新疆西天山地區鐵礦床特征及成因研究

杜金花　佘新玉

[摘要]新疆西天山成礦帶是我國重要的鐵銅金成礦帶之一，也是中亞成礦域的重要組成部分。目前，西天山鐵礦勘查工作取得了重大進展，查崗諾爾、備戰、智博及敦德等數個鐵礦床相繼被勘查或發現，這些鐵礦床大體上是賦存于火山碎屑巖或安山質熔巖中，其中多數在規模上已經達到了大中型且品位相對較高，初步累計得出的探獲鐵礦石資源量約為十二億噸，成為了重要的大型鐵礦開發基地。本文主要對西天山地區鐵礦礦床進行了相關研究分析。

[關鍵詞]新疆西天山 鐵礦 特征 成因

[中圖分類號] TF521 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-20-1

1成礦帶地質背景

西天山位于新疆天山西段北部，處于中亞增生型造山帶的西南緣，外形上呈三角形，呈向北和向南逆掩推覆扇狀展布。該區域內地質歷史時期火山活動較為頻繁，噴發時代主要為海西期以及局部為加里東晚期，總體上火山呈近東西向帶狀分布。西天山成礦帶蘊藏著豐富的礦產資源，具有鮮明的特征，包括地質條件多樣、礦種較齊全、成礦時代多以及成礦帶分布廣等。其自西北向東南，大體可以分為3個次級的成礦帶，分別為別珍套-汗吉尕銅多金屬成礦帶、博羅科洛銅金成礦帶和阿吾拉勒鐵銅成礦帶，區域內鐵礦床的分布如圖1所示。

2成礦類型及特征分析

2.1鐵礦床類型

新疆西天山鐵礦床分布較為聚集，在伊犁-中天山板塊的阿吾拉勒山一帶呈線狀排列方式產出，可將西天山地區鐵礦床依據礦床的產出特征分為海相火山巖型鐵礦和矽卡巖型兩大類，其中前者再根據礦化類型，可繼續劃分為火山沉積型、火山巖漿-熱液型和類矽卡巖型。

西天山發育的大中型鐵礦床的類型主要為海相火山巖型，這些鐵礦賦存于石炭系碎屑巖-海相火山巖之中，不同程度的斷裂或裂隙在該地區廣泛的發育著，它們成為了成礦流體運移的輸導系統以及鐵質化合物沉淀的場所?；鹕綆r漿-熱液型鐵礦床包括有智博、松湖和霧嶺等鐵礦床，組成礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦和鉀長石等，主要賦存于火山巖-碎屑巖系中，發育的圍巖蝕變特征有簾石化、硅化、鉀化、鈉化和碳酸鹽化等，氣孔狀、樹枝狀的磁鐵礦一般可以用來作為巖漿熔體參與成礦的佐證。備戰、敦德和查崗諾爾等鐵礦床為類矽卡巖型，含礦巖系與火山巖漿-熱液型鐵礦床相同為火山巖-碎屑巖系，區別在于礦區周圍出露大理巖和碳酸鹽巖地層，組成金屬礦物以磁鐵礦為主，有的礦區黃鐵礦和磁黃鐵礦含量相對較高，礦體周圍發育高溫的矽卡巖蝕變產物，如石榴子石和透輝石等，退化蝕變礦物有硫化物、石英、綠泥石、綠簾石和方解石等。

2.2礦床地質特征

以西天山地區的查崗諾爾鐵礦為例，其礦床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。

3礦床成因分析

3.1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?；鹕江h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。

3.2成礦過程經歷了多次隱爆角礫巖化作用

西天山地區的查崗諾爾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。

3.3成礦過程

西天山成礦帶內火山巖型鐵成礦作用與火山的噴發和侵入活動有著密切的關系，在其成礦過程中伴隨著不同程度的火山熱液交代作用，受到成礦地質條件的復雜多樣的影響，成礦帶內各礦床也表現出不同的礦物組合與蝕變特征。在火山和斷裂發育良好的情況下，成礦流體便會交代碳酸鹽巖地層或富鈣火山凝灰巖從而形成矽卡巖化蝕變。成礦作用早期階段主要以富鐵流體充填或交代圍巖形成塊狀和浸染狀礦物為主，晚期熱液發生交代作用并富集成礦，局部形成脈狀-網脈狀磁鐵礦，在整個成礦過程中還伴隨著大量的熱液蝕變作用的發生。

4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。

4.1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。

4.2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。

5結語

對于火山巖型鐵礦研究的關鍵主要還是集中于富鐵流體的形成、鐵質及成礦流體的來源與演化以及鐵質富集成礦的機理等。當然，就目前的研究程度而言，對這些問題的認識和了解尚處于初級階段，但是在成因上看，西天山成礦帶內鐵礦床與石炭紀火山活動有著密切的時空對應關系。晚石炭世區域內火山-侵入活動是形成該地區多個大中型火山巖型鐵礦的重要原因，鐵礦床的形成時間接近或稍晚于火山活動時期，成礦鐵質可能主要來源于島弧巖漿作用所攜帶的深部鐵質，還有少量火山-次火山氣液交代圍巖所萃取的鐵質化合物。

參考文獻

[1]張作衡，洪為，蔣宗勝，等.新疆西天山晚古生代鐵礦床的地質特征、礦化類型及形成環境[J].礦床地質，2012，31（5）：941-964.

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[3]蔣宗勝.西天山智博鐵礦石炭紀火山作用與鐵成礦研究[D].中國地質科學院，2014.