新疆新源縣沙拉穹庫爾鐵礦成礦地質(zhì)特征及成因淺析

賈國章

（中國冶金地質(zhì)總局新疆地質(zhì)勘查院，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆新源縣沙拉穹庫爾鐵礦是新疆西天山阿吾拉勒成礦亞帶中段鐵礦化集中區(qū)之一，從60年代發(fā)現(xiàn)該礦帶，到70年代眾多地質(zhì)科研單位對鐵礦會戰(zhàn)做了大量的地質(zhì)工作，成績顯著，發(fā)現(xiàn)了不少中小型鐵礦，尤其是預(yù)須開普臺中型鐵礦現(xiàn)已開發(fā)利用。然而對礦床的成因向來眾說紛紜，人們隨著火山巖型鐵礦成礦說的興起，凡調(diào)查者雖都傾向于該礦為火山巖型鐵礦，具體成因又各抒己見：有火山噴發(fā)說；有次火山巖漿分異說；有火山氣液交代說。筆者對沙拉穹庫爾鐵礦資料收集及實地調(diào)查認(rèn)為是火山噴溢之后，同源火山熱液產(chǎn)物，（黑礦）另外赤鐵礦層乃為火山沉積的結(jié)果，屬火山噴流沉積型礦床[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

該礦所在區(qū)域的大地構(gòu)造位置：①按板塊觀點，處于沿古生代準(zhǔn)噶爾洋殼板塊俯沖于天山－塔里木陸殼板塊之下的結(jié)合部，火山島弧帶近陸殼板塊內(nèi)側(cè)的火山活動帶；②按傳統(tǒng)的槽－臺說，處于北天山華力西地槽褶皺帶近中天山隆起帶一側(cè)。總之是古生代火山活動區(qū)。

該礦所在區(qū)域顯系－石炭紀(jì)火山斷陷盆地。該盆地在早石炭世沉降幅度較大，火山活動強烈，沉積一套以中－基性火山巖－火山沉積巖－碳酸鹽巖為主的淺海相的火山－沉積巖層，厚度可達(dá)數(shù)千米，劃歸中石炭統(tǒng)則克臺組。

2 成礦條件及礦化特征

沙拉穹庫爾鐵礦區(qū)內(nèi)所有的鐵礦床（點）均分布于中石炭統(tǒng)則克臺組海相火山噴發(fā)—沉積巖中，與火山作用密切相關(guān)。海底火山爆發(fā)—噴溢作用造成古地貌的變遷，形成火山穹隆和封閉半封閉式的火山熱水盆地，隨著火山活動的逐漸減弱，開始了火山噴氣，噴氣熱液攜帶了大量的成礦物質(zhì)，在火山機構(gòu)附近的熱水盆地里沉積成礦。

火山作用是主要的成礦作用，成礦嚴(yán)格受中心式火山機構(gòu)和熱水盆地所組成的火山帶控制。其中近火山口的火山構(gòu)造盆地是成礦有利環(huán)境，礦床形成于火山噴發(fā)旋迥末期，因而，在火山巖向沉積巖的過渡層位是礦床產(chǎn)出的有利層位[2]。

3 礦床地質(zhì)特征

礦床位于預(yù)須開普臺鐵礦西北3km處，地理坐標(biāo)：東經(jīng)83°35.5＇，北緯43°34＇。礦床產(chǎn)于沙拉穹庫爾火山穹隆附近，預(yù)須開普臺向斜北翼西段，受一向北西傾伏、向南東緊密翹起的倒轉(zhuǎn)次級背斜控制。礦體呈南北兩個礦帶分布，北帶長500m～600m，寬30m～50m，已發(fā)現(xiàn)有4條礦體；南帶長300m～400m，圈定有2條礦體。礦體形態(tài)主要呈筒狀，產(chǎn)狀陡傾，延深較大。礦石品位較富，質(zhì)量好，有害雜質(zhì)少為特點。礦石品位一般在53%～63%之間。此外在兩個礦帶之間還有一個近東西向展布的貧礦帶，礦帶斷續(xù)延長1000m以上，寬度在50m以上，地表品位在20～35%左右。圍巖為安山巖，邊緣為含角礫安山巖，礦體產(chǎn)于含角礫安山巖及安山巖，蝕變有綠泥石化、絹云母化、葉臘石化、鈉長石化、高嶺土化。

礦區(qū)80%以上的面積被浮土覆蓋，露頭很少，巖性較復(fù)雜，研究程度又低，主要是一套安山－流紋質(zhì)巖石，化學(xué)特點是鉀鈉含量高。其中安山巖和英安巖中的鈉又顯著高于鉀。

礦區(qū)巖性主要為有青盤巖化安山巖、含角礫安山巖、英安巖、硅質(zhì)巖、碧玉赤鐵巖、凝灰?guī)r等火山碎屑巖。

圍巖呈不規(guī)則狀，走向近東西，具有背斜特征，南部傾向向南，傾角一般在45°～75°之間，北部地層倒轉(zhuǎn)傾向雖然向南，但傾角較陡，一般在80°～89°之間。

礦區(qū)構(gòu)造：沙拉穹庫爾礦區(qū)北部，有走向250°，傾向SE，傾角不詳?shù)耐聽柟皵嗔淹ㄟ^。由于該斷裂影響，使礦區(qū)礦體和圍巖產(chǎn)生不同程度的應(yīng)變，普遍看到構(gòu)造擦痕，小型破碎帶。空間狀態(tài)受吐爾拱斷裂制約。此礦受斷裂控制，裂隙影響，認(rèn)為對礦區(qū)構(gòu)造為一倒轉(zhuǎn)背斜，主要依據(jù)南北對稱的含礦絹云母化、綠泥石化、含礦角礫巖帶存在。

礦石類型：沙拉穹庫爾鐵礦區(qū)的礦石礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦；伴生黃鐵礦、黃銅礦。脈石礦物：石英、綠泥石、磷灰石、紅柱石、重晶石、碧玉。磁鐵礦作為不規(guī)則它形粒狀，被赤鐵礦強烈交代，赤鐵礦晶體大小不一，針狀、板狀、不規(guī)則狀、自形、它形，具定向排列，晶體有伸長現(xiàn)象。黃銅礦、黃鐵礦作為磁鐵礦包裹體存在，鏡鐵礦半自形、板狀呈脈狀集合體充填于裂隙中。黑礦具塊狀、角礫狀、多孔狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，紅礦具片狀、條帶狀、土狀。結(jié)構(gòu)主要有兩種：微晶結(jié)構(gòu)：細(xì)晶赤鐵礦呈致密集合體，結(jié)晶程度差，鱗片狀，礦物不具定向排列。粒狀結(jié)構(gòu)：磁鐵礦呈不規(guī)則粒狀、等粒狀的集合體。礦體形態(tài)復(fù)雜，呈不規(guī)則狀，透鏡狀及脈狀，有膨脹和收縮現(xiàn)象。

4 礦床成因探討

沙拉穹庫爾鐵礦處于吐爾拱區(qū)域性斷裂與一分支斷裂的交接處，受預(yù)須開普臺向斜北翼西段的次級倒轉(zhuǎn)背斜控制，礦體產(chǎn)于該次級倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造的兩翼，明顯受層位控制。該次級倒轉(zhuǎn)背斜的軸向呈北西－南東走向，并向北西側(cè)伏，北東翼倒轉(zhuǎn)，南西翼正常。背斜的核部地層為蝕變安山巖，從背斜核部向北東翼，依次出現(xiàn)含角礫安山巖（為北礦帶磁鐵礦富礦體的賦礦層位）、英安巖、鐵錳質(zhì)頁巖、板巖、碧玉赤鐵巖（為北礦帶赤鐵礦貧礦體的賦礦層位）、凝灰?guī)r；而從背斜核部向南西翼，依次出現(xiàn)含角礫安山巖（為南礦帶似層狀磁鐵礦體的賦礦層位）、英安巖、硅質(zhì)巖（該層位相當(dāng)于北礦帶赤鐵礦貧礦體的賦礦層位中的碧玉赤鐵巖，應(yīng)為熱水沉積作用的產(chǎn)物。）、凝灰?guī)r。由此可見，兩翼地層具有明顯的對稱性，并且在礦區(qū)的西北部，出現(xiàn)了由蝕變安山巖、角礫安山巖、英安巖、凝灰?guī)r組成的轉(zhuǎn)折端，這些可以佐證在礦區(qū)內(nèi)存在一個背斜構(gòu)造，而不是一個簡單的單斜構(gòu)造。

過去曾認(rèn)為是單斜構(gòu)造控礦，因而無法解釋北礦帶磁鐵礦體與南礦帶磁鐵礦體之間的關(guān)系，只簡單地將這些磁鐵礦體歸為受斷裂構(gòu)造控制的脈狀磁鐵礦體，同時也無法解釋北礦帶磁鐵礦體與層狀的赤鐵礦之間的內(nèi)在聯(lián)系。雖然該礦區(qū)一部分的磁鐵礦體明顯受構(gòu)造裂隙控制，呈角礫狀、網(wǎng)脈狀、脈狀產(chǎn)出，但是這部分礦體卻只賦存于含角礫安山巖層位中，沒有任何脈狀磁鐵礦礦脈穿過上部層位的英安巖巖層，無疑又體現(xiàn)了受地層層位限制的控礦因素，具有一定的層控性特征。而且該礦區(qū)的大多數(shù)磁鐵礦礦體總體上呈似層狀產(chǎn)出，與地層走向一致，其中，南礦帶的磁鐵礦礦體表現(xiàn)得較明顯。據(jù)此可以認(rèn)為南、北礦帶的磁鐵礦礦體是受同一層位控制的。此外，磁鐵礦礦體的賦礦層位的上、下巖層的蝕變存在明顯的差異，下部巖層蝕變較強，為蝕變安山巖，上部巖層為未蝕變英安巖，這種位于背斜核部、含礦巖層之下的蝕變安山巖，可能是一種與噴流沉積成礦有關(guān)的“底蝕作用”的產(chǎn)物，而北礦帶的磁鐵礦晶體較粗，出現(xiàn)巨晶的磁鐵礦團(tuán)塊，這反映磁鐵礦的形成溫度較高，“底蝕作用”和粗晶磁鐵礦表明磁鐵礦礦體可能形成于噴流口的附近。所以，認(rèn)為南、北礦帶的磁鐵礦礦體是在安山巖層的火山噴發(fā)作用之后通過噴流沉積成礦作用形成的。如果這個推論成立，那么，沙拉穹庫爾鐵礦的找礦潛力就應(yīng)重新評價。見圖1。

同時，該推論又能夠比較合理地解釋磁鐵礦礦體與赤鐵礦礦體之間的內(nèi)在聯(lián)系。該礦區(qū)的赤鐵礦礦體發(fā)育于英安巖層位之上，并被凝灰?guī)r層所覆蓋。而與赤鐵礦礦體共生的巖石組合為硅質(zhì)巖、赤鐵礦碧玉巖、碧玉赤鐵礦巖及鐵錳質(zhì)頁巖等，反映了噴流沉積成礦的地質(zhì)特征。而赤鐵礦礦體的下部巖層蝕變極弱，硅質(zhì)巖和赤鐵碧玉巖均反映了低溫氧化的成礦環(huán)境，說明赤鐵礦礦體形成時代晚于磁鐵礦礦體，是在英安巖層的火山噴作用之后通過噴流沉積成礦作用形成的，且距離該成礦期的噴流口相對較遠(yuǎn)，可能位于成礦洼地的邊部和淺部。所以，沙拉穹庫爾鐵礦的赤鐵礦礦體是第二期噴流沉積成礦作用的產(chǎn)物，其成礦環(huán)境明顯不同于早期形成的磁鐵礦礦體。

沙拉穹庫爾鐵礦的磁鐵礦主礦體，呈囊狀、層狀產(chǎn)出，根據(jù)地表槽探和ZK1鉆孔的取樣分析，已圈定出具有一定規(guī)模、品位較富的富礦體。現(xiàn)有個體私人礦主開采的結(jié)果，以顯示出較好的經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)出它的明顯的工業(yè)價值。

根據(jù)以上礦床地質(zhì)理論認(rèn)識，進(jìn)一步證實了該礦床是由火山噴溢之后，同源火山熱液產(chǎn)物，通過噴流沉積的結(jié)果，屬火山噴流沉積型礦床。