新疆新源縣確鹿特鐵礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志

楊航 龔光林 吳定金 許楊 曹景良

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局湖南地質(zhì)勘查院 長(zhǎng)沙 410000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

確鹿特礦區(qū)位于西天山那拉提Cu-Ni-Au-Fe-白云母-玉石礦帶。該礦帶是準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊與塔里木-華北板塊的縫合帶。那拉提南、北緣斷裂是礦帶的主要構(gòu)造，其次級(jí)斷裂遍布整個(gè)礦帶，帶內(nèi)巖漿巖非常發(fā)育。礦產(chǎn)以金、銅、鐵為主，發(fā)現(xiàn)有卡特巴阿蘇超大型鐵銅礦床，以及一些小型鐵、銅礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露地層有第四系全新統(tǒng)；下石炭統(tǒng)阿克沙克組、大哈拉軍山組和上志留統(tǒng)巴音布魯克組。其中，阿克沙克組與鐵礦關(guān)系密切。阿克沙克組為一套典型濱-淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖建造。

礦區(qū)地層大致為向北北西傾的一單斜，傾角較陡，多為60°～90°。礦區(qū)最主要的斷裂為F1，其他斷層還有 F2、F3、F4、F5等。斷裂 F1，即那拉提北緣深大斷裂，在區(qū)域上是準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊與那拉提縫合帶的界線。與那拉提南緣斷裂一起控制著那拉提構(gòu)造巖漿帶的分布。出露于礦區(qū)北部，為一逆斷層，總體北東東向展布，貫穿全區(qū)，南傾，傾角70°～80°。主要活動(dòng)年代為華力西早期-晚期。在斷裂上或附近可見(jiàn)大量輝綠巖、輝長(zhǎng)巖呈脈狀或帶狀產(chǎn)出。與鐵礦成因關(guān)系密切的中細(xì)?；◢弾r多分布于斷裂兩側(cè)。斷層F5位于科克薩依鐵礦區(qū)，為一條張性斷裂，直接控制著科克薩依鐵礦的產(chǎn)出。

礦區(qū)侵入巖非常發(fā)育，侵入時(shí)代為華力西早期至晚期。出露面積較大的有華力西中期第一侵入次二長(zhǎng)花崗巖和晚期第二侵入次細(xì)粒閃長(zhǎng)巖、第三侵入次中細(xì)?；◢弾r。其中，中細(xì)?；◢弾r和鐵礦關(guān)系密切。中細(xì)?；◢弾r出露于斷裂F1兩側(cè)，出露較多，與鐵礦成因關(guān)系密切。大多呈巖脈、巖珠、巖枝產(chǎn)出。巖性特征：淺白色，中-細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。成分：更長(zhǎng)石，含量35%～55%，半自形板狀，粒度0.3～1mm×0.5～2.5mm；鉀長(zhǎng)石，含量10%～20%，半自形板狀，粒度 0.3～1mm×0.5～2.5mm；石英，含量27%～28%，它形粒狀，粒度0.3mm～1.5mm；黑云母，含量5%～10%，粒度0.1～1mm×0.2～1mm。部分可見(jiàn)磁鐵礦、榍石等副礦物。蝕變：黑云母絕大部分已蝕變?yōu)榫G泥石，更長(zhǎng)石可見(jiàn)絹云母化，鉀長(zhǎng)石可見(jiàn)高嶺土化。

3 礦床地質(zhì)

3.1 科克薩依鐵礦（Fe1）

3.1.1 礦體特征

礦體位于西礦區(qū)科克薩依。嚴(yán)格受斷裂F5控制，呈透鏡狀、脈狀分布于00線～16線之間，出露長(zhǎng)220m。近東西走向，往北陡傾，傾角85°～87°。延深97-240m。平均厚度14.59 m，平均品位TFe 61.44%、mFe34.70%。走向延伸較短，傾向延伸較深，可見(jiàn)分支復(fù)合、膨脹收縮現(xiàn)象。頂板為凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、粉晶灰?guī)r、二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖，底板為凝灰質(zhì)細(xì)砂巖。

3.1.2 礦石特征

礦石呈黑色、鋼灰色。地表礦石表面多呈褐紅色。比重大，3.89g/cm3～5.03g/cm3，平均 4.61g/cm3，手感沉，具強(qiáng)磁性。半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。金屬礦物為磁鐵礦和赤鐵礦。磁鐵礦：含量35%～65%，半自形-自形粒狀集合體，粒度0.1mm～0.5mm。赤鐵礦：含量25%～60%，葉片狀，粒度0.01～0.03 mm×0.03～0.15mm。赤鐵礦多沿磁鐵礦邊緣和裂隙充填交代，呈不規(guī)則狀集合體和環(huán)帶狀，兩者緊密共生。非金屬礦物主要為石英，含量2%～8%，它形粒狀，粒度0.05mm～0.02 mm，呈細(xì)脈狀縱橫交錯(cuò)穿插磁鐵礦；少量綠泥石，片狀，粒度0.01～0.2mm×0.4～0.5mm，分布于石英細(xì)脈中。

礦石主要化學(xué)成分：TFe 61.44%、mFe34.70%、S 0.123%、P0.0091%、SiO26.16%、CaO1.74%、MgO0.46%、Al2O31.74%。為單一的鐵礦石，無(wú)共（伴）生有用組分，有害含量極低。礦石自然類(lèi)型為致密塊狀石英型赤磁鐵礦石，工業(yè)類(lèi)型為低硫低磷弱酸性煉鋼平爐優(yōu)質(zhì)富鐵礦石。

3.2 貝勒庫(kù)特鐵礦（Fe2）

3.2.1 礦體特征

礦體位于東礦區(qū)貝勒庫(kù)特薩依。產(chǎn)于中細(xì)?；◢弾r與大理巖的接觸帶。頂板為大理巖、陽(yáng)起石矽卡巖，底板為中細(xì)?；◢弾r、陽(yáng)起石矽卡巖。呈透鏡狀、囊狀分布于283線～299線之間，出露長(zhǎng)約270m，西薄東厚。走向北東東，整體340°。287線和291線傾向北北西，產(chǎn)狀較陡，76°～86°。295線淺部?jī)A向南南東，傾角78°，延伸90m后則向北北西倒轉(zhuǎn)，產(chǎn)狀近乎平臥?？刂蒲由?40m～215m，深部尚有延伸，且有變厚的趨勢(shì)。礦體平均厚度15.21m，平均品位TFe 45.90%、mFe35.12%。

3.2.2 礦石特征

礦石呈灰黑色、鋼灰色，比重較大，3.15g/cm3～4.40g/cm3，平均3.96g/cm3，具強(qiáng)磁性。半自形粒狀結(jié)構(gòu)，細(xì)-網(wǎng)脈浸染狀、稀疏-稠密浸染狀、致密塊狀構(gòu)造。金屬礦物：主要為磁鐵礦，含量20%～75%，半自形粒狀，粒度0.05mm～0.5mm，呈細(xì)-網(wǎng)脈浸染狀、稀疏-稠密浸染狀分布于礦石中；少量赤鐵礦，含量3%～5%，葉板狀，粒度0.01mm～0.03mm×0.1mm～0.2mm，赤鐵礦沿磁鐵礦邊緣交代；少量黃鐵礦，含量少于1%，半自形-自形粒狀，粒度0.05mm～0.5mm，呈星點(diǎn)狀分布于磁鐵礦之間，交代磁鐵礦；偶見(jiàn)黃銅礦，含量少于1%，它形粒狀，粒度0.01mm～0.05mm，呈星點(diǎn)狀分布于黃鐵礦之間。非金屬礦物：主要為陽(yáng)起石、石英和方解石。陽(yáng)起石：含量20%～50%，纖維柱狀，粒度0.3mm～0.5mm×1～1.5mm；石英：含量5%～20%，它形粒狀，粒度0.05mm～0.3mm；方解石：含量5%～20%，半自形粒狀，粒度0.05mm～0.1mm；少量綠泥石和綠簾石，含量1%～2%，鱗片狀，粒度0.1mm～0.2mm。

礦石主要化學(xué)成分：TFe 45.90%、mFe35.12%、S0.084%、P0.028%、SiO2 33.05%、CaO15.15% 、MgO5.24%。為單一的鐵礦石，無(wú)共（伴）生有用組分，有害含量較低。礦石自然類(lèi)型為矽卡巖型磁鐵礦石。ω（mFe）/ω（TFe）=76.51%＜85%，工業(yè)類(lèi)型為需選弱磁性鐵礦石。

3.3 成因與成礦模式

貝勒庫(kù)特鐵礦為典型的矽卡巖型鐵礦床，成礦巖漿巖即圍巖中細(xì)?；◢弾r。區(qū)域上，除中細(xì)?；◢弾r外，其他巖漿巖和灰?guī)r接觸不形成矽卡巖型鐵礦床，甚至不形成矽卡巖?？瓶怂_依鐵礦為巖漿期后熱液充填型富鐵礦床，推測(cè)成礦物質(zhì)也來(lái)自中細(xì)?；◢弾r漿期后熱液。

此兩鐵礦床地質(zhì)特征、成因截然不同，卻關(guān)系密切，屬同一成礦系列。華力西晚期第三次侵入的花崗巖漿富含鐵質(zhì)。當(dāng)花崗巖漿侵入就位時(shí)，通過(guò)兩種不同的方式成礦，如圖1。

圖1 確鹿特鐵礦成礦模式圖1-阿克沙克組第五段大理巖；2-阿克沙克組第四段凝灰質(zhì)細(xì)砂巖；3-華里西晚期第三侵入次中細(xì)粒花崗巖；4-斷層及編號(hào)；5-鐵礦體及編號(hào)

第一種方式：當(dāng)花崗巖漿侵入就位時(shí)的圍巖為灰?guī)r時(shí)，即和灰?guī)r發(fā)生接觸交代作用形成陽(yáng)起石矽卡巖，巖漿期后熱液中的鐵質(zhì)便在矽卡巖中析出沉淀形成矽卡巖型鐵礦床，如貝勒庫(kù)特鐵礦。

第二種方式：當(dāng)花崗巖漿侵入就位時(shí)的圍巖為凝灰質(zhì)細(xì)砂巖時(shí)，不會(huì)發(fā)生接觸交代作用形成矽卡巖，而富含鐵質(zhì)的巖漿期后熱液便沿凝灰質(zhì)細(xì)砂巖中的斷裂向上運(yùn)移，當(dāng)運(yùn)移至拉張合適部位時(shí)，溫度壓強(qiáng)迅速下降，鐵質(zhì)析出沉淀，形成嚴(yán)格受斷裂控制的富鐵礦床，如科克薩依鐵礦。

4 找礦標(biāo)志

4.1 熱液充填型富赤磁鐵礦床找礦標(biāo)志

（1）礦石主要金屬礦物為磁鐵礦和赤鐵礦，且前者含量較高，一般磁性鐵品位為30%～35%。具有較強(qiáng)磁性。礦床能形成較強(qiáng)磁異常，強(qiáng)度一般為2500nT～5500nT，是重要的找礦標(biāo)志。

（2）深部有隱伏中細(xì)?；◢弾r體的張性斷裂是有利地段，是較有用的找礦標(biāo)志。隱伏中細(xì)?；◢弾r體可通過(guò)磁法推斷。

（3）致密塊狀富赤磁鐵礦轉(zhuǎn)石也是重要的找礦標(biāo)志，在科克薩依鐵礦東坡及溝里能見(jiàn)到較多該類(lèi)型礦石轉(zhuǎn)石。

4.2 矽卡巖型磁鐵礦床找礦標(biāo)志

（1）礦石金屬礦物絕大部分為磁鐵礦，一般磁性鐵品位為35%，具強(qiáng)磁性。礦體能形成較強(qiáng)磁異常，強(qiáng)度一般為3000nT～6000nT，是重要的找礦標(biāo)志。

（2）有利的大理巖和中細(xì)粒花崗巖的接觸帶，特別是大理巖向中細(xì)?；◢弾r體里“凸”的接觸帶，是尋找矽卡巖型磁鐵礦體的有利部位，是重要的找礦標(biāo)志。如貝勒庫(kù)特鐵礦295線地表和深部都是此類(lèi)接觸帶，都形成了厚度較大，品位較高的磁鐵礦體。

（3）規(guī)模較小的中細(xì)粒花崗巖小巖脈、小巖枝、小巖珠較有利于形成矽卡巖型磁鐵礦床，是較好的找礦標(biāo)志。

（4）矽卡巖型磁鐵礦轉(zhuǎn)石也是重要的找礦標(biāo)志。在貝勒庫(kù)特鐵礦東坡和西坡都能見(jiàn)到較多該類(lèi)型礦石轉(zhuǎn)石。

5 結(jié)論

（1）科克薩依鐵礦為嚴(yán)格受斷裂控制的巖漿期后熱液充填型富鐵礦床，平均全鐵品位高達(dá)61.44%，是國(guó)內(nèi)少有的富鐵礦床，礦石工業(yè)類(lèi)型為低硫低磷弱酸性煉鋼平爐優(yōu)質(zhì)富鐵礦石。貝勒庫(kù)特鐵礦為典型的矽卡巖型鐵礦床。兩鐵礦床地質(zhì)特征、成因截然不同，卻關(guān)系密切，屬同一成礦系列，成礦物質(zhì)都來(lái)源于華力西晚期第三侵入次中細(xì)?；◢弾r巖漿期后熱液。

（2）確鹿特礦區(qū)兩種類(lèi)型鐵礦床找礦標(biāo)志明顯，通過(guò)找礦標(biāo)志能更有效、快速發(fā)現(xiàn)。