王 超 汪 輝 楊智全

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)庫(kù)爾勒841000）

新疆阿克布拉克鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析

王 超 汪 輝 楊智全

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)庫(kù)爾勒841000）

新疆阿克布拉克鐵礦床位于塔里木地臺(tái)東北緣的庫(kù)魯克塔格斷隆帶上，賦存在古元古界興地塔格群含礦建造內(nèi)，礦體呈層狀或透鏡狀產(chǎn)在沙依提組中部，賦存在含鐵石英巖中。礦床由4個(gè)礦化蝕變帶和8個(gè)礦體組成，礦石礦物主要見為磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦，脈石礦物以石英為主。礦石結(jié)構(gòu)主要見有半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造、條帶浸染狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。礦床成因?qū)儆诖盆F石英巖型。鐵硫化物蝕變，硅化、絹云母化蝕變和負(fù)地形可以作為找礦標(biāo)志。在區(qū)域上具有尋找同類型礦床的前景。

地質(zhì)特征礦床成因磁鐵石英巖型阿克布拉克鐵礦床新疆

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)處庫(kù)魯克塔格山脈西段，屬塔里木地臺(tái)東北緣的庫(kù)魯克塔格斷隆帶上[1]，構(gòu)造方向以近東西向?yàn)橹?，以緊密褶皺和與其平行展布的斷裂構(gòu)造為其主要特征。主要斷裂按走向大致分為近東西斷裂（興地大斷裂）、北西向斷裂和爾克斯-且干布拉克達(dá)板斷裂。褶皺構(gòu)造為呂梁運(yùn)動(dòng)、晉寧運(yùn)動(dòng)形成的基底褶皺和加里東旋回所形成的蓋層褶皺。出露地層有下元古界達(dá)格拉格布拉克群、興地塔格群；中元古界揚(yáng)吉布拉克、愛爾基干群；上元古界帕爾崗群，震旦系；古生界寒武系，奧陶系下統(tǒng)；新生界第三系漸新統(tǒng)及第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)砂礫巖層。其中，下元古界興地塔格群分布最廣泛，為海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造，主要巖性為大理巖、片巖和石英巖。

區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，侵入活動(dòng)以元古代中、晚期的中酸性侵入巖為主，侵入的最新地層為晚元古代帕爾崗塔格群克孜爾塔格組，主要由石英閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖、黑云母透輝石巖和純橄欖巖，其中中元古代侵入巖混合巖化作用強(qiáng)烈。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層為下元古界興地塔格群沙依提組，按巖石組合、巖性特征劃分為五個(gè)巖性段，從北向南分別為中北部淺灰-淺綠色白云母片麻巖、淺灰色石英片巖夾淺灰色石英巖、中部淺灰白色石英巖、灰白-淺灰色含鐵石英巖、灰綠色片麻巖、中南部灰白色厚層狀大理巖和東南部淺灰-淺灰綠色白云母片巖。其中中部含鐵石英巖為本區(qū)的主要含礦層位，Ⅰ、Ⅱ號(hào)鐵礦化蝕變帶均勻產(chǎn)于其中。

圖1 阿克布拉克一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以褶皺和斷裂為主，構(gòu)造線總體方向呈北東向。

2.2.1 褶皺

礦區(qū)主要位于沙依提背斜的南翼，其內(nèi)發(fā)育一系列的次級(jí)緊閉-舒緩背、向斜構(gòu)造。沙依提背斜在礦區(qū)表現(xiàn)為核部地層為沙依提組第一巖性段。南翼出露較全，分別為沙依提組第二、三、四、五巖性段；北部?jī)H零星出露沙依提組第二巖性段。褶皺軸向一般70°～250°軸面基本直立，南翼傾角一般50°～75°，北翼35°～65°。而其內(nèi)發(fā)育的一系列次級(jí)小褶皺，其軸向、傾角變化很大，小褶皺的構(gòu)造形態(tài)較復(fù)雜。

2.2.2 斷裂

礦區(qū)斷裂較發(fā)育，按性質(zhì)分為北東向壓扭性斷裂（F1、F2、F3）和近南北向平移斷裂（F4、F5、F6、F7、F8）見圖2。

F1斷裂：位于礦區(qū)南側(cè)，向西側(cè)延出圖外，是礦區(qū)沙依提組第四、五巖性段的分界線，出露長(zhǎng)度大于4km，走向60°，傾向北西，傾角80°，為壓扭性斷裂。斷裂帶寬一般2～15m，斷裂帶內(nèi)碳酸巖化、褐鐵礦化、糜棱巖化、綠泥石化較強(qiáng)。地貌上呈明顯的負(fù)地形，航片上線性特征明顯。

F6斷裂：位于礦區(qū)中部。出露長(zhǎng)約300m，走向340°，傾向東，傾角75°，為走滑平移性質(zhì)斷裂。斷裂帶寬一般1～5m，斷裂帶內(nèi)綠泥石、絹云母化強(qiáng)烈，斷裂兩側(cè)地層及礦化蝕變帶有明顯的位移，錯(cuò)距一般10～50m。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)圖

2.3 侵入巖

礦區(qū)侵入巖出露較少，僅在下元古界興地塔格群沙依提組第三、四巖性段接觸部位見一石英閃長(zhǎng)巖體，其它均為小的脈巖。石英閃長(zhǎng)巖體位于礦區(qū)東部，總體呈長(zhǎng)條狀分布，向東延出圖外，其長(zhǎng)軸方向與礦區(qū)構(gòu)造線基本一致。巖體在礦區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)2 km，寬200～600m，面積為0.90km2。巖石呈深灰色。粒狀花崗巖變晶結(jié)構(gòu)；主要礦物成分為角閃石（40%～70%）、中長(zhǎng)石（18%～45%）、石英（6%～8%）、黑云母（2%～5%）、磷灰石（1%～2%）少量的磁鐵礦。局部巖變質(zhì)程度較深，形成斜長(zhǎng)角閃石巖。該巖體的上侵入位可能為鐵礦（化）體的形成及富集提供了熱源。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)下元古界興地塔格群地層受區(qū)域構(gòu)造作用及后期巖漿侵入作用的影響，普遍發(fā)生動(dòng)力和熱變質(zhì)作用，形成了片巖、片麻巖、石英巖及大理巖，局部出現(xiàn)混合巖化。變質(zhì)作用屬中高級(jí)，相應(yīng)的變質(zhì)相為低角閃巖相—高綠片巖相。這類變質(zhì)作用有利于鐵的活化、遷移和富集成礦。

由于動(dòng)力、熱力變質(zhì)作用強(qiáng)，且多次活動(dòng)，區(qū)內(nèi)巖石多見弱磁鐵礦化、硅化及絹云母化、綠泥石化等，特別是在沙依提組石英巖中，磁鐵礦化較強(qiáng)，局部形成含鐵石英巖。本區(qū)硅化、磁鐵礦化、赤鐵礦化的蝕變組合與鐵礦關(guān)系密切。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體特征

礦化蝕變帶是鐵礦的礦源層，呈帶狀近東西向分布于礦區(qū)中部，長(zhǎng)5800m，寬10～100m，一般寬60m左右，向南傾，傾角60°～86°。礦化蝕變帶主要由含鐵石英巖和鐵礦體組成，局部有少量的石英巖、淺灰綠色片麻巖和大理巖。礦區(qū)共有4個(gè)鐵礦化蝕變帶分別為Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)、Ⅳ號(hào)（圖2），按連續(xù)程度和礦體特征共分為8個(gè)礦體，依次編號(hào)Fe1、Fe2、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7、Fe8礦體特征見表1。

表1 鐵礦體特征一纜表

礦區(qū)鐵礦床主要賦存在古元古界興地塔格群含礦建造內(nèi)[2]，礦體呈層狀或透鏡狀產(chǎn)在興地塔格群沙依提組中部，賦存在含鐵石英巖中。其走向和傾向同蝕變帶基本一致，走向60°～70°，傾向南，傾角呈現(xiàn)地表陡、深部緩的特征。地表傾角60°～83°、深部30°～60°。礦體長(zhǎng)度和寬度變化較大，個(gè)體差異較大，最長(zhǎng)1355m、最短140m，最寬40m、最窄2m，一般寬8～14m。其中Fe2、Fe3和Fe5規(guī)模較大，連續(xù)長(zhǎng)度大于600m。Fe2最大，長(zhǎng)度達(dá)1355m，地表最寬處達(dá)20m，是礦區(qū)最主要的礦體。

Fe1礦體分布于礦區(qū)的西部，呈長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)470m，寬4～6m，產(chǎn)狀152°∠80°，礦石類型以赤鐵礦為主，呈弱磁性貧鐵礦。形態(tài)呈透鏡狀。

Fe2是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的鐵礦體，位于礦區(qū)的中部，呈條帶狀分布，控制長(zhǎng)度1355m。地表寬2.4～20m，傾向156°，傾角56°～86°；深部寬5.96～18.57m，傾角21°～60°。礦體平均厚度13.58m，TFe平均品位25.12%、mFe平均品位20.57%。強(qiáng)磁性鐵礦石占79%。

Fe3礦體位于礦區(qū)的中部，也是本礦最主要的鐵礦體之一，規(guī)模較大，控制長(zhǎng)度600m，地表寬6～40m，呈條帶狀，走向與Fe2基本平行，傾向157°，地表傾角61°～69°，深部?jī)A角40°。礦體平均厚度18.06m，TFe平均品位26.35%，mFe平均品位18.16%。磁性鐵含量較低，磁性較弱，強(qiáng)磁性鐵礦石占36%。

Fe4礦體規(guī)模小，長(zhǎng)度160m，寬度16m，呈透鏡狀分布于礦區(qū)中部。走向與Fe2、Fe3大致吻合，產(chǎn)狀152°∠46°，礦體厚度15.42m，平均品位TFe30.22%、mFe15.14%，磁性較強(qiáng)，強(qiáng)磁性鐵礦石占67%。

Fe5位于礦區(qū)的東部，呈脈狀，規(guī)模較大。礦體長(zhǎng)850m，寬4～20m,北傾，產(chǎn)狀為336°∠70°。平均品位TFe22.60%、mFe16.70%，磁性較強(qiáng)。

Fe6規(guī)模小，呈透鏡狀，與Fe5近平行排列。礦體長(zhǎng)140m，寬28m，北傾，產(chǎn)狀332°∠60°。

Fe7位于礦區(qū)的最東部，呈脈狀，規(guī)模較大，長(zhǎng)580m，寬9m，南傾，產(chǎn)狀156°∠78°。平均品位TFe 22.80%、mFe13.10%。

Fe8規(guī)模小，平行于Fe7分布，脈狀，長(zhǎng)250m，寬13m，南傾，產(chǎn)狀156°∠40°，平均品位TFe21.2%、mFe12.60%。礦石磁性較弱。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦物組成

礦區(qū)礦石礦物組分類型為石英-磁鐵礦類型。地表以弱磁性鐵礦為主，磁鐵礦多風(fēng)化成為赤鐵礦，深部強(qiáng)磁性鐵礦較多。

礦石金屬礦物主要見有磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦，偶見孔雀石；脈石礦物以石英為主，次為斜長(zhǎng)石、白云母、微斜長(zhǎng)石、綠簾石、鋯石等。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要見有半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要見有條帶狀-條紋狀構(gòu)造、條帶浸染狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，偶見脈狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石化學(xué)成分特征

全鐵和磁性鐵是礦石中的有用元素，S、P是有害元素。經(jīng)基本分析、組合分析和礦石全分析，礦石化學(xué)成分有如下特征：

有用元素含量：TFe品位最低3.38%，最高44.60%，平均27.30%，變化系數(shù)39。mFe品位最低0.3%，最高36.33%，平均20.80%，變化系數(shù)19.22。

有害元素含量：SiO243.04%～59.20%、S0.04%～0.44%、P0.04%～0.09%。

伴生有益元素含量：SiO262.62%、Al2O32.16%、TiO20.20%、CaO0.27%、MgO0.13%、FeO7.82%、Fe2O325.63%、SO30.06%、K2O0.72%、Na2O0.59%、P2O50.15%、MnO0.05%。

反映礦石中有用元素全鐵和磁性鐵品位偏低，有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高，其它伴生有益元素均沒有達(dá)到可利用要求，屬低硫、低磷的貧鐵礦。

3.3 礦體圍巖和夾石

鐵礦體產(chǎn)于含鐵石英巖中，其頂、底板巖性均為含鐵石英巖或石英巖，礦體與圍巖界線基本清楚，局部呈漸變過渡關(guān)系。主要蝕變?yōu)楣杌⒔佋颇富?、（赤）磁鐵礦化和褐鐵礦化。上下盤圍巖均含鐵，含量差別很大，TFe品位2.62%～19.02%，mFe品位0.49%～14.65%。有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高。

礦體中夾石普遍存在，厚度0.84～4.59m，呈一層或多層出現(xiàn)。其中Fe2礦體夾石厚度0.84～4.59m，F(xiàn)e3礦體夾石厚度1.87～4.0m。夾石成分多為含鐵石英巖或肉紅色花崗巖脈，其中有鐵礦化，TFe含量3.38%～19.91%，mFe含量0.3%～12.61%。有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高。

4 礦床成因

區(qū)域上，鐵礦（化）點(diǎn)主要分布在興地塔格群地層中，與相鄰的阿斯廷然布拉克鐵礦分布在褶皺兩側(cè)，呈弧狀。該磁鐵石英巖建造的礦體底板為灰白色石英巖,磁鐵礦與條帶狀磁鐵石英巖呈韻律互層產(chǎn)出[3]，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)鐵礦（化）點(diǎn)及線索，均分布在下元古界興地塔格群沙依提組石英巖、片麻巖及片巖中。且鐵礦脈大多產(chǎn)于次級(jí)褶皺的轉(zhuǎn)折處或虛脫部位，嚴(yán)格受地層及構(gòu)造控制；石英巖→含鐵石英巖→鐵質(zhì)石英巖→鐵礦體為漸變過渡關(guān)系，礦體的頂、底板巖性均為含鐵石英巖、鐵質(zhì)石英巖，礦石構(gòu)造以條帶-條紋狀構(gòu)造、條帶浸染狀構(gòu)造為主，礦石中磁鐵礦顆粒有明顯的粒序變化和層狀特征；野外觀察中發(fā)現(xiàn)鐵礦石中見有少量的肉紅色花崗巖脈充填，局部形成較富的磁鐵礦條帶及團(tuán)塊。

通過全區(qū)及庫(kù)魯塔格地區(qū)研究資料，可以推測(cè)在火山-沉積階段，海底火山活動(dòng)將大量硅鐵物質(zhì)帶入水體中，同時(shí)受火山活動(dòng)影響基性火山巖發(fā)生海解汲取部分成礦物質(zhì)。由于火山噴發(fā)與海水對(duì)流作用，使海盆不同部位出現(xiàn)不同形式的鐵礦沉積作用；進(jìn)入?yún)^(qū)域變質(zhì)階段，致使含礦巖石發(fā)生高綠片巖相至低角閃巖相為主的變質(zhì)作用，使鐵礦進(jìn)一步富集；局部混合巖化作用，產(chǎn)生的堿性熱液使硅鐵建造發(fā)生去硅富鐵作用，形成局部富鐵礦體[4]。

綜上所述，認(rèn)為該礦床屬于磁鐵石英巖型鐵礦床。磁鐵石英巖分布于古元古界興地塔格群中部,對(duì)區(qū)內(nèi)沉積變質(zhì)型鐵礦具明顯控制作用,另外在礦區(qū)的西部地區(qū)還分布有阿斯廷布拉克、托克然布拉克等鐵礦床(點(diǎn)),東部還分布有庫(kù)魯克賽等一系列鐵礦床(點(diǎn)),這些鐵礦均賦存于興地塔格群磁鐵石英巖建造中,東西延伸約200km[3]，找礦前景可觀。

5 找礦標(biāo)志

(1)地表露頭標(biāo)志：礦體中含鐵硫化物氧化后呈黃褐色、紅褐色，形成明顯的紅化帶，指示了鐵礦化存在。

(2)圍巖蝕變標(biāo)志：本區(qū)與鐵礦化關(guān)系密切的近礦圍巖蝕變?yōu)楣杌⒔佋颇富?/p>

(3)地形標(biāo)志：礦區(qū)鐵礦脈受構(gòu)造作用的影響，易風(fēng)化剝蝕形成相對(duì)負(fù)地形。

[1]新疆維吾爾自治區(qū)地礦局.新疆維吾爾自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1993.

[2]夏學(xué)惠，袁家忠，郗國(guó)慶，等.塔里木地臺(tái)北緣內(nèi)生磷礦預(yù)測(cè)及資源遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2009，31（3）：129～158.

[3]董連慧，等.新疆庫(kù)魯克塔格1.95Ga磁鐵石英巖建造(BIF)發(fā)現(xiàn)及意義[J].新疆地質(zhì)，2012，30（4）：373～375.

[4]袁家忠，等.庫(kù)魯克塔格地區(qū)古元古界磁鐵石英巖型鐵礦的發(fā)現(xiàn)及找礦意義[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2010,32（1）：16.

[5]王建業(yè)，包振軍，薛剛.新疆尉犁縣阿克布拉克鐵礦普查報(bào)告[R].2009.

收稿：2015-02-03

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.04.017