新疆哈密市白水井鐵礦礦床成因及遠景分析

郭勇明，王 偉，姜 曉，劉 勇

（新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊，新疆哈密839000）

新疆哈密市白水井鐵礦礦床成因及遠景分析

郭勇明*，王 偉，姜 曉，劉 勇

（新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊，新疆哈密839000）

新疆哈密市白水井鐵礦為中天山地塊之明水晚古生代凹陷區[1]，星星峽—明水復背斜南翼與北山褶皺南帶的馬蓮井—公婆泉復向斜北翼交接處，具尋找大型礦床潛力，通過對礦床地質特征和成礦背景的總結，初步確定該礦床為淺海相火山—碎屑巖沉積—鐵礦沉積，經變質形成的沉積變質型鐵礦，即淺海相火山—沉積變質型鐵礦。

白水井；晚古生代凹陷；沉積變質型鐵礦

白水井鐵礦位于哈密市東北方向200km處，系甘肅祁連山地質隊于20世紀50年代發現的一個具有大型成礦遠景的淺海相火山—沉積變質型鐵礦[2]。通過本次詳查對礦區主礦體系統工程控制，探求了一定資源儲量，取得了較好的找礦成果。本文在此基礎上分析了該礦床的成因類型，并對其成礦遠景進行了分析評價。

1 區域地質概況

白水井鐵礦（M43）位于中天山地塊的星星峽—明水復背斜南翼與馬蓮井—公婆泉復向斜北翼交接處，雙井子背斜南翼下石炭統紅柳園組地層中。區內褶皺構造以雙井子背斜為主，斷裂構造以平頂山—坡子泉走向逆斷層為主，同時次級斷裂、褶皺構造較發育。本區目前發現的礦種主要有鐵、金、銅、鎳等。區域東北部成型礦床有白山泉大型鐵礦、雙井子鐵礦等，沿平頂山—坡子泉走向逆斷層成礦帶，相繼發現了平頂山鐵礦、白水井鐵礦、哈密市金礦、坡子泉東鐵礦等[3]，為該成礦帶的重新定位提供了佐證，也拓寬了該成礦帶的找礦前景。白水井一帶區域地質圖如圖1所示。

2 礦區地質特征

2.1 地層

區內出露地層，有薊縣系卡瓦布拉克群（JxKw）、下石炭統紅柳園組第一亞組（C1h1）及第四系沖-洪積物（Qpalh）。薊縣系卡瓦布拉克群分布于礦區南部，主要為一套厚層夾薄層狀大理巖，巖相變化不大，厚度比較穩定，因逆斷層而覆于下石炭統紅柳園組之上。下石炭統紅柳園組第一亞組分布整個礦區，根據其巖性組合特征與沉積順序，將該亞組進一步劃分為5個巖性段。第四系沖—洪積物（Qpalh）分布于礦區東部和西部現代沖溝中。白水井鐵礦地質圖如圖2所示。

2.2 構造

礦區位于星星峽—明水復背斜南翼的次一級褶皺構造—雙井子背斜南翼，為單斜構造，由下石炭統紅柳園組第一亞組(C1h1)組成，地層產狀190°～220°∠50°～75°。

平頂山—坡子泉區域性走向逆斷層（斷層F1）橫貫全區，把震旦統(Z21)和紅柳園組第一亞組（C1h1）地層分開。除此以外，次一級平推逆斷層發育，分別為F2、F3、F4、F5、F6。這些次一級斷裂呈近南北向平行排列，為成礦后期的產物，對礦體具有一定的破壞作用。沿次一級斷裂有閃長巖脈、輝綠巖脈的侵入。

2.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖較發育，約占測區面積10%左右。主要為華力西中期第二侵入次斜長花崗斑巖（γοπ42b）、花崗斑巖（γπ43），此外為一些脈巖。

3 礦體特征

白水井鐵礦產于柳園組第一亞組（C1h1）凝灰巖中。礦體呈透鏡狀、似層狀、扁豆狀，具一定層位，產狀與地層產狀基本一致，走向近東西，傾向南，局部受構造影響，發生扭轉錯動，使礦體與地層不協調。礦區共圈出鐵礦體8個，其中地表礦體6個，編號為Fe1-Fe6；隱伏礦體2個，編號為Fe7-Fe8。礦體地表東西斷續長380余米，視厚度6～60.70m，厚度變化復雜。礦體南傾，地表傾角較緩，深部傾角較陡，其變化受斷裂構造控制。礦體頂底板均為蝕變含鐵凝灰巖，且界線清晰。白水井鐵礦6號勘探線剖面圖如圖3所示。

圖1 白水井一帶區域地質圖（據1∶20萬東疆區域地質圖改編）

Fe1磁鐵礦體為礦區主礦體，地表長330m，最大斜深180m。礦體厚1.53～32.27m，平均厚12.30m，厚度變化系數0.77%，厚度變化中等。礦體呈透鏡狀、似層狀產出。傾向168°～198°，傾角40°～50°。礦體的頂底板均為蝕變凝灰巖，見閃長玢巖脈、輝綠巖脈、花崗巖脈穿插。由于成礦后斷層及脈巖對礦體的破壞，將該礦體分成4個塊段，特別是中部的礦體，被F4、F5破壞較大，并且礦石的品位有所降低。

4 礦石特征

4.1 礦石類型及礦物組合

礦石類型單一，均為磁鐵貧礦，地表因氧化，部分被赤鐵礦、褐鐵礦代替。礦石礦物成分見表1。

表1 礦石物質成分一覽表

4.2 礦石結構及構造

礦石結構以他形—半自形顯微粒狀結構為主,其次為隱晶質結構、微粒狀結構。構造以稠密浸染狀、微層狀構造為主，塊狀次之，另見有角礫狀構造。

5 礦床成因類型

5.1 成礦條件

5.1.1 地層條件

白水井鐵礦產于下石炭統紅柳園組第一凝灰巖，具輕微變質，其含礦層位固定。與礦化伴生的圍巖蝕變有綠片巖化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、磁鐵礦化等，接觸帶附近的火山巖、火山碎屑巖可見角巖化。

5.1.2 火山活動的控礦作用

與白水井鐵礦礦床成因關系密切的為一套酸性火山碎屑巖，認為鐵質來源于火山物質在沉積過程中的富集。

5.2 礦床成因類型

圖2 新疆哈密市白水井鐵礦地質圖(據新疆地礦局第六地質大隊，2009)

根據礦床特征和控礦因素、礦物共生組合特征等綜合分析，白水井鐵礦的形成系淺海相火山—碎屑巖沉積—鐵礦沉積，經變質形成的沉積變質型鐵礦，即淺海相火山—沉積變質型鐵礦。

6 礦床遠景評價

白水井鐵礦位處中天山多金屬成礦帶次一級平頂山—坡子泉鐵、金成礦帶中部，在該成礦帶上分布有平頂山鐵礦、白山泉大型鐵礦、雙井子鐵礦、哈密市金礦、坡子泉東鐵礦等多個金屬礦床，且有斷續的鐵帽出現，均分布于下石炭統紅柳園組地層中。鐵礦體均呈透鏡狀，礦體具有尖滅再現的特征。在區域上由鐵礦體引起的磁異常多呈斷續獨立的弧島狀分布,均由磁鐵礦體引起。

根據目前工程控制情況，白水井鐵礦已接近中型規模，3號勘探線以西和8號勘探線以東礦體尚未控制，礦體向東、西在走向上仍有延伸；通過已施工鉆孔成果來看，Fe7號隱伏礦體在傾向和走向上也有較大延伸；磁異常征也說明，各礦體在傾向、走向上延伸較大。

綜上所述，根據該區地質、構造條件及已有礦產特征，該區是尋找淺海相火山—沉積變質型鐵礦的潛力較大及有利遠景區。

[1]新疆地礦局第六地質大隊.哈密地區板塊構造劃分[R].2004.

[2]王偉，郭勇明，姜曉，等.新疆哈密市白水井鐵礦詳查報告[R].2009.

[3]新疆地礦局第六地質大隊.東疆1∶20萬區測資料[R].2003.

P618.31

A

1004-5716(2015)03-0168-04

2014-03-24

2015-01-13

郭勇明（1983-），男（漢族），江西贛州人，工程師，現從事區域地質礦產調查及礦產普查工作。