新疆鐵米爾特鐵礦地質特征及成因淺析

曹俊偉

（中國冶金地質總局新疆地質勘查院，新疆 烏魯木齊 830017）

1 區域地質特征背景

大地構造單元屬西伯利亞古板塊阿爾泰陸緣活動帶克蘭晚古生代火山弧，成礦區帶屬阿爾泰成礦帶克蘭多金屬成礦亞帶。工作區位于阿勒泰陸緣活動帶內克蘭晚古生代火山弧中部的火山—沉積盆地北緣薩熱闊布復式背斜東段，屬克蘭多金屬成礦亞帶北側中部地段鐵米爾特-薩熱闊布金、鐵、銅鉛鋅多金屬礦集區。

區域地層有志留系中上統庫魯姆提群（S2-3kl）淺灰、灰綠色條帶狀混合巖，矽線黑云斜長片麻巖，十字石紅柱石綠泥石絹云母二云母片巖夾變鈣質砂巖、砂巖；泥盆系下統康布鐵堡組（D1k）主要巖性為黑云石英片巖、千枚巖、殘斑石英片巖、二云石英片巖，變流紋巖、變流紋質晶屑凝灰巖；泥盆系中統阿勒泰鎮組（D2a）淺灰色絹云母石英片巖夾硅質巖；第四系（Q4）。沖積物、洪積物、殘積物和冰川堆積組成。厚0.5-30米，不整合覆蓋于老地層之上。區域構造線北西--南東向，以阿勒泰復式向斜為主體，次級褶皺及斷裂均發育。區域內早泥盆世火山活動強烈，以中酸性—酸性為主，主要為流紋質、英安質火山噴發空落沉積和溢流，形成火山碎屑巖及熔巖等；中泥盆世火山活動相對較弱，以基性為主，形成玄武巖及其凝灰巖。侵入巖主要為酸性侵入巖，巖性以花崗巖為主[1]。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區內出露地層有古生界志留系中上統庫魯姆特群（S2-3Kl）、泥盆系下統康布鐵堡組（D1K）、泥盆系中統阿勒泰鎮組（D2a）和新生界第四系全新統（Q4）。

中上志留統庫魯姆特群（S2-3Kl）;在礦區北側有少量分布，僅見其頂部，主要巖性為瘤狀堇青葉蠟黑云石英片巖、方柱葉蠟黑云石英片巖，厚度大于100米，與上覆下泥盆統康布鐵堡組呈斷層接觸。

下泥盆統康布鐵堡組（D1K）∶康布鐵堡組在區內廣泛分布，是一套海相流紋質火山噴發及火山碎屑沉積-陸源碎屑沉積和化學沉積的組合，可分為兩個亞組。

第四系全新統（Q4）∶多分布于溝谷地段，為松散堆積物，主要有殘坡積腐殖土、砂土，局部洪積砂礫。

2.2 構造

薩熱闊布背斜：西起烏拉斯溝，東至鐵米爾特，出露長度20余千米，核部地層為康布鐵堡組上亞組第一巖性段，兩翼地層依次為康布鐵堡組上亞組第二巖性段、第三巖性段。南西翼地層正常，北東翼地層倒轉，背斜軸線走向北西-南東，呈舒緩波狀，軸面傾向38°-46°，傾角65°-81°，其北西側轉折端位于烏拉斯溝處，南東側轉折端位于鐵米爾特鉛鋅礦床東段61線一帶，在轉折端部位發育邊幕式次級小褶皺。

北西向斷裂∶該組斷裂為區內的主要斷裂,與地層走向一致,區域性走向斷裂阿巴宮斷裂從礦區的南西側經過，為下泥盆統康布鐵保組和中泥盆統阿勒泰鎮組地層的分界斷裂。礦區內出露長度為20千米，沿斷裂北東側巖石具弱糜棱巖化，巖石中的火山角礫有拉長壓扁現象，形成透鏡狀及扁豆狀的火山角礫，局部也見沿斷裂形成褐鐵礦化和孔雀石化。該斷裂基本上控制了礦區的總體斷裂格局，形成一組北西-南東走向平行斷裂組，其中較大的斷裂有71-135線斷裂和64線一帶斷裂。與鐵米爾特主要鉛鋅銅金礦化帶和64線一帶鐵礦化體帶關系密切,長2-3千米，寬10-20米，為壓扭性斷裂。表現為多期活動特征,早期以壓扭性為主形成千糜巖、碎裂巖,晚期以張性為主,形成石英脈和構造角礫巖以及松散層(101、111、64線的鉆孔中其特征非常明顯)。斷裂在地表多表現為石英脈帶、石英鈉長斑巖帶、鐵礦化體帶、構造角礫巖帶和片理化帶,局部有基性巖脈出現，在鉆孔中表現為破碎帶、石英脈帶、硫化物帶和松散層。斷裂活動與成礦有著密切的聯系,多沿含礦地層巖性界面發育，對礦體具有疊加和改造作用[2，3]。

2.3 巖漿活動

為海相流紋質、英安質火山噴發、空落的產物，形成以英安質及流紋質沉晶屑凝灰巖為主的火山細碎屑巖類，局部見火山角礫巖。形成了下泥盆統康布鐵堡組下亞組。該旋回之火山機構在測區外，其中以圖幅東部離火山機構較近，因而火山細碎屑巖類較厚，其晶屑含量較多，而圖幅西部火山碎屑巖中出現較多的粘土質沉積變質巖夾層，為遠火山相，該亞旋回末期在礦區東北部出現正常陸源細碎屑巖及化學沉積巖類。

區內侵入巖較少，呈巖脈、巖墻產出，中基性、酸性巖脈均有分布。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

工區內鐵礦體產于泥盆系下統康布鐵堡組的磁鐵硫化物鐵礦化帶中。鐵米爾特鐵礦地表鐵礦化帶總長約1500米，其中有三條鐵礦體，真厚度2.04-31.35米。

（1）1號鐵礦體：分布于38-68線間，由6個槽探控制，控制間距為50-350米，地表控制長度700米，礦體地表形態為似層狀、透鏡狀，向北西40線以西因覆蓋未出露，往南東尖滅于TC68。礦體地表產狀傾向46-51°，傾角65-78°。

號鐵礦體深部有6個鉆孔控制，控礦垂深50-150米,礦體剖面形態為似層狀、板狀。平均真厚度10.97米，礦體平均品位TFe33.92%。礦石類型為磁鐵矽卡巖型。

（2）2號鐵礦體：地表因第四系覆蓋未出露，為52線單線深部控制，由3個鉆孔控制，鉆孔控制斜間距為65-85米，最大控制礦體垂深175米，礦體向深部延伸未完全控制。礦體沿傾向具分枝復合現象，礦體剖面形態為似層狀、板狀。平均真厚度13.51米。礦體產狀傾向48°，傾角70°。礦體平均品位TFe31.95%，。礦石類型為磁鐵矽卡巖型。

（3）3號鐵礦體：地表因第四系覆蓋未出露，為52線單線深部控制，由2個鉆孔控制，位于2號礦體下盤，與其平行，特征與2號礦體相似。鉆孔控制斜間距為80米，最大控制礦體垂深165米，礦體沿傾向具分枝復合現象，礦體剖面形態為似層狀、板狀。單工程礦體真厚度10.01-15.77米，平均真厚度12.89米。礦體產狀傾向48°，傾6°。礦體平均品位TFe35.34%。礦石類型為磁鐵矽卡巖型。

3.2 礦石質量

礦石礦物成份：礦石中金屬礦物主要有：磁鐵礦、磁赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、黃鉀鐵礬、軟錳礦等；非金屬礦物主要有：方解石、石英、黑云母、絹云母、石榴子石、陽起石、綠簾石、藍晶石等。

礦石結構有自形-它形粒狀結構、膠狀結構、交代溶蝕結構、包裹結構等。礦石構造以稠密星點浸染狀、塊狀為主，另有條帶狀、角礫狀等。

4 礦床成因

含礦層位是屬于下泥盆統康布鐵堡組上亞組第二巖性段，為其中部和下部巖性層，形成于兩次火山噴發間隙中，為一套含少量酸性-中酸性火山細碎屑的化學沉積和陸源細碎屑沉積淺變質巖，主要巖性有片巖、變凝灰質粉砂巖、變鈣質砂巖粉砂巖、似矽卡巖、以及火山巖等。

早泥盆世晚期鐵米爾特鐵礦為一小型火山洼地，為含礦層（康布鐵堡組上亞組第二巖性段地層）提供了較好的沉積環境，化學沉積層十分厚大，形成有火山汽液交代似矽卡巖、熱水沉積硅質巖、鐵錳質大理巖等高鐵銅鉛鋅豐度值的沉積原始礦源層，有利于成礦物質的沉淀和初步富集。據貴陽地化所對本區鐵礦石鉛同位素年齡測定，其結果為450Ma，成礦年齡與地層年齡一致，氫氧硫同位素說明本礦體成礦流體來源于海水，成礦物質主要來源于區內火山巖。早泥盆世晚期第一階段和第二階段火山活動，給康布鐵堡組上亞組第二巖性段海相沉積層帶來富含礦化元素的火山物質，加大了沉積物中礦化元素的豐度值，是鐵銅鉛鋅礦源層的主要物質來源之一；其次火山噴發間隙之中的火山汽熱噴流，產生了區內最富含鐵鉛鋅銅的似矽卡巖、硅質巖等，是礦源層最主要的組成巖石之一。礦區斷層是多期活動的復式構造，顯然它改造了礦源層，使礦化元素活化遷移并進一步富集成礦。

綜上所述，鐵米爾特鐵礦體受地層層位、構造部位和巖相古地理環境的控制，成礦物質來源于火山活動，礦床成因類型為火山汽液噴流沉積改造型鐵礦床。