巴楚瓦吉里塔格铁矿成矿地质条件与找矿前景分析

赵 强

(新疆钢铁雅满苏矿业有限责任公司，新疆 哈密 839000)

0 引言

瓦吉里塔格铁矿隶属新疆八钢矿业资源有限公司，位于巴楚县城南东直距42 km处，中心地理坐标：东经78°56′02.5″，北纬39°31′45″。巴楚县城北4 km处有南疆铁路、314国道。矿区位于塔里木板块西北缘古陆隆起区的巴楚凸起(断隆)，出露为泥盆系下统的克孜勒塔格组和依木岗他乌组，形成比较陡峻的陡崖，地层产状均是向四周缓倾斜，倾角为2°～15°左右。本文通过对区域地质、矿区构造、矿石矿物、地球化学等特征进行分析，通过对区域地质资料和矿区地质资料的收集，基本查明了矿区区域成矿条件和含矿铁镁-超铁镁岩体的特征，证实矿床成因为与富铁高钛碱性橄榄玄武岩浆有密切关系的钒钛磁铁矿矿床,为岩浆晚期分异-贯入叠加复合型矿床。

1 地质概况

1.1 地层

矿区地表出露地层仅出露上泥盆统的依木岗他乌组和克孜勒塔格组，形成比较陡峻的陡崖，地层产状以镁铁质-超镁铁质侵入体为中心，向四周缓倾斜，倾角为2°～48°。

1)依木岗他乌组。岩性为黑色厚层-巨厚层状粉砂岩夹灰色、黄灰色、浅绿色薄-中层状石英细砂岩及黑色砂质泥岩。由于受岩体侵入热力的影响，有的岩石已成为钠长石化变余粉砂岩、混染状变余砂岩、黑云钠长板岩等。未见底，可见总厚度107 m。

2)克孜勒塔格组。矿区四周大面积出露，岩性比较单一，为浅肉红色，紫灰色中-厚层状长石砂岩、长石石英砂岩和泥灰质砂岩。由于受岩体侵入热力的影响，近岩体处所见岩性有石英角岩、长石角岩、长石变砂岩、变余长石石英砂岩等。在矿区南部还见有炭质板岩、透闪石角岩、变余波屑凝灰岩的夹层及透镜体，该组地层中斜层理、波痕发育，有的层位中还含有较多的内碎屑。

1.2 构造

矿区位于塔里木地台巴楚隆起的瓦吉里凸起上。瓦吉里塔格矿区属一平缓的穹窿构造，其核部为超基性-碱性杂岩体侵入，四周由泥盆系依木岗他乌组及克孜勒塔格组地层组成，除极个别地区，因局部断裂活动引起的小规模牵引褶曲外，均未见褶皱，主要为断裂的活动。由于矿区多为侵入岩出露，围岩中无明显的标志层，加上大面积的第四系覆盖，给构造的识别和研究带来了很大的困难，研究程度较差，仅观测到F1小断裂。F1断裂位于矿区北部，走向45°，长大于550 m，地表呈沟壑，多为第四系残坡积及第四系风尘沙掩盖。与该区段闪长岩岩脉的走向一致，可能为同期形成的产物。

1.3 岩浆岩

矿区岩浆岩主要为华力西晚期侵入的超基性-基性-碱性岩，以镁铁质-超镁铁质岩体为主，镁铁质-超镁铁质岩体在勘查区从早期到晚期由橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩、碱性辉长岩等组成，与成矿有密切联系的超镁铁质岩浆岩空间分布上具有一定的规律，在矿区范围内可以分为4个相带，由西到东，岩性依次为辉石岩-辉长岩-辉石岩-橄辉岩，宏观上辉长岩位于中部，辉石岩、橄辉岩位于两侧，矿体主要分布在辉长岩西部的辉石岩中。

矿区碱性岩体出露较少，为正长岩体。此外尚有闪长岩脉和闪长玢岩脉以及碳酸盐脉产出。

1.4 地球物理特征

矿区开展过1:5 000高精度磁法测量，在矿区中圈定12个的磁异常,编号为M1～M12。矿区内总体上呈强负磁异常特征，呈椭圆形，北部磁异常有负有正，较零乱；南部磁异常基本为负值，异常形态较规则。全区磁场强度最高59 836 nT最低28 096 nT，△T最高6 005 nT，最低为-25 735 nT，异常走向大体为北东向，长约1 km，宽约200～300 m，主要异常特征见图1。

图1 瓦吉里塔格钒钛磁铁矿磁异常图

2 矿化体地质

2.1 矿化体特征

赋矿岩石为超镁铁-镁铁质岩，其矿化主要为钒钛磁铁矿化、黄铁矿化及孔雀石化。

1)钒钛磁铁矿化：矿区内主要矿化类型，钒钛磁铁矿化多分布于超镁铁-镁铁质岩中，呈中等浸染状，当磁铁矿富集到一定程度时，即形成钒钛磁铁矿体。

2)黄铁矿化：黄铁矿的生成主要为两期：早期黄铁矿为半自形晶，星点状或粒状集合体，呈浸染状分布于钒钛磁铁矿颗粒间；晚期黄铁矿则晶形较完整，多呈自形，粒度较大，呈细脉状或不规则团块状充填于超镁铁-镁铁质岩以及碳酸岩裂隙之中，可形成一定的黄铁矿体。

3)孔雀石化：主要在矿体边部或围岩中分布，以细脉浸染或薄膜状沿裂隙产出，含量一般较少，孔雀石化岩中磁性较强。

2.2 矿石矿物成分

矿石主要矿物分为4大类型：铁矿物、钛矿物、非金属矿物和硫化物，见表1。

表1 矿石的主要矿物种类及含量

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

3.1.1 成矿构造环境

矿区位于塔里木地台巴楚断隆带内，侵入体对盖层所造成的拱形穹窿构造环境，是超基性杂岩体产出的构造空间，也是该区钒钛磁铁矿产出的定位空间。

3.1.2 成矿岩浆分异

1)华力西晚期岩浆分异期：具有形成堆积构造和韵律层发育的特点，即贫矿体与低品位矿体以稠密浸染状与稀疏浸染状矿石有序排列，不同韵律层中矿石品位有着明显差异，此期为瓦吉里钒钛磁铁矿床主要成矿期，形成了规模较大的低品位贫磁铁矿体。该特征与表述中的攀枝花式及小红山式的钒钛磁铁矿床的特点有较多的相似性，属早期岩浆-分异成矿期。从矿体的特点看，矿体形态以脉状为主，早期形成了TFe含量为15%～25%的低品位矿体，沿走向和延伸较稳定，形成的矿化规模较大。

2)岩浆晚期贯入-叠加期：属岩浆晚期的分异-贯入岩浆，沿裂隙空间贯入或充填。在含矿岩浆热液中又带入了早期岩浆的含矿物质，使钒钛磁铁矿成分进一步的富集，形成了贯入-叠加型的矿化类型，构成了TFe品位大于25%的贫矿体。

3.1.3 成矿阶段划分

矿床形成分为一期多次分异成矿阶段，第一次岩浆分异的是低品位的磁铁矿化体，第二次岩浆贯入-叠加的是相对高品位的磁铁矿，形成脉状的贫矿体。这些特点说明，在分异前后有两次以上不同矿化热液贯入叠加作用的存在，此特点与小红山式较为相似。

综上所述，认为瓦吉里塔格钒钛磁铁矿以岩浆分异作用为主，又有岩浆后期热液贯入作用形成的与攀枝花较相似的一种岩浆晚期分异-贯入叠加复合型矿床。

3.2 找矿标志

根据目前工作情况及前人成果，该区主要找矿标志有岩性、地貌及负磁异常。矿石与岩性关系密切，辉石岩内含TFe高，TiO2、V2O5也高，而辉长岩、橄辉岩含TFe低。地形突起的残丘TFe高，因为含铁高的岩石抗风化能力稍强，易形成残丘。矿区磁异常值是负磁异常，是很好的找矿标志，矿区负磁异常面积大，强度高，经槽探和钻孔证实是由磁铁矿体引起，因此物探磁异常是该矿区重要及间接的找矿标志，通过进一步成矿规律总结依据磁异常可以解释出矿床的基本形态与规模。

4 结语

通过对区域地质资料和矿区地质资料的收集，基本查明了矿区成矿条件和含矿铁镁-超铁镁岩体的特征，证实矿床成因为与富铁高钛碱性橄榄玄武岩浆有密切关系的钒钛磁铁矿矿床,为岩浆晚期分异-贯入叠加复合型矿床，地表矿体走向上向两侧的延伸长度、矿体的宽度，向深部的延深未能控制住，同时矿区内还具有多个相类似高负磁异常，等待后期工作进行勘查，所以本矿床的资源量具很大增长空间。该矿床还有TiO2、V2O5等伴生有用元素，达到一定规模，具有综合利用的价值及很好的成矿远景，具备成为特大型低品位钛铁矿的先决条件。