新疆西天山地區鐵礦成礦特征與找礦方向

■趙　強　任　毅　張亞輝（新疆地礦局第七地質大隊新疆烏蘇833000）

新疆西天山地區鐵礦成礦特征與找礦方向

■趙強任毅張亞輝
（新疆地礦局第七地質大隊新疆烏蘇833000）

新疆西天山地區地處古亞洲構造域天山一興蒙成礦帶的西段，經歷了漫長復雜的構造演化過程。本文討論了西天山地區鐵礦的礦床成因和成礦模式，并提出了找礦標志，預測了同類礦床的有利地段。

西天山鐵礦成礦特征找礦方向

1　礦區地質特征

1.1礦區地層

西天山鐵礦區位于伊犁地塊東北緣，在博羅科努山系主脊線上，屬石炭紀島孤帶。遙感衛星影像圖可清晰看出，礦區位于破火山口西北緣。礦區構造活動強烈，火山機構十分發育，尤其是石炭紀火山巖和二疊紀末期中基性巖體非常發育，成礦地質條件十分有利。

西天山鐵礦區出露的地層絕大部分為石炭紀火山碎屑巖，其間夾少量基、中性和酸性熔巖及碳酸鹽巖等正常沉積巖石。這些石炭紀火山巖分屬下石炭統和上石炭統，二者在火山活動強度、火山碎屑成分粒度方面都有明顯的差別。熔巖成分在下部層位中以中基性為主，上部酸性巖較多。該期多屬火山碎屑巖—碳酸鹽巖建造。

1.2礦區侵入巖

礦區內侵入巖可大體分為兩類：一類為與早石炭世火山活動緊密相關的海西中期潛火山侵入雜巖，其規模一般較小，呈小巖株、巖枝、巖墻狀；另一類為石炭紀中深成侵入體，其規模較大，多呈巖株—巖基狀。前一類侵入體與下石炭統火山巖的分布具一致性，并多受火山構造控制；而后一類侵入體則明顯受區域性北西向斷裂所控制。

1.3礦區構造

礦區構造主要由下石炭統大哈拉軍山組和上石炭統所組成的火山穹隆和斷裂構成，礦區構造基本形態除受區域性南北擠壓應力的影響外，又受火山機構的制約。因而，各種構造形跡更為復雜。但鐵礦床均產出在火山機構之中。

2　礦床地質特征

西天山地區鐵礦，賦存于下石炭統大哈拉軍山組灰綠色安山質火山碎屑巖、碳酸鹽巖部位。以擦汗烏蘇河為界，分為東、西兩個礦區，隔河遙相對應，兩者相距約1.5km。其中東礦區中FeI礦體規模最大，也是最主要的工業礦體。

FeI礦體分布于東礦區，占據了礦區鐵礦資源量的絕大部分。鐵礦體依石榴石—綠簾石—陽起石蝕變帶呈向北西凸出的環狀分布，FeI礦體在平面上總體為北東—南西向，被礦區最大的兩條南北向斷裂F8與F10所挾持，大致與這兩條斷裂平行。主礦體中段微向東南凸出并顯著膨大，南端呈逐漸尖滅，北端被第四系所覆蓋，南段明顯凹向西北。礦體形態較規則。FeI礦體長約3000 m，在南端直接出露于地表，而向北大部被第四系坡積、冰磧物所覆蓋。FeI礦體的傾向為南東向，礦體底板為大理巖、磁鐵礦化綠簾石陽起石巖，其傾向為南東，傾角多為20～25°個別為33°、42°。FeI礦體平均厚度為87.26米，礦體TFe平均品位為36.75%，mFe平均品位為27.86%。

3　礦石特征

礦石礦物與脈石礦物：鐵礦物以磁鐵礦為主要成分，次為赤鐵礦、假象赤鐵礦，鏡鐵礦少見。與之伴生的金屬硫化物以黃鐵礦最為常見，黃銅礦次之，銅藍、閃鋅礦、硫鹽類較罕見。氧化礦物為褐鐵礦、孔雀石、藍銅礦。自然銅僅見于個別地段，鐵礬、銅礬數量不多。當礦化蝕變的原巖為大理巖時，出現方柱石；而當礦化蝕變原巖為細凝灰巖或火山灰凝灰巖時，則出現大量絹云母。此外，還有少量的白鈦石、榍石、鋯石、磷灰石，個別情況下偶見電氣石。

4　礦床地球化學

礦區磁鐵礦主要組份為FeO和Fe2O3，SiO2、Al2O3、TiO2、V2O5、MnO、MgO、CaO等少量。各種組構礦石的金屬元素含量，以Fe為主要的金屬元素，Cu、Zn、Co、Ni等微量元素含量甚少。

5　礦床成因及成礦模式

5.1礦床賦存于火山構造的特定部位

FeI礦體的延伸，呈向北東凸出的環狀分布，展示了鐵礦體與古火山機構緊密相關。西天山地區鐵礦產出的特征，火山環狀裂隙及其與之復合的北東向或錐形向心斷裂，火山巖相帶間的層間破碎帶，以及寄生于火山噴發中心旁側的火山穹隆，或隱伏構造的所衍生的上部構造的虛脫帶，是導礦和容礦構造的主要構造空間。

5.2成礦過程經歷了多次隱爆角礫巖化作用

西天山地區鐵礦在礦漿階段和熱液階段都經歷了隱爆成礦過程。由此形成礦床現有的垂直分帶；上部由角礫狀和復角礫狀礦石組成，下部由混染巖化磁鐵礦體和局部疊加的角礫狀礦石組成。

5.3西天山地區鐵礦母巖漿

（1）西天山地區礦體與安山巖緊密共生。通過巖石學和巖相學研究表明，磁鐵礦化和安山巖關系密切，安山巖既是礦體的賦礦巖石也是礦源巖。

（2）礦石的稀土元素、微量元素特征和安山巖具有一致性，這也佐證了安山巖即為礦源巖這一觀點。

（3）礦石和安山巖Pb同位素數據在Pb同位素比值圖上共線。

（4）礦石的氧同位素數據范圍和典型巖漿型礦床具有一致性。

（5）礦石的結構構造顯示了主體為礦漿成因的特征。

6　找礦標志

西天山地區鐵礦區，根據成礦地質特征和控礦因素，可作為尋找鐵礦的找礦標志。

（1）圍巖蝕變標志。FeⅠ礦體具有非常強烈的圍巖蝕變及明顯的蝕變分帶，這是尋找同類鐵礦重要的找礦標志。鐵礦產于晚期蝕變，即綠簾石—陽起石中。其是近礦蝕變，在顏色外觀和礦物組合方面，都易識別。當綠簾石—陽起石蝕變強愈強，蝕變帶發育的較寬，礦化相對就越好，鐵礦體的規模也就越大。鐵礦體外圍的早期蝕變，即透輝石—石榴石化，是重要的找礦標志，一般分布于礦體的旁側或四周。

（2）構造標志。FeⅠ礦體產于古火山機構附近，成礦直接受古火山機構的控制。礦體及蝕變帶，分布于距火山機構中心有一定距離的環狀裂隙帶中。這種環狀裂隙，即是火山氣液的通道，又是鐵礦的容礦構造。

（3）巖石標志。根據對蝕變-礦化帶的原巖分析，有利成礦的是中性和中-基性火山巖、火山碎屑巖。火山灰細凝灰巖不利于交代，常呈殘留體被保存下來。這類巖石，以富鐵、富鈣、孔隙度大為特征。

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TF521[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-79-1