新疆哈密市大红山铁矿矿床特征及成因分析

李进鸿

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队，新疆乌鲁木齐 830000）

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区出露地层为下石炭统雅满苏第一亚组（C1ya），主要分布在测区的北部和南西角，以海相基～中性火山熔岩为主，向西过渡为以海相正常沉积岩为主，岩性主要为凝灰岩、安山岩、玄武岩、安山玢岩等。

1.2 构造

矿区构造简单，单斜构造，地层产状51°～76°∠60°～70°。区内断裂构造不发育，未见褶皱。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩分布广泛，主要为华力西中期的基性、中酸性侵入岩，另外可见少量酸性脉岩，岩性为辉长岩、辉绿玢岩、闪长岩、钾长花岗岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩及石英斑岩等。

1.4 变质作用和围岩蚀变

接触变质作用主要在侵入岩体内外接触带，内接触带除岩石结构较细外，有轻微的绿泥石化、绿帘石化；外接触带的接触变质宽窄不一，常表现有硅化、绿泥石化、碳酸岩化及混染岩化等蚀变。测区内圈定的磁铁矿化辉长岩体，均赋存于中粗粒辉长岩中，岩体控矿特征明显，矿化体多分布在中粗粒辉长岩中下部，绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化、硅化、碳酸盐化。矿化主要以磁铁矿化为主，磁铁矿化在铁矿化体中较均匀分布。矿化富集部位以绿帘石化为主，矿（化）体均分布于该类蚀变带中。

测区的南西部岩石受动力变质作用，岩石多遭受了破碎、形变、片理化，常出现绿泥石、绿帘石等应力变质矿物，同时伴随有硅化、碳酸盐化、褐铁矿化等蚀变。

1.5 地球物理特征

通过开展地面高精度磁测工作，以磁异常下限364.65nT 为界，在测区圈定出6 个磁异常带，其中M2、M3、M4、M6 异常带与矿化带切合度高。磁异常特征如下：

M2 异常带位于测区东北角，呈哑铃状北东向展布，长约630 米，最宽处约330 米，异常值一般在1000-3100nT，为测区内最强磁异常带，与Ⅰ号磁铁矿化带相吻合，异常长轴与矿化带走向基本一致，异常带平面范围基本与含磁铁矿中粗粒辉长岩出露区域吻合。分析认为该异常为含磁铁矿中粗粒辉长岩引起的矿致异常。

M3 异常带位于测区北部，呈不规则状，长轴方向约360 米，最宽处约210 米，异常最大值1235.56nT；针对该异常带布设磁法剖面，在剖面160-200 米出现了相对磁力高值异常，异常值在730.31-1663.37nT。与地表含磁铁矿化中粗粒辉长岩相吻合。初步判断该异常由含磁铁矿化中粗粒辉长岩引起。

M4 异常带位于测区北部，呈哑铃状展布，长轴方向约530 米，最宽处约140 米，异常最大值656.36nT；与地表磁铁矿化相对集中地段对应较好。初步判断该异常由含磁铁矿化中粗粒辉长岩引起。

M6 异常带位于测区东南角，呈不规则状，北西向展布，长约1900 米，最宽处约940 米，为工作区最大异常带，异常值一般在500-1000nT。异常带又分布有M6-1 异常区和M6-2异常区。通过地质草测和槽探工作，判断该异常由含磁铁矿化玄武岩和安山玢岩引起。

2 矿化带（体）特征

2.1 矿化带特征

通过测区工作，初步在矿区圈出磁铁矿化带3条，编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号。各矿化带具体特征如下：

Ⅰ号磁铁矿化带

位于测区北东角，与区内M2 磁异常对应较好，总体走向近东西，矿区内长约600 米，宽130-240 米，总体产状334°-345°∠34°-45°，含矿岩石为中粗粒辉长岩，磁铁矿化，蚀变表现为褐铁矿化、绿帘石化。岩石整体具磁性，局部磁性较强。该辉长岩体TFe品位5.99%-15.02%，且伴生V、Ti元素。

Ⅱ号磁铁矿化带

位于测区北部中间位置，可进一步分为Ⅱ-1、Ⅱ-2号磁铁矿化带。

Ⅱ-1号磁铁矿化带与区内M3磁异常对应较好，长约400米，宽35-65米，走向75°，矿化带产状310°-329°∠65°-70°，含矿岩石为中粗粒辉长岩，矿化表现为磁铁矿化，围岩为安山岩。TFe 品位6.36%-9.52%。

Ⅱ-2 号磁铁矿化带呈不规则透镜状，与区内M4磁异常对应较好，长约350 米，宽20-210 米，整体走向46°，矿化带产状150°-170°∠62°-72°，含矿岩石为中粗粒辉长岩，矿化表现为磁铁矿化，围岩为凝灰岩及安山岩。TFe品位2.63%-8.47%。

Ⅲ号磁铁矿化带

位于测区南部，与区内M6 磁异常带对应较好。整体呈北西-南东向展布，长约2400 米，宽约100-300米，含矿岩石为安山岩、安山玢岩，矿化表现为磁铁矿化，围岩为凝灰岩及安山岩。TFe 品位4.76%-9.52%。

2.2 矿化体特征

地表矿化体成群集中分布，通过地表探槽揭露，按Fe边界品位≥13%，在Ⅰ号磁铁矿化带中圈出低品位磁铁矿化体若干条，矿化体多呈层状，走向64°-75°，倾向334°-345°，倾角35°-45°，长度200-600米不等；矿体真厚除1 号矿体25.93 米和2 号矿体11.43米外，其余矿体真厚度介于1.35-2.54 米之间；矿体中，TFe 品位13.05～14.45%，MFe 品位5.33-7.00%，TiO2品位1.17～2.94%。

2.3 围岩与夹石

矿区内矿化体与围岩之间为渐变关系，矿体顶底板围岩与赋矿岩石岩性一致，为中粗粒辉长岩细粒辉长岩、钾长花岗斑岩。

矿体内或矿体间夹石发育。夹石使矿体相互分离或出现较多分支的现象较突出。夹石岩性与矿层岩性相同，为中粗粒辉长岩、细粒辉长岩、钾长花岗斑岩等。夹石与矿层的界限不明显，为渐变过渡关系。

3 矿石特征

3.1 结构构造与组成

矿石主多呈浸染状、稀疏浸染构造，自形-半自形粒状结构、碎裂结构，主要原生金属矿物有磁铁矿、黄铜矿、磁赤铁矿、磁黄铁矿、钛铁矿等。其中，磁铁矿占比最多，约15%-20%，颗粒表面广泛可见针状、不规则状赤铁矿分布，并见不同程度的磁赤铁矿交代。

3.2 化学成分

矿石伴生有益组份主要有Ag、TiO2、V2O5等，含量均偏低，未达到综合评价的边界品位。矿石中有害组份有SiO2、S、P、Cu、Pb、Zn、As、Co 等，含量均低于工业指标，符合炼铁用铁矿石工业指标。

3.3 类型和品级

测区处于干旱地区，地表氧化带不发育，故未圈定氧化矿，全部视为原生硫化矿石。矿石品位较低，属低品位铁矿矿石。

4 矿石成因分析

4.1 矿床成因分析

受华力西中期地壳运动影响，岩浆呈多期次侵入，在基性岩浆侵入过程中，岩浆的物质成分结晶分异，粘度低的边部岩浆会比内部的先期冷凝结晶，一部分矿物如辉石、长石等先期结晶形成，随着部份岩浆冷却固结，其中因冷却收缩所形成的节理裂隙及矿物颗粒间隙就形成了较为有利的容矿空间，其形成的矿石多呈条带状构造，有的是沿着先期结晶的矿物颗粒间隙中充填成矿，形成的矿石呈各种浸染状或块状构造。

4.2 找矿标志

结合矿区地质资料、地质特征等，初步总结出区域内磁铁矿的找矿标志有：

（1）华力西中期基性岩岩体是寻找磁铁矿的间接标志。

（2）磁铁矿体具强磁性，磁异常是找矿的有利标志。

（3）同一岩体中，分异程度相对较高的相带是寻找磁铁矿矿体的有利部位。

（4）由于地表矿体露头氧化铁部分容易产生褐铁矿化蚀变，因此褐铁矿化灰黑色地质体露头多是矿体或矿化体露头。