張佳儒
(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)
活水泉鐵礦為近年來哈爾里克山發現的一個小型鐵礦床,礦區Ⅰ號鐵礦帶共探求(332+333)鐵礦石資源量28.59萬噸,mFe的平均品位是20.76%,其中332類鐵礦石資源量15.06萬噸、333類別資源量13.53萬噸,mFe的平均品位是20.76%,哈爾里克山一帶該類型礦床找礦前景良好,筆者對鐵礦床地質特征進行總結,對找礦標志提出初步認識。
區域上大地構造位置屬于哈薩克斯坦-準噶爾板塊、準噶爾微板塊、哈爾里克古生代復合島弧帶,成礦區帶位于古亞洲成礦域、準噶爾成礦省、準噶爾南緣(復合島弧帶)Cu-Mο-Au-W-Fe-Cr-Mn-RMPt-硼-油頁巖-石油-天然氣-膨潤土-沸石-石墨-玉石-磷-鹽類-滑石成礦帶、哈爾里克(復合島弧帶)Cu-Au-W-RM-Mο-石墨礦帶東段。區域上出露地層主要是上古生界火山-陸源沉積巖系,區域上大規模巖漿活動發育,且褶皺、斷裂構造發育。
區域上地層區劃屬于北疆-興安地層大區、北疆地層區、博格多地層小區,地層主要分布于區域上的東部及北部,以晚古生代、中新生代地層為主。主要有泥盆系中統大南湖組、石炭系下統雅滿蘇組、石炭系中統居里得能組、侏羅系下-中統煤窯溝群、侏羅系上統紅山組、古近系始新統鄯善群、新近系中新統桃園樹組、第四系全新統洪沖積砂礫石。
區域上屬北天山地向斜褶皺帶哈爾里克復背斜的一部分,構造較為復雜,以褶皺構造為主,次為斷裂構造,其中沁城-阿爾格蘭提山褶皺束經過礦區,由于切割和花崗巖體侵入,其軸向有很大的變化。區域內斷裂不夠發育,其形成時代主要為華力西期,僅少數在燕山期形成。主要斷裂多呈近東西走向,除多為逆斷層;次要斷裂主要為北西向及北東向,一般具平推性質,均切割上述主要斷裂;斷層均有數十米到百余米的糜棱巖及斷層角礫巖破碎帶。有時見到,沿斷裂帶有大量的平行分布石英脈或酸性巖脈。
區域上侵入巖及其發育,侵入時代為華力西期,以酸性花崗巖分布最廣(白石頭泉花崗巖),呈基巖產出;其他輝長巖、閃長巖以及肉紅色鉀質花崗巖、紫色霓石-納鐵閃鉀質花崗巖(奧莫爾塔格花崗巖)則出露較少,呈巖株產出。區域內巖脈發育,從超基性到超酸性均有出露,巖脈分布見 100~110°與30~50°走向兩組,以前組分布最大,形成時間也相對較早。巖脈一般長幾十到幾百米,寬一般為幾米。
1.4.1 區域重力
區域重力該區屬準噶爾重力高值區,位于東天山一級重力梯級帶(康古爾重力梯級帶)的東段北緣,為東西向、北西向兩種走向的重力場區交接部位。所獲重力布格異常最大值為-150mgl,最小值為-190mgl,在其值域上大致可劃分高、低兩個異常區。高值區的重力場值一般為-170mgl~-150mgl,分布在中部,其中-170μ gl等值線與阿爾格蘭提斷裂構造線相一致,反映了東西向區域構造具深大斷裂特征;低值區的重力場值一般從-190mgl~-180mgl異常范圍內,主要分布在東南部,出露巖性為中-上石炭統酸性火山巖,局部地段被第三系、第四系所覆蓋。
1.4.2 區域航磁
區域20萬航磁異常該區最大值為300nT,最小值為-250nT,從幅值上也可劃分為低值區和高值區兩類。高值區從 0nT~300nT范圍內,異常等值線有若干個封閉等值線圈,主要分布于中部,與區內F1斷裂及其沿斷裂帶分布的基性、超基性巖體有關;低值區從-250nT~-0nT,這類異常主要分布于北西部,異常有大有小,呈躍變不均勻交替出現。
區域上礦產種類較多,主要礦種有銅、鉛、鋅、銀、金、鐵、錳、石墨、芒硝等。其中銅、鉛、鋅、銀、金等多金屬礦產主要產于石炭紀島弧區火山巖地層中內。鐵、錳、石墨、芒硝多以沉積型礦產為主,多為礦化點產于南部的的中新生代地層中。
礦區內地層僅有第四系殘坡積物出露,斜貫礦區,主要為沖洪積沙礫。分選性差,磨圓度較差。主要為花崗巖小碎塊、石英碎塊、凝灰巖碎塊(見圖 1)。

圖1 哈密活水泉鐵礦區地質草圖1.第四系全新統洪沖積砂礫石;2.華力西中期黑云母花崗巖;3.閃長巖脈;4.石英脈;5.礦帶及編號;6.磁法等值線及高值點;7.地質界線;8.斷裂
礦區內構造主要為斷裂,F14斷裂帶為本區主要含礦斷裂帶,由2條斷裂構造組成,主要走向為10°左右,傾角為近乎直立,長約200m,寬0.5~20m,帶內蝕變強烈,主要為綠泥石化,綠泥石化在脈裂隙面上產出。圍巖為黑云母花崗巖,與斷裂帶接觸部位綠泥石化強烈。
礦區內侵入巖廣范分布,主要以華力西中期酸性侵入體為主,巖體規模一般較大,多以巖基產出,礦區內該期花崗巖巖性單一,主體是中粗粒黑云母花崗巖,少量不等粒花崗巖。
中粗粒黑云母花崗巖:灰白色、中粗?;◢徑Y構,塊狀構造。主要成分石英、長石、黑云母等,石英約30%它形粒狀,粒徑0.5~6mm不等,互相鑲嵌分布,局部邊緣見微晶石英化,鉀長石約40%,淡紅色,多為正長石,格子雙晶發育,斜長石灰白色,多見條紋雙晶,約20%,黑云母約3~8%,灰黑色,片徑0.5~2mm,角閃石、磁鐵礦1-2%,巖石見弱的絹云母、綠泥石化蝕變。
礦區北部見有少量細粒少斑黑云母花崗巖,風化面灰褐色,新鮮面灰白-灰黑色,細粒結構、塊狀構造,主要為石英、斜長石黑云母,含少量角閃石。礦區內脈巖較為發育,從南至北廣泛分布;脈巖均受斷裂構造控制;形成于華力西晚期;巖性主要為閃長巖,其次為輝綠巖。
礦區內 1∶1萬地面磁測顯示有規模較大的高磁異常帶1個,異常長600m左右,寬400m左右,為帶狀異常,異常最高峰值達3290nT,異常有3個濃集中心,顯示不均勻分布特征,該異常由Ⅰ號鐵礦體引起并已被工程驗證,為礦致異常。
區內見近南北向鐵礦化帶1條,礦化帶長800m,寬200m,帶內圈定3個礦體,Fe1、Fe3礦體規模較大,Fe2礦體為隱伏礦體,礦體長 100~200m,礦體產狀 10°∠86°,最厚為 7.30m,平均真厚度為1.13~3.42m,礦體垂直埋深 220m,mFe的平均品位是20.76%, mFe最高品位32.81%,為脈狀、樹枝狀礦體,礦體圍巖為中粗粒黑云母花崗巖。
3.2.1 結構構造
礦石的結構主要是半自形結構,磁鐵礦呈半自形結晶顆粒分布,見有它形結構與孔洞結構。構造主要是侵染狀構造局部品位較高,呈稠密浸染狀構造。
3.2.2 礦物組成
礦石主要由金屬礦物與非金屬礦物組成,其中金屬礦物主要是磁鐵礦、見有少量赤鐵礦、菱鐵礦等。非金屬礦物主要為白云母、長石、石英等。磁鐵礦呈自形半自形,鏡下多見四邊形顆粒,0.01~0.1mm大小,星散或集合體分布,呈網脈狀。礦石的磁性率為37.55%,為弱磁性礦石。
礦石自然類型根據含鐵礦物種類分為磁鐵礦石;按結構、構造可分為稀疏浸染狀礦石、條帶狀礦石和致密塊狀礦石。工業類型為需選鐵礦石。鐵礦石屬于自熔性鐵礦石,S、SiO2、P含量均比較低,為低硫磷低二氧化硅鐵礦石。礦石中87.27%為磁鐵礦,褐鐵礦占1.42%,礦石的氧化程度低。
華力西期巖漿演化后期含鐵質高溫熱液沿近南北向F14號斷裂帶貫入充填形成Ⅰ號礦化帶體。
巖漿結晶分異含鐵熱液沿斷裂充填而成,屬巖漿熱液型。
(1)構造標志
近南北向斷裂構造破碎帶是找礦的一個構造標志。活水泉鐵礦鐵礦體嚴格受構造破碎帶控制,構造破碎帶為礦體賦存空間。
(2)圍巖及蝕變標志
礦體圍巖為中粗粒黑云母花崗巖,圍巖蝕變以絹云母化、綠泥石化、綠簾石化為主。
(3)物探異常標志
礦區內發現規模較大的高磁異常帶2個,對應為磁鐵礦體,異常最高峰值達3290nT,中粗粒黑云母花崗巖體中的高磁異常為鐵礦物探異常標志。
[1] 新疆維吾爾自治區地礦局.新疆維吾爾自治區區域地質志[M].北京:地質出版社,1993.
[2] 楊磊,李慧,吳承東,等.新疆哈密市活水泉鐵礦詳查報告.哈密市萬象礦業有限責任公司.2016,10.
[3] 張良臣,劉德權,王有標,等.新疆優勢金屬礦產成礦規律研究報告[M].烏魯木齊:新疆青少年出版社,2003.
[4] 劉德權.中國新疆礦床成礦系列類型[M],烏魯木齊:新疆人民出版社,1996.
[5] 萬閾,袁永江,袁鵬,等.若羌縣英格布拉克鐵礦床地質特征及成因初探[J].新疆地質2011,29:151-154.