新疆哈密市白水井鐵礦礦床成因及遠(yuǎn)景分析

郭勇明，王 偉，姜 曉，劉 勇

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，新疆哈密839000）

新疆哈密市白水井鐵礦礦床成因及遠(yuǎn)景分析

郭勇明*，王 偉，姜 曉，劉 勇

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，新疆哈密839000）

新疆哈密市白水井鐵礦為中天山地塊之明水晚古生代凹陷區(qū)[1]，星星峽—明水復(fù)背斜南翼與北山褶皺南帶的馬蓮井—公婆泉復(fù)向斜北翼交接處，具尋找大型礦床潛力，通過對(duì)礦床地質(zhì)特征和成礦背景的總結(jié)，初步確定該礦床為淺海相火山—碎屑巖沉積—鐵礦沉積，經(jīng)變質(zhì)形成的沉積變質(zhì)型鐵礦，即淺海相火山—沉積變質(zhì)型鐵礦。

白水井；晚古生代凹陷；沉積變質(zhì)型鐵礦

白水井鐵礦位于哈密市東北方向200km處，系甘肅祁連山地質(zhì)隊(duì)于20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)的一個(gè)具有大型成礦遠(yuǎn)景的淺海相火山—沉積變質(zhì)型鐵礦[2]。通過本次詳查對(duì)礦區(qū)主礦體系統(tǒng)工程控制，探求了一定資源儲(chǔ)量，取得了較好的找礦成果。本文在此基礎(chǔ)上分析了該礦床的成因類型，并對(duì)其成礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

白水井鐵礦（M43）位于中天山地塊的星星峽—明水復(fù)背斜南翼與馬蓮井—公婆泉復(fù)向斜北翼交接處，雙井子背斜南翼下石炭統(tǒng)紅柳園組地層中。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造以雙井子背斜為主，斷裂構(gòu)造以平頂山—坡子泉走向逆斷層為主，同時(shí)次級(jí)斷裂、褶皺構(gòu)造較發(fā)育。本區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的礦種主要有鐵、金、銅、鎳等。區(qū)域東北部成型礦床有白山泉大型鐵礦、雙井子鐵礦等，沿平頂山—坡子泉走向逆斷層成礦帶，相繼發(fā)現(xiàn)了平頂山鐵礦、白水井鐵礦、哈密市金礦、坡子泉東鐵礦等[3]，為該成礦帶的重新定位提供了佐證，也拓寬了該成礦帶的找礦前景。白水井一帶區(qū)域地質(zhì)圖如圖1所示。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層，有薊縣系卡瓦布拉克群（JxKw）、下石炭統(tǒng)紅柳園組第一亞組（C1h1）及第四系沖-洪積物（Qpalh）。薊縣系卡瓦布拉克群分布于礦區(qū)南部，主要為一套厚層夾薄層狀大理巖，巖相變化不大，厚度比較穩(wěn)定，因逆斷層而覆于下石炭統(tǒng)紅柳園組之上。下石炭統(tǒng)紅柳園組第一亞組分布整個(gè)礦區(qū)，根據(jù)其巖性組合特征與沉積順序，將該亞組進(jìn)一步劃分為5個(gè)巖性段。第四系沖—洪積物（Qpalh）分布于礦區(qū)東部和西部現(xiàn)代沖溝中。白水井鐵礦地質(zhì)圖如圖2所示。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于星星峽—明水復(fù)背斜南翼的次一級(jí)褶皺構(gòu)造—雙井子背斜南翼，為單斜構(gòu)造，由下石炭統(tǒng)紅柳園組第一亞組(C1h1)組成，地層產(chǎn)狀190°～220°∠50°～75°。

平頂山—坡子泉區(qū)域性走向逆斷層（斷層F1）橫貫全區(qū)，把震旦統(tǒng)(Z21)和紅柳園組第一亞組（C1h1）地層分開。除此以外，次一級(jí)平推逆斷層發(fā)育，分別為F2、F3、F4、F5、F6。這些次一級(jí)斷裂呈近南北向平行排列，為成礦后期的產(chǎn)物，對(duì)礦體具有一定的破壞作用。沿次一級(jí)斷裂有閃長(zhǎng)巖脈、輝綠巖脈的侵入。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，約占測(cè)區(qū)面積10%左右。主要為華力西中期第二侵入次斜長(zhǎng)花崗斑巖（γοπ42b）、花崗斑巖（γπ43），此外為一些脈巖。

3 礦體特征

白水井鐵礦產(chǎn)于柳園組第一亞組（C1h1）凝灰?guī)r中。礦體呈透鏡狀、似層狀、扁豆?fàn)?，具一定層位，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，走向近東西，傾向南，局部受構(gòu)造影響，發(fā)生扭轉(zhuǎn)錯(cuò)動(dòng)，使礦體與地層不協(xié)調(diào)。礦區(qū)共圈出鐵礦體8個(gè)，其中地表礦體6個(gè)，編號(hào)為Fe1-Fe6；隱伏礦體2個(gè)，編號(hào)為Fe7-Fe8。礦體地表東西斷續(xù)長(zhǎng)380余米，視厚度6～60.70m，厚度變化復(fù)雜。礦體南傾，地表傾角較緩，深部?jī)A角較陡，其變化受斷裂構(gòu)造控制。礦體頂?shù)装寰鶠槲g變含鐵凝灰?guī)r，且界線清晰。白水井鐵礦6號(hào)勘探線剖面圖如圖3所示。

圖1 白水井一帶區(qū)域地質(zhì)圖（據(jù)1∶20萬(wàn)東疆區(qū)域地質(zhì)圖改編）

Fe1磁鐵礦體為礦區(qū)主礦體，地表長(zhǎng)330m，最大斜深180m。礦體厚1.53～32.27m，平均厚12.30m，厚度變化系數(shù)0.77%，厚度變化中等。礦體呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出。傾向168°～198°，傾角40°～50°。礦體的頂?shù)装寰鶠槲g變凝灰?guī)r，見閃長(zhǎng)玢巖脈、輝綠巖脈、花崗巖脈穿插。由于成礦后斷層及脈巖對(duì)礦體的破壞，將該礦體分成4個(gè)塊段，特別是中部的礦體，被F4、F5破壞較大，并且礦石的品位有所降低。

4 礦石特征

4.1 礦石類型及礦物組合

礦石類型單一，均為磁鐵貧礦，地表因氧化，部分被赤鐵礦、褐鐵礦代替。礦石礦物成分見表1。

表1 礦石物質(zhì)成分一覽表

4.2 礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以他形—半自形顯微粒狀結(jié)構(gòu)為主,其次為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、微粒狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造以稠密浸染狀、微層狀構(gòu)造為主，塊狀次之，另見有角礫狀構(gòu)造。

5 礦床成因類型

5.1 成礦條件

5.1.1 地層條件

白水井鐵礦產(chǎn)于下石炭統(tǒng)紅柳園組第一凝灰?guī)r，具輕微變質(zhì)，其含礦層位固定。與礦化伴生的圍巖蝕變有綠片巖化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、磁鐵礦化等，接觸帶附近的火山巖、火山碎屑巖可見角巖化。

5.1.2 火山活動(dòng)的控礦作用

與白水井鐵礦礦床成因關(guān)系密切的為一套酸性火山碎屑巖，認(rèn)為鐵質(zhì)來(lái)源于火山物質(zhì)在沉積過程中的富集。

5.2 礦床成因類型

圖2 新疆哈密市白水井鐵礦地質(zhì)圖(據(jù)新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì)，2009)

根據(jù)礦床特征和控礦因素、礦物共生組合特征等綜合分析，白水井鐵礦的形成系淺海相火山—碎屑巖沉積—鐵礦沉積，經(jīng)變質(zhì)形成的沉積變質(zhì)型鐵礦，即淺海相火山—沉積變質(zhì)型鐵礦。

6 礦床遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)

白水井鐵礦位處中天山多金屬成礦帶次一級(jí)平頂山—坡子泉鐵、金成礦帶中部，在該成礦帶上分布有平頂山鐵礦、白山泉大型鐵礦、雙井子鐵礦、哈密市金礦、坡子泉東鐵礦等多個(gè)金屬礦床，且有斷續(xù)的鐵帽出現(xiàn)，均分布于下石炭統(tǒng)紅柳園組地層中。鐵礦體均呈透鏡狀，礦體具有尖滅再現(xiàn)的特征。在區(qū)域上由鐵礦體引起的磁異常多呈斷續(xù)獨(dú)立的弧島狀分布,均由磁鐵礦體引起。

根據(jù)目前工程控制情況，白水井鐵礦已接近中型規(guī)模，3號(hào)勘探線以西和8號(hào)勘探線以東礦體尚未控制，礦體向東、西在走向上仍有延伸；通過已施工鉆孔成果來(lái)看，F(xiàn)e7號(hào)隱伏礦體在傾向和走向上也有較大延伸；磁異常征也說(shuō)明，各礦體在傾向、走向上延伸較大。

綜上所述，根據(jù)該區(qū)地質(zhì)、構(gòu)造條件及已有礦產(chǎn)特征，該區(qū)是尋找淺海相火山—沉積變質(zhì)型鐵礦的潛力較大及有利遠(yuǎn)景區(qū)。

[1]新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì).哈密地區(qū)板塊構(gòu)造劃分[R].2004.

[2]王偉，郭勇明，姜曉，等.新疆哈密市白水井鐵礦詳查報(bào)告[R].2009.

[3]新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì).東疆1∶20萬(wàn)區(qū)測(cè)資料[R].2003.

P618.31

A

1004-5716(2015)03-0168-04

2014-03-24

2015-01-13

郭勇明（1983-），男（漢族），江西贛州人，工程師，現(xiàn)從事區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查及礦產(chǎn)普查工作。