新疆伊吾縣寶山鐵礦床地質(zhì)特征

張明君 張建恩 吳繼修

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

新疆伊吾縣寶山鐵礦床地質(zhì)特征

張明君 張建恩 吳繼修

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

寶山鐵礦床位于哈薩克斯坦－準(zhǔn)噶爾板塊(Ⅱ)準(zhǔn)噶爾微板塊(Ⅱ1)謝米斯臺(tái)－庫(kù)蘭卡孜干古生代復(fù)合島弧帶(Ⅱ13)的東部。該礦的賦礦地層為下泥盆統(tǒng)大南湖組下亞組(D1d1)，一套海相中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖地層。礦體形態(tài)主要為似層狀，礦石礦物主要為磁鐵礦，屬海相火巖型礦床。

寶山鐵礦 地質(zhì)特征 礦床成因

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 準(zhǔn)噶爾板塊構(gòu)造示意圖

根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)大地構(gòu)造分區(qū)略圖，寶山鐵礦床位于哈薩克斯坦－準(zhǔn)噶爾板塊(Ⅱ)準(zhǔn)噶爾微板塊(Ⅱ1)謝米斯臺(tái)－庫(kù)蘭卡孜干古生代復(fù)合島弧帶(Ⅱ13)的東部(圖1)。該島弧帶自早泥盆世-早石炭世火山活動(dòng)強(qiáng)烈，經(jīng)歷了頗為復(fù)雜的火山活動(dòng)演變過(guò)程，不斷遷移更替的火山活動(dòng)形成了各種礦產(chǎn)，火山噴溢形成了寶山鐵礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層為下泥盆統(tǒng)大南湖組下亞組(D1d1)一套中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖。該礦的賦礦地層為下泥盆統(tǒng)大南湖組下亞組(D1d1)，一套海相中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖地層。依據(jù)巖性特征，下部為大理巖、鈣質(zhì)砂巖、矽卡巖化大理巖、透輝石榴石矽卡巖、含鐵矽卡巖，局部含磁鐵礦體；中部為灰綠色英安巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r、英安質(zhì)細(xì)凝灰?guī)r、英安質(zhì)凝灰角礫巖等，局部層中含磁鐵礦體；上部為灰綠色安山巖、深灰色玄武巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r及安山凝灰角礫巖，層中局部含磁鐵礦體。

2.2 構(gòu)造

鐵礦床位于瓊河壩復(fù)向斜西側(cè)，受該復(fù)向斜構(gòu)造的影響，礦區(qū)地層褶皺斷裂發(fā)育，部分鐵礦體也隨地層褶皺而發(fā)生揉皺變形，如Fe3、Fe8、Fe12、Fe20等均呈褶曲狀。背斜褶曲核部一般為白色大理巖、棕褐色石榴石矽卡巖，兩翼為磁鐵礦體，或綠簾石化硅化安山質(zhì)凝灰?guī)r。礦區(qū)斷裂發(fā)育。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)有中-基性和酸性侵入巖，侵入時(shí)代均屬于華力西中期，分為2個(gè)侵入次。第一侵入次侵入輝長(zhǎng)巖-輝長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)巖-閃長(zhǎng)玢巖；第二侵入次侵入肉紅色二長(zhǎng)花崗巖、肉紅色-灰白色花斑巖、灰白色花崗閃長(zhǎng)巖。侵入巖與圍巖發(fā)生接觸交代-熱液交代，使圍巖發(fā)生矽卡巖化、角巖化、硅化和綠簾石化等，于接觸帶部位往往形成鐵銅礦化和矽卡巖型鐵礦體。

圖2 寶山地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖

3 礦體特征

寶山鐵礦分為東西2個(gè)礦區(qū)，鐵礦體均產(chǎn)于泥盆系下統(tǒng)，大南湖組下亞組(D1d1)，一套海相中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖地層中。西礦區(qū)礦帶以Fe6號(hào)礦體為拐點(diǎn)，向南西和南東2個(gè)方向延伸，形成一個(gè)向北突出的弧形礦帶，在此礦帶中產(chǎn)出的鐵礦體皆為富鐵礦體；東礦區(qū)礦帶長(zhǎng)1千余米，礦帶呈145°方向延伸，礦帶內(nèi)出露4個(gè)規(guī)模不大的地表鐵礦體，局部還見(jiàn)有小透鏡狀鐵礦體。

地表礦體一般規(guī)模不大，最長(zhǎng)152m，厚1～30 m，最厚40m。礦體傾向分為北東40°～56°，南西228°～251°和北西320°～341°，礦體傾角26°～77°，以＞50°傾角為主。

隱伏礦體均分布于西礦區(qū)。礦體形態(tài)主要為似層狀，礦體長(zhǎng)度75～348m，厚1.5～25m。礦體傾向40°～325°，礦體傾角21°～50°，以緩傾斜為主，有隱伏礦體25、26號(hào)礦體Fe8、Fe9、Fe10、Fe15、Fe17、Fe20、Fe21共9個(gè)礦體。以25號(hào)礦體規(guī)模最大。

3.1 礦體概述

3.1.1 Fe1鐵礦體

Fe1鐵礦體分布于西礦區(qū)，礦體長(zhǎng)270m，厚1.5～25 m，平均厚 11.49 m。礦體產(chǎn)狀：傾向320°，傾角38°～65°，為一似層狀礦體，礦體TFe品位最高58.74%，最低24.68%，平均49.56%。礦體頂板為角閃斜長(zhǎng)角巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、透輝斜長(zhǎng)角巖、花斑巖和石英正長(zhǎng)巖；底板為角閃斜長(zhǎng)角巖、角閃花崗巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、黑云母斜長(zhǎng)角巖、正長(zhǎng)細(xì)晶巖。

3.1.2 Fe10鐵礦體

Fe10鐵礦體分布于寶山鐵礦東南磁異常區(qū)，地表出露長(zhǎng)度165m，礦體厚度1.02～18.68m，平均厚度6.98m。礦體走向130°～140°，傾向南西，傾角10°～20°，礦體TFe品位最高57.25%，最低40.26%，平均品位49.11%，沿傾向最大延深226 m，為一向南西傾伏的透鏡狀礦體。礦體頂板為流紋質(zhì)凝灰?guī)r、陽(yáng)起石化玄武巖；底板為透輝石榴石矽卡巖、陽(yáng)起石化玄武巖。

3.1.3 Fe31鐵礦體

Fe31鐵礦體分布于寶山鐵礦東南磁異常區(qū)，礦體長(zhǎng)125 m，厚2.07～16.51m，平均厚為9.79 m。礦體走向132°，傾向南西，傾角17°～54°，礦體西部較厚，向東礦體變薄。為一向南西傾斜的隱伏透鏡狀礦體。礦體頂板為陽(yáng)起石化凝灰?guī)r、底板為綠簾石化陽(yáng)起石化玄武巖。礦體TFe品位23.78%～54.33%，TFe平均品位41.61%。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)有半圓形粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)、假象纖狀結(jié)構(gòu)、半圓形粒狀結(jié)構(gòu)等。

3.2.2 礦石構(gòu)造

礦石構(gòu)造有反斑雜構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、中等網(wǎng)環(huán)浸染狀構(gòu)造及交代浸染條帶狀構(gòu)造。

3.2.3 礦物成分

礦石礦物成分：礦石礦物主要有磁鐵礦、鉬磁鐵礦，少量的假象赤鐵礦和赤鐵礦，其它金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、銅藍(lán)、孔雀石等。脈石礦物有斜長(zhǎng)石、透輝石、角閃石、石英、正長(zhǎng)石、石榴子石、黑云母、綠簾石、綠泥石、方解石等。

礦石品位：已探明的富磁鐵礦石占86%，貧磁鐵礦石占10.69%，低品位礦石占3.04%。富磁鐵礦石TFe平均品位56.29%，貧磁鐵礦石TFe平均品位為28.74%，低品位礦石TFe平均品位23.27%。伴生的有益組分及含量：Ag含量(1.00～8.00)×10-6，平均4.56×10-6；Ni含量0.01%～0.03%，平均0.028%；Co含量0.019%～0.025%，平均0.0238%。

3.2.4 礦石類(lèi)型

礦石自然類(lèi)型有：塊狀磁鐵礦石、中等網(wǎng)環(huán)浸染狀磁鐵礦石、稠密浸染狀磁鐵礦石、交代浸染條帶狀磁鐵礦石、反斑雜狀磁鐵礦石等。礦石的工業(yè)類(lèi)型屬煉鐵用鐵礦石-需選鐵礦石。

4 礦化階段及分布

寶山鐵礦可分為海相火山噴溢沉積成礦階段和接觸交代-熱液交代疊加改造成礦階段。

早期為火山噴溢沉積成礦階段：寶山鐵礦地區(qū)于早泥盆世巖漿活動(dòng)表現(xiàn)為海相，局部為濱海相大規(guī)模的中-酸性-中-基性富鈉富鐵質(zhì)巖漿裂隙式連續(xù)噴發(fā)與溢出，噴發(fā)沉積了火山熔巖-火山碎屑巖建造，顯示出五個(gè)噴發(fā)韻律，于第三韻律末由火山噴溢形成了寶山鐵礦及瓊河壩鐵礦，鐵礦體基本特征為礦體產(chǎn)狀與地層圍巖產(chǎn)狀基本一致，部分礦體保留了條帶狀、似層狀與圍巖層理吻合，層狀特征明顯。

晚期為接觸交代-熱液交代疊加改造成礦階段：礦區(qū)為肉紅色中粒角閃花崗巖體(γ42b)侵入于下泥盆統(tǒng)(D1d1)火山熔巖和火山碎屑巖中，通過(guò)接觸交代-熱液交代，于接觸帶形成發(fā)育的矽卡巖化和生成磁鐵礦體，鐵礦體形態(tài)產(chǎn)狀受接觸帶所控制。巖漿侵入接觸交代-熱液交代使圍巖層中的鐵質(zhì)得到了活化富集成礦，也使原火山噴溢鐵礦體含鐵品位加富和改造。

5 礦化蝕變帶劃分及分布

礦區(qū)于早石炭世晚期，華力西第二侵入次大規(guī)模的中粒角閃花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖體，侵入于下泥盆統(tǒng)中-基性火山熔巖、中-酸性火山碎屑巖及碳酸鹽巖地層中，發(fā)生接觸交代和熱液交代，使原火山噴溢形成的鐵礦體和富鐵質(zhì)的火山巖鐵質(zhì)得到了富集和加富改造，同時(shí)在花崗巖體與圍巖接觸帶部位形成透輝石石榴石矽長(zhǎng)巖、矽卡巖化、透輝石化、角巖化、遠(yuǎn)離接觸帶有陽(yáng)起石化、綠簾石化、綠泥石化和硅化等。鐵礦體頂?shù)装宥酁橥篙x石榴石矽卡巖和角巖化凝灰?guī)r。

6 礦床成因機(jī)制

區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)始于早泥盆世晚期，早階段表現(xiàn)為海相小規(guī)模中性鈉質(zhì)巖漿裂隙式間歇噴發(fā)，組成陸源碎屑巖碳酸鹽巖-火山碎屑巖建造，安山質(zhì)凝灰?guī)r中有片沸石和方沸石礦化。早泥盆世晚期，火山活動(dòng)表現(xiàn)為海相，局部為濱海相，大規(guī)模的由中-酸性和富鈉質(zhì)的中-基性巖漿裂隙式連續(xù)噴發(fā)與溢出，沉積了一套中-酸-中-基性火山熔巖火山碎屑巖建造。于該建造的中部，火山噴溢形成寶山鐵礦。在火山噴發(fā)過(guò)程中的礦漿開(kāi)始為Fecl氣體狀態(tài)從巖漿中析出，在巖漿上升噴溢過(guò)程中，與地下水發(fā)生氧化反應(yīng)形成鐵礦漿，隨火山噴溢成礦。后經(jīng)華力西中期第二侵入次大規(guī)模的二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖體的侵入，使寶山鐵礦受到熱液交代改造，對(duì)原火山噴溢鐵礦體起有加富作用，同時(shí)對(duì)火山巖中富含鐵質(zhì)，通過(guò)接觸交代-熱液交代形成部分矽卡巖型鐵礦和銅礦化。其礦床成礦模式如(圖3)。綜合分析認(rèn)為寶山鐵礦床屬海相火巖型礦床。

圖3 新疆伊吾縣寶山鐵礦海相火山巖型鐵礦床成礦模式圖

7 找礦標(biāo)志

⑴下泥盆統(tǒng)中-酸性、富鈉質(zhì)中-基性火山熔巖與火山碎屑巖層，是鐵礦體產(chǎn)出的有利地層；

⑵易于交代的鈣泥質(zhì)巖層是鐵富集成礦的有利地層；

⑶肉紅色中粒角閃花崗巖(γ42b)與下泥盆統(tǒng)（D1d1）火山巖火山碎屑巖、碳酸鹽巖的接觸帶部位，是成礦的有利部位；

⑷圍巖蝕變矽卡巖化、透輝石化、陽(yáng)起石化、綠泥石化、角巖化、硅化是找礦的重要標(biāo)志；地球物理磁測(cè)異常，是突出的找礦標(biāo)志。根據(jù)鉆孔驗(yàn)證，區(qū)內(nèi)2 000 nT以上的磁異常主要為磁鐵礦體所引起。

〔1〕新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì).1∶50 000新疆伊吾縣淖毛湖北山一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.1981.

〔2〕新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì).新疆伊吾縣寶山鐵礦補(bǔ)充勘查報(bào)告.2007.

收稿：2013-05-03