和靜縣伊開哈仁郭鐵礦床地質特征及成因探討

李 磊

(新疆地質礦產勘查開發(fā)局第六地質大隊 哈密 839000)

0 引言

伊開哈仁郭鐵礦大地構造位置屬塔里木板塊伊犁微板塊之阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷帶，為西天山阿吾拉勒金、銅、鉛、鋅、鐵成礦區(qū)。礦區(qū)地層為大哈拉軍山組火山熔巖、火山碎屑巖及碳酸巖，主礦體位于輝綠玢巖體與下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組灰?guī)r內外接觸帶附近。綜合分析該礦點成因類型為受構造控制的礦漿貫入充填型磁鐵礦點。因此，阿吾拉勒石炭紀裂谷帶是尋找與裂谷火山活動有關的鐵礦床的有利地段。

1 礦區(qū)地質

1.1 地層

礦區(qū)地層為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組，巖性為一套濱海相中基性火山熔巖為主，次為酸性火山熔巖夾少量火山碎屑巖、正常沉積巖的巖石組合，巖石化學類型屬陸內拉斑玄武巖系列及鈣堿性系列。根據(jù)《敦德郭勒幅》1∶5萬區(qū)域地質調查報告，在備戰(zhàn)鐵礦所在的大哈拉軍山組的沉積夾層中采集的大量瓣腮類和孢粉化石證明礦區(qū)的該套火山巖的形成時代為早石炭世。

1.2 構造

1.2.1 褶皺

礦區(qū)位于中天山鞏乃斯復向斜的南翼，褶皺發(fā)育，礦區(qū)內表現(xiàn)為軸向近東西的復向斜。向斜軸部為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第一段，出露于工區(qū)南部，兩翼依次為第二巖性段和第一巖性段，南翼主要為紫紅色礫巖，位于工區(qū)外圍。第一巖性段的北翼主要為安山巖，地層產狀總體北傾，傾角59°～83°，受向斜構造影響，層間小褶皺構造較發(fā)育。

1.2.2 斷裂

礦區(qū)斷裂構造見7條，為壓扭性斷層，其次級小斷裂走向70°～75°，控制礦體生成空間。因殘坡積覆蓋，斷層出露長度較小，多數(shù)地段根據(jù)地貌特征進行推測。

礦體附近殘坡積覆蓋嚴重，未見明顯斷層特征，但根據(jù)礦區(qū)蝕變帶形態(tài)及鉆孔特征推測礦床產于斷裂破碎帶中，受斷裂控制，形成控礦、賦礦構造。

1.3 侵入巖

礦區(qū)巖漿巖出露面積較大，巖性主要為輝綠玢巖及閃長巖脈。脈巖為成礦后期侵入，與成礦關系不大，但對礦體具一定破壞作用。

1.4 變質巖

區(qū)內變質作用較強，區(qū)域變質、動力變質及接觸交代變質作用在礦區(qū)均有表現(xiàn)。分別有：區(qū)域變質作用、動力變質作用、接觸交代變質作用。

1.5 圍巖蝕變

礦體產于輝綠玢巖及大理巖化灰?guī)r中及其接觸帶上，蝕變類型較復雜，礦區(qū)主要蝕變有矽卡巖化、碳酸鹽化、蛇紋巖化、硅化、大理巖化。

2 礦石特征

2.1 礦石結構

該礦床礦石結構類型主要為自形、半自形粒狀變晶結構。磁鐵礦呈-微細粒產出，黃鐵礦呈它形-半自形粒狀，含量1%～20%，粒徑0.06～0.8mm，集合體呈浸染狀或斑塊狀-細脈狀分布于磁鐵礦及矽卡巖礦物顆粒間；個別樣品中磁黃鐵礦含量較高，達到1%～5%，他形-半自形，粒徑0.03～1.2mm，呈浸染狀或細脈狀產出；主要脈石礦物為矽卡巖的造巖礦物，綠簾石、透輝石、硅灰石、方解石、纖閃石、陽起石、白云母等，多呈他形細粒，少量鱗片狀、纖維狀產出。

2.2 礦石構造

礦石主要構造類型為致密塊狀、浸染狀及角礫狀構造。致密塊狀磁鐵礦石中磁鐵礦含量占50%～70%，個別可達80%以上，矽卡巖礦物（透輝石、綠簾石等）顆粒少量，一般均勻分布于磁鐵礦之間。浸染狀磁鐵礦石中磁鐵礦含量較低，一般20%～40%。磁鐵礦呈星點狀集合體分布于矽卡巖礦物顆粒間，根據(jù)磁鐵礦分布均勻程度，又可分為稠密浸染狀（接近塊狀磁鐵礦石）、稀疏浸染狀、條帶浸染狀等。

2.3 礦石類型

按照組成礦石的主要鐵礦物劃分方案，該礦鐵礦石除磁鐵礦外，無其它可利用鐵礦物，因此本礦礦石主要自然類型為單一磁鐵礦石，根據(jù)礦石中有害元素含量本礦石的工業(yè)類型屬需選高硫磁鐵礦石。

由于礦石的氧化程度相對較低，地表露頭僅有極薄一層氧化薄膜，在鉆孔中礦石均無明顯氧化分帶現(xiàn)象，因此本礦礦石未進行氧化礦與原生礦的劃分。

該礦點礦石結構構造與備戰(zhàn)鐵礦基本相同。按礦石結構構造礦石類型可分為致密塊狀磁鐵礦，角礫狀磁鐵礦，細脈狀磁鐵礦。

⑴致密塊狀磁鐵礦：自形-它形粒狀變晶結構，塊狀構造，主要由磁鐵礦組成。粒度0.03～1mm，含量75%～80%，磁鐵礦普遍被磁赤鐵礦替代，L2礦體主要為該類礦石。

⑵角礫狀磁鐵礦：半自形—它形粒狀變晶結構，角礫狀構造。角礫主要為大理巖角礫，呈棱角狀或正方形，一般為1～2cm，磁鐵礦呈膠結物狀膠結大理巖角礫，L3礦體主要為該類礦石。

⑶細脈狀磁鐵礦：半自形—它形粒狀變晶結構，細脈浸染狀構造。細脈由磁鐵礦晶粒聚集而成，脈寬一般1～3cm，多沿大理巖層理面或層間裂隙產出，L1礦體主要為該類礦石，礦石品位較低。

3 礦床成因機制與成礦模式

3.1 成礦大地構造環(huán)境

礦床位于伊犁石炭紀裂谷東端，伊犁裂谷為前震旦紀基底陸殼上發(fā)展起來的裂谷。早石炭世開始急劇拉張，堆積巨厚中基性火山巖（厚1000～4535m）。早石炭世后期沉積的阿克沙克組、也列莫頓組為碳酸鹽巖-復理石建造，反映后期拉張漸緩。晚石炭世初轉入?yún)R聚，沉積東圖津河組陸緣碎屑巖夾碳酸鹽巖、中酸性火山巖建造，伴隨二長花崗巖類巖基生成。早二疊世在中北部鞏乃斯一線生成上疊裂谷，堆積厚達4730m的陸相橄欖玄武巖-橄欖粗安巖-英安巖-流紋巖建造。晚二疊世沉積轉為陸相磨拉石，進入穩(wěn)定陸內盆地發(fā)展階段。伊開哈仁郭鐵礦原始火山沉積鐵礦層生成于拉張階段中基性火山巖中，石炭紀末轉入?yún)R聚階段時，造山期花崗巖改造原始火山沉積鐵礦層，在外接觸帶中富集成礦。

3.2 礦床成因

L1礦體分布于大理巖之中，L2產于大理巖與輝綠玢巖接觸部位（大理巖邊部），L3礦體直接產于輝綠玢巖中，礦體全部裸露于地表，與圍巖界限清楚，礦體走向與次級斷裂走向一致，嚴格受小斷裂控制。

礦體以塊狀磁鐵礦為主，次為角礫狀磁鐵礦或細脈狀磁鐵礦，均為同一成因形成，即含礦熔漿直接充填貫入裂隙充填成礦，厚大者形成塊狀磁鐵礦，小者膠結大理巖角礫或沿大理巖呈細脈狀貫入，形成角礫狀、細脈狀磁鐵礦。

綜合分析該礦點成因類型為受構造控制的礦漿貫入充填型磁鐵礦點，與備戰(zhàn)鐵礦的火山管道貫入類型相似。

3.3 成礦模式

在地殼伸展作用下，形成石炭紀裂谷，導致海底火山噴發(fā)，形成大量火山-潛火山巖及成礦物質。綜合分析該礦點成因類型為受構造控制的礦漿貫入充填型磁鐵礦點，與備戰(zhàn)鐵礦的火山管道貫入類型相似。

4 找礦標志

4.1 阿吾拉勒石炭紀裂谷帶

伊開哈仁郭鐵礦產出的大地構造環(huán)境為阿吾拉勒石炭紀裂谷。在該裂谷帶內還有智博鐵礦、查崗諾爾鐵礦、式可布臺鐵礦等構成裂谷帶內的鐵礦床成礦系列。因此，阿吾拉勒石炭紀裂谷帶是尋找與裂谷火山活動有關的鐵礦床的有利地段。

4.2 高磁異常

伊開哈仁郭鐵礦的主要礦石礦物磁鐵礦和磁黃鐵礦均具有強磁性。地面磁測發(fā)現(xiàn)的大于3000nT的高磁異常是發(fā)現(xiàn)和圈定該類型磁鐵礦體的重要找礦標志。其中大于9000nT的高磁異常與礦體地表分布邊界基本一致?？梢岳么女惓５男螒B(tài)判斷礦體傾向及預測隱伏礦體，效果極好。

4.3 火山機構

伊開哈仁郭鐵礦的產出部位為火山活動帶的洼地，距離火山機構較近，但不在火山機構內部，尋找距離火山機構較近的火山洼地是尋找同類型礦床的找礦方向。

4.4 磁鐵礦露頭及轉石

磁鐵礦抗風化能力較強，地表露頭易于識別，其轉石在礦體所在水系中能保存完好是找礦最直接的標志之一。

5 結論

伊開哈仁郭鐵礦大地構造位置屬塔里木板塊伊犁微板塊之阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷帶，為西天山阿吾拉勒金、銅、鉛、鋅、鐵成礦區(qū)，地層分區(qū)屬北疆地層區(qū)，南準噶爾-北天山地區(qū)分區(qū)，伊連哈比爾尕地層小區(qū)，礦產十分豐富，由東向西依次有著名的莫托薩拉鐵錳礦、備戰(zhàn)鐵礦、查崗諾爾鐵礦、勝利銅礦等一系列礦產。礦區(qū)地層為大哈拉軍山組火山熔巖、火山碎屑巖及碳酸巖，主礦體位于輝綠玢巖體與下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組灰?guī)r內外接觸帶附近。

主要礦石類型為致密塊狀磁鐵礦石、角礫狀磁鐵礦石、浸染狀磁鐵礦石。該礦床主要有用金屬礦物為磁鐵礦，主要伴生金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦。脈石礦物常見的有透輝石、綠簾石等，并含少量陽起石、方解石等。礦石結構類型主要為自形、半自形粒狀變晶結構。礦石主要構造類型為致密塊狀、浸染狀及角礫狀構造等類型。

綜合分析該礦點成因類型為受構造控制的礦漿貫入充填型磁鐵礦點。