新疆新源縣沙拉穹庫(kù)爾鐵礦成礦地質(zhì)特征及成因淺析

賈國(guó)章

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局新疆地質(zhì)勘查院，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆新源縣沙拉穹庫(kù)爾鐵礦是新疆西天山阿吾拉勒成礦亞帶中段鐵礦化集中區(qū)之一，從60年代發(fā)現(xiàn)該礦帶，到70年代眾多地質(zhì)科研單位對(duì)鐵礦會(huì)戰(zhàn)做了大量的地質(zhì)工作，成績(jī)顯著，發(fā)現(xiàn)了不少中小型鐵礦，尤其是預(yù)須開普臺(tái)中型鐵礦現(xiàn)已開發(fā)利用。然而對(duì)礦床的成因向來眾說紛紜，人們隨著火山巖型鐵礦成礦說的興起，凡調(diào)查者雖都傾向于該礦為火山巖型鐵礦，具體成因又各抒己見：有火山噴發(fā)說；有次火山巖漿分異說；有火山氣液交代說。筆者對(duì)沙拉穹庫(kù)爾鐵礦資料收集及實(shí)地調(diào)查認(rèn)為是火山噴溢之后，同源火山熱液產(chǎn)物，（黑礦）另外赤鐵礦層乃為火山沉積的結(jié)果，屬火山噴流沉積型礦床[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

該礦所在區(qū)域的大地構(gòu)造位置：①按板塊觀點(diǎn)，處于沿古生代準(zhǔn)噶爾洋殼板塊俯沖于天山－塔里木陸殼板塊之下的結(jié)合部，火山島弧帶近陸殼板塊內(nèi)側(cè)的火山活動(dòng)帶；②按傳統(tǒng)的槽－臺(tái)說，處于北天山華力西地槽褶皺帶近中天山隆起帶一側(cè)?？傊枪派鹕交顒?dòng)區(qū)。

該礦所在區(qū)域顯系－石炭紀(jì)火山斷陷盆地。該盆地在早石炭世沉降幅度較大，火山活動(dòng)強(qiáng)烈，沉積一套以中－基性火山巖－火山沉積巖－碳酸鹽巖為主的淺海相的火山－沉積巖層，厚度可達(dá)數(shù)千米，劃歸中石炭統(tǒng)則克臺(tái)組。

2 成礦條件及礦化特征

沙拉穹庫(kù)爾鐵礦區(qū)內(nèi)所有的鐵礦床（點(diǎn)）均分布于中石炭統(tǒng)則克臺(tái)組海相火山噴發(fā)—沉積巖中，與火山作用密切相關(guān)。海底火山爆發(fā)—噴溢作用造成古地貌的變遷，形成火山穹隆和封閉半封閉式的火山熱水盆地，隨著火山活動(dòng)的逐漸減弱，開始了火山噴氣，噴氣熱液攜帶了大量的成礦物質(zhì)，在火山機(jī)構(gòu)附近的熱水盆地里沉積成礦。

火山作用是主要的成礦作用，成礦嚴(yán)格受中心式火山機(jī)構(gòu)和熱水盆地所組成的火山帶控制。其中近火山口的火山構(gòu)造盆地是成礦有利環(huán)境，礦床形成于火山噴發(fā)旋迥末期，因而，在火山巖向沉積巖的過渡層位是礦床產(chǎn)出的有利層位[2]。

3 礦床地質(zhì)特征

礦床位于預(yù)須開普臺(tái)鐵礦西北3km處，地理坐標(biāo)：東經(jīng)83°35.5＇，北緯43°34＇。礦床產(chǎn)于沙拉穹庫(kù)爾火山穹隆附近，預(yù)須開普臺(tái)向斜北翼西段，受一向北西傾伏、向南東緊密翹起的倒轉(zhuǎn)次級(jí)背斜控制。礦體呈南北兩個(gè)礦帶分布，北帶長(zhǎng)500m～600m，寬30m～50m，已發(fā)現(xiàn)有4條礦體；南帶長(zhǎng)300m～400m，圈定有2條礦體。礦體形態(tài)主要呈筒狀，產(chǎn)狀陡傾，延深較大。礦石品位較富，質(zhì)量好，有害雜質(zhì)少為特點(diǎn)。礦石品位一般在53%～63%之間。此外在兩個(gè)礦帶之間還有一個(gè)近東西向展布的貧礦帶，礦帶斷續(xù)延長(zhǎng)1000m以上，寬度在50m以上，地表品位在20～35%左右。圍巖為安山巖，邊緣為含角礫安山巖，礦體產(chǎn)于含角礫安山巖及安山巖，蝕變有綠泥石化、絹云母化、葉臘石化、鈉長(zhǎng)石化、高嶺土化。

礦區(qū)80%以上的面積被浮土覆蓋，露頭很少，巖性較復(fù)雜，研究程度又低，主要是一套安山－流紋質(zhì)巖石，化學(xué)特點(diǎn)是鉀鈉含量高。其中安山巖和英安巖中的鈉又顯著高于鉀。

礦區(qū)巖性主要為有青盤巖化安山巖、含角礫安山巖、英安巖、硅質(zhì)巖、碧玉赤鐵巖、凝灰?guī)r等火山碎屑巖。

圍巖呈不規(guī)則狀，走向近東西，具有背斜特征，南部?jī)A向向南，傾角一般在45°～75°之間，北部地層倒轉(zhuǎn)傾向雖然向南，但傾角較陡，一般在80°～89°之間。

礦區(qū)構(gòu)造：沙拉穹庫(kù)爾礦區(qū)北部，有走向250°，傾向SE，傾角不詳?shù)耐聽柟皵嗔淹ㄟ^。由于該斷裂影響，使礦區(qū)礦體和圍巖產(chǎn)生不同程度的應(yīng)變，普遍看到構(gòu)造擦痕，小型破碎帶?？臻g狀態(tài)受吐爾拱斷裂制約。此礦受斷裂控制，裂隙影響，認(rèn)為對(duì)礦區(qū)構(gòu)造為一倒轉(zhuǎn)背斜，主要依據(jù)南北對(duì)稱的含礦絹云母化、綠泥石化、含礦角礫巖帶存在。

礦石類型：沙拉穹庫(kù)爾鐵礦區(qū)的礦石礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦；伴生黃鐵礦、黃銅礦。脈石礦物：石英、綠泥石、磷灰石、紅柱石、重晶石、碧玉。磁鐵礦作為不規(guī)則它形粒狀，被赤鐵礦強(qiáng)烈交代，赤鐵礦晶體大小不一，針狀、板狀、不規(guī)則狀、自形、它形，具定向排列，晶體有伸長(zhǎng)現(xiàn)象。黃銅礦、黃鐵礦作為磁鐵礦包裹體存在，鏡鐵礦半自形、板狀呈脈狀集合體充填于裂隙中。黑礦具塊狀、角礫狀、多孔狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，紅礦具片狀、條帶狀、土狀。結(jié)構(gòu)主要有兩種：微晶結(jié)構(gòu)：細(xì)晶赤鐵礦呈致密集合體，結(jié)晶程度差，鱗片狀，礦物不具定向排列。粒狀結(jié)構(gòu)：磁鐵礦呈不規(guī)則粒狀、等粒狀的集合體。礦體形態(tài)復(fù)雜，呈不規(guī)則狀，透鏡狀及脈狀，有膨脹和收縮現(xiàn)象。

4 礦床成因探討

沙拉穹庫(kù)爾鐵礦處于吐爾拱區(qū)域性斷裂與一分支斷裂的交接處，受預(yù)須開普臺(tái)向斜北翼西段的次級(jí)倒轉(zhuǎn)背斜控制，礦體產(chǎn)于該次級(jí)倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造的兩翼，明顯受層位控制。該次級(jí)倒轉(zhuǎn)背斜的軸向呈北西－南東走向，并向北西側(cè)伏，北東翼倒轉(zhuǎn)，南西翼正常。背斜的核部地層為蝕變安山巖，從背斜核部向北東翼，依次出現(xiàn)含角礫安山巖（為北礦帶磁鐵礦富礦體的賦礦層位）、英安巖、鐵錳質(zhì)頁(yè)巖、板巖、碧玉赤鐵巖（為北礦帶赤鐵礦貧礦體的賦礦層位）、凝灰?guī)r；而從背斜核部向南西翼，依次出現(xiàn)含角礫安山巖（為南礦帶似層狀磁鐵礦體的賦礦層位）、英安巖、硅質(zhì)巖（該層位相當(dāng)于北礦帶赤鐵礦貧礦體的賦礦層位中的碧玉赤鐵巖，應(yīng)為熱水沉積作用的產(chǎn)物。）、凝灰?guī)r。由此可見，兩翼地層具有明顯的對(duì)稱性，并且在礦區(qū)的西北部，出現(xiàn)了由蝕變安山巖、角礫安山巖、英安巖、凝灰?guī)r組成的轉(zhuǎn)折端，這些可以佐證在礦區(qū)內(nèi)存在一個(gè)背斜構(gòu)造，而不是一個(gè)簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造。

過去曾認(rèn)為是單斜構(gòu)造控礦，因而無法解釋北礦帶磁鐵礦體與南礦帶磁鐵礦體之間的關(guān)系，只簡(jiǎn)單地將這些磁鐵礦體歸為受斷裂構(gòu)造控制的脈狀磁鐵礦體，同時(shí)也無法解釋北礦帶磁鐵礦體與層狀的赤鐵礦之間的內(nèi)在聯(lián)系。雖然該礦區(qū)一部分的磁鐵礦體明顯受構(gòu)造裂隙控制，呈角礫狀、網(wǎng)脈狀、脈狀產(chǎn)出，但是這部分礦體卻只賦存于含角礫安山巖層位中，沒有任何脈狀磁鐵礦礦脈穿過上部層位的英安巖巖層，無疑又體現(xiàn)了受地層層位限制的控礦因素，具有一定的層控性特征。而且該礦區(qū)的大多數(shù)磁鐵礦礦體總體上呈似層狀產(chǎn)出，與地層走向一致，其中，南礦帶的磁鐵礦礦體表現(xiàn)得較明顯。據(jù)此可以認(rèn)為南、北礦帶的磁鐵礦礦體是受同一層位控制的。此外，磁鐵礦礦體的賦礦層位的上、下巖層的蝕變存在明顯的差異，下部巖層蝕變較強(qiáng)，為蝕變安山巖，上部巖層為未蝕變英安巖，這種位于背斜核部、含礦巖層之下的蝕變安山巖，可能是一種與噴流沉積成礦有關(guān)的“底蝕作用”的產(chǎn)物，而北礦帶的磁鐵礦晶體較粗，出現(xiàn)巨晶的磁鐵礦團(tuán)塊，這反映磁鐵礦的形成溫度較高，“底蝕作用”和粗晶磁鐵礦表明磁鐵礦礦體可能形成于噴流口的附近。所以，認(rèn)為南、北礦帶的磁鐵礦礦體是在安山巖層的火山噴發(fā)作用之后通過噴流沉積成礦作用形成的。如果這個(gè)推論成立，那么，沙拉穹庫(kù)爾鐵礦的找礦潛力就應(yīng)重新評(píng)價(jià)。見圖1。

同時(shí)，該推論又能夠比較合理地解釋磁鐵礦礦體與赤鐵礦礦體之間的內(nèi)在聯(lián)系。該礦區(qū)的赤鐵礦礦體發(fā)育于英安巖層位之上，并被凝灰?guī)r層所覆蓋。而與赤鐵礦礦體共生的巖石組合為硅質(zhì)巖、赤鐵礦碧玉巖、碧玉赤鐵礦巖及鐵錳質(zhì)頁(yè)巖等，反映了噴流沉積成礦的地質(zhì)特征。而赤鐵礦礦體的下部巖層蝕變極弱，硅質(zhì)巖和赤鐵碧玉巖均反映了低溫氧化的成礦環(huán)境，說明赤鐵礦礦體形成時(shí)代晚于磁鐵礦礦體，是在英安巖層的火山噴作用之后通過噴流沉積成礦作用形成的，且距離該成礦期的噴流口相對(duì)較遠(yuǎn)，可能位于成礦洼地的邊部和淺部。所以，沙拉穹庫(kù)爾鐵礦的赤鐵礦礦體是第二期噴流沉積成礦作用的產(chǎn)物，其成礦環(huán)境明顯不同于早期形成的磁鐵礦礦體。

沙拉穹庫(kù)爾鐵礦的磁鐵礦主礦體，呈囊狀、層狀產(chǎn)出，根據(jù)地表槽探和ZK1鉆孔的取樣分析，已圈定出具有一定規(guī)模、品位較富的富礦體?，F(xiàn)有個(gè)體私人礦主開采的結(jié)果，以顯示出較好的經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)出它的明顯的工業(yè)價(jià)值。

根據(jù)以上礦床地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步證實(shí)了該礦床是由火山噴溢之后，同源火山熱液產(chǎn)物，通過噴流沉積的結(jié)果，屬火山噴流沉積型礦床。