.42m，平均品位TFe30.22%、mFe15.14%，磁性較強，強磁性鐵礦石占67%。

Fe5位于礦區(qū)的東部，呈脈狀，規(guī)模較大。礦體長850m，寬4～20m,北傾，產(chǎn)狀為336°∠70°。平均品位TFe22.60%、mFe16.70%，磁性較強。

Fe6規(guī)模小，呈透鏡狀，與Fe5近平行排列。礦體長140m，寬28m，北傾，產(chǎn)狀332°∠60°。

Fe7位于礦區(qū)的最東部，呈脈狀，規(guī)模較大，長580m，寬9m，南傾，產(chǎn)狀156°∠78°。平均品位TFe 22.80%、mFe13.10%。

Fe8規(guī)模小，平行于Fe7分布，脈狀，長250m，寬13m，南傾，產(chǎn)狀156°∠40°，平均品位TFe21.2%、mFe12.60%。礦石磁性較弱。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦物組成

礦區(qū)礦石礦物組分類型為石英-磁鐵礦類型。地表以弱磁性鐵礦為主，磁鐵礦多風化成為赤鐵礦，深部強磁性鐵礦較多。

礦石金屬礦物主要見有磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦，偶見孔雀石；脈石礦物以石英為主，次為斜長石、白云母、微斜長石、綠簾石、鋯石等。

3.2.2 礦石結構、構造

礦石結構主要見有半自形-它形粒狀結構、交代結構。

礦石構造主要見有條帶狀-條紋狀構造、條帶浸染狀構造、浸染狀構造、塊狀構造，偶見脈狀構造。

3.2.3 礦石化學成分特征

全鐵和磁性鐵是礦石中的有用元素，S、P是有害元素。經(jīng)基本分析、組合分析和礦石全分析，礦石化學成分有如下特征：

有用元素含量：TFe品位最低3.38%，最高44.60%，平均27.30%，變化系數(shù)39。mFe品位最低0.3%，最高36.33%，平均20.80%，變化系數(shù)19.22。

有害元素含量：SiO243.04%～59.20%、S0.04%～0.44%、P0.04%～0.09%。

伴生有益元素含量：SiO262.62%、Al2O32.16%、TiO20.20%、CaO0.27%、MgO0.13%、FeO7.82%、Fe2O325.63%、SO30.06%、K2O0.72%、Na2O0.59%、P2O50.15%、MnO0.05%。

反映礦石中有用元素全鐵和磁性鐵品位偏低，有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高，其它伴生有益元素均沒有達到可利用要求，屬低硫、低磷的貧鐵礦。

3.3 礦體圍巖和夾石

鐵礦體產(chǎn)于含鐵石英巖中，其頂、底板巖性均為含鐵石英巖或石英巖，礦體與圍巖界線基本清楚，局部呈漸變過渡關系。主要蝕變?yōu)楣杌?、絹云母化、（赤）磁鐵礦化和褐鐵礦化。上下盤圍巖均含鐵，含量差別很大，TFe品位2.62%～19.02%，mFe品位0.49%～14.65%。有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高。

礦體中夾石普遍存在，厚度0.84～4.59m，呈一層或多層出現(xiàn)。其中Fe2礦體夾石厚度0.84～4.59m，F(xiàn)e3礦體夾石厚度1.87～4.0m。夾石成分多為含鐵石英巖或肉紅色花崗巖脈，其中有鐵礦化，TFe含量3.38%～19.91%，mFe含量0.3%～12.61%。有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高。

4 礦床成因

區(qū)域上，鐵礦（化）點主要分布在興地塔格群地層中，與相鄰的阿斯廷然布拉克鐵礦分布在褶皺兩側，呈弧狀。該磁鐵石英巖建造的礦體底板為灰白色石英巖,磁鐵礦與條帶狀磁鐵石英巖呈韻律互層產(chǎn)出[3]，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)鐵礦（化）點及線索，均分布在下元古界興地塔格群沙依提組石英巖、片麻巖及片巖中。且鐵礦脈大多產(chǎn)于次級褶皺的轉折處或虛脫部位，嚴格受地層及構造控制；石英巖→含鐵石英巖→鐵質(zhì)石英巖→鐵礦體為漸變過渡關系，礦體的頂、底板巖性均為含鐵石英巖、鐵質(zhì)石英巖，礦石構造以條帶-條紋狀構造、條帶浸染狀構造為主，礦石中磁鐵礦顆粒有明顯的粒序變化和層狀特征；野外觀察中發(fā)現(xiàn)鐵礦石中見有少量的肉紅色花崗巖脈充填，局部形成較富的磁鐵礦條帶及團塊。

通過全區(qū)及庫魯塔格地區(qū)研究資料，可以推測在火山-沉積階段，海底火山活動將大量硅鐵物質(zhì)帶入水體中，同時受火山活動影響基性火山巖發(fā)生海解汲取部分成礦物質(zhì)。由于火山噴發(fā)與海水對流作用，使海盆不同部位出現(xiàn)不同形式的鐵礦沉積作用；進入?yún)^(qū)域變質(zhì)階段，致使含礦巖石發(fā)生高綠片巖相至低角閃巖相為主的變質(zhì)作用，使鐵礦進一步富集；局部混合巖化作用，產(chǎn)生的堿性熱液使硅鐵建造發(fā)生去硅富鐵作用，形成局部富鐵礦體[4]。

綜上所述，認為該礦床屬于磁鐵石英巖型鐵礦床。磁鐵石英巖分布于古元古界興地塔格群中部,對區(qū)內(nèi)沉積變質(zhì)型鐵礦具明顯控制作用,另外在礦區(qū)的西部地區(qū)還分布有阿斯廷布拉克、托克然布拉克等鐵礦床(點),東部還分布有庫魯克賽等一系列鐵礦床(點),這些鐵礦均賦存于興地塔格群磁鐵石英巖建造中,東西延伸約200km[3]，找礦前景可觀。

5 找礦標志

(1)地表露頭標志：礦體中含鐵硫化物氧化后呈黃褐色、紅褐色，形成明顯的紅化帶，指示了鐵礦化存在。

(2)圍巖蝕變標志：本區(qū)與鐵礦化關系密切的近礦圍巖蝕變?yōu)楣杌⒔佋颇富?/p>

(3)地形標志：礦區(qū)鐵礦脈受構造作用的影響，易風化剝蝕形成相對負地形。

[1]新疆維吾爾自治區(qū)地礦局.新疆維吾爾自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1993.

[2]夏學惠，袁家忠，郗國慶，等.塔里木地臺北緣內(nèi)生磷礦預測及資源遠景評價[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2009，31（3）：129～158.

[3]董連慧，等.新疆庫魯克塔格1.95Ga磁鐵石英巖建造(BIF)發(fā)現(xiàn)及意義[J].新疆地質(zhì)，2012，30（4）：373～375.

[4]袁家忠，等.庫魯克塔格地區(qū)古元古界磁鐵石英巖型鐵礦的發(fā)現(xiàn)及找礦意義[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2010,32（1）：16.

[5]王建業(yè)，包振軍，薛剛.新疆尉犁縣阿克布拉克鐵礦普查報告[R].2009.

收稿：2015-02-03

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.04.017