新疆西天山大型鐵礦床石炭紀(jì)控礦火山機(jī)構(gòu)及成礦模式*

申萍 潘鴻迪 李昌昊 馮浩軒 武陽 石福品 郭新成 李文廣

1.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實驗室，北京 1000292.中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 1000493.長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，西安 7100544.新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊，庫爾勒 8410005.新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊，昌吉 831100

許多金屬礦床的形成與火山活動及火山機(jī)構(gòu)關(guān)系密切，諸如，淺成低溫?zé)嵋盒偷V床、火山成因塊狀硫化物(VMS)型礦床、多金屬脈狀礦床及賦存于火山巖中的鐵礦床等(Elston,1994;Rytuba,1994;Stixetal.,2003;Muelleretal.,2009;Zhangetal.,2014;Fouquetetal.,2018)。這是由于火山活動能夠為礦床形成提供充足的物源，而高滲透性的火山機(jī)構(gòu)及其斷裂系能夠為成礦流體的遷移和礦質(zhì)沉淀提供有利的空間，是礦床形成的關(guān)鍵控制因素和礦體的主要賦礦部位。因此，查明礦區(qū)火山活動及火山機(jī)構(gòu)，對確立礦床成因、構(gòu)建成礦模式及開展成礦預(yù)測(尤其是深部找礦)等均具有重要意義。

新疆西天山是中亞成礦域重要的鐵-銅-金成礦省(圖1)，發(fā)育式可布臺、查崗諾爾和備戰(zhàn)等大型鐵礦床(陳毓川等，2008；馮金星等，2010；董連慧等，2011；張作衡等，2012；Jiangetal.,2014;Zhangetal.,2014)、阿希、京西-伊爾曼德等大型金礦床(Zhengetal.,2020)以及喇嘛蘇-賽博等大型銅礦床(王核，2002；申萍和潘鴻迪，2020)。2004年以來，新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局在西天山東部的阿吾拉勒山相繼重啟了查崗諾爾和備戰(zhàn)等鐵礦床的勘查工作，并于2006年和2010年分別發(fā)現(xiàn)了智博和敦德兩個大型鐵礦床，累計探獲鐵礦石資源量11.7億噸，預(yù)測鐵礦石資源量17.28億噸(董連慧等，2011)，智博和敦德與原先已經(jīng)查明的鐵礦床共同構(gòu)成了阿吾拉勒成礦帶(圖1)，該成礦帶的鐵礦床具有規(guī)模大、發(fā)育富鐵礦石(FeOT>50%)及礦體賦存于火山巖中等特點(diǎn)，我國學(xué)者將其稱之為海相火山巖型鐵礦床(馮金星等，2010；董連慧等，2011；張作衡等，2012;Zhangetal.,2014)。目前，阿吾拉勒成礦帶已經(jīng)成為中國十大重要金屬礦產(chǎn)資源接替基地之一(董連慧等，2011)，備受中外學(xué)者矚目。

圖1 新疆西天山地質(zhì)礦產(chǎn)分布圖(據(jù)Gao et al.,2009;董連慧等，2010;Zhang et al.,2015)Fig.1 Geological map of the Western Tianshan,showing the distribution of iron,gold,and copper deposits and the location of the Awulale iron metallogenic belt (after Gao et al.,2009;Dong et al.,2010;Zhang et al.,2015)

阿吾拉勒成礦帶作為一個新發(fā)現(xiàn)的大型鐵礦基地，近年來，在成礦構(gòu)造背景、區(qū)域成礦規(guī)律和成礦模式、礦床地質(zhì)特征及成因等方面的研究取得了一系列成果(陳毓川等，2008；馮金星等，2010；董連慧等，2011；李鳳鳴等，2011；汪幫耀等，2011；Zhangetal.,2012，2014；洪為，2012；李厚民等，2012；孫吉明等，2012；王志華等,2012，2018；張作衡等 2012；韓瓊等，2013；張喜，2013；Duanetal.,2014，2018；Jiangetal.,2014；蔣宗勝，2014；張招崇等，2014，2016；楊富全等，2016；張博，2016)。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為鐵礦床的形成與火山活動關(guān)系密切，其分布受火山活動中心控制(陳毓川等，2008；董連慧等，2011；李鳳鳴等，2011；張作衡，2012；張喜，2013；蔣宗勝，2014)，近火山口的礦床為噴溢充填熱液交代鐵礦，遠(yuǎn)火山口的礦床為火山沉積鐵礦等(陳毓川等，2008)，并提出了多種成礦模式，比如：裂谷火山巖型富鐵礦的成礦模式，即早期火山作用形成礦源層或鐵礦體，隨后經(jīng)歷了熱液交代富集成礦(董連慧等，2011)；疊加成礦模式，即早期為富鐵流體(熔體)充填-交代成礦作用，晚期為熱液交代富集成礦作用(張作衡等，2012；Jiangetal.,2014;蔣宗勝，2014；張博，2016)；熱液成礦模式(洪為等，2012；Duanetal.,2014)等等。

阿吾拉勒成礦帶東段斷裂構(gòu)造，尤其是環(huán)狀和放射狀斷裂發(fā)育，表明該地區(qū)存在一系列的火山機(jī)構(gòu)(陳毓川等，2008；王志華等，2012)，以一個面積為314km2的區(qū)域艾肯達(dá)坂破火山口為代表。就該成礦帶東段發(fā)育的查崗諾爾、智博、敦德、備戰(zhàn)等大型鐵礦床而言(圖2)，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為査崗諾爾鐵礦和智博鐵礦均受艾肯達(dá)坂破火山口控制，其中査崗諾爾鐵礦位于艾肯達(dá)坂破火山口西北部，而智博鐵礦位于艾肯達(dá)坂破火山口中部(李鳳鳴等，2011；張作衡等，2012；張喜，2013；蔣宗勝，2014；荊德龍，2016)；也有學(xué)者提出敦德鐵礦也位于該破火山口的東南緣(馮金星等，2010；汪幫耀等，2011)，備戰(zhàn)鐵礦的形成與該破火山口在空間上是否存在聯(lián)系，目前還不能確定(汪幫耀等，2011；韓瓊等，2013)；一些學(xué)者也提出敦德和備戰(zhàn)礦床形成受火山機(jī)構(gòu)控制的認(rèn)識(荊德龍，2016；張博，2016；丁海波等，2017)。然而，目前，這些礦床范圍內(nèi)具體的火山機(jī)構(gòu)尚未確立，礦床與火山機(jī)構(gòu)具體關(guān)系沒有查明，相應(yīng)地，成礦模式也有待深入研究；此外，阿吾拉勒成礦帶中僅有敦德礦床發(fā)育Fe-Zn-An元素組合，而其它礦床為單一的Fe元素，其原因一直不清楚。

圖2 阿吾拉勒成礦帶東段地質(zhì)簡圖(據(jù)馮金星等，2010；張喜，2013)Fig.2 Geological map of the the eastern Awulale metallogenic belt (after Feng et al.,2010;Zhang,2013)

本文基于課題組的工作，結(jié)合前人的研究成果，初步確定阿吾拉勒成礦帶東段的查崗諾爾、智博、敦德和備戰(zhàn)等鐵礦床均發(fā)育獨(dú)立的與成礦有關(guān)的小規(guī)模火山機(jī)構(gòu)，成礦作用以熱液成礦作用為主，火山機(jī)構(gòu)與鐵礦床之間具有時空及成因聯(lián)系，并將鐵礦床分為火山通道型鐵多金屬礦床和火山邊緣型鐵礦床兩個亞類，建立了火山通道相熱液富集鐵多金屬成礦模式和火山邊緣相沉積-熱液富集鐵成礦模式，該研究旨在為阿吾拉勒成礦帶鐵礦床深部找礦勘探取得突破提供理論支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

阿吾拉勒成礦帶地處伊犁地塊東緣(圖1)，屬伊犁-中天山板塊北緣活動大陸邊緣帶(Gaoetal.,1998,2009)。前寒武紀(jì)結(jié)晶基底僅在阿吾拉勒成礦帶局部地區(qū)出露(Gaoetal.,1998,2009;Qianetal.,2009)；志留系和泥盆系位于該成礦帶的南、北邊緣，巖性主要為礫巖、砂巖、泥巖、灰?guī)r、凝灰?guī)r和熔巖等；石炭系是該成礦帶內(nèi)出露的主要地層，包括下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組和上石炭統(tǒng)伊什基里克組(圖2)，其中，大哈拉軍山組分布最為廣泛，主要為一套海相火山噴發(fā)-沉積碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，從下到上該組又分為三個亞組：第一亞組為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山巖；第二亞組為流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、晶屑巖屑凝灰?guī)r；第三亞組為安山質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r夾安山巖。阿吾拉勒成礦帶中發(fā)育的海相火山巖型鐵礦床主要賦存于第三亞組中，比如查崗諾爾、智博、備戰(zhàn)和敦德等鐵礦床(郭新成等，2009；馮金星等，2010；田敬佺等，2015)。伊什基里克組主要為一套海陸交互相的類復(fù)理式建造，以火山角礫巖、凝灰?guī)r、玄武巖、英安巖和流紋巖為主，局部夾灰?guī)r，阿吾拉勒成礦帶中發(fā)育的火山沉積型鐵礦床賦存其中，比如式克布臺鐵礦床(蔣宗勝，2014；田敬佺等，2015;Yangetal.,2019)。二疊系、三疊系和侏羅系僅在成礦帶的局部地區(qū)出露，主要為礫巖、砂巖、泥巖和頁巖等沉積巖(馮金星等，2010)。

阿吾拉勒成礦帶斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，包括區(qū)域性邊界深大斷裂及其次級斷裂(圖1、圖2)，前者包括中天山北緣斷裂、尼古拉耶夫-那拉提山北坡斷裂、中天山南緣斷裂和塔里木北緣斷裂等，后者包括尼勒克和鞏乃斯等斷裂，主要為一組近于平行的高角度逆沖斷裂，控制著成礦帶的金屬成礦事件(馮金星等，2010)。該成礦帶東段褶皺構(gòu)造較發(fā)育，主要是存在于尼勒克斷裂和查崗諾爾-敦德開勒迪達(dá)坂斷裂之間的大型向斜構(gòu)造，由大哈拉軍山組組成(馮金星等，2010)。

阿吾拉勒成礦帶侵入巖廣泛分布，侵入時代以二疊紀(jì)為主，有少量石炭紀(jì)，以花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖和閃長巖為主。此外，二疊紀(jì)脈巖十分發(fā)育，主要為輝綠巖、閃長玢巖、石英閃長玢巖等(蔣宗勝，2014)。

1.2 礦床地質(zhì)特征

前人對阿吾拉勒成礦帶東部的查崗諾爾、智博、備戰(zhàn)和敦德等大型鐵礦床進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，我們將前人成果總結(jié)在表1中，并將礦區(qū)地層、構(gòu)造及礦體分布特征等作簡要介紹。

查崗諾爾礦區(qū)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組和上石炭統(tǒng)伊什基里克組(圖3)，大哈拉軍山組第二和第三亞組，其中，第二亞組的底部為安山質(zhì)凝灰?guī)r，發(fā)育稀疏浸染狀的鐵礦化，中部為層狀安山質(zhì)凝灰?guī)r，上部為大理巖夾凝灰?guī)r；第三亞組下部以凝灰?guī)r夾安山巖和大理巖為主，礦區(qū)80%的工業(yè)鐵礦體賦存于地層內(nèi)，上部則以安山質(zhì)凝灰?guī)r及安山質(zhì)凝灰角礫巖為主，局部見有集塊巖(田敬佺，2008(1)田敬佺.2008.新疆西天山查崗諾爾-備戰(zhàn)一帶銅鐵礦資源評價報告.烏魯木齊:新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院；洪為，2012；張喜，2013)。伊什基里克組下部以安山質(zhì)凝灰?guī)r為主，上部為含角礫凝灰?guī)r和火山角礫巖(田敬佺，2008)。查崗諾爾礦區(qū)總體為一火山穹隆，穹隆中心為大哈拉軍山組，邊緣為伊什基里克組，地層向周邊傾斜(田敬佺，2008)。礦區(qū)斷裂主要為北西向斷裂及其派生的次級近東西向斷裂，以F1、F2規(guī)模較大(圖3)。礦區(qū)已圈定6個礦體，其中，No.1和No.2是最大的兩個礦體，且以No.1礦體為主(馮金星等,2010)。礦體形態(tài)較規(guī)則，呈層狀、似層狀、透鏡狀(圖3)。

圖3 查崗諾爾鐵礦床地質(zhì)圖(a)、00勘探線(b)和16 勘探線(c)剖面圖(據(jù)田敬佺，2008；馮金星等,2010)Fig.3 Geological map (a) and geological section along 00 exploration line (b) and 16 exploration line (c) of the Chagangnuoer iron deposit (after Feng et al.,2010)

智博礦區(qū)出露地層主要為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三亞組的一套火山熔巖-火山碎屑巖(圖4)，總體走向NW，傾角較陡(50°～75°)，在深部傾角變緩(10°～30°)，巖性主要為玄武巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r、玄武安山巖、粗面安山巖、安山巖和粗面巖，礦體主要賦存于玄武質(zhì)安山巖中(田敬佺，2013(2)田敬佺.2013.新疆和靜縣諾爾湖鐵礦資源儲量核實報告.庫爾勒:新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊；蔣宗勝，2014)。智博礦床已圈定68個鐵礦體，構(gòu)成一個東西長約5.5km，南北寬約1.5km的礦化帶，并分為東、中、西3個礦區(qū)，其中，東礦區(qū)的礦體為主礦體，礦體走向北西-南東，產(chǎn)狀較緩(馮金星等，2010；田敬佺等，2015)，深部礦體產(chǎn)狀北傾，傾角較緩并向東側(cè)伏，礦體形態(tài)較規(guī)則，多為似層狀、厚板狀或透鏡狀，礦體與圍巖界線多呈漸變關(guān)系(田敬佺，2013)。

圖4 智博鐵礦床地質(zhì)圖(據(jù)田敬佺，2013)Fig.4 Geological map of the Zhibo iron deposit

敦德礦區(qū)出露下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三亞組(圖5)，下部為玄武巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r、玄武安山巖、粗面安山巖和安山巖，上部發(fā)育集塊巖和火山角礫巖(荊德龍，2016)，地層走向為北東向，傾向北西，傾角較陡(57°～76°)，賦礦圍巖主要為玄武質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r、安山巖(Duanetal.,2014；荊德龍，2016；丁海波，2017；康永建，2018)。礦區(qū)深部大型斷裂構(gòu)造并不發(fā)育。礦區(qū)發(fā)育7條鐵礦體，在鐵礦體邊緣圈定出2條獨(dú)立的鋅礦體，并發(fā)育有獨(dú)立的金礦體。鐵礦體一般呈板狀、大透鏡狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀、條帶狀，礦體產(chǎn)在切穿圍巖層理的斷裂構(gòu)造中，向北陡傾，產(chǎn)狀為355°～15°∠52°～75°(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(后文簡稱第三地質(zhì)大隊)，2011(3)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊.2011.新疆和靜縣敦德鋅鐵礦勘查報告)。

圖5 敦德鐵鋅礦床地質(zhì)圖(a)和03勘探線剖面圖(b)(據(jù)第三地質(zhì)大隊，2011)Fig.5 Geological map (a) and geological section of No.03 exploration line (b) of the Dunde Fe-Zn deposit

備戰(zhàn)礦區(qū)出露的地層包括下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三亞組和阿克沙克組第二亞組，以前者為主(圖6)，大哈拉軍山組第三亞組可分為4段：第一段以凝灰?guī)r為主，夾少量安山巖和凝灰質(zhì)礫巖，深部見有磁鐵礦體；第二段主要為玄武巖、安山巖，局部夾大理巖，是主要的含礦層；第三段主要為英安巖和大理巖；第四段為灰?guī)r、砂巖和礫巖。阿克沙克組第二亞組下部為灰?guī)r，上部為碳質(zhì)灰?guī)r。備戰(zhàn)地區(qū)發(fā)育夏格孜達(dá)坂向斜，礦區(qū)處于該向斜的南翼。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，多為高角度壓扭性正斷層。礦體為似層狀或透鏡狀，與火山巖地層呈不整合接觸，礦區(qū)共圈定出3個礦體，其中L3礦體為主礦體，總體呈EW走向，傾向北，傾角變化較大(37°～79°)，上陡下緩(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊(后文簡稱第十一地質(zhì)大隊),2017(4)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊.2017.新疆和靜縣備戰(zhàn)鐵礦1:2000地質(zhì)礦產(chǎn)圖)。

圖6 備戰(zhàn)鐵礦床地質(zhì)圖(a)和00勘探線剖面圖(b)(據(jù)第十一地質(zhì)大隊,2017)Fig.6 Geological map (a) and geological section of No.00 exploration line (b) of the Beizhan iron deposit

2 古火山機(jī)構(gòu)

2.1 區(qū)域古火山機(jī)構(gòu)

早石炭世伊犁地塊東緣海底火山作用強(qiáng)烈，在阿吾拉勒山形成火山機(jī)構(gòu)群，其構(gòu)造方位大致為北西西向(圖7)，與阿吾拉勒山的區(qū)域構(gòu)造線方位一致(馮金星等，2010)。位于阿吾拉勒成礦帶東段的艾肯達(dá)坂古火山口(陳毓川等，2008；蔣宗勝，2014)是該地區(qū)保存較好、發(fā)育較全的一個古火山口，地貌上呈一負(fù)地形，火山口周圍海拔高，中心低，外圍發(fā)育環(huán)狀、放射狀溝谷，遙感影像圖顯示該火山口有四個明顯的環(huán)狀構(gòu)造(圖7)，表明該火山口可能至少經(jīng)歷了四次以上的噴溢塌陷過程(馮金星等，2010；汪幫耀等，2011)?？傮w上，該破火山口的巖層向周邊傾斜，近中心處產(chǎn)狀較陡，傾角為20°～40°，近邊緣處產(chǎn)狀較緩，傾角為10°～20°(田敬佺，2008)。

在野外剖面觀察和測量的基礎(chǔ)上，我們對遙感影像(圖7)和區(qū)域地質(zhì)圖(圖2)進(jìn)行了對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，遙感影像呈現(xiàn)的巨大的環(huán)形影像是由兩部分組成的，其西北部是石炭紀(jì)火山巖形成的弧形地形所致，東南部為二疊紀(jì)中厚層礫巖夾薄層砂巖等沉積地層的形態(tài)(圖2、圖7)，指示艾肯達(dá)坂古火山口在二疊紀(jì)陸源碎屑物沉積之前，發(fā)生了明顯的塌陷，尤其是在其東南緣，塌陷最為強(qiáng)烈，沉積了二疊紀(jì)的礫巖和砂巖；也正是由于二疊紀(jì)發(fā)育具有明顯層理的沉積巖，使得遙感圖上的環(huán)形影像清晰可見。另外，從二疊紀(jì)的礫巖和砂巖沉積在艾肯達(dá)坂古火山口的東南緣的位置，也說明艾肯達(dá)坂古火山口石炭紀(jì)火山活動中心逐漸向東遷移，考慮到空間上智博礦床位于查干諾爾礦床的東部，艾肯達(dá)坂古火山口塌陷對智博礦床的作用明顯大于對查干諾爾礦床的作用。

與查干諾爾和智博一帶發(fā)育艾肯達(dá)坂古火山口，具有完整的環(huán)狀影像不同，在敦德和備戰(zhàn)一帶，衛(wèi)星影像圖上僅顯示幾個半環(huán)狀影像(圖7)，敦德和備戰(zhàn)鐵礦都在這些半環(huán)形影像的外圍，與這些半環(huán)形影像所代表的火山活動關(guān)系并不密切。

圖7 阿吾拉勒成礦帶東段遙感構(gòu)造解譯示意圖(據(jù)馮金星等，2010；汪幫耀等，2011；張喜，2013；荊德龍，2016等資料修改；底圖源自Google Earth)Fig.7 Schematic structural interpretation of remote sensing in the eastern Awulalemetallogenic belt(modified after Feng et al.,2010;Wang et al.,2011;Zhang,2013;Jin,2016；based on Google Earth)

2.2 礦區(qū)古火山機(jī)構(gòu)

阿吾拉勒成礦帶東段石炭紀(jì)火山噴發(fā)的產(chǎn)物經(jīng)歷了二疊紀(jì)、三疊紀(jì)等多次強(qiáng)烈的構(gòu)造變形和巖漿侵入的疊加及改造，且該地區(qū)地處海拔2700～4500m的高寒山區(qū)，常年積雪，冰川覆蓋，因此，一些火山活動的產(chǎn)物不易被保存或因掩蓋而不易被識別。即便如此，在前人研究基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行了礦區(qū)剖面觀察和測量，分析了各個礦區(qū)火山巖相及火山噴發(fā)旋回，根據(jù)礦區(qū)地層、構(gòu)造、蝕變巖、礦體、脈巖等的產(chǎn)狀及其空間分布規(guī)律，并借助于遙感影像特點(diǎn)，初步識別了4個礦區(qū)的與成礦有關(guān)的古火山機(jī)構(gòu)。

2.2.1 查干諾爾古火山機(jī)構(gòu)

前人認(rèn)為查崗諾爾鐵礦位于區(qū)域艾肯達(dá)坂破火山口的西北緣，并依據(jù)礦區(qū)存在火山穹窿及環(huán)狀斷裂構(gòu)造，提出礦區(qū)發(fā)育火山機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(馮金星等，2010；汪幫耀等，2011；韓瓊等，2013；張喜，2013)，但是，未提出與礦床直接相關(guān)的具體的火山機(jī)構(gòu)。我們進(jìn)一步研究認(rèn)為，雖然查崗諾爾礦區(qū)位于區(qū)域艾肯達(dá)坂破火山口的西北緣，但是礦區(qū)發(fā)育一個獨(dú)立的與成礦有關(guān)的小規(guī)模火山機(jī)構(gòu)，該火山機(jī)構(gòu)發(fā)生了塌陷形成破火山口，該破火山口呈圓形分布，面積約為10km2，依據(jù)如下：

(1)火山噴發(fā)旋回。路線觀察和剖面測量(圖8)結(jié)果表明，礦區(qū)發(fā)育有多種火山巖相，包括火山爆發(fā)相(安山質(zhì)角礫巖和集塊巖，圖8a)、火山沉積相(凝灰?guī)r和含角礫凝灰?guī)r，圖8b)和火山溢流相(安山巖)。

圖8 查崗諾爾礦床AB剖面圖(剖面位置見圖3a)及大哈拉軍山組主要巖石和礦床主要礦石野外照片F(xiàn)ig.8 Geological section of AB (location is showed in Fig.3a) and field photographs of the major rocks in the Dalalajunshan Formation and typical ores at Chagangnuoer

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合前人對礦區(qū)大哈拉軍山組和伊什基里克組的研究成果(田敬佺，2008；洪為，2012；張喜，2013)，我們認(rèn)為：大哈拉軍山組第二亞組發(fā)育的凝灰?guī)r代表火山沉積相，火山噴發(fā)間歇期形成碳酸鹽巖沉積，構(gòu)成了礦區(qū)火山噴發(fā)的第一旋回；第三亞組下部以凝灰?guī)r夾安山巖和大理巖為主，代表火山活動以火山沉積相為主，有少量溢流相，火山噴發(fā)間歇期形成碳酸鹽巖沉積，為礦區(qū)火山噴發(fā)的第二旋回；上部以凝灰?guī)r及火山角礫巖為主，代表礦區(qū)發(fā)育火山沉積相(凝灰?guī)r)和火山爆發(fā)相(火山角礫巖和集塊巖)，為礦區(qū)火山噴發(fā)的第三旋回。礦區(qū)出露的伊什基里克組下部發(fā)育火山沉積相(凝灰?guī)r)，上部發(fā)育火山爆發(fā)相(火山角礫巖、集塊巖)和火山沉積相(含角礫凝灰?guī)r和層凝灰?guī)r)，構(gòu)成礦區(qū)火山噴發(fā)的第四旋回。因此，查崗諾爾礦區(qū)至少發(fā)育四個火山噴發(fā)旋回，且火山活動強(qiáng)度逐漸增加，火山碎屑粒度逐漸變粗，形成時間經(jīng)歷了整個石炭紀(jì)。此外，礦區(qū)南部出現(xiàn)了近500m的厚層灰?guī)r，向北呈一楔形迅速變薄(田敬佺，2008)，地層厚度的突變可能指示火山中心出現(xiàn)在礦區(qū)的南部，而伊什基里克組層凝灰?guī)r的出現(xiàn)，表明在晚石炭世發(fā)生了火山口的塌陷，形成了破火山口。

(2)礦區(qū)內(nèi)斷裂、礦體及其蝕變巖帶呈弧形展布。礦區(qū)地質(zhì)圖(圖3a)顯示，斷裂構(gòu)造(F8、F10)呈向西北凸出的弧形展布，No.1礦體及其蝕變巖帶總體呈NE走向，向西凸出，向南北兩端逐漸尖滅，整個礦體呈一向西凸出的弧形；剖面上，礦體較為平緩，但總體上向東南傾斜并收斂，比如，在00勘探線，礦體向東南傾斜(圖3b)，而北部的16勘探線，礦體向南傾斜(圖3c)，表明火山機(jī)構(gòu)中心應(yīng)位于礦區(qū)東南部，且礦體很可能賦存于火山機(jī)構(gòu)環(huán)狀斷裂中。

(3)礦區(qū)發(fā)育環(huán)形構(gòu)造。查崗諾爾礦區(qū)位于區(qū)域艾肯達(dá)坂破火山口的西北緣(圖7)，但是，在大比例尺的遙感影像圖中(圖9)，查崗諾爾礦區(qū)本身還顯示環(huán)形影像，該環(huán)形影像西部比東部清晰，這是由于東部的環(huán)形構(gòu)造受到區(qū)域艾肯達(dá)坂火山口塌陷作用影響所致，因此，該環(huán)形影像可指示礦區(qū)發(fā)育環(huán)形構(gòu)造，該環(huán)形構(gòu)造所圈定的面積約為10km2，查崗諾爾鐵礦位于該環(huán)形構(gòu)造的北緣。

圖9 阿吾拉勒成礦帶艾肯達(dá)坂西部地區(qū)遙感影像圖(據(jù)田敬佺等，2013)Fig.9 Remote sensing image of the western Aikeng Daban district along the Awulale metallogenic belt

從上述幾方面的證據(jù)，我們認(rèn)為查崗諾爾礦區(qū)發(fā)育一個獨(dú)立的與成礦有關(guān)的小規(guī)?；鹕綑C(jī)構(gòu)，其形成時間從早石炭世到晚石炭世，并經(jīng)歷了火山口的塌陷，形成破火山口，其破火山口面積約為10km2，查崗諾爾鐵礦位于該破火山口北部。

2.2.2 智博古火山機(jī)構(gòu)

智博礦區(qū)位于區(qū)域艾肯達(dá)坂破火山口的中心部位(馮金星等，2010；張喜，2013；蔣宗勝，2014)，我們研究進(jìn)一步認(rèn)為，雖然智博礦區(qū)位于艾肯達(dá)坂破火山口的中心，但是礦區(qū)發(fā)育一個獨(dú)立的與成礦有關(guān)的小規(guī)模火山機(jī)構(gòu)，且該火山機(jī)構(gòu)發(fā)生了塌陷，其破火山口為東西向展布的橢圓形，面積約為15km2，依據(jù)如下：

(1)火山噴發(fā)旋回。對西、中、東礦區(qū)進(jìn)行了野外76個巖性點(diǎn)的地質(zhì)觀察和剖面測量(圖10)，結(jié)果顯示，東礦區(qū)發(fā)育火山溢流相(安山巖)和火山沉積相(凝灰?guī)r和含角礫凝灰?guī)r，圖11a)；更重要的是，在東礦區(qū)的36-42勘探線之間的山坡上(圖12)，我們發(fā)現(xiàn)了安山質(zhì)火山角礫巖和集塊巖露頭(圖11b-d、圖12a)，并且，在28-42勘探線多個鉆孔巖心編錄中也見到集塊巖及火山角礫巖，比如，鉆孔ZK4002的215m深處的火山角礫巖等，表明礦區(qū)發(fā)育火山爆發(fā)相；此外，在42勘探線以東地區(qū)的山頂上還發(fā)現(xiàn)了典型的層凝灰?guī)r(圖11e)。這些火山碎屑巖的類型及空間分布特點(diǎn)表明，礦區(qū)除了發(fā)育火山溢流相和火山沉積相之外，還發(fā)育火山爆發(fā)相，東礦區(qū)接近火山活動中心，而層凝灰?guī)r的發(fā)育，表明火山口發(fā)生了明顯的塌陷，形成了破火山口。

圖10 智博礦床AB剖面圖(位置見圖4)Fig.10 Geological section of AB in the Zhibo iron deposit (location shown in Fig.4)

圖11 智博礦床東礦區(qū)大哈拉軍山組主要火山巖野外照片及其分布(a)主要火山巖位置；(b)安山質(zhì)集塊巖；(c)安山質(zhì)含角礫集塊巖；(d)安山質(zhì)凝灰角礫巖；(e)層凝灰?guī)rFig.11 Field photographs and their distribution of the main volcanic rocks from the Dalalajunshan Formation in the Zhibo iron deposit(a) distribution and location of the major volcanic rocks;(b) andesitic agglomerate;(c) andesitic breccias-bearing volcanic agglomerate;(d) andesitic tufficeous volcanic breccias;(e) sedimentary tuff

基于此，結(jié)合前人對礦區(qū)巖性的研究成果(田敬佺等,2015；張喜，2013)，初步構(gòu)建了礦區(qū)火山巖巖相圖(圖13)。從圖13可見，智博礦區(qū)火山活動經(jīng)歷了至少兩個火山噴發(fā)旋回，第一旋回為溢流相(玄武巖和安山巖)夾火山沉積相(玄武質(zhì)凝灰?guī)r)，主要位于礦區(qū)的中南部；第二旋回為火山爆發(fā)相(集塊巖、凝灰質(zhì)角礫巖)和火山沉積相(層凝灰?guī)r)，主要位于礦區(qū)的東北部，破火山口的中心即位于此處。

(2)礦區(qū)斷裂呈弧形展布。田敬佺(2013)提出礦區(qū)發(fā)育單斜構(gòu)造，走向從北西300°到330°，傾向北，傾角從50°到75°，深部傾角平緩(10°～30°)。我們在東礦區(qū)05勘探線進(jìn)行的地球物理測量(何蘭芳等，未發(fā)表)表明，低電阻率異常在淺部陡立，而在深部明顯變緩，因此，礦區(qū)的單斜構(gòu)造在平面上呈向南西凸出的弧形，在剖面上呈“鏟式”展布，上陡下緩。

(3)礦體產(chǎn)狀受環(huán)狀斷裂系控制。礦區(qū)含礦地層(安山巖和玄武巖)總體產(chǎn)狀較陡，向南傾斜(圖4)，而礦體產(chǎn)狀平緩(圖12b,c)，可見，礦體明顯斜切地層，這一現(xiàn)象說明，雖然礦體位于大哈拉軍山組中基性火山巖中，但大多數(shù)礦體與地層的產(chǎn)狀并不一致，礦體受發(fā)育于該火山巖地層中的斷裂構(gòu)造控制。

(4)礦區(qū)發(fā)育環(huán)形構(gòu)造。智博礦區(qū)位于區(qū)域艾肯達(dá)坂破火山口的中心位置(圖7)，在大比例尺的遙感影像圖中(圖9)，智博礦區(qū)周圍顯示清晰的環(huán)形影像，指示礦區(qū)發(fā)育環(huán)形構(gòu)造，該環(huán)形構(gòu)造的面積約為15km2，智博礦區(qū)位于該環(huán)形構(gòu)造的南部。

上述研究表明，智博礦區(qū)發(fā)育一個獨(dú)立的與成礦有關(guān)的小規(guī)模火山機(jī)構(gòu)，形成于早石炭世，并經(jīng)歷了火山口的塌陷，形成破火山口，其面積約為15km2，智博礦區(qū)位于該破火山口西南部(圖13)。

圖13 智博礦床火山巖巖相圖(底圖源于圖4)Fig.13 Volcanic phase map of the Zhibo iron deposit (based on Fig.4)

2.2.3 敦德古火山機(jī)構(gòu)

一些學(xué)者認(rèn)為，敦德礦區(qū)位于區(qū)域艾肯達(dá)坂火山口的東南緣(馮金星等，2010；汪幫耀等，2011)，然而，敦德礦區(qū)與艾肯達(dá)坂火山口最外的環(huán)狀斷裂構(gòu)造相距7km(圖7)，因此，敦德礦床的形成可能與艾肯達(dá)坂火山活動關(guān)系并不密切。我們研究認(rèn)為敦德礦區(qū)存在獨(dú)立的與成礦有關(guān)的小規(guī)?；鹕綑C(jī)構(gòu)，其破火山口的面積約為6km2，依據(jù)如下：

(1)火山噴發(fā)旋回。由于礦區(qū)地形陡立，無法在地表開展垂直礦體走向的地質(zhì)剖面測量，因此，我們主要在3912m、3850m和3788m中段坑道中進(jìn)行觀察和編錄(圖14a,b)，結(jié)果表明，礦區(qū)發(fā)育火山溢流相(玄武巖、安山巖)和火山沉積相(玄武質(zhì)凝灰?guī)r)(詳見后文圖22所示)，在3912中段坑道12勘探線處見有熱液礦物膠結(jié)的角礫巖(圖14c,d)，指示該處有位于火山通道相中。結(jié)合前人對礦區(qū)巖性的研究(荊德龍，2016；康永建，2018)，即大哈拉軍山組第三亞組下部為玄武巖、安山巖、凝灰?guī)r和大理巖，上部為集塊巖和火山角礫巖，我們認(rèn)為礦區(qū)首先發(fā)育火山溢流相(玄武巖、安山巖)和火山沉積相(玄武質(zhì)凝灰?guī)r)，并有海相碳酸鹽巖沉積，構(gòu)成礦區(qū)火山活動的第一旋回；隨后，發(fā)育火山爆發(fā)相(集塊巖、火山角礫巖)，為礦區(qū)火山活動的第二旋回?？梢姡V區(qū)至少經(jīng)歷了兩個火山噴發(fā)旋回，火山口的中心位于礦區(qū)的中部。

(2)地層、脈巖、金礦體均呈弧形-環(huán)形分布。對礦區(qū)不同中段進(jìn)行了剖面觀察和測量，并對其平面圖進(jìn)行了綜合分析(圖14)，結(jié)果顯示，大哈拉軍山組凝灰?guī)r中的大理巖夾層呈明顯的環(huán)形分布；后期侵入的輝綠巖脈總體呈環(huán)形分布；鋅礦體產(chǎn)狀復(fù)雜，多數(shù)與鐵礦體共生，而金礦體在平面上主要呈脈狀、透鏡狀，分布在鐵礦體外圍，環(huán)繞鐵礦體分布，輝綠巖脈和金礦體這種弧形-環(huán)狀分布的特點(diǎn)，指示其可能充填在火山機(jī)構(gòu)的環(huán)形斷裂系中。

圖14 敦德鐵鋅礦床3912中段(a)和3850中段(b)平面圖(據(jù)第三地質(zhì)大隊，2011)及3912中段12勘探線處的熱液角礫巖野外照片(c、d)Fig.14 Geological maps of 3912m Level (a) and 3850m Level (b) in the Dunde Fe-Zn deposit,showing field photographs of the hydrothermal agglomerate (c) and breccias (d) in 12 exploration line of 3912m Level

(3)鐵礦體呈不規(guī)則筒狀分布。鐵礦體平面上呈不規(guī)則團(tuán)塊狀(圖14a,b)，剖面上為似層狀、透鏡狀、脈狀，向北和北西傾斜(圖5b)，在08-12勘探線上，礦體傾向延深最大(第三地質(zhì)大隊，2011)，這與我們在3912中段的12勘探線附近的穿脈中(圖14c,d)觀察到的熱液角礫巖的位置相吻合，表明在08-12勘探線及其附近可能是火山-熱液通道出現(xiàn)的位置；從礦區(qū)不同中段平面圖中鐵礦體的分布位置可見，鐵礦體總體向西側(cè)伏(圖14)。因此，敦德礦區(qū)的火山-熱液通道在平面上是長軸為北東東向的不規(guī)則團(tuán)塊狀，在剖面上為向西側(cè)伏的不規(guī)則筒狀，鐵礦體和鋅礦體位于火山通道及其附近的斷裂系中，金礦體圍繞鐵礦體周圍的環(huán)狀斷裂分布。

(4)礦區(qū)局部的斷裂構(gòu)造和礦體呈環(huán)狀和放射狀分布。礦區(qū)地質(zhì)圖(圖5)顯示，礦區(qū)大多數(shù)礦體產(chǎn)在切穿圍巖層理的斷裂構(gòu)造中，走向近東西向，向北陡傾(第三地質(zhì)大隊，2011)，然而，在礦區(qū)西部的FeIII礦體走向為南北向，與主要礦體總體走向明顯不同，而FeI礦體走向為近東西向，與主要礦體總體走向一致，因此，F(xiàn)eIII和FeI礦體可能是分別沿著火山機(jī)構(gòu)的環(huán)狀和放射狀斷裂分布。此外，雖然在礦區(qū)深部未見大型斷裂通過，但是在各中段，尤其是3788m中段，局部斷裂構(gòu)造發(fā)育，且走向明顯不同，包括北北東向、北北西向、北西向和近南北向等(Duanetal.,2014)，這種不同方向斷裂的發(fā)育可能指示火山機(jī)構(gòu)的放射狀斷裂系。

(5)礦區(qū)發(fā)育環(huán)形構(gòu)造。敦德鐵礦遠(yuǎn)離艾肯達(dá)坂區(qū)域破火山口(圖7)，與該火山機(jī)構(gòu)無關(guān)，而在礦區(qū)大比例尺的遙感影像圖中(圖15)，敦德礦區(qū)顯示環(huán)形影像，其中，北部大半個環(huán)清晰，南部小半個環(huán)由于區(qū)域斷裂破壞，不易分辨，地貌上，礦區(qū)呈一負(fù)地形，周圍海拔高，中心低，外圍發(fā)育放射狀溝谷，表明敦德礦區(qū)發(fā)育獨(dú)立的火山口，遙感影像圖顯示一個明顯的環(huán)狀構(gòu)造，表明該火山口至少經(jīng)歷了一次的噴溢塌陷過程。總體上，環(huán)形影像顯示的環(huán)形構(gòu)造所限定的面積約為6km2，敦德礦區(qū)位于該環(huán)形構(gòu)造的中部偏北。

圖15 敦德地區(qū)遙感影像圖(資料源于Google Earth)Fig.15 Remote sensing image of the Dunde area (image from Google Earth)

上述研究表明，敦德礦區(qū)發(fā)育獨(dú)立的小規(guī)模火山機(jī)構(gòu)，形成于早石炭世，并經(jīng)歷了火山口塌陷，破火山口面積約為6km2，敦德鐵礦位于該破火山口中偏北位置。

2.2.4 備戰(zhàn)古火山機(jī)構(gòu)

在衛(wèi)星影像圖上，備戰(zhàn)礦區(qū)未見環(huán)狀影像(圖7)，我們主要根據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)特征，識別了火山機(jī)構(gòu)，其火山口面積約為4km2，依據(jù)如下：

(1)火山噴發(fā)旋回。對備戰(zhàn)礦區(qū)進(jìn)行了多條剖面測量，以08勘探線附近的AB剖面為代表(圖16)，可見，礦區(qū)發(fā)育火山沉積相(凝灰?guī)r)和溢流相(玄武巖、安山巖)，其上發(fā)育溢流相(英安巖)及碳酸鹽巖沉積相；在采坑?xùn)|北部8勘探線附近的山頂上，出露有紫紅色和灰綠色安山質(zhì)熔結(jié)集塊巖和角礫巖及集塊巖和火山角礫巖(圖16a-c)；此外，在鉆孔編錄時，在16勘探線的ZK1603鉆孔、12勘探線的ZK1203和ZK12012鉆孔和8勘探線的ZK807鉆孔中，均見到厚約20～80m的紫紅色和灰綠色安山質(zhì)熔結(jié)集塊巖及角礫巖(圖16d)；這些巖石均位于大哈拉軍山組第三亞組的第四段內(nèi)，表明時間上，礦區(qū)火山活動在早石炭世晚期發(fā)生了強(qiáng)烈的爆發(fā)，空間上，火山爆發(fā)相位于火山口外圍。

圖16 備戰(zhàn)鐵礦區(qū)AB剖面圖(位置顯示在圖6a)和大哈拉軍山組火山巖野外照片(a)紫紅色安山質(zhì)火山角礫巖；(b)紫紅色安山質(zhì)集塊巖；(c)紫紅色安山質(zhì)熔結(jié)火山角礫巖；(d)紫紅色安山質(zhì)熔結(jié)火山角礫巖(鉆孔ZK1203)Fig.16 Geological section AB (location is shown in Fig.6a) and field photographs of the major rocks of the Dalalajunshan Formation at Beizhan(a) purplish red andesitic volcanic breccia;(b) purplish red andesitic agglomerate;(c) purplish red andesitic welded volcanic breccia;(d) purplish red andesitic welded volcanic breccias in the drill ZK1203

基于此，結(jié)合前人對備戰(zhàn)礦區(qū)地層研究成果(據(jù)第十一地質(zhì)大隊，2017)，可以認(rèn)為，備戰(zhàn)礦區(qū)大哈拉軍山組第三亞組火山活動至少經(jīng)歷了三個火山噴發(fā)旋回，第三亞組第一段發(fā)育火山沉積相(凝灰?guī)r)和第二段發(fā)育溢流相(玄武巖、安山巖)，構(gòu)成礦區(qū)火山噴發(fā)第一旋回；第三段發(fā)育溢流相(英安巖)，有碳酸鹽巖沉積，為火山噴發(fā)第二旋回；第四段發(fā)育爆發(fā)相(熔結(jié)角礫巖和集塊巖)及較厚的碳酸鹽巖沉積，為火山噴發(fā)第三旋回?？傮w上，火山噴發(fā)以寧靜式溢流為主，晚期有火山爆發(fā)，熔巖成分從中基性演化到酸性，形成時間經(jīng)歷了整個石炭紀(jì)。以圖6a為基礎(chǔ)，我們初步構(gòu)建了備戰(zhàn)礦區(qū)火山巖巖相圖(圖17)，可見，礦區(qū)大哈拉軍山組第三亞組火山巖相總體呈向北凸出的弧形展布，指示礦區(qū)火山噴發(fā)中心在其南部。

(2)含礦地層、晚期脈巖和控礦斷裂均呈弧形分布。礦區(qū)第三亞組的火山巖地層呈向北凸出的弧形分布；F6斷裂構(gòu)造呈清楚的向北凸出的弧形；礦區(qū)發(fā)育大量的輝綠巖脈，也呈弧形分布(圖17)。

(3)礦體呈弧形分布。備戰(zhàn)礦區(qū)的礦體在平面上呈近東西走向，具有明顯的向北凸出的特點(diǎn)，向西南逐漸尖滅，且西段礦體明顯凸向西北，整體呈一向西北凸出的弧形(圖17)，剖面上，礦體總體向北傾斜，指示礦體可能位于火山機(jī)構(gòu)的環(huán)形斷裂中。

圖17 備戰(zhàn)鐵礦區(qū)火山巖相圖(底圖源于圖6)Fig.17 Volcanic phases map of the Beizhan iron deposit (based on Fig.6)

可見，備戰(zhàn)礦區(qū)含礦地層、晚期脈巖、控礦斷裂和礦體等均向北凸出，指示備戰(zhàn)礦區(qū)火山活動中心位于礦區(qū)南部，由于在礦區(qū)南部有大量的冰蹟物和冰川覆蓋，火山口南部地質(zhì)體在地表尚未出露，就觀察地表出露部分，并根據(jù)弧形地層和斷裂及巖脈展布的弧度，初步估算整個古火山口面積約為4km2，由于礦區(qū)發(fā)育夏格孜達(dá)坂向斜，因此，礦區(qū)受到區(qū)域南北向擠壓應(yīng)力的影響，火山口應(yīng)呈橢圓形分布，目前地表出露的半個火山口，其面積約為2km2。

3 火山機(jī)構(gòu)與成礦的時空關(guān)系

3.1 火山機(jī)構(gòu)與礦床的關(guān)系

上述研究表明，查崗諾爾、智博、敦德、備戰(zhàn)等鐵礦床均獨(dú)自發(fā)育與成礦有關(guān)的火山機(jī)構(gòu)，其中，查崗諾爾、智博、備戰(zhàn)礦床位于相應(yīng)的火山口邊緣，而敦德礦床位于敦德火山口中心。因此，礦區(qū)火山機(jī)構(gòu)控制了礦床的空間分布。

前人對這些鐵礦床發(fā)育的火山巖和侵入巖進(jìn)行了大量的鋯石U-Pb年齡分析，并對一些礦床矽卡巖的石榴石Sm-Nd年齡、硫化物的Re-Os年齡和蝕變礦物白云母的Ar-Ar年齡以及磁鐵礦礦石的榍石U-Pb年齡等進(jìn)行了定年(圖18)。結(jié)果表明，雖然，大哈拉軍山組火山活動時間較長(328.7± 2.1Ma～300.3±1.1Ma)，但是，賦礦中基性火山巖的年齡相對集中(328.7±2.1Ma～319.9±3.7Ma)，且成礦年齡(319.9±3.7Ma～304.5±1.9Ma)一般滯后于含礦火山巖成巖年齡，說明鐵成礦作用可能發(fā)生在火山活動和火山機(jī)構(gòu)形成過程中，但是，在火山機(jī)構(gòu)形成之后的(巖漿-)熱液流體作用下發(fā)生大規(guī)模成礦。

圖18 阿吾拉勒鐵礦帶東段鐵礦床的成巖成礦年齡圖譜數(shù)據(jù)來源：馮金星等，2010；張喜，2013；Li et al.,2015；Hong et al.,2020；Sun et al.,2015；楊富全等，2016；洪為等，2012；蔣宗勝等，2012；Jiang et al.,2014，2018；荊德龍，2016；Zhang et al.，2012；Duan et al.,2014，2018；康永建，2018；李大鵬等，2013；孫吉明等，2012；郭新成等，2009；鄭勇等，2014；韓瓊等，2013Fig.18 Summary of the geochronology of major iron ore deposits in the eastern Awulale beltData from:Feng et al.,2010;Zhang,2013;Li et al.,2013,2015;Hong et al.,2012,2020;Sun et al.,2012,2015;Yang et al.,2016;Jiang et al.,2012,2014,2018;Jin,2016;Zhang et al.,2012;Duan et al.,2014,2018;Kang,2018;Guo et al.,2009;Zhen et al.,2014;Han et al.,2013

3.2 火山機(jī)構(gòu)斷裂系與礦體的關(guān)系

已有的研究表明查干諾爾、智博、敦德和備戰(zhàn)等鐵礦床的直接賦礦圍巖為大哈拉軍山組第三亞組中基性火山巖。本次研究認(rèn)為，雖然鐵礦體位于中基性火山巖中，但是，多數(shù)礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀并不一致，表明礦體主要受發(fā)育于該火山地層中的斷裂構(gòu)造即火山機(jī)構(gòu)斷裂系控制，依據(jù)如下。

(1)礦體位于火山機(jī)構(gòu)斷裂系中。在智博和敦德礦區(qū)，礦體明顯斜切地層，比如，智博礦區(qū)含礦地層總體向南陡傾(圖4)，而礦體產(chǎn)狀平緩(圖11)，敦德礦區(qū)地層總體向北西傾，而鐵礦體向北陡傾；在查干諾爾和備戰(zhàn)礦區(qū)，部分礦體與圍巖產(chǎn)狀一致，大多數(shù)礦體與火山巖地層呈不整合接觸。這些特點(diǎn)表明，礦體分布主要受發(fā)育于該火山巖地層中的斷裂構(gòu)造控制，其中，查干諾爾、智博和備戰(zhàn)等礦床的主要礦體賦存于火山機(jī)構(gòu)的環(huán)狀斷裂系中，而敦德礦床的主要礦體賦存于火山通道及其附近的環(huán)狀和放射狀系斷裂中。

(2)礦體產(chǎn)狀受礦區(qū)火山機(jī)構(gòu)和區(qū)域火山機(jī)構(gòu)雙重作用的影響。查崗諾爾和智博礦床的礦體產(chǎn)狀較緩(圖3b,c、圖11b,c)，這是由于礦體受礦區(qū)火山機(jī)構(gòu)和區(qū)域火山機(jī)構(gòu)雙重作用的影響所致。查崗諾爾和智博礦區(qū)火山口面積分別為10km2和15km2，規(guī)模較大，且在火山噴發(fā)晚期，火山口發(fā)生塌陷，形成破火山口，相應(yīng)地，控礦的火山機(jī)構(gòu)環(huán)狀斷裂系在剖面上發(fā)生向下的塌陷變形而呈“鏟式”分布，致使賦存其中的礦體產(chǎn)狀隨之改變。此外，由于礦床位于區(qū)域艾肯達(dá)坂破火山口中，不可避免地受到艾肯達(dá)坂火山機(jī)構(gòu)多次塌陷的影響，查崗諾爾和智博礦床分別位于艾肯達(dá)坂破火山口的西北緣和中心位置，因此，智博礦床受到艾肯達(dá)坂破火山口塌陷的作用比查崗諾爾礦床的作用大；再者，前已述及，艾肯達(dá)坂古火山口在石炭紀(jì)的火山活動中心逐漸向東遷移，區(qū)域古火山口塌陷對智博礦床的影響也應(yīng)強(qiáng)于對查干諾爾礦床的影響，致使智博礦床的礦體產(chǎn)狀更為平緩。

(3)礦體產(chǎn)狀受礦區(qū)火山機(jī)構(gòu)斷裂系的控制。敦德礦床的礦體產(chǎn)狀陡立且形態(tài)不規(guī)則，總體呈不規(guī)則筒狀分布(圖14)，這是由于礦床位于規(guī)模較小的敦德古破火山口(面積約6km2)的中偏北部，礦體位于火山通道及附近的斷裂系中，陡立的火山通道致使賦存其中的礦體的產(chǎn)狀陡立，而火山通道附近的環(huán)狀和放射狀斷裂系發(fā)育，位于其中的礦體的形態(tài)呈不規(guī)則狀。由于礦體位于火山通道及附近的斷裂系中，因此，火山口塌陷形成破火山口的過程對礦體的產(chǎn)狀沒有明顯影響。備戰(zhàn)礦床的礦體產(chǎn)狀陡立且形態(tài)規(guī)則，這是由于礦床位于較小的備戰(zhàn)古火山口(面積約4km2)的北緣，礦體賦存于環(huán)狀斷裂系中，該火山機(jī)構(gòu)受到后期夏格孜達(dá)坂緊閉向斜構(gòu)造影響而發(fā)生變形，致使賦存其中的礦體產(chǎn)狀隨著火山機(jī)構(gòu)被擠壓而變得陡立。

(4)礦床形成于火山活動晚期。前已述及，鐵礦床的成礦年齡(319～304Ma)滯后于火山巖成巖年齡(328～319Ma)，也表明火山噴發(fā)晚期的(巖漿-)熱液流體在火山機(jī)構(gòu)斷裂系中大規(guī)模沉淀成礦。

總之，雖然礦床賦存于大哈拉軍山組火山巖中，但是，大多數(shù)礦體分布受火山機(jī)構(gòu)斷裂系控制，火山機(jī)構(gòu)斷裂系具有高滲透性，可為含礦流體遷移和金屬沉淀提供有利的空間，是鐵礦體形成的關(guān)鍵控礦因素和賦礦部位。

4 成礦模式

4.1 礦床成因淺析

前人對阿吾拉勒成礦帶東段發(fā)育的大型鐵礦床進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，提出了不同的成因認(rèn)識，可概括為以熱液作用為主(郭新成等，2009；洪為，2012；蔣宗勝等，2012；李大鵬，2012；王志華等，2012；Duanetal.,2014,2018；蔣宗勝，2014；Jiangetal.,2018；康永建，2018；Hongetal.,2020;Lietal.,2020;馮浩軒等，2020)和以礦漿作用為主(馮金星等,2010；汪幫耀等，2011；李大鵬，2012；張喜，2013；王騰，2014；荊德龍，2016；張博，2016；丁海波，2017)這兩種不同的認(rèn)識。我們進(jìn)行了野外剖面測量和部分室內(nèi)研究，對這些鐵礦床的形成也提出了一些補(bǔ)充認(rèn)識，即這些鐵礦床以熱液成礦作用為主，其中，查崗諾爾和敦德礦床矽卡巖化強(qiáng)烈，礦體主要賦存于矽卡巖中，此外，查崗諾爾、智博和備戰(zhàn)鐵礦還顯示有沉積成礦作用的特點(diǎn)，智博鐵礦可能有部分巖漿熔體(礦漿)成礦作用，進(jìn)一步的研究還需進(jìn)行。

4.1.1 查崗諾爾鐵礦床成因

對查崗諾爾鐵礦床進(jìn)行的地質(zhì)剖面測量(圖8)表明，礦區(qū)熱液蝕變發(fā)育，以矽卡巖化極其發(fā)育為特征，形成浸染狀、角礫狀礦石，礦體與圍巖之間為漸變關(guān)系，顯示熱液成礦作用的特點(diǎn)。我們對礦區(qū)廣泛發(fā)育的矽卡巖化進(jìn)行了礦物學(xué)研究，結(jié)果表明，石榴子石和綠簾石礦物的干涉色和背散射圖像具有豐富的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，并具有明顯的成分變化，石榴子石包括兩期三個類型，綠簾石發(fā)育有三個不同世代，表明礦床的熱液活動強(qiáng)烈，并具有復(fù)雜的演化歷史(馮浩軒等，2020)。

前人研究認(rèn)為大哈拉軍山組第二亞組發(fā)育稀疏浸染狀的磁鐵礦礦化，該礦化是與火山活動噴發(fā)同期的產(chǎn)物(洪為，2012)，磁鐵礦具有較明顯的火山沉積成因特征(張喜，2013)，Lietal.(2015)研究發(fā)現(xiàn)礦區(qū)發(fā)育富鐵玄武巖，這些現(xiàn)象表明，礦區(qū)存在早期火山作用形成的貧鐵礦體和富鐵火山巖。同位素研究表明，大多數(shù)磁鐵礦樣品的δ18O值為1‰～4‰(洪為，2012；張喜，2013)，磁鐵礦δ56Fe值介于0.039‰～0.276‰之間(楊富全等，2016)，表明磁鐵礦以巖漿成因為主；硫化物的δ34S值介于0.8‰～7.3‰之間，表明硫主要來源于巖漿熱液(洪為，2012；張喜，2013)，少量樣品的δ34S值>10‰，可能有地層硫的混入(洪為，2012)。

綜上所述，我們認(rèn)為查崗諾爾鐵礦床的成礦作用以熱液成礦作用為主，礦床也發(fā)育早期的火山沉積成礦作用，與洪為(2012)和蔣宗勝(2014)的觀點(diǎn)一致。

4.1.2 智博鐵礦床成因

前人對智博礦床的成因有以礦漿作用為主(馮金星等,2010；張喜，2013)和以熱液作用為主(蔣宗勝等，2012；王志華等，2012；蔣宗勝，2014)的不同認(rèn)識，駱文娟等(2019)發(fā)現(xiàn)智博礦區(qū)火山碎屑巖中的富鐵巖屑，但并非礦漿成因。我們對礦區(qū)進(jìn)行剖面測量，并對采坑的3610m和3580m平臺進(jìn)行了編錄，以3610m剖面圖為例(圖19)，礦區(qū)熱液蝕變發(fā)育，包括綠簾石化、鉀長石化、鈉長石化和綠泥石化等，以綠簾石化極其發(fā)育為特征，形成浸染狀、角礫狀礦石，也有脈狀和塊狀礦石，礦體與圍巖之間多為漸變關(guān)系，顯示熱液成礦作用的特點(diǎn)。

圖19 智博鐵礦床采坑3610平臺剖面圖(位置見圖3剖面CD)Fig.19 Geological section of 3610m Level within the pit in the Zhibo iron deposit (location is showed in Fig.3 CD section)

對礦區(qū)不同類型礦石的磁鐵礦進(jìn)行了研究，浸染狀和細(xì)脈狀礦石中的磁鐵礦主要呈半自形-他形粒狀，采坑中發(fā)育的致密塊狀和角礫狀礦石中的磁鐵礦主要呈自形板條狀，這些磁鐵礦晶體之間常充填有綠簾石和透輝石等熱液礦物(圖20a-c)；在鉆孔深部，比如ZK3602鉆孔391m處發(fā)育的致密塊狀礦石中的磁鐵礦主要呈揉皺板條狀，磁鐵礦晶體之間常充填有透輝石和鉀長石等熱液礦物(圖20d)。電子探針分析表明，磁鐵礦的成因復(fù)雜，既有熱液成因的，也有沉積成因(潘鴻迪等，2019)。

圖20 智博鐵礦床磁鐵礦礦石的BSE顯微照片(a)浸染狀礦石，磁鐵礦分布于綠簾石和透輝石顆粒之間；(b)細(xì)脈狀礦石，磁鐵礦分布于綠簾石和透輝石顆粒之間；(c)塊狀礦石，板條狀磁鐵礦，其間充填有綠簾石和透輝石；(d)塊狀礦石，揉皺板條狀磁鐵礦，其間充填有透輝石.Mt-磁鐵礦;Ep-綠簾石;Di-透輝石Fig.20 BSE images of the mineral assemblages from the Zhibo ore deposit(a) magnetite,secondary epidote and diopside in the disseminated ore;(b) magnetite,secondary epidote and diopside in the veinlet ore;(c) columnar magnetite networks with fine sulfides,epidote and diopside in the massive magnetite ore;(d) columnar magnetite,diopside in the massive magnetite ore.Mt-magnetite;Ep-epidote;Di-diopside

前人進(jìn)行的同位素研究表明，智博礦區(qū)磁鐵礦樣品的δ18O值分布范圍較廣(0.7‰～9.8‰)，表明磁鐵礦中的氧除了巖漿來源之外，還有海水或熱液的加入(張喜，2013；蔣宗勝，2014；Zhangetal.,2015；王志華等，2018a)，磁鐵礦的δ56Fe值介于-0.09‰～0.40‰之間(Güntheretal.,2017)，主要為巖漿成因；礦石中黃鐵礦δ34S值變化范圍小(-2.4‰～0.3‰)，顯示巖漿硫特征(張喜，2013；蔣宗勝，2014；王志華等，2018b)。

基于此，我們認(rèn)為智博鐵礦成礦作用以熱液作用為主，支持前人的熱液作用為主的觀點(diǎn)(蔣宗勝等，2012；王志華等，2012；蔣宗勝，2014)，同時礦區(qū)也有沉積作用和可能的巖漿熔體作用形成的鐵礦體。

4.1.3 敦德鐵礦床成因

前人認(rèn)為敦德礦床成礦作用以熱液作用為主(李大鵬，2012；Duanetal.,2014,2018；康永建，2018;Lietal.,2020)，也有學(xué)者提出以礦漿作用為主的認(rèn)識(荊德龍，2016；丁海波，2017)。我們對不同中段坑道進(jìn)行了剖面觀察和測量，結(jié)果顯示，礦區(qū)矽卡巖非常發(fā)育，礦體賦存于矽卡巖中，并且，從礦體邊緣到中心再到邊緣，依次發(fā)育大理巖→稠密浸染狀礦石→塊狀礦石→稠密浸染狀礦石→含浸染狀磁鐵礦的矽卡巖→石榴石矽卡巖，礦體與圍巖界線呈漸變關(guān)系(圖21)。

圖21 敦德鐵鋅礦床3912中段16勘探線剖面圖(位置見圖14a；據(jù)Li et al.,2020資料修改)Fig.21 Geological section of 16 exploration line in Level 3912m of the Dunde Fe-Zn deposit (location is showed in Fig.14a;modified after Li et al.,2020)

與阿吾拉勒成礦帶大多數(shù)鐵礦床發(fā)育單一的Fe元素不同，敦德礦床發(fā)育Fe-Zn-Au元素組合，我們對敦德礦床進(jìn)行了礦物學(xué)和礦物化學(xué)的研究，結(jié)果表明，敦德礦床硫化物階段非常發(fā)育，且該階段不但出現(xiàn)了矽卡巖礦床中常見的磁黃鐵礦、黃鐵礦、(鈷)毒砂、黃銅礦等礦物，還出現(xiàn)了斜方砷鐵礦、輝砷鈷礦、鉍礦物和銻硫鎳礦等不常見礦物(圖22)，顯示出敦德礦床復(fù)雜的熱液成礦過程，其中，鉍礦物與Au礦化關(guān)系最為密切，在高溫下以不可見Au形式與輝鉛鉍礦和斜方輝鉛鉍礦共生，在低溫下以銀金礦形式與輝鉍礦和自然鉍共生(Lietal.,2020)。

圖22 敦德大型Fe-Zn礦床礦物生成順序圖(據(jù)Li et al.,2020)Fig.22 Paragenesis of minerals in the Dunde large Fe-Zn deposit (after Li et al.,2020)

前人進(jìn)行的同位素研究表明，敦德磁鐵礦樣品的δ18O值為5.51‰～8.56‰(康永建，2018)，高于巖漿成因磁鐵礦的δ18O值；磁鐵礦的δ56Fe值介于-0.20‰～0.15‰之間(楊富全等，2016)，主要為熱液成因；硫化物的δ34S值變化于3.8‰～10.1‰之間，硫來源于巖漿熱液(Duanetal.,2014；康永建，2018)。

上述研究可見，敦德鐵鋅礦床的成礦作用為熱液成礦作用，成礦過程復(fù)雜，硫化物成礦階段非常發(fā)育，形成鋅礦體和鐵礦體。

4.1.4 備戰(zhàn)鐵礦床成因

前人研究認(rèn)為備戰(zhàn)鐵礦床的形成與矽卡巖化作用有關(guān)(郭新成等，2009；Zhangetal.,2012)，并發(fā)育早期的沉積成礦作用(郭新成等，2009)。近年來，越來越多的學(xué)者提出了礦漿作用為主的觀點(diǎn)(李大鵬，2012；王騰，2014；張博，2016)。我們進(jìn)行了采坑不同標(biāo)高的地質(zhì)剖面測量，以3362m標(biāo)高剖面為代表，礦體圍巖為玄武巖和安山巖，熱液蝕變發(fā)育，以綠簾石化和透輝石化為主，有少量的金云母化、陽起石化、綠泥石化和石榴石化；礦石類型以塊狀、角礫狀、浸染狀、細(xì)脈狀和條帶狀礦石為主，從礦體邊緣到中心再到邊緣依次發(fā)育綠簾石化蝕變巖和玄武巖→角礫狀和稠密浸染狀礦石→塊狀礦石→蝕變安山巖→浸染狀和細(xì)脈狀礦石→綠簾石化蝕變巖，礦體與圍巖界線呈漸變關(guān)系(圖23)。

圖23 備戰(zhàn)鐵礦床采坑3362m平臺剖面圖(位置見圖6a)Fig.23 Geological section of Level 3362m within the pit in the Beizhan iron deposit (location is showed in Fig.6a)

對礦區(qū)不同類型礦石的磁鐵礦研究表明，貧礦石(如浸染狀和條帶狀礦石)中的磁鐵礦呈浸染狀和條帶狀產(chǎn)出(圖24a,b)，具有沉積成因特點(diǎn)，富礦石(如塊狀礦石和角礫狀礦石)中的磁鐵礦呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出，常見黃鐵礦和磁黃鐵礦等硫化物(圖24c,d)，具有熱液成因的特點(diǎn)。電子探針分析表明，磁鐵礦既有熱液成因的，也有沉積成因，尚未見到巖漿成因的磁鐵礦(潘鴻迪等，2019)。

圖24 備戰(zhàn)鐵礦床磁鐵礦礦石的BSE顯微照片(a)浸染狀礦石，磁鐵礦分布于透輝石顆粒之間；(b)條帶狀礦石，磁鐵礦呈條帶分布于透輝石顆粒之間；(c)塊狀礦石，半自形磁鐵礦，充填有綠簾石和透輝石；(d)塊狀礦石，磁鐵礦和黃鐵礦共生，其間充填有綠簾石Fig.24 Photomicrographs of the mineral assemblages from the Beizhan ore deposit(a) magnetite,secondary diopside in the disseminated ore;(b) banded magnetite hosted in diopside in the banded magnetite ore;(c) magnetite,epidote and diopside in the massive magnetite ore;(d) magnetite with sulfides,epidote and diopside in the massive magnetite ore

同位素研究表明，備戰(zhàn)鐵礦磁鐵礦樣品的δ18O值分布范圍較廣(0.20‰～5.30‰)，表明磁鐵礦中的氧除了巖漿來源外，還有海水或熱液流體的加入(李大鵬，2012；張博，2016；Yangetal.,2018)；磁鐵礦δ56Fe值介于-0.18‰～0.018‰之間(王騰，2014)，主要為熱液成因；硫化物中δ34S值變化于1.0‰～6.4‰之間(李大鵬，2012；Yangetal.,2018)，硫主要來源于巖漿熱液，1個灰?guī)r樣品黃鐵礦的δ34S值為-4.8‰(李大鵬，2012)，可能受到了生物成因或細(xì)菌還原硫的影響。因此，我們認(rèn)為備戰(zhàn)鐵礦成礦以熱液作用為主，并有早期的沉積成礦作用，與郭新成等(2009)的認(rèn)識一致。

4.2 礦床類型劃分及元素組合差異原因

陳毓川等(2008)根據(jù)成礦作用特點(diǎn)，將西天山阿吾拉勒成礦帶鐵礦床分為海相火山-沉積型(如式可布臺鐵礦)和海相火山巖型(如查崗諾爾、智博、敦德和備戰(zhàn)等鐵礦)兩類；張作衡等(2012)將西天山的鐵礦床劃分為海相火山巖型和矽卡巖型兩類，根據(jù)礦化類型將海相火山巖型細(xì)分為火山沉積型、火山巖漿-熱液型、類矽卡巖型三個亞類。本次研究根據(jù)礦床在火山機(jī)構(gòu)中的位置，結(jié)合成礦作用及元素組合特點(diǎn)，將阿吾拉勒成礦帶東段海相火山巖型鐵礦床分為兩個亞類：(1)火山通道型鐵多金屬礦床，以敦德礦床為代表；(2)火山邊緣型鐵礦床，以查崗諾爾、智博和備戰(zhàn)等礦床為代表。

火山通道型鐵多金屬礦床發(fā)育的火山機(jī)構(gòu)，其火山通道及其斷裂系在礦區(qū)中部密集發(fā)育，致使其中的賦礦巖石滲透率極高，導(dǎo)致成礦流體沿著火山通道上升并聚集，此外，極高滲透率的火山通道相及其斷裂系的存在，也為不同期次成礦流體的運(yùn)移及礦質(zhì)沉淀提供有利的空間。具體而言，敦德礦床Fe礦體主要位于礦床中心，鋅礦體和金礦體環(huán)繞鐵礦體分布，礦體與圍巖界線呈漸變關(guān)系，鐵成礦作用與矽卡巖化熱液蝕變關(guān)系密切，Zn和Au成礦作用與硫化物沉淀有關(guān)?？傮w上，敦德礦床的成礦作用為單一的熱液成礦作用，但成礦階段復(fù)雜，包括矽卡巖階段及其鐵成礦作用、硫化物階段及其Zn和Au成礦作用，構(gòu)成Fe-Zn-Au元素組合。因此，火山通道相流體活動集中且強(qiáng)烈和硫化物階段及有關(guān)的金屬成礦作用異常發(fā)育這兩個因素，可能是敦德礦區(qū)金屬元素具有多樣性的主要原因。

火山邊緣型鐵礦床在阿吾拉勒成礦帶廣泛發(fā)育，礦床位于火山機(jī)構(gòu)邊部，礦體位于火山機(jī)構(gòu)環(huán)狀斷裂系中，發(fā)育單一的磁鐵礦，成礦作用復(fù)雜，以熱液成礦作用為主，兼有沉積成礦作用，可能有巖漿熔體成礦作用。一般，在火山沉積過程中形成浸染狀貧礦體，隨后，火山熱液流體沿著火山機(jī)構(gòu)環(huán)狀斷裂系運(yùn)移并交代早期的貧礦體或直接沉淀形成鐵礦體。雖然這些礦床也發(fā)育硫化物階段，但是，主要形成大量的磁黃鐵礦和黃鐵礦，而有關(guān)的金屬成礦作用并不發(fā)育，因此，這些礦床的金屬元素為單一的鐵元素。

4.3 成礦模式

在上述研究基礎(chǔ)上，建立了阿吾拉勒成礦帶東段海相火山巖型鐵礦床的兩種成礦模式：(1)火山通道相鐵多金屬熱液成礦模式；(2)火山邊緣相鐵沉積-熱液成礦模式。

早石炭世(320～317Ma)，火山噴發(fā)形成大哈拉軍山組中基性熔巖溢流相、火山沉積相和火山爆發(fā)相，火山噴發(fā)晚期(318Ma)，流體沿著火山通道及附近的斷裂系發(fā)生大規(guī)模運(yùn)移，并與圍巖(大理巖)發(fā)生反應(yīng)，伴隨著強(qiáng)烈的矽卡巖化，形成磁鐵礦礦體，隨后(314～301Ma)，熱液流體再次活動，沿著火山機(jī)構(gòu)斷裂系發(fā)生運(yùn)移，伴隨著硫化物沉淀，在鐵礦體內(nèi)部及周圍形成鋅礦體和金礦體(圖25)。

圖25 火山通道相鐵多金屬熱液成礦模式Fig.25 Proposed hydrothermal model for the volcanic channel phase-hosted Fe multimetal deposit

早石炭世(329～318Ma)，火山噴發(fā)形成大哈拉軍山組中基性熔巖溢流相、火山沉積相，同時火山沉積形成浸染狀貧鐵礦體；在晚石炭世(316～301Ma)，火山活動攜帶的成礦流體沿著高滲透性的火山機(jī)構(gòu)斷裂系運(yùn)移，伴隨著強(qiáng)烈的熱液蝕變，交代早期浸染狀貧礦體或直接富集沉淀形成磁鐵礦礦體(圖26)。在查崗諾爾和智博礦區(qū)，火山口發(fā)生了塌陷形成破火山口，火山口塌陷改變了其中火山巖地層和火山機(jī)構(gòu)斷裂系以及賦存于其中的鐵礦體的原始產(chǎn)狀，致使礦體產(chǎn)狀變緩；在備戰(zhàn)礦區(qū)，火山機(jī)構(gòu)受到后期夏格孜達(dá)坂緊閉向斜構(gòu)造作用而發(fā)生變形，致使賦存其中的礦體產(chǎn)狀隨著火山機(jī)構(gòu)被擠壓而變得陡立。

圖26 火山邊緣相鐵沉積-熱液成礦模式Fig.26 Proposed sedimentary-hydrothermal model for the volcanic margin phase-hosted Fe deposit

上述研究可見，阿吾拉勒成礦帶東段發(fā)育的查崗諾爾、智博、敦德和備戰(zhàn)等鐵礦床的形成時代接近，空間分布上均受火山機(jī)構(gòu)控制，成因上與火山活動密切相關(guān)，然而，不同的礦床，控礦的火山機(jī)構(gòu)及其演化不同，礦體的產(chǎn)狀及空間分布規(guī)律亦不同，基于此，我們初步建立了阿吾拉勒成礦帶東段海相火山巖型鐵礦的區(qū)域成礦模式(圖27)。

圖27 阿吾拉勒成礦帶東段石炭紀(jì)火山機(jī)構(gòu)及有關(guān)的鐵礦剖面圖(a)和平面分布示意圖(b)Fig.27 Section (a) and plane (b) distribution graphs of the Carboniferous volcanic apparatus and associated iron deposits in the eastern Awulale belt

5 主要結(jié)論

(1)阿吾拉勒成礦帶東段的查崗諾爾、智博、敦德、備戰(zhàn)等鐵礦床均獨(dú)自發(fā)育與成礦有關(guān)的石炭紀(jì)小規(guī)?；鹕綑C(jī)構(gòu)，其火山口面積分別為10km2、15km2、6km2和4km2，敦德礦床位于火山口中心，查崗諾爾、智博、備戰(zhàn)礦床均位于火山口邊緣。

(2)所有礦床的礦體均賦存于大哈拉軍山組火山巖中，并受石炭紀(jì)火山機(jī)構(gòu)斷裂系控制，其中，敦德礦床的礦體賦存于火山通道及其斷裂系中，其它礦床的礦體賦存于環(huán)狀斷裂系中。高滲透的火山機(jī)構(gòu)斷裂系為流體運(yùn)移和礦質(zhì)沉淀提供空間，是鐵礦體關(guān)鍵控礦因素和主要賦礦部位。

(3)敦德礦床成礦作用為單一的熱液成礦作用，但成礦階段復(fù)雜，包括早期矽卡巖階段及鐵成礦作用、晚期硫化物階段及Zn-Au成礦作用，成礦元素具有Fe-Zn-Au組合，火山通道相流體活動強(qiáng)烈和硫化物階段及有關(guān)的金屬成礦作用異常發(fā)育是敦德礦區(qū)金屬元素多樣的主要原因；查崗諾爾、智博和備戰(zhàn)礦床的成礦作用復(fù)雜，以熱液成礦作用為主，并有沉積成礦作用及可能的巖漿熔體成礦作用，成礦元素為單一的Fe元素。

(4)阿吾拉勒成礦帶東段的海相火山巖型鐵礦床可分為兩個亞類，即火山通道型鐵多金屬礦床(如敦德)和火山邊緣型鐵礦床(如查崗諾爾、智博、備戰(zhàn))；相應(yīng)地，成礦模式包括火山通道相鐵多金屬熱液成礦模式和火山邊緣相鐵沉積-熱液成礦模式。

致謝野外工作期間得到新疆地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第三地質(zhì)大隊、第十一地質(zhì)大隊以及礦山領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員給予的支持和幫助；兩位匿名審稿人提出了寶貴的修改意見和建議；本刊編輯也提出了很好的修改建議；在此謹(jǐn)致謝忱！