東天山阿齊山-雅滿蘇地區鐵礦成礦規律分析

任剛

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

新疆東天山地區鐵礦資源豐富，成因類型多樣，主要分布于康古爾塔格深大斷裂以南的天山地區。以阿齊克庫都克-沙泉子斷裂為界，沉積變質型鐵礦主要分布于南部的中天山前寒武紀隆起區；與火山作用有關的各類型鐵礦主要分布于阿齊山-雅滿蘇地區；巖漿型釩鈦磁鐵礦主要受本區的數條深大斷裂控制。本文主要討論阿齊山-雅滿蘇地區鐵礦的地質特征、形成特點、成礦規律以及存在問題。

1 區域地質特征

阿齊山-雅滿蘇地區為東疆地區重要的鐵(銅)金多金屬成礦帶，位于阿齊山-雅滿蘇斷裂以南，中天山北緣斷裂(阿齊克庫都克-沙泉子斷裂)以北，西起阿齊山，東至新甘邊界地區，東西長600 km，南北寬約25～30 km(圖1)。阿齊山-雅滿蘇地區晚古生代存在大面積劇烈的火山活動、巖漿侵入以及濱-淺海的沉積環境。

圖1 東天山構造格架與礦床分布圖

1.1 地層

阿齊山-雅滿蘇地區為古生代地層，本區主要出露石炭紀地層，主要為一套濱-淺海相的火山沉積巖系，但分屬不同的構造沉積相區。下二疊統以碎屑巖為主，伴有多期基性-酸性火山噴發活動，并不整合于石炭系之上。火山活動自半深海相的火山沉積建造過渡為淺海相陸緣中酸性建造及淺海相大陸拉斑玄武巖建造。

1.2 斷裂構造

本區斷裂十分發育，區域主要斷裂有：阿齊克庫都克-沙泉子斷裂，呈微向南突出的近東西向弧狀，斷裂呈波狀延伸，全長超過700 km，具逆斷層性質，斷裂面大部傾向南，局部向北，傾角較陡，一般50°～80°，總體表現為南盤上升的特點，該斷裂為一條長期活動的切穿莫霍面的深大斷裂；雅滿蘇斷裂，總體走向北北東向，斷裂面多傾向南，傾角60°～70°，斷裂面糜棱巖化、碎裂巖化發育。其它斷裂多為這兩條深大斷裂派生的次級或更次級的斷層，以北北東向為主，北西向次之，少部分為近東西向，一般長數千米至十幾千米，個別達到50 km。次級的或更次級的斷裂是區內的主要控巖、控礦構造。

1.3 巖漿巖

本區巖漿巖分布廣泛，以酸性-中酸性侵入體為主，巖性較復雜，其中以花崗巖出露最廣，其次為閃長巖。巖漿活動集中在華力西期，而以華力西中期表現最為劇烈，華力西早期次之。這些后期侵入巖的活動不同程度的改造了原有的火山成因鐵礦床，或形成部分熱液交代型礦床。

2 鐵礦床成礦規律分析

2.1 鐵礦床特點

這些鐵礦床共同的特征有以下幾點：

(1)石炭紀鐵礦床主要分布于雅滿蘇斷裂以南，沙泉子斷裂南北兩側地區，受沙泉子深大斷裂的次級斷裂控制。

(2)礦體大多產于中性(中酸性)火山凝灰巖、火山角礫巖、火山集塊巖中，少量分布于灰巖等其它巖石中，大部分礦體呈層狀產出。

(3)賦礦圍巖不同程度的受到了蝕變，大部分礦體就產在矽卡巖之中。

(4)除菱鐵礦外，礦石礦物主要都是磁鐵礦，少量赤鐵礦、鏡鐵礦等。

(5)同位素資料表明成礦物質主要來源于深部，與巖漿作用相關。

(6)規模不大，品位較富，礦體形態簡單，形成溫度較高。

(7)斷裂的多期次活動，后期巖體的侵入，后期熱液對礦床都有一定的改造作用。

2.2 討論

2.2.1 區域金屬礦床的分布

阿齊山-雅滿蘇地區是天山-北山鐵礦成礦省的組成部分。從整個大區域上來看，從北向南，康古爾斷裂以北銅礦占優勢，康古爾斷裂與雅滿蘇斷裂之間金占優勢、雅滿蘇斷裂以南鐵礦占優勢(有少量小型銅礦或鐵銅共生礦床)。康古爾斷裂控制的基性超-基性巖體主要產出的是銅鎳硫化物礦床，如黃山、黃山東、葫蘆等銅鎳硫化物礦床；而巖漿型釩鈦磁鐵礦床則產于沙泉子斷裂附近，如尾亞、雅西等釩鈦磁鐵礦床。由此可見，雅滿蘇斷裂以南是一個鐵元素的富集地區，雅滿蘇斷裂為區域的地球化學界面。

2.2.2 構造控礦作用

本區古生代的大地構造屬性眾說紛紜，主要有晚古生代島弧帶、弧后盆地、陸緣增生帶、裂陷槽、火山型被動陸緣等。前人的研究往往側重于板塊構造對礦床的控制作用，認為礦床的分布是不同的板塊構造區所造成的，深大斷裂的控礦作用往往被忽視。沙泉子斷裂是長期活動的深大斷裂，石炭世控制了與鐵礦有關的火山巖的產出，沿沙泉子斷裂及兩側區域內都有鐵礦的分布，其北有阿齊山、雅滿蘇、庫姆塔格、百靈山等鐵礦，其南有突出山等鐵礦產出。鐵礦床在平面上具有“分段集中，成群成帶分布”的特點，沿沙泉子斷裂弧形等距(60～80 km)的分布，且受北東向次級斷裂控制(圖1)。

2.2.3 礦床成因

雅滿蘇鐵礦的勘探直至已經接近閉坑，它的成因也沒有得到很好的解釋，有矽卡巖型(早期)、類矽卡巖型、礦漿噴溢-后期熱液改造、火山氣液充填-交代等，這些成因都有地質上的一定依據。同時火山活動有關的鐵礦床形成在火山活動的各個階段，并有多種多樣的成礦作用，如火山熱液、火山沉積、次火山熱液、火山熱水沉積等，區分這些礦床本身就是十分困難的。

2.2.4 火山作用控礦

石炭紀是本區火山活動最為強烈而頻繁的時期，火山活動的中心地區受深斷裂和次級斷裂構造控制，具有多旋回繼承性特征，既有中心式噴發，也有裂隙式噴發。這些斷裂的活動一直延續到石炭紀末，控制了后期大量的巖體侵入。如果鐵礦床是火山活動控制，那么礦床所在的地層時代應該就是鐵礦的形成時代(部分火山熱液，次火山熱液除外)。以上火山中心控制的鐵礦床并不產于同一套地層之中，而是從早石炭世延續至晚石炭世都有分布。這樣看來，只有兩種可能性：同一地區的火山活動是延續的，持續時間很長；鐵礦并不受火山活動控制，而是在有利成礦的地段(火山凝灰巖、碳酸鹽巖)的熱液交代成礦。

2.2.5 與鐵礦有關的火山巖特征

整個地區的火山巖建造主要為一套正常的鈣堿性系列，即玄武巖-安山巖-流紋巖系，火山活動均為多旋回巖漿活動為特征。鐵礦形成于中性火山巖(安山巖)向中酸性及酸性、偏堿性火山巖的過渡帶內，或直接產在中性巖中，礦體直接圍巖為晶屑、巖屑凝灰巖(大多蝕變為矽卡巖)，交代現象明顯。與成礦有關的火山巖粗面質火山巖類占優勢，具有高堿高鉀特征，即使是流紋巖類，含堿量亦在8%以上。這與我國寧蕪地區陸相火山巖地區的玢巖鐵礦與成礦有關的火山-次火山巖總體特征是高堿高鉀的特征是一致的。

2.2.6 后期巖漿熱液礦床形成的可能性

在火山大規模活動之后，大量的巖體的侵入對礦床有著顯著的改造作用。在這些鐵礦床的附近地區基本都有巖體的侵入，如庫姆塔格菱鐵礦離礦體不遠的地區有兩期花崗巖的侵入，礦床的某些微量元素特征和巖體有著相關性，普遍存在菱鐵礦交代鐵白云石的現象；雅滿蘇鐵礦磁鐵礦的重結晶作用顯著，有后期銅礦化。前人對改造作用的研究涉及很少，礦床的成礦物質是主要來源于火山作用，還是后期的熱液作用，或是兩者都重要。這些都有待進一步的研究。

3 結論

阿齊山-雅滿蘇地區鐵礦床的成礦物質主要來源于深部(上地幔，下地殼)，為深源成因；礦體大多產于中性(中酸性)火山凝灰巖、火山角礫巖、火山集塊巖中；晚古生代沉積環境為水深不大的濱-淺海。石炭紀早期，由于深大斷裂的活動，一系列次級斷裂控制了本區的火山活動以及巖漿巖的侵入，這些火山活動一直持續到二疊紀早期。在成礦有利部位形成了各種類型的鐵礦床，也造成了鐵礦床成因的復雜性。

本區有著大量的鐵質來源，為鐵金屬的富集區，有成礦的物質基礎。但本區在地質背景、礦床成因等多方面都沒有令人信服的證據，有待進一步的研究。然而不論是火山作用成礦還是熱液作用成礦，斷裂的控巖、控礦作用是確定無疑的，礦床的尋找應該立足于對斷裂構造的研究上。本區地層的控礦作用也十分的重要，鐵礦體一般產于特定的層位之中。在注重火山作用控礦的同時，應該注意巖漿熱液礦床的找尋。

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