新疆富蘊縣哈拉喬克鐵礦床地質特征淺析

王 騰，陽正熙，嚴 冰

（成都理工大學，四川 成都610059）

阿爾泰成礦帶是中亞地區重要的Fe、Cu、Au、Pb、Zn、PGE及稀有金屬等多金屬成礦帶之一［1］。新疆阿爾泰是哈薩克斯坦阿爾泰的東延部分，已發現阿舍勒大型銅鋅礦［2］、可可塔勒大型鉛鋅礦［3］、多拉納薩依中型金礦［4］、可可托海3號脈稀有金屬礦、蒙庫鐵礦［5］等。哈拉喬克鐵礦位于蒙庫鐵礦北西320°方位，阿爾泰造山帶南緣山前地帶，距離蒙庫鐵礦1號礦體直距約4km。從目前已發表的文獻來看，前人的工作大多集中在蒙庫鐵礦，對哈拉喬克鐵礦床的研究未見報道。本文在總結該礦床地質特征的基礎上，對該成礦區帶上的典型礦床進行對比，提出了進一步的找礦方向。

1 區域地質背景

哈拉喬克鐵礦位于阿爾泰地槽褶皺系之次級構造單元喀拉額爾齊斯褶皺帶內的克蘭復式向斜中，與巴拉額爾齊斯復式背斜相接（圖1）?？颂m復式向斜控制著泥盆系地層的總體展布，其構造發育，巖漿活動頻繁，變質作用淺－中等，特別是自西向東的一系列次級復式向斜構造，為該區有色金屬、黑色金屬礦產的產出與展布提供了有利條件［6］。

2 礦床地質特征

2.1 地層

哈拉喬克地區主要出露下古生界志留系中上統庫魯姆提群下亞群（S2－3kl）及上古生界泥盆系下統康布鐵堡組（D1k）、泥盆系中統阿勒泰組（D2a）地層［7］。主要巖性為混合巖化作用強烈的花崗片麻巖、片麻巖、石榴石十字石黑云石英片巖、大理巖等。賦礦巖性為泥盆系下統康布鐵堡組下亞組一套中、深變質的綠色片巖相－綠簾角閃巖相巖石組合。

2.2 構造

工作區位于克蘭褶皺帶麥茲復式向斜南西翼，鐵木下爾滾向斜北西端，屬阿爾泰褶皺系。該褶皺系由北而南分為四個Ⅱ級構造單元，即：諾爾特褶皺帶、喀納斯－可可托海褶皺帶、克蘭褶皺帶和額爾齊斯擠帶（圖1）。

區內褶皺主要為麥茲復式向斜的次級向斜－哈拉喬克向斜。該向斜為緊閉的線性倒轉褶皺，軸跡線長2km，呈舒緩波狀延伸，翼幅寬100～500m。區域中鐵礦的形成和分布均受該斷裂及其次級斷裂控制，斷裂構造為成礦物質提供通道及場所，褶皺構造使礦體形態復雜化。

圖1 哈拉喬克地區區域構造綱要簡圖（據張東等修編，2009）

2.3 巖漿巖

礦區侵入巖分布廣泛，約占全區總面積的40%以上，自海西早期至晚期從中基性到中酸性、酸性巖均有侵入，尤以華力西中期的巖漿活動最為強烈，形成巨大的花崗巖基，構成了全區侵入巖的主體［8］。

酸性花崗巖體中脈巖廣泛發育，從基性到酸性均有產出，其中偉晶巖脈居多，并具一定規模，呈帶狀集中分布，是富揮發組分的熔漿產物，與主侵入期的巖體具一定相關性：巖體形成的深度愈大，則產于侵入體外的偉晶巖脈就愈多，細晶巖脈與石英脈是偉晶巖脈的分枝。偉晶巖脈屬區域性巖脈，見有云母、電氣石及少量綠柱石礦化，其空間分布受控于斷裂、劈理構造以及相關的巖性，是酸性侵入巖漿活動最晚期的產物［9］。

2.4 礦體特征

礦體主要受麥茲復式向斜的次級向斜—哈拉喬克向斜的控制，礦體呈槽狀（見圖3），賦存于泥盆系下統康布鐵堡組下亞組第一巖性段的石榴子石磁鐵礦化黑云母變粒巖中。磁鐵礦體主要產于向斜的核部，與向斜同斜產出，含礦巖石均為磁鐵礦石榴石鈣鐵輝石巖，其內的磁鐵礦粒度多在0.1～3mm，呈中粗粒自形－半自形粒狀，以浸染狀、條帶狀為主，個別地段可見團塊狀。以mFe≥15%發現并圈定磁鐵礦體2個，編號為Fe1及Fe2。

Fe1礦體：由 TC0－1及ZK0－1孔控制，地表呈相對寬緩的“V”字形，沿傾向呈緊閉的“V”字形產出，推測長120m左右，最大控制斜深80m，與向斜同斜產出，均傾向北，位于北翼的礦體傾角約66°，視厚度4～6m，南翼礦體傾角57°，視厚度4m。

Fe2礦體：地表在向斜轉折端（0線）呈“V”字形展布，由TC0－1控制，累計視厚度6m，主體傾向北，傾角65°左右，ZK0－1未見。在4線呈“U”字形隱伏產出，由ZK4－1孔控制向斜南翼，可見磁鐵礦體視厚度1.6m，mFe品位20.55%；由ZK4－2控制向斜北翼，可見磁鐵礦體視厚度1.73m，mFe品位17.53%；由ZK4－3控制向斜核部（實際控制核部靠近北翼一側），可見磁鐵礦體視厚度14.05m。

根據礦區1∶2000的地質圖（圖2），可以看出該區域為大的向斜構造。其北翼陡傾，傾角多在80°以上；其南翼在靠近核部為陡傾，向南傾角相對較緩（65°），向斜軸跡為130°～140°；核部整體向東南側伏，西北端核部為緊閉狀，傾伏角在45°～63°之間；向斜的揚起端比較明顯，東南端核部呈舒緩波狀，側伏角相對較緩。4號勘探線（圖3），明顯可見地層層序的近似對稱排列，各巖層均發生了倒轉，自南向北依次為花崗巖→變粒巖→弱矽卡巖→強矽卡巖→變石英砂巖→弱矽卡巖→角山斜長片巖→變粒巖，局部夾有少量黑云片巖、綠泥片巖。向斜核部為變石英砂巖，其為剛性介質，受擠壓易破碎。兩側為相對柔性介質，不易破碎。產狀從39°∠79°到204°∠85°不等，其走向與區域構造線的方向一致，呈NW－SE。南側為海西期的巨大花崗巖體出露廣泛，局部有第四系覆蓋。

圖2 哈拉喬克礦區1∶2000地質草測簡圖（據紫金礦業，2010修編）

2.5 含礦巖石及礦石特征

2.5.1 含礦巖石特征

哈拉喬克鐵礦礦石類型主要為致密塊狀石榴子石型磁鐵礦石，少量鈣鐵輝石型磁鐵礦石，為典型的矽卡巖型磁鐵礦。矽卡巖主要發育在礦體周圍，或呈團塊狀分布于礦體中，其礦物組合為石榴石鈣鐵榴石為主，少量鈣鋁榴石、透輝石。弱矽卡巖含鈣鐵輝石、鈣鐵輝石呈自形半自形晶結構，粒度0.04～0.3mm。大部分顆粒發生變質作用析出鐵質，部分蝕變成纖維狀似“綠泥石”的礦物，該礦物無色，干涉色暗灰或近于不消光，少量鈣鐵輝石較新鮮。磁鐵礦呈半自形～自形晶形態。主要粒度0.06～0.4mm，頁片狀赤鐵礦沿其邊緣及解理縫方向交代，在巖石中呈浸染狀分布。角閃石以陽起石為主，還有綠簾石、綠泥石等，屬典型的鈣質矽卡巖。

2.5.2 礦石特征

該區主要是以中酸性巖漿與碳酸鹽圍巖接觸形成的矽卡巖型磁鐵礦，距離核部的遠近依次可以分為強矽卡巖化帶、矽卡巖化帶、弱矽卡巖化帶等，有石榴子石、綠簾石、透輝石等變質標型礦物。

化學取樣分析結果顯示：礦體單樣TFe品位在17.20%～35.20%之間，mFe在13.80%～31.50%之間。礦石結構主要有粒狀變晶結構、交代殘余結構、變余結構和碎裂結構。礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦，其次為磁赤鐵礦，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、赤鐵礦、輝鉬礦等。脈石礦物主要為透輝石、角閃石、長石和石榴石，其次為黑云母、石英、方解石、綠泥石、綠簾石、絹云母，少量方柱石、磷灰石等。

圖3 哈拉喬克鐵礦4號勘探線剖面（說明礦體呈槽狀）

2.6 區域內同類礦床對比

哈拉喬克鐵礦鐵礦大地構造上位于阿爾泰山脈西南邊緣的山前地帶，為重要的鐵礦成礦帶，區內的鐵礦主要有蒙庫鐵礦、阿巴宮鐵礦和加爾巴斯島鐵礦［10－11］（圖1）。通過對其特征進行對比，可總結出該區鐵礦的成礦特征（表1）。

該區域與泥盆系下統康布鐵堡組下亞組第一段巖性有關的鐵礦主要有：蒙庫鐵礦、阿巴宮鐵礦、加爾巴斯島鐵礦、哈拉喬克鐵礦［12］。矽卡巖是巖漿熱液交代灰巖和火山巖（熔巖和火山碎屑巖）的產物，礦化分布在外接觸帶的矽卡巖中［13－14］。

3 成礦條件分析

蒙庫鐵礦是新疆最大的鐵礦，探明資源量超過2億t，哈拉喬克鐵礦探礦權區在其北西約320°方位，其內產出的磁鐵礦體與蒙庫1號礦體直距僅約4km。二者分屬不同的航磁異常，但在地質特征上具有相似性和可對比性。

1）蒙庫鐵礦1號礦體和哈拉喬克磁鐵礦體均位于鐵木下爾袞向斜中，二者具有相同的成礦地質條件。受區域構造活動影響，復式向斜比較發育，這為成礦物質提供了一個較好的導礦和容礦空間。

表1 區域同類礦床對比表

2）經過野外實地查證，礦蒙庫鐵礦和哈拉喬克鐵礦均處于早、中泥盆世片麻狀花崗巖體的附近，物質來源均為華里西期的花崗巖漿熱液。礦體圍巖均為康布鐵堡組下亞組的一套變粒巖、大理巖、斜長黑云片麻巖、黑云母片巖、含石榴石黑云石英片巖、斜長角閃片麻巖、矽卡巖等。二者的成礦物質來源相同。

圖4 哈拉喬克鐵礦地面磁法測量等值線圖（據紫金礦業修編，2010）

3）從礦區1∶2000磁異常等值線（圖4）來看，礦區獲得3個相對高磁異常，編號分別為GC－1、GC－2、GC－3異常。其中，GC－1、GC－3與區域構造線的方向一致，呈北西－南東向。在地面檢查這三個異常時發現，GC－1異常由地表出露的石榴子石磁鐵礦引起；GC－2異常由含磁鐵礦角閃變粒巖及含磁鐵礦、石榴子石變斑晶黑云片麻巖引起；GC－3異常由細脈狀磁鐵變粒巖、含磁鐵礦黑云變粒巖等引起。

從鐵礦體產出的形態來看，產于向斜中的磁鐵礦體僅出露于0線向斜揚起端及0－2線南翼（圖2），大部分未出露地表，其礦體厚度較蒙庫鐵礦1號礦體厚度小。對比兩個礦區航磁異常，其形態基本相似，但哈拉喬克礦區磁異常強度較弱，這與2個礦區產出的礦體規模是一致的。礦區已發現的磁鐵礦體與地面磁法測量所圈定的GC－1磁異常對應，證實該區磁異常是由磁鐵礦體引起。而該異常向東南未封閉，且可能與GC－3為同一異常。

4 結論

礦床地質特征為成礦規律的探討與總結提供直接證據，成礦規律又可為找礦方向提供線索［15］。在礦區周邊或深部地段找尋類似礦體應首先尋找多期次的斷裂，并注重泥盆系康布鐵堡組地層［16］。其次，要注意地層的層序，巖體和地層的接觸帶及其附近是成礦的有利部位。哈拉喬克鐵礦雖然品位不高，但其規模較大，所處的區域構造條件對成礦十分有利，其深部及其周邊工作程度較低，有發現較大鐵礦床的潛力。對控制產在向斜核部的礦體有獨特的優勢，這有效的解決了順著向斜一翼施工，地表見礦而深部未見礦的情況。該礦的發現，為蒙庫鐵礦外圍的找礦工作拉開了序幕。

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