和静县伊开哈仁郭铁矿床地质特征及成因探讨

李 磊

(新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000)

0 引言

伊开哈仁郭铁矿大地构造位置属塔里木板块伊犁微板块之阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷带，为西天山阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿区。矿区地层为大哈拉军山组火山熔岩、火山碎屑岩及碳酸岩，主矿体位于辉绿玢岩体与下石炭统大哈拉军山组灰岩内外接触带附近。综合分析该矿点成因类型为受构造控制的矿浆贯入充填型磁铁矿点。因此，阿吾拉勒石炭纪裂谷带是寻找与裂谷火山活动有关的铁矿床的有利地段。

1 矿区地质

1.1 地层

矿区地层为下石炭统大哈拉军山组，岩性为一套滨海相中基性火山熔岩为主，次为酸性火山熔岩夹少量火山碎屑岩、正常沉积岩的岩石组合，岩石化学类型属陆内拉斑玄武岩系列及钙碱性系列。根据《敦德郭勒幅》1∶5万区域地质调查报告，在备战铁矿所在的大哈拉军山组的沉积夹层中采集的大量瓣腮类和孢粉化石证明矿区的该套火山岩的形成时代为早石炭世。

1.2 构造

1.2.1 褶皱

矿区位于中天山巩乃斯复向斜的南翼，褶皱发育，矿区内表现为轴向近东西的复向斜。向斜轴部为下石炭统大哈拉军山组第一段，出露于工区南部，两翼依次为第二岩性段和第一岩性段，南翼主要为紫红色砾岩，位于工区外围。第一岩性段的北翼主要为安山岩，地层产状总体北倾，倾角59°～83°，受向斜构造影响，层间小褶皱构造较发育。

1.2.2 断裂

矿区断裂构造见7条，为压扭性断层，其次级小断裂走向70°～75°，控制矿体生成空间。因残坡积覆盖，断层出露长度较小，多数地段根据地貌特征进行推测。

矿体附近残坡积覆盖严重，未见明显断层特征，但根据矿区蚀变带形态及钻孔特征推测矿床产于断裂破碎带中，受断裂控制，形成控矿、赋矿构造。

1.3 侵入岩

矿区岩浆岩出露面积较大，岩性主要为辉绿玢岩及闪长岩脉。脉岩为成矿后期侵入，与成矿关系不大，但对矿体具一定破坏作用。

1.4 变质岩

区内变质作用较强，区域变质、动力变质及接触交代变质作用在矿区均有表现。分别有：区域变质作用、动力变质作用、接触交代变质作用。

1.5 围岩蚀变

矿体产于辉绿玢岩及大理岩化灰岩中及其接触带上，蚀变类型较复杂，矿区主要蚀变有矽卡岩化、碳酸盐化、蛇纹岩化、硅化、大理岩化。

2 矿石特征

2.1 矿石结构

该矿床矿石结构类型主要为自形、半自形粒状变晶结构。磁铁矿呈-微细粒产出，黄铁矿呈它形-半自形粒状，含量1%～20%，粒径0.06～0.8mm，集合体呈浸染状或斑块状-细脉状分布于磁铁矿及矽卡岩矿物颗粒间；个别样品中磁黄铁矿含量较高，达到1%～5%，他形-半自形，粒径0.03～1.2mm，呈浸染状或细脉状产出；主要脉石矿物为矽卡岩的造岩矿物，绿帘石、透辉石、硅灰石、方解石、纤闪石、阳起石、白云母等，多呈他形细粒，少量鳞片状、纤维状产出。

2.2 矿石构造

矿石主要构造类型为致密块状、浸染状及角砾状构造。致密块状磁铁矿石中磁铁矿含量占50%～70%，个别可达80%以上，矽卡岩矿物（透辉石、绿帘石等）颗粒少量，一般均匀分布于磁铁矿之间。浸染状磁铁矿石中磁铁矿含量较低，一般20%～40%。磁铁矿呈星点状集合体分布于矽卡岩矿物颗粒间，根据磁铁矿分布均匀程度，又可分为稠密浸染状（接近块状磁铁矿石）、稀疏浸染状、条带浸染状等。

2.3 矿石类型

按照组成矿石的主要铁矿物划分方案，该矿铁矿石除磁铁矿外，无其它可利用铁矿物，因此本矿矿石主要自然类型为单一磁铁矿石，根据矿石中有害元素含量本矿石的工业类型属需选高硫磁铁矿石。

由于矿石的氧化程度相对较低，地表露头仅有极薄一层氧化薄膜，在钻孔中矿石均无明显氧化分带现象，因此本矿矿石未进行氧化矿与原生矿的划分。

该矿点矿石结构构造与备战铁矿基本相同。按矿石结构构造矿石类型可分为致密块状磁铁矿，角砾状磁铁矿，细脉状磁铁矿。

⑴致密块状磁铁矿：自形-它形粒状变晶结构，块状构造，主要由磁铁矿组成。粒度0.03～1mm，含量75%～80%，磁铁矿普遍被磁赤铁矿替代，L2矿体主要为该类矿石。

⑵角砾状磁铁矿：半自形—它形粒状变晶结构，角砾状构造。角砾主要为大理岩角砾，呈棱角状或正方形，一般为1～2cm，磁铁矿呈胶结物状胶结大理岩角砾，L3矿体主要为该类矿石。

⑶细脉状磁铁矿：半自形—它形粒状变晶结构，细脉浸染状构造。细脉由磁铁矿晶粒聚集而成，脉宽一般1～3cm，多沿大理岩层理面或层间裂隙产出，L1矿体主要为该类矿石，矿石品位较低。

3 矿床成因机制与成矿模式

3.1 成矿大地构造环境

矿床位于伊犁石炭纪裂谷东端，伊犁裂谷为前震旦纪基底陆壳上发展起来的裂谷。早石炭世开始急剧拉张，堆积巨厚中基性火山岩（厚1000～4535m）。早石炭世后期沉积的阿克沙克组、也列莫顿组为碳酸盐岩-复理石建造，反映后期拉张渐缓。晚石炭世初转入汇聚，沉积东图津河组陆缘碎屑岩夹碳酸盐岩、中酸性火山岩建造，伴随二长花岗岩类岩基生成。早二叠世在中北部巩乃斯一线生成上叠裂谷，堆积厚达4730m的陆相橄榄玄武岩-橄榄粗安岩-英安岩-流纹岩建造。晚二叠世沉积转为陆相磨拉石，进入稳定陆内盆地发展阶段。伊开哈仁郭铁矿原始火山沉积铁矿层生成于拉张阶段中基性火山岩中，石炭纪末转入汇聚阶段时，造山期花岗岩改造原始火山沉积铁矿层，在外接触带中富集成矿。

3.2 矿床成因

L1矿体分布于大理岩之中，L2产于大理岩与辉绿玢岩接触部位（大理岩边部），L3矿体直接产于辉绿玢岩中，矿体全部裸露于地表，与围岩界限清楚，矿体走向与次级断裂走向一致，严格受小断裂控制。

矿体以块状磁铁矿为主，次为角砾状磁铁矿或细脉状磁铁矿，均为同一成因形成，即含矿熔浆直接充填贯入裂隙充填成矿，厚大者形成块状磁铁矿，小者胶结大理岩角砾或沿大理岩呈细脉状贯入，形成角砾状、细脉状磁铁矿。

综合分析该矿点成因类型为受构造控制的矿浆贯入充填型磁铁矿点，与备战铁矿的火山管道贯入类型相似。

3.3 成矿模式

在地壳伸展作用下，形成石炭纪裂谷，导致海底火山喷发，形成大量火山-潜火山岩及成矿物质。综合分析该矿点成因类型为受构造控制的矿浆贯入充填型磁铁矿点，与备战铁矿的火山管道贯入类型相似。

4 找矿标志

4.1 阿吾拉勒石炭纪裂谷带

伊开哈仁郭铁矿产出的大地构造环境为阿吾拉勒石炭纪裂谷。在该裂谷带内还有智博铁矿、查岗诺尔铁矿、式可布台铁矿等构成裂谷带内的铁矿床成矿系列。因此，阿吾拉勒石炭纪裂谷带是寻找与裂谷火山活动有关的铁矿床的有利地段。

4.2 高磁异常

伊开哈仁郭铁矿的主要矿石矿物磁铁矿和磁黄铁矿均具有强磁性。地面磁测发现的大于3000nT的高磁异常是发现和圈定该类型磁铁矿体的重要找矿标志。其中大于9000nT的高磁异常与矿体地表分布边界基本一致。可以利用磁异常的形态判断矿体倾向及预测隐伏矿体，效果极好。

4.3 火山机构

伊开哈仁郭铁矿的产出部位为火山活动带的洼地，距离火山机构较近，但不在火山机构内部，寻找距离火山机构较近的火山洼地是寻找同类型矿床的找矿方向。

4.4 磁铁矿露头及转石

磁铁矿抗风化能力较强，地表露头易于识别，其转石在矿体所在水系中能保存完好是找矿最直接的标志之一。

5 结论

伊开哈仁郭铁矿大地构造位置属塔里木板块伊犁微板块之阿吾拉勒-伊什基里克晚古生代裂谷带，为西天山阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿区，地层分区属北疆地层区，南准噶尔-北天山地区分区，伊连哈比尔尕地层小区，矿产十分丰富，由东向西依次有著名的莫托萨拉铁锰矿、备战铁矿、查岗诺尔铁矿、胜利铜矿等一系列矿产。矿区地层为大哈拉军山组火山熔岩、火山碎屑岩及碳酸岩，主矿体位于辉绿玢岩体与下石炭统大哈拉军山组灰岩内外接触带附近。

主要矿石类型为致密块状磁铁矿石、角砾状磁铁矿石、浸染状磁铁矿石。该矿床主要有用金属矿物为磁铁矿，主要伴生金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿。脉石矿物常见的有透辉石、绿帘石等，并含少量阳起石、方解石等。矿石结构类型主要为自形、半自形粒状变晶结构。矿石主要构造类型为致密块状、浸染状及角砾状构造等类型。

综合分析该矿点成因类型为受构造控制的矿浆贯入充填型磁铁矿点。