李季榮，白權金，陳學龍

（1.新疆地礦局第一水文工程地質大隊，新疆 烏魯木齊 830091；2.新疆地礦局第十一地質大隊，新疆 昌吉 831100）

鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的糧食，對國民經濟的發(fā)展具有基礎性和支撐性作用。2003年以來中國已連續(xù)十余年成為全球第一大鐵礦石進口國，對外依存度最高達90%左右，嚴重威脅著國家資源安全。備戰(zhàn)鐵礦為阿吾拉勒成礦帶內發(fā)現(xiàn)的大型富鐵礦床之一，許多地質科學針對成礦地質條件、礦床成因、成礦規(guī)律、找礦標志等開展了大量的基礎研究，本次通過對備戰(zhàn)鐵礦開展地質-地球物理-地球化學-遙感系統(tǒng)的研究工作，以期為阿吾拉勒成礦帶中尋找同類型的富鐵礦礦產提供一定的參考。

1 區(qū)域地質背景

1.1 區(qū)域成礦地質條件

本區(qū)大地構造位置處于天山興蒙造山系（Ⅰ），伊寧-中天山地塊(Ⅰ-15)，伊犁裂谷(Ⅰ-15-3)之阿吾拉勒晚古生代裂谷(Ⅰ-15-31)，受天山北緣斷裂與尼古拉耶夫線-那拉提北坡斷裂控制。

區(qū)域上出露地層主要有：上泥盆統(tǒng)艾爾肯組(D3a)、下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三段(C1d3)、下石炭統(tǒng)阿克沙克組第二段(C1a2)、下石炭統(tǒng)艾肯達坂組(C1ak)、下—中侏羅統(tǒng)水西溝群(J1-2S)及第四系（Qh）等。備戰(zhàn)鐵礦賦存于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組地層內，該組為一套濱海相火山碎屑-沉積建造，主要為中基性火山熔巖為主，酸性火山熔巖次之，少量火山碎屑巖、正常沉積巖巖石組合。區(qū)域侵入巖較發(fā)育，有元古代侵入巖、石炭紀侵入巖、二疊紀侵入巖，泥盆、石炭系地層內均有分布，多呈小型巖株、巖枝狀，延伸方向與區(qū)域構造線方向基本一致。區(qū)域構造處于阿吾拉勒晚古生代裂谷帶東部，地質構造復雜，構造形跡主要為脆性斷裂構造，多呈環(huán)狀，放射狀[1-3]。

1.2 區(qū)域地球物理特征

工作區(qū)位于西天山重力異常區(qū)，重力異?？傮w上與地形呈鏡像關系，符合一般性的均衡理論，從莫霍面等深圖上可看出本區(qū)是一個上地幔坳陷區(qū)，是北疆地區(qū)地殼厚度最大的地區(qū)。另外，本區(qū)康拉德面不僅縱向深度變化大，而且橫向深度變化亦大。研究區(qū)1∶5萬航空磁法測量圈定正、負磁異常各一個，正、負異常呈對出現(xiàn)，正磁異常極值可達1100nT，負磁異常極值可達-326nT，異常梯度陡，強度大，表明備戰(zhàn)鐵礦具有較大的磁鐵礦找礦潛力

1.3 區(qū)域地球化學特征

研究區(qū)1∶5萬化探測量圈出甲類綜合異常1處，異常呈橢圓狀，面積3.8km2,異常元素以Cu、Mo、Sb、Bi、As、Sn、W、Zn、Pb為主，異常面積大，元素組合多樣，表明該裂谷在石炭系火山活動較為頻繁，為元素的活化、遷移提供了足夠的熱能。

1.4 區(qū)域遙感特征

研究區(qū)位于環(huán)形構造內東南邊緣處，環(huán)形構造呈橢圓形，面積約106 km2，礦床的形成被限定在北西向斷裂與環(huán)狀斷裂相交的三角形地段東南部，反映了成礦熱液在該區(qū)域受區(qū)域應力場收斂造成礦質富集沉淀形成礦床，礦床規(guī)模受火山機構的控制。

2 礦床地質特征

備戰(zhàn)鐵礦出露地層為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第三段(C1d3)、下石炭統(tǒng)阿克沙克組二段(C1a2)及少量的第四系全新統(tǒng)(Qh)。下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組三段為一套濱海相的火山碎屑巖、火山熔巖、沉積巖組成，巖性為深灰色凝灰?guī)r、黑色玄武巖、灰色(玄武)安山巖、灰白色英安巖、大理巖、礫巖、砂巖等。劃分為四個層：a巖層以火山碎屑巖為主，b巖層以玄武巖、(玄武)安山巖為主，c巖層以英安巖為主，d巖層以碎屑巖為主。區(qū)內磁鐵礦體主要賦存于b層，在a層深部見磁鐵礦盲礦體。

研究區(qū)內構造較發(fā)育，備戰(zhàn)鐵礦整體位于一倒轉向斜南翼，向斜核部地層為下石炭統(tǒng)阿克沙克組，兩翼為大哈拉軍山組，向斜軸面向北陡傾，傾角大于80°，向斜軸面走向280°左右，向東西兩側均延出研究區(qū)，向斜核部整體呈負地形，巖石具強片理化；區(qū)內規(guī)模較大斷裂為F5斷層，斷層走向約280°，傾向北東，傾角75°～85°，為左行走滑斷裂，斷層以北為阿克沙克組第二段，斷層以南為大哈拉軍山組第三段，斷裂在礦體傾向上截備戰(zhàn)鐵礦體，對礦體有較大破壞作用。

備戰(zhàn)鐵礦共圈出磁鐵礦體14條，主要礦體為L5、L6、L8。L5控制長1120m，控制延深約800m，平均厚度19.97m，TFe平均品位47.12%,mFe平均品位42.83%；L6控制長1120m，控制延深830m，平均厚度23.90m，TFe平均品位45.88%，mFe平均品位41.78%；L8控制長1000m，控制延深550m，平均厚度23.85m，TFe平均品位43.28%,mFe平均品位39.01%。目前礦床規(guī)模已達大型富鐵礦床規(guī)模，遠景可達超大型[4]。

礦石金屬礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等。非金屬礦物主要有綠簾石、透輝石、透閃石、次閃石、石膏、方解石、石英、綠泥石、白云母、陽起石、電氣石等，礦物共生組合關系見表1。礦石以自形-半自形粒狀，致密塊狀、浸染狀構造為主。磁鐵礦呈自形-半自形粒狀集合體分布，粒度大小0.05mm～1.5mm，致密塊狀、浸染狀構造產出。

表1 備戰(zhàn)鐵礦礦石類型及礦物共生組合一覽表

3 礦床地球物理特征

研究區(qū)1:1萬地面高精度磁法測量以1000nT為異常下限圈定出一較明顯的正磁異常C1，展布方向近東西向，長度約1.5km，寬度約0.7km，呈橢圓狀，幅值高達32321nT；以-1000nT為異常上限圈定出一較明顯的負磁異常C2，展布方向近東西向，長度約1.3km，寬度約0.6km，呈橢圓狀，幅值高達-4802nT。

圖1 備戰(zhàn)鐵礦地面高精度磁法等值線平面圖

0勘查線1∶1萬瞬變電磁剖面測量TEM反演后按電阻率小于50Ω.m圈定了4個低阻異常帶。通過在異常區(qū)外施工ZK020孔進行驗證，鉆孔未見礦；通過對TEM0-1異常區(qū)內施工ZK001-ZK009，共9個孔的反復驗證，TEM0-1異常與含礦層位對應且傾向一致，異常寬度略大于礦體寬度。低視電阻率特征,符合尋找金屬礦化物的物性特征，證實區(qū)內按電阻率小于50Ω.m圈定了低阻異常帶指導深部地質找礦工作效果較好。

4 綜合找礦模型

4.1 找礦流程

通過對區(qū)域地質、物、化探、遙感解譯成果資料的分析，結合西部已取得突破的查崗諾爾鐵礦床特征及構造背景對比研究，優(yōu)選成礦靶區(qū)，建立了本區(qū)地質－地球物理－地球化學-遙感綜合找礦流程（圖2）。

圖2 備戰(zhàn)鐵礦找礦流程圖

4.2 找礦要素

備戰(zhàn)鐵礦是在區(qū)域地質調查路線中發(fā)現(xiàn)的，然后經大比例尺地質填圖、綜合物探測量、工程控制確定規(guī)模形態(tài)，說明大尺度找礦的重要性。因磁鐵礦化探工作的有效性相比地質及物探找礦有效性較差，因此地質要素的有效性最大，其次為地球物理要素，地球化學要素最小[5,6]。

4.3 找礦模型

綜合上述，根據鐵礦找礦經驗，對于3個尺度要素的實際應用，可依次對礦床進行選區(qū)、定位、定型。這是篩選找礦靶區(qū)，尋找成礦有利地段確定礦體(床)位置較為通用的找礦思路。尋找磁鐵礦常用綜合方法應是：在大地構造環(huán)境下選擇環(huán)形與線形構造交匯部位，確定有利物化異常背景區(qū)，尋找物探高背景地層巖石組合，發(fā)現(xiàn)礦化并利用物探確定磁鐵礦體。