張明君 張建恩 吳繼修

（新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第六地質大隊 哈密 839000）

新疆伊吾縣寶山鐵礦床地質特征

張明君 張建恩 吳繼修

（新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第六地質大隊 哈密 839000）

寶山鐵礦床位于哈薩克斯坦－準噶爾板塊(Ⅱ)準噶爾微板塊(Ⅱ1)謝米斯臺－庫蘭卡孜干古生代復合島弧帶(Ⅱ13)的東部。該礦的賦礦地層為下泥盆統(tǒng)大南湖組下亞組(D1d1)，一套海相中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖地層。礦體形態(tài)主要為似層狀，礦石礦物主要為磁鐵礦，屬海相火巖型礦床。

寶山鐵礦 地質特征 礦床成因

1 區(qū)域地質背景

圖1 準噶爾板塊構造示意圖

根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)大地構造分區(qū)略圖，寶山鐵礦床位于哈薩克斯坦－準噶爾板塊(Ⅱ)準噶爾微板塊(Ⅱ1)謝米斯臺－庫蘭卡孜干古生代復合島弧帶(Ⅱ13)的東部(圖1)。該島弧帶自早泥盆世-早石炭世火山活動強烈，經歷了頗為復雜的火山活動演變過程，不斷遷移更替的火山活動形成了各種礦產，火山噴溢形成了寶山鐵礦床。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層為下泥盆統(tǒng)大南湖組下亞組(D1d1)一套中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖。該礦的賦礦地層為下泥盆統(tǒng)大南湖組下亞組(D1d1)，一套海相中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖地層。依據(jù)巖性特征，下部為大理巖、鈣質砂巖、矽卡巖化大理巖、透輝石榴石矽卡巖、含鐵矽卡巖，局部含磁鐵礦體；中部為灰綠色英安巖、英安質凝灰?guī)r、英安質細凝灰?guī)r、英安質凝灰角礫巖等，局部層中含磁鐵礦體；上部為灰綠色安山巖、深灰色玄武巖、安山質凝灰?guī)r、安山質晶屑玻屑凝灰?guī)r及安山凝灰角礫巖，層中局部含磁鐵礦體。

2.2 構造

鐵礦床位于瓊河壩復向斜西側，受該復向斜構造的影響，礦區(qū)地層褶皺斷裂發(fā)育，部分鐵礦體也隨地層褶皺而發(fā)生揉皺變形，如Fe3、Fe8、Fe12、Fe20等均呈褶曲狀。背斜褶曲核部一般為白色大理巖、棕褐色石榴石矽卡巖，兩翼為磁鐵礦體，或綠簾石化硅化安山質凝灰?guī)r。礦區(qū)斷裂發(fā)育。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內有中-基性和酸性侵入巖，侵入時代均屬于華力西中期，分為2個侵入次。第一侵入次侵入輝長巖-輝長玢巖、閃長巖-閃長玢巖；第二侵入次侵入肉紅色二長花崗巖、肉紅色-灰白色花斑巖、灰白色花崗閃長巖。侵入巖與圍巖發(fā)生接觸交代-熱液交代，使圍巖發(fā)生矽卡巖化、角巖化、硅化和綠簾石化等，于接觸帶部位往往形成鐵銅礦化和矽卡巖型鐵礦體。

圖2 寶山地區(qū)區(qū)域地質略圖

3 礦體特征

寶山鐵礦分為東西2個礦區(qū)，鐵礦體均產于泥盆系下統(tǒng)，大南湖組下亞組(D1d1)，一套海相中-基性火山熔巖及中-酸性火山碎屑巖夾碳酸鹽巖地層中。西礦區(qū)礦帶以Fe6號礦體為拐點，向南西和南東2個方向延伸，形成一個向北突出的弧形礦帶，在此礦帶中產出的鐵礦體皆為富鐵礦體；東礦區(qū)礦帶長1千余米，礦帶呈145°方向延伸，礦帶內出露4個規(guī)模不大的地表鐵礦體，局部還見有小透鏡狀鐵礦體。

地表礦體一般規(guī)模不大，最長152m，厚1～30 m，最厚40m。礦體傾向分為北東40°～56°，南西228°～251°和北西320°～341°，礦體傾角26°～77°，以＞50°傾角為主。

隱伏礦體均分布于西礦區(qū)。礦體形態(tài)主要為似層狀，礦體長度75～348m，厚1.5～25m。礦體傾向40°～325°，礦體傾角21°～50°，以緩傾斜為主，有隱伏礦體25、26號礦體Fe8、Fe9、Fe10、Fe15、Fe17、Fe20、Fe21共9個礦體。以25號礦體規(guī)模最大。

3.1 礦體概述

3.1.1 Fe1鐵礦體

Fe1鐵礦體分布于西礦區(qū)，礦體長270m，厚1.5～25 m，平均厚 11.49 m。礦體產狀：傾向320°，傾角38°～65°，為一似層狀礦體，礦體TFe品位最高58.74%，最低24.68%，平均49.56%。礦體頂板為角閃斜長角巖、安山質凝灰?guī)r、透輝斜長角巖、花斑巖和石英正長巖；底板為角閃斜長角巖、角閃花崗巖、安山質凝灰?guī)r、黑云母斜長角巖、正長細晶巖。

3.1.2 Fe10鐵礦體

Fe10鐵礦體分布于寶山鐵礦東南磁異常區(qū)，地表出露長度165m，礦體厚度1.02～18.68m，平均厚度6.98m。礦體走向130°～140°，傾向南西，傾角10°～20°，礦體TFe品位最高57.25%，最低40.26%，平均品位49.11%，沿傾向最大延深226 m，為一向南西傾伏的透鏡狀礦體。礦體頂板為流紋質凝灰?guī)r、陽起石化玄武巖；底板為透輝石榴石矽卡巖、陽起石化玄武巖。

3.1.3 Fe31鐵礦體

Fe31鐵礦體分布于寶山鐵礦東南磁異常區(qū)，礦體長125 m，厚2.07～16.51m，平均厚為9.79 m。礦體走向132°，傾向南西，傾角17°～54°，礦體西部較厚，向東礦體變薄。為一向南西傾斜的隱伏透鏡狀礦體。礦體頂板為陽起石化凝灰?guī)r、底板為綠簾石化陽起石化玄武巖。礦體TFe品位23.78%～54.33%，TFe平均品位41.61%。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石結構

礦石結構有半圓形粒狀鑲嵌結構、假象纖狀結構、半圓形粒狀結構等。

3.2.2 礦石構造

礦石構造有反斑雜構造、稠密浸染狀構造、塊狀構造、中等網環(huán)浸染狀構造及交代浸染條帶狀構造。

3.2.3 礦物成分

礦石礦物成分：礦石礦物主要有磁鐵礦、鉬磁鐵礦，少量的假象赤鐵礦和赤鐵礦，其它金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、銅藍、孔雀石等。脈石礦物有斜長石、透輝石、角閃石、石英、正長石、石榴子石、黑云母、綠簾石、綠泥石、方解石等。

礦石品位：已探明的富磁鐵礦石占86%，貧磁鐵礦石占10.69%，低品位礦石占3.04%。富磁鐵礦石TFe平均品位56.29%，貧磁鐵礦石TFe平均品位為28.74%，低品位礦石TFe平均品位23.27%。伴生的有益組分及含量：Ag含量(1.00～8.00)×10-6，平均4.56×10-6；Ni含量0.01%～0.03%，平均0.028%；Co含量0.019%～0.025%，平均0.0238%。

3.2.4 礦石類型

礦石自然類型有：塊狀磁鐵礦石、中等網環(huán)浸染狀磁鐵礦石、稠密浸染狀磁鐵礦石、交代浸染條帶狀磁鐵礦石、反斑雜狀磁鐵礦石等。礦石的工業(yè)類型屬煉鐵用鐵礦石-需選鐵礦石。

4 礦化階段及分布

寶山鐵礦可分為海相火山噴溢沉積成礦階段和接觸交代-熱液交代疊加改造成礦階段。

早期為火山噴溢沉積成礦階段：寶山鐵礦地區(qū)于早泥盆世巖漿活動表現(xiàn)為海相，局部為濱海相大規(guī)模的中-酸性-中-基性富鈉富鐵質巖漿裂隙式連續(xù)噴發(fā)與溢出，噴發(fā)沉積了火山熔巖-火山碎屑巖建造，顯示出五個噴發(fā)韻律，于第三韻律末由火山噴溢形成了寶山鐵礦及瓊河壩鐵礦，鐵礦體基本特征為礦體產狀與地層圍巖產狀基本一致，部分礦體保留了條帶狀、似層狀與圍巖層理吻合，層狀特征明顯。

晚期為接觸交代-熱液交代疊加改造成礦階段：礦區(qū)為肉紅色中粒角閃花崗巖體(γ42b)侵入于下泥盆統(tǒng)(D1d1)火山熔巖和火山碎屑巖中，通過接觸交代-熱液交代，于接觸帶形成發(fā)育的矽卡巖化和生成磁鐵礦體，鐵礦體形態(tài)產狀受接觸帶所控制。巖漿侵入接觸交代-熱液交代使圍巖層中的鐵質得到了活化富集成礦，也使原火山噴溢鐵礦體含鐵品位加富和改造。

5 礦化蝕變帶劃分及分布

礦區(qū)于早石炭世晚期，華力西第二侵入次大規(guī)模的中粒角閃花崗閃長巖和二長花崗巖體，侵入于下泥盆統(tǒng)中-基性火山熔巖、中-酸性火山碎屑巖及碳酸鹽巖地層中，發(fā)生接觸交代和熱液交代，使原火山噴溢形成的鐵礦體和富鐵質的火山巖鐵質得到了富集和加富改造，同時在花崗巖體與圍巖接觸帶部位形成透輝石石榴石矽長巖、矽卡巖化、透輝石化、角巖化、遠離接觸帶有陽起石化、綠簾石化、綠泥石化和硅化等。鐵礦體頂?shù)装宥酁橥篙x石榴石矽卡巖和角巖化凝灰?guī)r。

6 礦床成因機制

區(qū)內火山活動始于早泥盆世晚期，早階段表現(xiàn)為海相小規(guī)模中性鈉質巖漿裂隙式間歇噴發(fā)，組成陸源碎屑巖碳酸鹽巖-火山碎屑巖建造，安山質凝灰?guī)r中有片沸石和方沸石礦化。早泥盆世晚期，火山活動表現(xiàn)為海相，局部為濱海相，大規(guī)模的由中-酸性和富鈉質的中-基性巖漿裂隙式連續(xù)噴發(fā)與溢出，沉積了一套中-酸-中-基性火山熔巖火山碎屑巖建造。于該建造的中部，火山噴溢形成寶山鐵礦。在火山噴發(fā)過程中的礦漿開始為Fecl氣體狀態(tài)從巖漿中析出，在巖漿上升噴溢過程中，與地下水發(fā)生氧化反應形成鐵礦漿，隨火山噴溢成礦。后經華力西中期第二侵入次大規(guī)模的二長花崗巖、花崗閃長巖體的侵入，使寶山鐵礦受到熱液交代改造，對原火山噴溢鐵礦體起有加富作用，同時對火山巖中富含鐵質，通過接觸交代-熱液交代形成部分矽卡巖型鐵礦和銅礦化。其礦床成礦模式如(圖3)。綜合分析認為寶山鐵礦床屬海相火巖型礦床。

圖3 新疆伊吾縣寶山鐵礦海相火山巖型鐵礦床成礦模式圖

7 找礦標志

⑴下泥盆統(tǒng)中-酸性、富鈉質中-基性火山熔巖與火山碎屑巖層，是鐵礦體產出的有利地層；

⑵易于交代的鈣泥質巖層是鐵富集成礦的有利地層；

⑶肉紅色中粒角閃花崗巖(γ42b)與下泥盆統(tǒng)（D1d1）火山巖火山碎屑巖、碳酸鹽巖的接觸帶部位，是成礦的有利部位；

⑷圍巖蝕變矽卡巖化、透輝石化、陽起石化、綠泥石化、角巖化、硅化是找礦的重要標志；地球物理磁測異常，是突出的找礦標志。根據(jù)鉆孔驗證，區(qū)內2 000 nT以上的磁異常主要為磁鐵礦體所引起。

〔1〕新疆地礦局第六地質大隊.1∶50 000新疆伊吾縣淖毛湖北山一帶區(qū)域地質礦產調查報告.1981.

〔2〕新疆地礦局第六地質大隊.新疆伊吾縣寶山鐵礦補充勘查報告.2007.

收稿：2013-05-03