新疆新源县沙拉穹库尔铁矿成矿地质特征及成因浅析

贾国章

（中国冶金地质总局新疆地质勘查院，新疆 乌鲁木齐 830000）

新疆新源县沙拉穹库尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒成矿亚带中段铁矿化集中区之一，从60年代发现该矿带，到70年代众多地质科研单位对铁矿会战做了大量的地质工作，成绩显著，发现了不少中小型铁矿，尤其是预须开普台中型铁矿现已开发利用。然而对矿床的成因向来众说纷纭，人们随着火山岩型铁矿成矿说的兴起，凡调查者虽都倾向于该矿为火山岩型铁矿，具体成因又各抒己见：有火山喷发说；有次火山岩浆分异说；有火山气液交代说。笔者对沙拉穹库尔铁矿资料收集及实地调查认为是火山喷溢之后，同源火山热液产物，（黑矿）另外赤铁矿层乃为火山沉积的结果，属火山喷流沉积型矿床[1]。

1 区域地质概况

该矿所在区域的大地构造位置：①按板块观点，处于沿古生代准噶尔洋壳板块俯冲于天山－塔里木陆壳板块之下的结合部，火山岛弧带近陆壳板块内侧的火山活动带；②按传统的槽－台说，处于北天山华力西地槽褶皱带近中天山隆起带一侧。总之是古生代火山活动区。

该矿所在区域显系－石炭纪火山断陷盆地。该盆地在早石炭世沉降幅度较大，火山活动强烈，沉积一套以中－基性火山岩－火山沉积岩－碳酸盐岩为主的浅海相的火山－沉积岩层，厚度可达数千米，划归中石炭统则克台组。

2 成矿条件及矿化特征

沙拉穹库尔铁矿区内所有的铁矿床（点）均分布于中石炭统则克台组海相火山喷发—沉积岩中，与火山作用密切相关。海底火山爆发—喷溢作用造成古地貌的变迁，形成火山穹隆和封闭半封闭式的火山热水盆地，随着火山活动的逐渐减弱，开始了火山喷气，喷气热液携带了大量的成矿物质，在火山机构附近的热水盆地里沉积成矿。

火山作用是主要的成矿作用，成矿严格受中心式火山机构和热水盆地所组成的火山带控制。其中近火山口的火山构造盆地是成矿有利环境，矿床形成于火山喷发旋迥末期，因而，在火山岩向沉积岩的过渡层位是矿床产出的有利层位[2]。

3 矿床地质特征

矿床位于预须开普台铁矿西北3km处，地理坐标：东经83°35.5＇，北纬43°34＇。矿床产于沙拉穹库尔火山穹隆附近，预须开普台向斜北翼西段，受一向北西倾伏、向南东紧密翘起的倒转次级背斜控制。矿体呈南北两个矿带分布，北带长500m～600m，宽30m～50m，已发现有4条矿体；南带长300m～400m，圈定有2条矿体。矿体形态主要呈筒状，产状陡倾，延深较大。矿石品位较富，质量好，有害杂质少为特点。矿石品位一般在53%～63%之间。此外在两个矿带之间还有一个近东西向展布的贫矿带，矿带断续延长1000m以上，宽度在50m以上，地表品位在20～35%左右。围岩为安山岩，边缘为含角砾安山岩，矿体产于含角砾安山岩及安山岩，蚀变有绿泥石化、绢云母化、叶腊石化、钠长石化、高岭土化。

矿区80%以上的面积被浮土覆盖，露头很少，岩性较复杂，研究程度又低，主要是一套安山－流纹质岩石，化学特点是钾钠含量高。其中安山岩和英安岩中的钠又显著高于钾。

矿区岩性主要为有青盘岩化安山岩、含角砾安山岩、英安岩、硅质岩、碧玉赤铁岩、凝灰岩等火山碎屑岩。

围岩呈不规则状，走向近东西，具有背斜特征，南部倾向向南，倾角一般在45°～75°之间，北部地层倒转倾向虽然向南，但倾角较陡，一般在80°～89°之间。

矿区构造：沙拉穹库尔矿区北部，有走向250°，倾向SE，倾角不详的吐尔拱断裂通过。由于该断裂影响，使矿区矿体和围岩产生不同程度的应变，普遍看到构造擦痕，小型破碎带。空间状态受吐尔拱断裂制约。此矿受断裂控制，裂隙影响，认为对矿区构造为一倒转背斜，主要依据南北对称的含矿绢云母化、绿泥石化、含矿角砾岩带存在。

矿石类型：沙拉穹库尔铁矿区的矿石矿物有磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿；伴生黄铁矿、黄铜矿。脉石矿物：石英、绿泥石、磷灰石、红柱石、重晶石、碧玉。磁铁矿作为不规则它形粒状，被赤铁矿强烈交代，赤铁矿晶体大小不一，针状、板状、不规则状、自形、它形，具定向排列，晶体有伸长现象。黄铜矿、黄铁矿作为磁铁矿包裹体存在，镜铁矿半自形、板状呈脉状集合体充填于裂隙中。黑矿具块状、角砾状、多孔状、网脉状构造，红矿具片状、条带状、土状。结构主要有两种：微晶结构：细晶赤铁矿呈致密集合体，结晶程度差，鳞片状，矿物不具定向排列。粒状结构：磁铁矿呈不规则粒状、等粒状的集合体。矿体形态复杂，呈不规则状，透镜状及脉状，有膨胀和收缩现象。

4 矿床成因探讨

沙拉穹库尔铁矿处于吐尔拱区域性断裂与一分支断裂的交接处，受预须开普台向斜北翼西段的次级倒转背斜控制，矿体产于该次级倒转背斜构造的两翼，明显受层位控制。该次级倒转背斜的轴向呈北西－南东走向，并向北西侧伏，北东翼倒转，南西翼正常。背斜的核部地层为蚀变安山岩，从背斜核部向北东翼，依次出现含角砾安山岩（为北矿带磁铁矿富矿体的赋矿层位）、英安岩、铁锰质页岩、板岩、碧玉赤铁岩（为北矿带赤铁矿贫矿体的赋矿层位）、凝灰岩；而从背斜核部向南西翼，依次出现含角砾安山岩（为南矿带似层状磁铁矿体的赋矿层位）、英安岩、硅质岩（该层位相当于北矿带赤铁矿贫矿体的赋矿层位中的碧玉赤铁岩，应为热水沉积作用的产物。）、凝灰岩。由此可见，两翼地层具有明显的对称性，并且在矿区的西北部，出现了由蚀变安山岩、角砾安山岩、英安岩、凝灰岩组成的转折端，这些可以佐证在矿区内存在一个背斜构造，而不是一个简单的单斜构造。

过去曾认为是单斜构造控矿，因而无法解释北矿带磁铁矿体与南矿带磁铁矿体之间的关系，只简单地将这些磁铁矿体归为受断裂构造控制的脉状磁铁矿体，同时也无法解释北矿带磁铁矿体与层状的赤铁矿之间的内在联系。虽然该矿区一部分的磁铁矿体明显受构造裂隙控制，呈角砾状、网脉状、脉状产出，但是这部分矿体却只赋存于含角砾安山岩层位中，没有任何脉状磁铁矿矿脉穿过上部层位的英安岩岩层，无疑又体现了受地层层位限制的控矿因素，具有一定的层控性特征。而且该矿区的大多数磁铁矿矿体总体上呈似层状产出，与地层走向一致，其中，南矿带的磁铁矿矿体表现得较明显。据此可以认为南、北矿带的磁铁矿矿体是受同一层位控制的。此外，磁铁矿矿体的赋矿层位的上、下岩层的蚀变存在明显的差异，下部岩层蚀变较强，为蚀变安山岩，上部岩层为未蚀变英安岩，这种位于背斜核部、含矿岩层之下的蚀变安山岩，可能是一种与喷流沉积成矿有关的“底蚀作用”的产物，而北矿带的磁铁矿晶体较粗，出现巨晶的磁铁矿团块，这反映磁铁矿的形成温度较高，“底蚀作用”和粗晶磁铁矿表明磁铁矿矿体可能形成于喷流口的附近。所以，认为南、北矿带的磁铁矿矿体是在安山岩层的火山喷发作用之后通过喷流沉积成矿作用形成的。如果这个推论成立，那么，沙拉穹库尔铁矿的找矿潜力就应重新评价。见图1。

同时，该推论又能够比较合理地解释磁铁矿矿体与赤铁矿矿体之间的内在联系。该矿区的赤铁矿矿体发育于英安岩层位之上，并被凝灰岩层所覆盖。而与赤铁矿矿体共生的岩石组合为硅质岩、赤铁矿碧玉岩、碧玉赤铁矿岩及铁锰质页岩等，反映了喷流沉积成矿的地质特征。而赤铁矿矿体的下部岩层蚀变极弱，硅质岩和赤铁碧玉岩均反映了低温氧化的成矿环境，说明赤铁矿矿体形成时代晚于磁铁矿矿体，是在英安岩层的火山喷作用之后通过喷流沉积成矿作用形成的，且距离该成矿期的喷流口相对较远，可能位于成矿洼地的边部和浅部。所以，沙拉穹库尔铁矿的赤铁矿矿体是第二期喷流沉积成矿作用的产物，其成矿环境明显不同于早期形成的磁铁矿矿体。

沙拉穹库尔铁矿的磁铁矿主矿体，呈囊状、层状产出，根据地表槽探和ZK1钻孔的取样分析，已圈定出具有一定规模、品位较富的富矿体。现有个体私人矿主开采的结果，以显示出较好的经济效益，体现出它的明显的工业价值。

根据以上矿床地质理论认识，进一步证实了该矿床是由火山喷溢之后，同源火山热液产物，通过喷流沉积的结果，属火山喷流沉积型矿床。