关于新疆蟠龙峰铁矿地质特征及成因分析

2021-05-20胡力升

中国金属通报 2021年4期

胡力升

（新疆地矿局第二区域地质调查大队，新疆昌吉 831100）

新疆东昆仑祁漫塔格地区矿产资源非常丰富，特别是有色金属与贵金属更为突出。区内成矿条件优越，找矿潜力巨大。蟠龙峰铁矿是该区近年来发现的一个矽卡岩型磁铁矿床，对该区地质特征与成因研究，能够为区内同类型矿床的地质研究工作提供一些借鉴与参考[1]。

1 区域地质背景

蟠龙峰铁矿分布于东昆仑西段北坡地带，古元古界、中元古界、晚三叠统、第四系在该区比较发育，该区最古老的地层为古元古界金水口（岩）群白沙河（岩）组，和该区不同时代的地层表现为侵入、断层不整合的接触关系，片麻岩、大理岩、片岩是其主要的岩石类型，部分变粒岩、石英岩夹片岩、变粒岩、石英岩的岩石组合，达到角闪岩相的变质程度，碳酸盐岩以及基性火山岩和沉积碎屑岩（泥砂质）是其原岩建造特征，沉积建造建造特点主要为海相陆源碎屑岩。区内的矽卡岩型铁矿主要在碳酸盐段当中赋矿。在该矿的北东侧区域上发育冰沟群（中元古界蓟县系）狼牙山组，展布方向为北西南东向，断层接触该区的鄂拉山组。碎屑岩、硅质岩、镁质碳酸盐岩（浅变质）是其主要的岩石类型。石英岩以及片岩糜棱质岩石、细碎屑岩夹生其间，主要属于低绿片岩相千枚岩相。区内广泛发育鄂拉山组（上三叠统），中基性以及中酸性火山岩是其重要的组成，中酸性熔岩、流纹岩、凝灰熔岩是其主要的岩性特征。有多处火山环形构造在区内分布。不整合接触区内的花岗岩以及该区的地层，该组发育复杂的陆相火山岩，主要都表现为火山碎屑岩，熔岩少量伴生。晋宁区、印支期和燕山期岩浆活动较为频繁。黑云斜长片麻岩（灰色眼球状）以及二云斜长片麻岩（灰色条带状）是晋宁区主要的岩性特征，花岗闪长岩是其主要的原岩特点，残留花岗结构以及粒状变晶结构（细粒鳞片）是岩石的主要结构特点。该区的侵入岩体是印之期侵入岩的主要特征，在北西西向以及北西向展布的断裂区域分布，产出特点主要表现为小型岩基以及岩株状，该区的夕卡岩型铁矿成矿和区内的岩浆侵入活动有着非常紧密的关联性。蟠龙峰西部是燕山期侵入岩的主要分布区，产出特点为岩株状，北西向断裂对其起着明显的控制作用，断裂带区域分布侵入体。

断裂构造是蟠龙峰地区主要的构造特点，伊阡巴达隐伏断裂是该区最大的断裂，展布方向主要为北西向，将西南部测区斜穿，将阿牙克库木湖断陷盆地（新生代）与东昆仑北坡断隆带二者分割开来，第四系覆盖主断裂。蟠龙峰地区主要表现为断裂构造，岩石在断裂带中比较破碎，发育密集的节理，活动特点具有多期次性，该区的地层以及岩浆岩均受控于伊阡巴达隐伏断裂与其次级断裂，控制着区内的矽卡岩型铁矿床。

2 矿区地质特征

白沙河组金水口群（古元古代）是矿区当中主要的地层出露，表现为古老变质岩系，大理岩、黑云母斜长角闪岩黑云母斜长片麻岩是其主要的岩石类型（图1），是该区矿源层，促进该区铁多金属矿的形成[2]。

图1 蟠龙峰铁矿区地质略图

该区广泛发育侵入岩，钾长花岗岩以及二长花岗岩（印之期）是其主要的岩性特征，安山玢岩脉相对较少。白沙河组（晚元古界）大理岩和片麻岩受到二长花岗岩的侵入，有着明显的接触线，交代作用在接触带中非常的突出，促进矽卡岩带的形成，该带约有1300m长，处于30m～120m的宽度。绿帘石矽卡岩以及透辉石绿帘石矽卡岩以及石榴石矽卡岩是其主要的岩石类型。针对接触带开展相应的观察工作，接触带有着十分明显的分带特点，有残留体特征的围岩在侵入岩体当中分布，强角岩化的围岩分布在外接触带，主要为浅肉红色以及灰色的二长花岗岩，结构特点为粒状，构造为块状，石英、钾长石、斜长石以及黑云母是其主要的矿物组成。磁铁矿和区内的岩浆活动有的十分紧密的关联性[3]。

断裂构造在该铁矿区非常的发育，断裂构造主要呈现Nw向展布，这种断裂属于区内主断裂的次级断裂，矽卡岩带被区内的断裂所控制，而且该区的铁矿分布也受其控制，起着重要的导矿、容矿以及控矿作用。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

在蟠龙峰的西侧区域上是蟠龙峰铁矿的主体分布地带，西卡盐袋在地表展布方向为北西向，主要表现为透镜状，不规则状，从西到东表现为不断变薄的特点，通过加强地质研究，有11条铁矿体在区内被圈出，主矿体为L2L4号矿体，L2铁矿体呈现不规则的特点，向124°方向展布，向南西方向倾斜，角度为70°，矿体约为350m长，处于2～14m的厚度范围，平均在5.64m厚。L4铁矿体：该矿体呈现脉状不规则，向90°～140°方向展布，向南西方向倾斜，角度为78°，矿体约为375m长，处于8～43m的厚度范围。

3.2 矿石特征

（1）根据铁矿物进行分析，磁铁矿石是矿石的主要类型，由于脉石矿物种类不同，矿石有着比较复杂的类型如闪石辉石型以及辉石型和闪石型以及石榴石型，根据结构构造，

（2）该矿的矿石当中达到14种矿物，有七种属于矿石矿物，还有七种为脉石矿物。黄铜矿、褐铁矿以及针铁矿、磁铁矿、孔雀石、赤铁矿、黝铜矿等是其主要的矿石矿物，有用矿物主要为磁铁矿。石英、透辉石、绿泥石、钙铝石榴石是其主要的脉石矿物，围岩蚀变在区内非常的广泛，主要表现为碳酸盐化、绿泥石化、绿泥石化、硅化等。

（3）矿石结构以及构造在矿区当中比较简单，变余他形粒状变晶结构以及半自形粒状结构是矿石的主要结构特点。块状、稠密浸染状以及浸染状构造是矿石的主要构造特点[4]。

3.3 成矿期与矿化阶段

通过对该矿矿区很多岩矿采集鉴定结果进行分析研究，该矿形成过程当中，多期次特征比较明显。主要有表生矿化期、石英硫化物期以及矽卡岩期等，结合矿物组合以及生成的先后顺序主要包括的阶段为六个：

（1）矽卡岩期：16点和透辉石在这一阶段矿化因素影响下形成，有三个阶段的成矿期：①干矽卡岩阶段：铁铝榴石、钙铝榴石以及透辉石是钙矽卡岩主要矿物组合，岛状链状硅酸盐是其主要的特点，受高温条件因素影响所形成，在矿体以及矿化体顶底板部位形成干矽卡岩，矿石矿物具有非常微小的含量。②湿矽卡岩阶段：干矽卡岩交代作用是其主要的特点，硫化剂（OH）-、CO2与H2S等作用明显，促进绿帘石、透闪石和角闪石形成，主要表现为含水硅酸盐，呈现复杂的链状构造以及带状构造，矽卡岩在矿区当中，形成矿体的直接围岩，并构成矿石矿物的基体，磁铁矿是主要的矿石矿物，磁铁矿主要形成于该期阶段。③氧化物阶段：黄铜矿以及绿帘石、石英、方解石等在该阶段形成，而且主要在矿体的顶部分布，规模上相对较少，铜矿化比较明显。

（2）石英-硫化物期：方解石和石英在这一阶段出现非常的多，形成的硅酸盐矿物主要为绿泥石，磁黄铁矿以及黄铁矿是其主要的金属矿物，白铁矿，黄铜矿相对较少，闪锌矿、方铅矿是主要的硫化矿物。这一时期又有两个阶段划分：①早期石英硫化物阶段：黄铁矿、磁黄铁矿在这一阶段形成，矿物组合具有中高温热液的特点。②晚期石英硫化物阶段：黄铜矿以闪锌矿和方铅矿、碳酸盐、黄铁矿主要在这一阶段形成，矿物组合表现为低温热液特点。

（3）表生矿化期：原生矿床在经历上述不同阶段之后已经基本形成，由于风化剥蚀因素影响，在地表以及近地表部位陆续出现矿化。由于酸、二氧化碳、氧和地表水等共同作用影响，黄铁矿磁铁矿在氧化因素影响下，转变为褐铁矿，由于氧化风化的黄铁矿，促进孔雀石的形成，受这些风化产物影响，残坡积氧化带形成于地表，成为该矿重要的找矿标志。

4 形成时代、成因及成矿模式

结合区内的二长花岗岩所采集的锆石U-Pb样品，对其进行测试了解到，岩体主要处于195～238 Ma年龄数值之间，证实三叠纪晚期是该岩体的主要形成阶段，所以三叠纪晚期是该矿形成的重要时代。

结合该矿区域地质特征，矿床矿体特征以及不同的成矿期次和阶段，进一步证实印支期岩浆活动和该矿床有着十分紧密的关联性。白沙河组大理岩以及印支期二长花岗岩明显控制着矿体的产出，外接触带是矿体的主要分布地带，中酸性的岩浆是深部经一定演化之后所形成，企业交代作用在该期之后变得非常的强烈。富铁流体还有大量的挥发分并不断上升。随着碳酸盐岩（白沙河组）和二长花岗岩接触带当中，裂隙构造不断的进行渗滤交代，同时还有充填作用伴随其中，由于钙、钠在气水溶液当中不断升高的活动，出现的钙质与钠质有着明显的交代作用，进而促进钠质交代岩以及钙质矽卡岩的形成，有很多磁铁矿不断地于接触带位置上析出和富集，促进磁铁矿床的形成[5]。