新疆富蕴县哈拉乔克铁矿床地质特征浅析

2013-09-07阳正熙

中国矿业 2013年4期

王腾，阳正熙，严冰

（成都理工大学，四川成都610059）

阿尔泰成矿带是中亚地区重要的Fe、Cu、Au、Pb、Zn、PGE及稀有金属等多金属成矿带之一［1］。新疆阿尔泰是哈萨克斯坦阿尔泰的东延部分，已发现阿舍勒大型铜锌矿［2］、可可塔勒大型铅锌矿［3］、多拉纳萨依中型金矿［4］、可可托海3号脉稀有金属矿、蒙库铁矿［5］等。哈拉乔克铁矿位于蒙库铁矿北西320°方位，阿尔泰造山带南缘山前地带，距离蒙库铁矿1号矿体直距约4km。从目前已发表的文献来看，前人的工作大多集中在蒙库铁矿，对哈拉乔克铁矿床的研究未见报道。本文在总结该矿床地质特征的基础上，对该成矿区带上的典型矿床进行对比，提出了进一步的找矿方向。

1 区域地质背景

哈拉乔克铁矿位于阿尔泰地槽褶皱系之次级构造单元喀拉额尔齐斯褶皱带内的克兰复式向斜中，与巴拉额尔齐斯复式背斜相接（图1）。克兰复式向斜控制着泥盆系地层的总体展布，其构造发育，岩浆活动频繁，变质作用浅－中等，特别是自西向东的一系列次级复式向斜构造，为该区有色金属、黑色金属矿产的产出与展布提供了有利条件［6］。

2 矿床地质特征

2.1 地层

哈拉乔克地区主要出露下古生界志留系中上统库鲁姆提群下亚群（S2－3kl）及上古生界泥盆系下统康布铁堡组（D1k）、泥盆系中统阿勒泰组（D2a）地层［7］。主要岩性为混合岩化作用强烈的花岗片麻岩、片麻岩、石榴石十字石黑云石英片岩、大理岩等。赋矿岩性为泥盆系下统康布铁堡组下亚组一套中、深变质的绿色片岩相－绿帘角闪岩相岩石组合。

2.2 构造

工作区位于克兰褶皱带麦兹复式向斜南西翼，铁木下尔滚向斜北西端，属阿尔泰褶皱系。该褶皱系由北而南分为四个Ⅱ级构造单元，即：诺尔特褶皱带、喀纳斯－可可托海褶皱带、克兰褶皱带和额尔齐斯挤带（图1）。

区内褶皱主要为麦兹复式向斜的次级向斜－哈拉乔克向斜。该向斜为紧闭的线性倒转褶皱，轴迹线长2km，呈舒缓波状延伸，翼幅宽100～500m。区域中铁矿的形成和分布均受该断裂及其次级断裂控制，断裂构造为成矿物质提供通道及场所，褶皱构造使矿体形态复杂化。

图1 哈拉乔克地区区域构造纲要简图（据张东等修编，2009）

2.3 岩浆岩

矿区侵入岩分布广泛，约占全区总面积的40%以上，自海西早期至晚期从中基性到中酸性、酸性岩均有侵入，尤以华力西中期的岩浆活动最为强烈，形成巨大的花岗岩基，构成了全区侵入岩的主体［8］。

酸性花岗岩体中脉岩广泛发育，从基性到酸性均有产出，其中伟晶岩脉居多，并具一定规模，呈带状集中分布，是富挥发组分的熔浆产物，与主侵入期的岩体具一定相关性：岩体形成的深度愈大，则产于侵入体外的伟晶岩脉就愈多，细晶岩脉与石英脉是伟晶岩脉的分枝。伟晶岩脉属区域性岩脉，见有云母、电气石及少量绿柱石矿化，其空间分布受控于断裂、劈理构造以及相关的岩性，是酸性侵入岩浆活动最晚期的产物［9］。

2.4 矿体特征

矿体主要受麦兹复式向斜的次级向斜—哈拉乔克向斜的控制，矿体呈槽状（见图3），赋存于泥盆系下统康布铁堡组下亚组第一岩性段的石榴子石磁铁矿化黑云母变粒岩中。磁铁矿体主要产于向斜的核部，与向斜同斜产出，含矿岩石均为磁铁矿石榴石钙铁辉石岩，其内的磁铁矿粒度多在0.1～3mm，呈中粗粒自形－半自形粒状，以浸染状、条带状为主，个别地段可见团块状。以mFe≥15%发现并圈定磁铁矿体2个，编号为Fe1及Fe2。

Fe1矿体：由 TC0－1及ZK0－1孔控制，地表呈相对宽缓的“V”字形，沿倾向呈紧闭的“V”字形产出，推测长120m左右，最大控制斜深80m，与向斜同斜产出，均倾向北，位于北翼的矿体倾角约66°，视厚度4～6m，南翼矿体倾角57°，视厚度4m。

Fe2矿体：地表在向斜转折端（0线）呈“V”字形展布，由TC0－1控制，累计视厚度6m，主体倾向北，倾角65°左右，ZK0－1未见。在4线呈“U”字形隐伏产出，由ZK4－1孔控制向斜南翼，可见磁铁矿体视厚度1.6m，mFe品位20.55%；由ZK4－2控制向斜北翼，可见磁铁矿体视厚度1.73m，mFe品位17.53%；由ZK4－3控制向斜核部（实际控制核部靠近北翼一侧），可见磁铁矿体视厚度14.05m。

根据矿区1∶2000的地质图（图2），可以看出该区域为大的向斜构造。其北翼陡倾，倾角多在80°以上；其南翼在靠近核部为陡倾，向南倾角相对较缓（65°），向斜轴迹为130°～140°；核部整体向东南侧伏，西北端核部为紧闭状，倾伏角在45°～63°之间；向斜的扬起端比较明显，东南端核部呈舒缓波状，侧伏角相对较缓。4号勘探线（图3），明显可见地层层序的近似对称排列，各岩层均发生了倒转，自南向北依次为花岗岩→变粒岩→弱矽卡岩→强矽卡岩→变石英砂岩→弱矽卡岩→角山斜长片岩→变粒岩，局部夹有少量黑云片岩、绿泥片岩。向斜核部为变石英砂岩，其为刚性介质，受挤压易破碎。两侧为相对柔性介质，不易破碎。产状从39°∠79°到204°∠85°不等，其走向与区域构造线的方向一致，呈NW－SE。南侧为海西期的巨大花岗岩体出露广泛，局部有第四系覆盖。

图2 哈拉乔克矿区1∶2000地质草测简图（据紫金矿业，2010修编）

2.5 含矿岩石及矿石特征

2.5.1 含矿岩石特征

哈拉乔克铁矿矿石类型主要为致密块状石榴子石型磁铁矿石，少量钙铁辉石型磁铁矿石，为典型的矽卡岩型磁铁矿。矽卡岩主要发育在矿体周围，或呈团块状分布于矿体中，其矿物组合为石榴石钙铁榴石为主，少量钙铝榴石、透辉石。弱矽卡岩含钙铁辉石、钙铁辉石呈自形半自形晶结构，粒度0.04～0.3mm。大部分颗粒发生变质作用析出铁质，部分蚀变成纤维状似“绿泥石”的矿物，该矿物无色，干涉色暗灰或近于不消光，少量钙铁辉石较新鲜。磁铁矿呈半自形～自形晶形态。主要粒度0.06～0.4mm，页片状赤铁矿沿其边缘及解理缝方向交代，在岩石中呈浸染状分布。角闪石以阳起石为主，还有绿帘石、绿泥石等，属典型的钙质矽卡岩。

2.5.2 矿石特征

该区主要是以中酸性岩浆与碳酸盐围岩接触形成的矽卡岩型磁铁矿，距离核部的远近依次可以分为强矽卡岩化带、矽卡岩化带、弱矽卡岩化带等，有石榴子石、绿帘石、透辉石等变质标型矿物。

化学取样分析结果显示：矿体单样TFe品位在17.20%～35.20%之间，mFe在13.80%～31.50%之间。矿石结构主要有粒状变晶结构、交代残余结构、变余结构和碎裂结构。矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次为磁赤铁矿，少量黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿、辉钼矿等。脉石矿物主要为透辉石、角闪石、长石和石榴石，其次为黑云母、石英、方解石、绿泥石、绿帘石、绢云母，少量方柱石、磷灰石等。

图3 哈拉乔克铁矿4号勘探线剖面（说明矿体呈槽状）

2.6 区域内同类矿床对比

哈拉乔克铁矿铁矿大地构造上位于阿尔泰山脉西南边缘的山前地带，为重要的铁矿成矿带，区内的铁矿主要有蒙库铁矿、阿巴宫铁矿和加尔巴斯岛铁矿［10－11］（图1）。通过对其特征进行对比，可总结出该区铁矿的成矿特征（表1）。

该区域与泥盆系下统康布铁堡组下亚组第一段岩性有关的铁矿主要有：蒙库铁矿、阿巴宫铁矿、加尔巴斯岛铁矿、哈拉乔克铁矿［12］。矽卡岩是岩浆热液交代灰岩和火山岩（熔岩和火山碎屑岩）的产物，矿化分布在外接触带的矽卡岩中［13－14］。

3 成矿条件分析

蒙库铁矿是新疆最大的铁矿，探明资源量超过2亿t，哈拉乔克铁矿探矿权区在其北西约320°方位，其内产出的磁铁矿体与蒙库1号矿体直距仅约4km。二者分属不同的航磁异常，但在地质特征上具有相似性和可对比性。

1）蒙库铁矿1号矿体和哈拉乔克磁铁矿体均位于铁木下尔衮向斜中，二者具有相同的成矿地质条件。受区域构造活动影响，复式向斜比较发育，这为成矿物质提供了一个较好的导矿和容矿空间。

表1 区域同类矿床对比表

2）经过野外实地查证，矿蒙库铁矿和哈拉乔克铁矿均处于早、中泥盆世片麻状花岗岩体的附近，物质来源均为华里西期的花岗岩浆热液。矿体围岩均为康布铁堡组下亚组的一套变粒岩、大理岩、斜长黑云片麻岩、黑云母片岩、含石榴石黑云石英片岩、斜长角闪片麻岩、矽卡岩等。二者的成矿物质来源相同。

图4 哈拉乔克铁矿地面磁法测量等值线图（据紫金矿业修编，2010）

3）从矿区1∶2000磁异常等值线（图4）来看，矿区获得3个相对高磁异常，编号分别为GC－1、GC－2、GC－3异常。其中，GC－1、GC－3与区域构造线的方向一致，呈北西－南东向。在地面检查这三个异常时发现，GC－1异常由地表出露的石榴子石磁铁矿引起；GC－2异常由含磁铁矿角闪变粒岩及含磁铁矿、石榴子石变斑晶黑云片麻岩引起；GC－3异常由细脉状磁铁变粒岩、含磁铁矿黑云变粒岩等引起。

从铁矿体产出的形态来看，产于向斜中的磁铁矿体仅出露于0线向斜扬起端及0－2线南翼（图2），大部分未出露地表，其矿体厚度较蒙库铁矿1号矿体厚度小。对比两个矿区航磁异常，其形态基本相似，但哈拉乔克矿区磁异常强度较弱，这与2个矿区产出的矿体规模是一致的。矿区已发现的磁铁矿体与地面磁法测量所圈定的GC－1磁异常对应，证实该区磁异常是由磁铁矿体引起。而该异常向东南未封闭，且可能与GC－3为同一异常。

4 结论

矿床地质特征为成矿规律的探讨与总结提供直接证据，成矿规律又可为找矿方向提供线索［15］。在矿区周边或深部地段找寻类似矿体应首先寻找多期次的断裂，并注重泥盆系康布铁堡组地层［16］。其次，要注意地层的层序，岩体和地层的接触带及其附近是成矿的有利部位。哈拉乔克铁矿虽然品位不高，但其规模较大，所处的区域构造条件对成矿十分有利，其深部及其周边工作程度较低，有发现较大铁矿床的潜力。对控制产在向斜核部的矿体有独特的优势，这有效的解决了顺着向斜一翼施工，地表见矿而深部未见矿的情况。该矿的发现，为蒙库铁矿外围的找矿工作拉开了序幕。

［1］徐林刚，杨富全，李建国，等.新疆富蕴县蒙库铁矿地质地球化学特征［J］.岩石学报，2007：2654－2655.

［2］陈毓川，叶庆同，冯京，等.阿舍勒铜锌矿成矿带成矿环境与成矿预测［M］.地质出版社，1996.

［3］王京彬，秦克章，吴志亮，等.阿尔泰南缘火山喷流沉积型铅锌矿床［M］.地质出版社，1998.

［4］炳行健.新疆阿尔泰岩金矿床［M］.北京：地质出版社.1993.

［5］张建中，冯秉寰，金浩甲，等.新疆阿尔泰阿巴宫—蒙库海相火山岩与铁矿的成矿关系及成矿地质特征［J］.中国地质科学院西安地质矿产研究所所刊，1987：89－180.

［6］党延霞，游军，徐九华，等.新疆阿尔泰蒙库铁矿成矿作用特征［J］.新疆地质，2010（3）：280－285.

［7］仇仲学.新疆富蕴县蒙库铁矿床地质特征与成因分析［J］.地质找矿论丛，2003：18－20.

［8］刘峰.新疆阿尔泰阿巴宫－蒙库一带铁矿床成矿作用与成矿规律研究［D］.北京：中国地质科学院，2009.

［9］胡兴平.新疆富蕴县蒙库铁矿区地质特征及成因浅析［J］.新疆有色属，2004（1）：2－8.

［10］李嘉兴，江俊，胡兴平，等.新疆富蕴县蒙库铁矿床地质特征及成因分析［J］.新疆地质，2003，21（3）：307－311.

［11］仇仲学.新疆富蕴县蒙库铁矿床地质特征及成因分析［J］.地质找矿论丛，2003（18）：111－114.

［12］新疆维吾尔自治区地质矿产局编纂委员会.新疆维吾尔自治区区域地质志［M］.北京：地质出版社，1993.