新疆阿尔泰南缘两棵树铁矿地质及岩相学特征

姜丽萍 彭雪峰

[摘要]新疆阿尔泰两棵树伟晶岩铁矿位于中国阿尔泰造山带南缘晚古生代克朗火山沉积盆地，磁铁矿体主要产于与花岗岩有关的伟晶岩脉中，少数在矽卡岩中，在空间上和成因上与伟晶岩有密切联系，是阿尔泰新近发现铁矿的新类型之一。本文结合对区域地质资料综合分析、研究，通过野外系统仔细观测、采样，镜下观察，对该铁矿的地质特征进行了较为详细的阐述。

[关键词]伟晶岩型铁矿 地质特征 新疆

[中图分类号] O614.81+1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-82-1

阿尔泰南缘晚古生代活动陆缘成矿带是我国境内新疆阿尔泰造山带最重要的铜、铅、锌、铁、金等多金属矿床的集中地区。近年来，在新疆阿尔泰南缘发现了一些产于花岗岩中的伟晶岩脉内或其附近的铁矿（点），如两棵树铁矿、塔别勒协尔铁矿、唐本齐铁矿、唐巴齐铁矿等。该类型铁矿地质特征特殊，过去未得到重视，对于其地质特征、成矿时代和成因等尚未开展。因此充分了解伟晶岩型磁铁矿矿床地质特征、分布特点，对于寻找新的磁铁矿产资源类型、化解铁矿石危机具有极其重要的意义。

1区域地质特征

中国阿尔泰造山带位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块之间，属于西伯利亚板块南缘部分，蕴含着丰富的金属矿产。阿尔泰南缘晚古生代由于洋陆俯冲-消减作用，在阿尔泰南缘形成了一条岛弧火山岩带，其中以泥盆纪火山活动最为强烈。区内主体构造线呈北西-南东向，在构造带内自东向西依次发育麦兹、克朗、冲乎尔、阿舍勒4个火山断陷盆地。出露地层主要有震旦-寒武系哈纳斯群、中寒武-下奥陶统哈巴群、泥盆系康布铁堡组变质火山-沉积岩、阿勒泰镇组浅变质沉积岩夹少量火山岩。区域岩浆活动以加里东期和华力西期中酸性侵入岩为主，少量印支期-燕山期侵入岩。该区火山作用主要集中在泥盆纪，以早、中泥盆世为主，主要分布在一系列北西向的斜列式盆地中。

2矿区地质特征

两棵树铁矿床位于福海县境内，大地构造上处于西伯利亚板块南缘克兰晚古生代火山弧，该火山弧由三个斜列的次级火山断陷盆地（麦兹、克朗、冲乎尔）组成。矿区位于克朗火山断陷盆地内，该区出露的地层主要为中泥盆统阿勒泰镇组上亚组的黑云母石英片岩、大理岩等。矿区发育有华力西晚期二长花岗岩，以及与矽卡岩化、铁矿化有关的脉状伟晶岩。其中二长花岗岩与伟晶岩型磁铁矿关系密切。

2.1矿体特征

铁矿体主要产于伟晶岩脉中，少数在矽卡岩中。矿体呈脉状，长70m，平均宽2.5 m，矿体走向300°，倾向北东，倾角87°，与地层走向一致。铁矿化呈条带状、浸染状和团块状，其中条带状磁铁矿矿石磁铁矿与石英、长石互成条带，条带宽窄不一，较宽者可达 2cm，最窄者小于 0.5cm。

在块状磁铁矿矿石中，磁铁矿呈致密块状夹杂在伟晶岩中，较大者直径可达 15cm，较小者直接约 5cm。浸染状磁铁矿矿石中，磁铁矿或呈稀疏浸染状，或呈稠密浸染状分布于伟晶岩中。

磁铁矿在空间上和成因上与伟晶岩有密切联系。

伟晶岩矿物组合主要为钠长石、石英和黑云母，少量中长石和歪长石。

矿石构造主要为条带状、团块状和稠密浸染状。矿石结构主要有自形粒状、半自形粒状、它形粒状、伟晶结构、交代结构等。矿石中金属矿物主要为磁铁矿，个别黄铁矿、黄铜矿。矿石中非金属矿物主要有钠长石、石英、黑云母、石榴石、绿帘石。矿体全铁品位 29.4%～32.1%，平均品位 30.56%。

磁铁矿多呈正八面体的半自形-自形晶，大小约 0.7～1.9 mm。伟晶岩脉中的磁铁矿多呈星点状散乱分布，粒度较小，大小约 0.5～0.8 mm。在显微镜下呈正极高均质矿物，全消光。

2.2二长花岗岩特征

两棵树铁矿矿化体主要产于二长花岗岩体与地层接触的伟晶岩脉中。二长花岗岩岩体岩石呈浅黄白色，块状构造，半自形中粒结构。主要由钾长石、斜长石、石英和黑云母组成。其中微斜长石含量约 45%-50%，大小 1-2mm为主，格子双晶发育。斜长石含量约 25%-30%，多为半自形板柱状，大小不均，以 1mm 居多，常见聚片双晶。石英约 20%-25%，呈它形粒状充填在长石间。黑云母含量较少，仅约 1%左右，呈褐色片状，具明显的多色性和吸收性。

2.3蚀变矿物特征

两棵树铁矿区除伟晶岩型铁矿化外，热液蚀变特征明显，如钠长石化、绿帘石化及矽卡岩化。

2.3.1长石

长石呈白色，板状，集合体呈他形等轴粒状。表面浑浊，发生蚀变，负低突起，最高干涉色一级灰白至黄白，斜消光，常见双晶，且双晶纹清晰，磁铁矿充填于长石颗粒间（图片1）。本人通过电子探针数据生成的长石分类图显示，蚀变后的长石以钠长石化为主，同时还有少量歪长石和中长石。

2.3.2石榴子石

石榴子石呈褐红色，粒状。镜下为浅褐色，正极高突起，有的由于晶体内含有包裹体，形成筛状变晶结构。石榴子石包裹磁铁矿，表明磁铁矿早于石榴子石形成。

本矿区石榴子石中铁铝榴石分子含量普遍较高，反映当时环境中铁的浓度很高，故可出现富铁矿。

因此，铁铝榴石含量很高的石榴石可以作为本区伟晶岩型铁矿的矿物标志之一。

2.3.3绿帘石

绿帘石为黄绿色或暗绿色，颜色分布不均匀。镜下呈板状、柱状，多色性较弱，正高突起，具有鲜艳而明亮的二至三级干涉色（图片1）。绿帘石包裹磁铁矿，表明磁铁矿早于绿帘石生成。

3结语

两棵树伟晶岩铁矿位于阿尔泰南缘的克朗盆地内，其中二长花岗岩锆石 LA-ICP-MS U-Pb 年龄为 376.7±1.3 Ma，与同属于阿尔泰南缘的蒙库岩体、塔尔浪岩体、库尔提岩体形成时代相近，即它们均为中泥盆世岩浆活动的产物。这些岩体属于同一构造单元，并形成于同一时代，故推测两棵树花岗质岩体与它们具有相同的构造背景，即形成于与板块俯冲活动有关的活动大陆边缘。矿区热液蚀变现象明显，推测该矿矿床成因可能与热液作用有关。