新疆若羌萬榮鐵礦控礦因素和找礦標志

李希良

（新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊烏魯木齊830011）

新疆若羌萬榮鐵礦控礦因素和找礦標志

李希良

（新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊烏魯木齊830011）

萬榮鐵礦位于阿爾金山東段北緣喀臘大灣地區。層狀、似層狀、透鏡狀磁鐵礦體產在卓阿布拉克組第三、第四巖性段中，含礦巖性多為安山巖和千枚巖。礦石礦物主要有磁鐵礦、假象赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和少量菱鐵礦石。礦床類型屬海相火山－沉積型鐵礦床。區域深大斷裂、卓阿布拉克火山巖地層、褶皺和后期斷裂構造控制著礦床的產出，在礦床地質特征和控礦因素的基礎上總結了找礦標志，并提出了下一步找礦的方向。

控礦因素找礦標志礦床成因鐵礦萬榮

1 引言

萬榮鐵礦位于新疆若羌縣東南緣，阿爾金山東段北緣喀臘大灣地區。區內出露了一系列Cu－Pb－Zn－Ag－Fe多金屬礦床，比如喀臘達坂鉛鋅礦、阿北銀鉛礦、喀臘大灣鐵鉬礦等等，組成了紅柳溝－拉配泉金、鐵、銅多金屬成礦帶[1]，萬榮鐵礦即位于其中，克什克尼齊勒薩依大溝以西。新疆第一區調大隊于2001～2002年對喀臘大灣地區進行了普查，在礦區發現了鐵礦化線索。2008年在對喀臘達坂地區的物化探異常、礦床、礦點進行了綜合研究的基礎上，通過已知礦床、礦點在大比例尺航片圖上的影像特征，結合物化探異常和成礦地質背景，基本鎖定了區內鐵礦找礦方向，并于2008年6月在鎖定的找礦范圍內發現了萬榮鐵礦[2]。

近30年以來，對阿爾金地區的區域構造演化、巖漿活動、成礦響應、新生代變質變形等地質背景研究已有許多成果[3,4]。一些礦床的基本地質特征、礦床成因、控礦因素和找礦標志均有研究，郝瑞祥[5]對喀臘大灣鐵礦的地質特征和成因進行了研究，指出其礦床類型屬于火山沉積型，后期有矽卡巖的疊加改造。而另一種觀點認為鐵礦化與礦區內輝綠巖巖漿熱液有關，認為成礦流體來源于輝綠巖熱液；礦床類型屬于淺成熱液交代充填型鐵礦床（祁萬修，個人交流）。但是萬榮鐵礦在地質特征、控礦因素和找礦標志的研究還是空白。基于此，本文在詳細野外地質調查的基礎上介紹礦床地質特征并簡要分析其成因，總結控礦因素和找礦標志，以期為下一步找礦勘探提供方向和理論指導。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質特征

地層：主要出露地層為薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)、石炭系英格布拉克組(C2y)和第四系。根據礦區的沉積環境、火山活動、巖石學和礦物學等明顯差異，將卓阿布拉克組(Jxzh)細分為4個巖性段(表1)，其中第三、第四巖性段為含礦層位。

表1 萬榮鐵礦區含礦層位特征

構造：本區北鄰塔里木東南邊緣斷陷，阿爾金山北部深大斷裂南緣，斷裂構造較發育。礦區范圍內斷裂分為東西向、北東向、北西向3組。其中F01斷裂帶控制著礦區北部地層和中西部二長花崗巖展布，附近又有輝綠巖脈的分布，是控制熱液型脈體分布的重要斷裂構造之一。除了斷裂構造，白尖山復式向斜亦控制著礦體的產出。區域性的深大斷裂是導致海相火山噴發和鐵礦沉積的重要條件，產于火山巖系的沉積巖夾層中的鐵礦層，隨著沉積巖夾層的厚度而變化，火山沉積巖層較厚時鐵礦層也相對較厚。鐵礦類型也受區域變質程度的控制，變質程度較深，常易于形成較富的塊狀磁鐵礦。因此，本區鐵礦層均產于斷裂構造附近，而向斜構造則是控制鐵礦產出的有利部位。卓阿布拉克第三巖性段（Jxzh3）、第四巖性段(Jxzh4)是賦存鐵礦的重點找礦目標層，斷裂構造附近及火山巖沉積夾層是控制鐵礦體的有利空間。

圖1 萬榮鐵礦區地質簡圖

巖漿巖：礦區巖漿巖主要以火山巖為主，分布廣泛。不論是含磁鐵礦地層(卓阿布拉克組JxZh3、JxZh4)或基底地層(斯米爾布拉克組Jxs)，均普遍發育有火山巖巖石。因此，本區海相火山巖的噴發和沉積巖形成，曾對鐵礦床成礦起到了極其重要的作用。而侵入巖主要以中酸性侵入體為主，局部可見。空間上主要受普查區和周圍的3條主要區域性斷裂控制，巖體規模一般較小，多以巖株或巖脈產出，侵入時間主要為華力西中期。礦化主要與卓阿布拉克組第三、第四巖性段密切相關。第三巖性段火山熔巖較發育，主要為安山巖和霏細巖。火山巖伴有海相沉積巖，具有碳酸鹽巖的互層和硅質巖夾層，磁鐵礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產出其中，這與火山噴發起著決定性的作用。第四巖性段多發于夾層條帶狀火山熔巖和火山碎屑巖，巖性多為安山巖和千枚巖。該巖性段呈層狀、似層狀、透鏡狀產出的磁鐵礦體與火山噴發起著決定性的作用。

2.2 礦化特征

礦區中主要賦礦地層為元古界薊縣系卓阿布拉克組第三巖性段（JxZh3）、第四巖性段（JxZh4）。鐵礦層隨沉積巖夾層的厚度而變化，沉積巖夾層較薄時，鐵礦層也較薄(如Ⅰ號礦體)；沉積巖夾層較厚時，鐵礦層也相對較厚（如Ⅱ、Ⅲ號礦體）。鐵礦類型也受區域變質程度所控制，如變質程度較深，易于形成塊狀磁鐵礦。變質程度較淺，易形成含磁鐵礦礦石類型。褶皺變形構造在礦區內，對礦體形態在橫向和縱向的展布上有其重要的控制作用。

萬榮鐵礦按由北至南排序，可劃分為北、中、南3個礦帶，礦帶之間由不同巖性相隔離，含礦層屬于不同巖性中。北礦帶主要分布于普查區北部的卓阿布拉克組巖第四巖性段(Jxzh4)內，由多個礦體組成，其中Ⅰ3是目前地表控制規模最長的礦體，其次是Ⅰ1、Ⅰ2，其它礦體規模小，多呈透鏡狀，長幾米到十幾米，寬幾十厘米至幾米；中礦帶主要分布于普查區中部的卓阿布拉克組巖第三巖性段(Jxzh3)內，由Ⅱ號礦體組成，地表分布較為連續，產于硅質巖、碧玉巖中；南礦帶主要分布于普查區南部的卓阿布拉克組巖第三巖性段(Jxzh3)內，由Ⅲ號礦體群組成，產于硅化微晶白云巖中。

圖2 萬榮鐵礦MP04號地質剖面

礦石中金屬礦物可分為磁鐵礦石、假象赤鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石、少量菱鐵礦石等。礦區中以磁鐵礦石為主。結構構造可分為浸染狀、條紋－條帶狀、網脈狀、致密塊狀、蜂窩狀、粉狀鐵礦石等。以浸染狀、條紋－條帶狀、部分為塊狀構造為主。礦石屬磁鐵礦型(mFe)；地表氧化帶見有以磁鐵礦為主、或含有部分赤鐵礦的弱磁性鐵礦石類型。屬于單一的磁鐵礦型鐵礦石，利于形成全鐵含量在30%以上的較富鐵礦體。

礦區中的圍巖蝕變主要有磁鐵礦化和赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、水云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化(玉髓化)、碳酸巖化及方解石化等蝕變。在不同的巖石或不同的鐵礦體中圍巖蝕變則有所不同。礦區內與鐵礦化有關的圍巖蝕變縱向上有分帶性，地表(氧化帶中)為磁鐵礦化或赤鐵礦化、褐鐵礦化、水云母化、綠泥石化、綠簾石化等。在原生鐵礦石中主要為磁鐵礦化，次為黃鐵礦化及少量的赤鐵礦化(呈細脈產出)。

3 控礦因素

3.1 礦床成因

萬榮鐵礦床產于阿爾金山元古代地槽褶皺帶中，含礦地層為元古界薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)，鐵礦體賦存于由火山碎屑巖－碳酸鹽巖－熔巖(中基性－中酸性火山巖)組成的一套含礦的海相火山－沉積巖建造中。卓阿布拉克組巖第三巖性段(Jxzh3)當時沉積原巖可能為細碎屑巖、碎屑巖和碳酸巖夾火山熔巖（中基性－中酸性火山巖），富鐵質、富硅質的火山沉積碎屑巖是礦體的容礦巖層，其上為條帶狀的碳酸鹽巖（白云巖），下為厚層碎屑巖（砂巖、粉砂巖夾白云巖）。卓阿布拉克組巖第四巖性段(Jxzh4)當時沉積原巖可能為一套碳酸巖、火山碎屑巖夾火山熔巖（中基性－中酸性火山巖），粘土質板巖（沉凝灰巖）為礦體的容礦巖層，上、下層多為厚層碳酸鹽巖。鐵礦體常呈層狀、似層狀、大透鏡狀，少數呈透鏡狀，常呈平行狀的成層、成群及成帶出現。礦石構造主要有浸染狀、紋層－條帶狀及塊狀構造等。礦石礦物主要為磁鐵礦，次為赤鐵礦、假象赤鐵礦，少量為褐鐵礦和硫化礦物。脈石礦物有石英、碳酸鹽巖及粘土礦物等。

鐵礦床產在元古界薊縣系卓阿布拉克組第三（Jxzh3）、第四段（Jxzh4）巖性段海底火山噴發中心附近，由海相火山巖的多次間歇性噴發導致，噴發物質又以酸性火山巖為主。鐵礦的物質來源與火山噴發密切相關，經過搬運在距火山口一定范圍的地方沉積而成礦，形成了海相火山－沉積型鐵礦。在后期大范圍的區域變質作用過程中，變形變質使巖石再次增溫增壓發生塑性變形，同時又使原已形成的貧鐵礦進一步富集，形成了目前這樣具有構造變形的海相火山－沉積變質型鐵礦。

因此，根據以上萬榮鐵礦床的成礦特點，按我國鐵礦床類型的劃分原則，本礦床屬海相火山－沉積型鐵礦床類型。

3.2 控礦因素

萬榮鐵礦床是由海相火山巖的多次間歇性噴發導致，噴發物質又以酸性火山巖為主。火山噴發是鐵礦的主要物源，海水搬運和沉積是形成火山－沉積型礦床的基本條件；而區域性的變形變質作用使巖石再次增溫增壓發生塑性變形，又使貧鐵礦進一步富集，形成了目前這樣具有構造變形、品位較富的海相火山－沉積變質型鐵礦。主要控礦因素有：

（1）阿爾金山北坡深大斷裂(巖石圈)附近，是控制區域上地層、巖漿巖及鐵礦床分布的構造因素。

（2）元古界薊縣系卓阿布拉克組第三巖性段(Jxzh3)、第四巖性段(Jxzh4)是賦存鐵礦的有利地層，海相厚層碳酸鹽巖中的火山巖夾層是聚礦的有利空間。

（3）海相火山巖的多次間歇性噴發，是鐵礦物質的主要來源，海相火山沉積作用是形成較穩定的海相火山－沉積型鐵礦的主要成因。

（4）鐵礦類型也受區域變質程度的控制，變形變質作用使鐵礦進一步加富。因此，變質程度愈深，易于形成塊狀磁鐵礦礦石，變質程度愈淺，易形成浸染狀含磁鐵礦礦石。

（5）褶皺變形構造在礦區內廣泛發育，它對鐵礦體在橫向和縱向上的展布有其重要的控制作用。具有走向上較為穩定，傾向上變化較大的特點。

（6）后期的脆性斷裂構造對早期形成的鐵礦體，曾不同程度起到了改造和破壞作用，使原呈層狀展布的鐵礦體形態更復雜化。

（7）后期表生地質作用，造成原剝蝕出來的磁鐵礦層在地表遭受氧化，形成了較多的假象赤鐵礦，并形成了氧化礦石帶。但由于磁鐵礦的抗風化能力強，使部分露天的鐵礦體和隱伏的鐵礦體免受風化剝蝕及破壞，而一直保存至今，形成了分布面積較大的露天鐵礦床。

4 找礦標志和方向

區域標志：產于古陸板塊和地臺邊緣附近的巖石圈斷裂附近，阿爾金山北坡斷裂及平行的深大斷裂附近是找礦的選區標志。

構造標志：礦床受白尖山－喀臘大灣復式向斜褶皺構造所控制。尤其是向斜核部具備了鐵礦床賦存所需的可容空間，具有良好的鐵礦沉積和儲礦條件，這是本區成礦所具備的構造環境。

地貌間接標志：礦區內的富礦石、礦體或較富的稠密浸染狀礦石因鐵質成分高，又呈黑色，抗風化能力強，而非礦圍巖鐵質成分相對少、抗風化能力差。因此鐵礦體在地貌上會呈正地貌(沿小山脊、小山頭分布)，形成地貌上的間接找礦標志。

地層標志：元古界薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)是賦存鐵礦的主要地層，卓阿布拉克組第三（Jxzh3）、第四段（Jxzh4）巖性段是鐵礦富集的有利層位。

巖石標志：灰黑色、灰綠色含磁鐵礦板巖、硅質板巖等，巖石顏色深暗，含磁鐵礦高，在地表呈千枚狀或薄板狀板理發育或為致密塊狀，比重較大。地表氧化礦石為赤紅色(赤鐵礦化)，前者具有強磁性，后者具有弱磁性或非磁性，通過詳細觀察用肉眼或用磁石即可鑒別出來。

變形褶皺構造標志：主要礦體中的鐵礦石多呈黑色巖石，礦物具有拉長、定向和線理定向排列。斜臥褶皺、平臥褶皺、尖棱狀褶皺極其發育，見有“a”型褶皺及千糜巖等多種褶皺變形構造，是間接找礦的變形褶皺構造標志。

近礦圍巖標志：礦區中鐵礦體附近發育有厚層結晶白云巖等近礦圍巖，碳酸鹽巖是磁鐵礦礦石類型中普遍發育的特征圍巖。它在地下中深層處的高溫高壓下與此圍巖相接觸后，其中的鎂質成分(白云石礦物)有一種能降低巖漿溫度，起到加速礦化快速冷凝的作用。因此，在同等環境下有碳酸鹽巖的圍巖附近易于形成鐵礦體。所以，厚層結晶灰巖夾的含鐵火山巖石層是找礦的近礦圍巖標志。

區域上沿阿爾金山山脈，具備有萬榮鐵礦床成礦條件的構造環境還較多。如沿白尖山－喀臘大灣復式向斜褶皺構造向東西兩端繼續延展，元古界薊縣系卓阿布拉克組(Jxzh)賦存鐵礦的地層分布廣泛。卓阿布拉克組第三（Jxzh3）、第四段（Jxzh4）鐵礦富集的有利層位多，而工作程度還較低。

受該類礦床礦床屬赤－褐鐵礦型礦石類型束縛，現證明此類型礦床實際上是以磁鐵礦型礦石類型為主，找礦類型的突破，促使找礦方向和找礦方法有所改變。因此，在原工作條件艱苦和工作程度極低的地區，發現和找到萬榮式鐵礦床的希望極大。同時在野外地質工作中也發現一些新的、有利的找礦地段。這些找礦線索和找礦有利地段，對今后在本地區開展磁鐵礦找礦具有重要的意義。

[1]楊風,李學智,田闊邦,等.新疆阿爾金斷裂北帶資源評價成果報告[R].2004,124－132.

[2]祁萬修,劉榮,雷紅民,等.新疆若羌縣喀臘達坂一帶鐵多金屬礦深部及外圍普查報告[R].2011,36－36.

[3]張建新,孟繁聰,于勝堯.兩條不同類型的HP/LT和UHP變質帶對祁連－阿爾金早古生代造山作用的制約[J].巖石學報,2010, 26(07):1967－1992.

[4]戚學祥,李海兵,吳才來,楊經綏,張建新,孟繁聰,史仁燈,陳松永.北阿爾金恰什坎薩依花崗閃長巖的鋯石SHRIMP U－Pb定年及其地質意義[J].科學通報,2005,50(6):571－576.

[5]郝瑞祥.新疆阿爾金山喀臘大灣地區鐵礦床地質特征及成因[D].中國地質科學院,2013,68－69.

收稿：2014－02－15

項目資助：新疆維吾爾自治區地質勘查中央專項資金項目資助，項目編號：ZYZXKC2006-6