新疆若羌喀腊大湾一带铁矿地质特征及成因分析

郭慧娟

(福建省闽西地质大队，三明，365001)

1 区域地质背景

勘查区位于塔里木板块的塔里木古陆缘地块与塔里木南缘活动带接合部位，北接塔里木盆地，南邻柴达木盆地*新疆地矿局区调大队，新疆若羌县索尔库里幅1∶20万区域地质调查报告，1979～1980。。成矿带位于昆仑山—阿尔金山成矿带东段，总体位于阿尔金金、铜镍及多金属、铁、稀有稀土金属成矿带内*新疆地调院第一地调所，新疆若羌县索尔库里地区1∶10万化探普查及异常查证报告，1998～1999。。勘查区内阿尔金断裂、阿尔金北缘断裂和红柳沟—喀腊达坂断裂呈近东西向横贯全区，将该区分割为北阿尔金古陆块、红柳沟—拉配泉早古生代裂谷带和中阿尔金中元古代裂陷槽等构造单元(图1)。

2 成矿地质条件

2.1 地层

勘查区地层出露较齐全，从太古代至新生代均有出露。太古代地层呈东西向分布在该区北部，阿尔金北缘断裂的北侧，属阿尔金陆块古老结晶基底一部分；元古代地层主要分布在该区西部的索尔库里一带；古生代地层主体呈近东西向分布在该区中部，红柳沟—拉配泉早古生代裂陷槽内；中生代地层在区内呈零星分布；新生代地层主要分布在该区南部，呈东西条带状分布在索尔库里新生代凹陷中。

区内与铁、铜、铅锌、金等多金属矿产有关的地层主要为中-新太古代米兰岩群(Ar2-3M)和中-晚奥陶世拉配泉组(O2-3l)。

图1 新疆若羌喀腊大湾一带构造纲要图Fig.1 The structure outline map of Kaladawan in Ruoqiang County of Xinjiang Province1—新生代逆冲断层；2—中生代走滑断层；3—北阿尔金古陆块；4—红柳沟—拉配泉早古生代裂谷带；5—中阿尔金中远古代裂陷槽；6—南阿尔金地块；7—祁曼塔格早古生代弧沟系；8—喀拉米兰晚古生代弧沟系；9—整装勘查区范围

2.2 构造

勘查区位于塔里木板块的塔里木古陆缘地块与塔里木南缘活动带接合部位，阿尔金断裂、阿尔金北缘断裂和红柳沟—喀腊大湾断裂呈近东西向横贯全区。区内褶皱是加里东期半塑性环境下形成的尖棱褶皱、宽缓对称褶皱等，褶皱轴近西或北东。区内发育3条近东西向大断裂，明显控制着区域沉积建造、岩浆活动和变质作用，同时也控制着区内与其有关的矿产，是区域上重要控岩和控矿构造*新疆地调院第一、二地调所，新疆阿尔金断裂北带资源评价成果报告，1999～2003。。

2.3 岩浆岩

勘查区大地构造环境多变，具有多旋回的岩浆作用。以中元古代晚期与古生代中晚期最为强烈。中元古代晚期基性岩沿阿尔金北缘断裂带展布；古生代中晚期以中-酸性侵入活动为主，空间分布明显受阿尔金断裂带控制*新疆地调院第一地调所，新疆若羌县阿克达坂东一带1∶5万区域地质调查报告，2006～2007。。

区内脉岩发育，以晚元古代和古生代为主，主要有基性岩脉、中性岩脉和酸性岩脉等。各类岩脉延伸长度大小不一，一般为数米至几千米，宽度十几厘米至数百米，延伸方向多与构造线一致，局部形成雁行排列。

3 勘查区铁矿地质特征

区内铁矿床受层位控制明显，拉配泉组为磁铁矿的贮矿地层，为一套浅海相正常沉积中-浅变质碎屑岩、碳酸盐岩及中基-中酸性熔岩夹火山碎屑岩。铁矿层位于蚀变玄武岩中及与碳酸盐岩接触部位。区内共发现铁矿床4处，代表性矿床位于勘查区中北部的白尖山铁矿(英格布拉克铁矿)和中西部的喀腊大湾铁矿(图2)。

图2 新疆若羌喀腊大湾一带矿床(点)分布图Fig.2 The deposit distribution of Kaladawan in Ruoqiang County of Xinjiang Province1—更新世新疆群；2—第三纪渐新-中新世干材沟组；3—早中侏罗世叶尔羌群；4—晚石炭世英格布拉克组；5—中-晚奥陶世拉配泉组；6—青白口纪小泉达坂组；7—青白口纪冰沟南组；8—青白口纪乱石山组；9—蓟县纪塔昔达坂群；10—蓟县纪木孜萨依组；11—蓟县纪卓阿布拉克组；12—蓟县纪斯米尔布拉克组；13—古元古代阿尔金群；14—中-新太古代米兰岩群；15—石炭纪花岗岩；16—石炭纪花岗闪长岩；17—石炭纪花岗斑岩；18—蓟县纪灰色闪长岩；19—蓟县纪斜长花岗岩；20—蓟县纪花岗闪长岩；21—蓟县纪花岗岩；22—蓟县纪灰绿色辉石岩；23—蓟县纪辉长岩-辉绿岩；24—断层；25—角度不整合界线/地质界线；26—铁矿床(点)；27—金矿床(点)；28—铜多金属矿床(点)；29—铅锌多金属矿床(点)；30—煤矿床(点)

3.1 白尖山铁矿(英格布拉克铁矿)

矿体贮存在中-晚奥陶世拉配泉组下段中，其岩性主要为千枚岩、板岩、硅质板岩、微晶、粉晶灰岩。铁矿石产于磁铁千枚岩、磁铁硅质板岩、磁铁硅质岩中，顶底板主要为千枚岩，原岩成分可能为高铁镁、富钙的火山碎屑岩，为一套中基性火山岩和碳酸盐岩类的沉积岩*陕西省核工业地质局二一一大队，新疆若羌县英格布拉克铁矿普查报告，2007。，局部为硅化灰岩。

区内共圈定22个铁矿体，其中4个为盲矿体。矿体均呈近东西向延伸，与区域构造线方向一致，主要集中分布在矿区西北部和东南部。其中西北部地表分布有7个矿体，东南部地表分布有11个矿体。各矿体形态不一，为较稳定的层状、似层状或透镜状，长几十米至上千米，矿体走向多近东西或北西西，倾向南或南东东，倾角一般在70°～83°。沿走向、倾向厚度变化较大，一般为2.00～27.21 m，倾向延伸60～450 m。矿体平均含TFe 30.65%，含mFe 24.53%， 磁性铁占有率(mFe/TFe)平均为80%。

3.1.1 矿石成分

矿石矿物以磁铁矿为主，其次有赤铁矿(包括假象赤铁矿)和少量的褐铁矿。金属硫化物有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等，但含量很低；含磷矿物为磷灰石；脉石矿物以石英为主，其次是绿泥石、绢云母(白云母、黑云母)、长石及少量白云石、方解石。

磁铁矿：在矿石中呈疏密不等的浸染状和条带状分布。其中以稠密-中等稠密浸染状为主，部分为稀疏-星散浸染状，这种浸染密度的变化常出现在磁铁矿条带间，即在磁铁矿条带中分布稠密，往两侧逐渐稀疏。磁铁矿大多数结晶完好，呈自形-半自形粒状。磁铁矿粒度微细，一般为0.002～0.05 mm。部分磁铁矿被赤铁矿交代发生假象赤铁矿化。磁铁矿与脉石呈紧密交生嵌布，其间常见微晶片状赤铁矿分布在颗粒间，交生紧密。

半假象赤铁矿：主要表现形式是赤铁矿沿磁铁矿边缘、粒间及晶面交代，随着交代程度的增加，颗粒中磁铁矿所占比例逐渐减少，但其晶体形态和分布特征与磁铁矿基本一致。矿物形态为细脉状、不规则弯曲状穿插或交生在磁铁矿内部和边缘。

赤铁矿：呈微细片状在矿石中广泛存在，细片厚度一般仅几微米，主要呈疏密不等的浸染状散布在磁铁矿颗粒间，部分成集合体状或脉状分布在脉石集中处。

褐铁矿：含量很少，在矿石中零散分布，仅在少数矿块中偶尔见到。常呈不规则团块状，团块一般为0.01～0.15 mm。

磷灰石：是矿石中最主要的含磷矿物，其成分主要是磷和钙。呈自形-半自形柱粒状，粒度一般为几微米至十几微米，在矿石中分布不均匀，多数嵌布在脉石中，少量与磁铁矿直接连生。

金属硫化物：含量少，主要为黄铁矿，其次有磁黄铁矿和黄铜矿。黄铁矿颗粒较粗，粗粒可达0.4 mm，呈自形-半自形晶，其中有的包裹石英等脉石，常沿矿石裂隙分布；黄铜矿为不规则状，粒度一般在0.05 mm以下，多出现在石英-碳酸盐脉中。

3.1.2 矿石的结构构造

矿石以细粒结构或微粒的半自形结构、他形粒状结构为主，其次有内部环带结构及残余结构等。

矿石以块状构造、浸染状构造、条带状构造、斑杂条带状构造为主，其次有脉状构造、胶状构造及少量皮壳状构造等。

3.2 喀腊大湾铁矿

矿体产于中-晚奥陶世拉配泉组中段。岩性相对单一，以变质玄武岩与块状大理岩呈不均匀互层分布，夹铁矿层，局部见少量绿泥石英片岩、绢云石英片岩、绿泥石片岩等。区内共有2层含铁矿层位，铁矿化均产于海相火山岩与大理岩的接触带，严格受地层层位控制，海相火山岩的喷发和沉积岩的形成，对铁矿床成矿起到了极其重要的控制作用。火山活动与成矿关系较为密切，2层磁铁矿层均位于火山溢流相和沉积相之间，表明火山溢流的中晚期是该区磁铁矿成矿的主要时期*新疆地矿局第一区域地质调查大队，新疆若羌县喀腊大湾铁矿西矿段Ⅰ矿体详查报告，2010。。

含矿带长约12 km，宽20～180 m，近东西向展布，分南北2个矿带，相距约300 m，共计6个矿段。南矿带长约900 m，分布有Ⅰ矿段，北矿带长约12 km，自西向东分布有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ矿段。南北矿带共圈出磁铁矿体16条，矿体形态呈层状、似层状、脉状、透镜状，地表断续出露。主矿体位于玄武岩与大理岩接触界面附近的玄武岩一侧。矿体产状南倾和北倾均有出现，大致平行于大理岩与玄武岩的接触界面。近接触面玄武岩和大理岩中有少量矿体，规模较小，品位相对较低。

矿体底板岩性为玄武岩、透闪阳起石岩，西段部分为二长花岗岩。顶板岩性为(透闪石)大理岩、石榴石大理岩。

3.2.1 矿石成分

矿石中金属矿物以磁铁矿为主，少量磁黄铁矿、钛铁矿、黄铁矿。脉石矿物以透闪石、绿帘石、方解石为主，其次是铁铝榴石、角闪石、阳起石、绿泥石。

磁铁矿在显微镜下多呈聚粒状分布，在铁品位较低的浸染状矿石中呈独立单体产出。宏观上常以团粒状、团块状、块状及不规则条带状构造分布。磁铁矿是矿石中唯一有用矿物，含量较高，是构成铁矿石的特有组分，磁铁矿在形态上为他形-自形粒状，粒径较细，为0.005～0.4 mm，多数为0.1 mm。

3.2.2 矿石的结构、构造

矿石主要以他形粒状结构为主。另有少量半自形粒状结构。

矿石主要有浸染状构造、块状构造、条带状构造、细脉浸染状构造，以块状构造和浸染状构造矿石为主。

4 成矿规律及矿床成因分析

4.1 成矿规律

喀腊大湾一带铁矿成矿可划分为3个主要矿化阶段，即火山喷溢沉积成矿阶段、火山热液叠加成矿阶段和后期岩浆热液改造增富阶段[1]。

早期由富含铁质中基性熔浆喷溢沉积形成矿源层(贫铁矿)或矿浆喷溢的富铁矿；而后火山活动间歇期富碱质热液交代围岩，带入钠、钾并带出铁，产生硅化、透闪石化、石榴石化、阳起石化，大量消耗了热水溶液中的SiO2、Mg2+，Ca2+等，使铁质相对集中成矿，经过强烈的热液作用使铁矿物在矿源层中富集，少数铁矿物沿着矿源层附近的节理裂隙部位富集，形成规模较小的贯入式铁矿脉；后期大规模中酸性岩浆侵入，强烈的岩浆热液活动致使铁矿物质进一步聚集叠加，形成了品位较高的磁铁矿体，同时也造成了矿源层铁矿体沿走向分布的不连续性。

4.2 矿床成因分析

(1)拉配泉组是铁矿的贮存地层，海相厚层碳酸盐岩中的火山岩夹层是聚矿的有利空间。海相火山的多次间歇性喷发，是铁矿物质的主要来源；海相火山沉积作用是形成较稳定的海相火山-沉积型铁矿的主要成因。

(2)海底火山喷发中心附近，喷发物质以中基性火山岩为主。铁矿的物质来源与火山喷发密切相关，经过搬运在距火山口附近沉积成矿，形成了海相火山-沉积型铁矿。在后期区域变质作用过程中，岩石再次增温增压发生塑性变形，使早期形成的贫铁矿进一步富集，形成了海相火山-沉积变质型铁矿。

(3)矿层(体)总体受层位控制，同时受到成矿后的动力变质和接触变质(热液活动导致)改造，矿物组成在矿层(体)不同深度表现出较大的差异。

(4)矿石中磁铁矿的结构、构造、结晶等具极大的差异性[2]，说明矿石中磁性铁成因类型的差异性，表明矿体是经过较多期次叠加生成，并经过多期次后期改造，导致其原生状态发生变化、变异。

(5)白尖山铁矿床的成矿背景、矿体贮矿层位和矿床成因类型与喀腊大湾铁矿相似，但白尖山铁矿床矿石中磁铁矿颗粒极细，原生沉积层理清晰，后期热液改造不明显，矿体及围岩不具矽卡岩化。

(6)白尖山矿床经历了火山喷溢沉积、火山热液叠加2个成矿阶段，而喀腊大湾铁矿经历了火山喷溢沉积、火山热液叠加和后期岩浆热液改造增富3个成矿阶段，喀腊大湾一带铁矿床成因模式图(图3)。

图3 若羌县喀腊大湾一带铁矿床成因模式图Fig.3 The iron ore genesisi model chart of Kaladawan in Ruoqiang County1—绿泥石英片岩；2—绢云绿泥石片岩；3—薄层状大理岩；4—千枚岩；5—长英质片岩；6—玄武岩； 7—中厚层状大理岩；8—石榴透闪石矽卡岩；9—花岗岩；10—二长花岗岩；11—斜长花岗岩；12—闪长岩；13—辉绿岩

5 找矿标志

(1)地貌标志。区内富矿石或较富的浸染状矿石因铁质成分高，受铁质浸染矿石呈黑色，抗风化能力强，而呈正地貌出露，是间接找矿的标志。

(2)地层标志。中-晚奥陶世拉配泉组是铁矿的贮矿层位。矿体的产出形态特征严格受地层层位控制，在碳酸盐岩与变质玄武岩的接触部位是成矿的有利地段，也是区内主要的找矿的标志。

(3)岩石标志。区内铁矿体附近发育有厚层大理岩等近矿围岩。碳酸盐岩是磁铁矿的特征围岩。厚层大理岩所夹持的含铁火山岩层是找矿的近矿围岩标志。后期大规模中酸性岩浆活动，致使铁矿层局部地段增富变厚。纤闪石化、绿帘石化矽卡岩分布区域也是直接的找矿标志[3]。

(4)磁异常标志。磁铁矿是该区铁矿石的主要类型，而磁异常分布区也是寻找磁铁矿有利地段。1∶5万航磁与高精度磁测高值地带是寻找磁铁矿的有利地段，也是区内主要的找矿标志。

1 万阈.新疆若羌县英格布拉克铁矿床地质特征及成因初探.第三届全国矿田构造与地质找矿理论方法研讨会会议论文集，2012.

2 任毅.新疆若羌县英格布拉克铁矿矿石组合特征.西部探矿工程，2011，08.

3 景宝盛.新疆若羌县蟠龙峰铁矿地质特征及成因分析.矿产与地质，2012，26(06).