哈密市阿拉塔格鐵礦成因類型分析

石紅兵（西部黃金哈密金礦有限責任公司 哈密 839000）

哈密市阿拉塔格鐵礦成因類型分析

石紅兵
（西部黃金哈密金礦有限責任公司 哈密 839000）

通過對阿拉塔格鐵礦礦區地質背景、礦體地質特征和成礦機制的分析，認為阿拉塔格鐵礦成因類型為晚期巖漿分結和接觸交代成因的復合礦床。

地質背景 地質特征 成礦機制 應變硬化 成因類型 復合礦床

哈密市阿拉塔格鐵礦為西部黃金哈密金礦下屬礦山，該鐵礦由新疆地礦局第一地質大隊于1978年8月－1980年6月進行了詳查工作，提交了《新疆維吾爾自治區哈密縣阿拉塔格鐵礦區詳細普查地質報告》（以下簡稱《報告》），認為該礦床為小型矽卡巖型磁鐵礦床，查明礦區地質儲量（333）432.9萬噸。西部黃金哈密金礦在原第一地質大隊地勘工作的基礎上，自2004年至2015年陸續在阿拉塔格礦區進行了探采工作，已累計查明地質儲量（332+333）784.6萬噸。筆者2008年至2013年曾參與礦區生勘工作，發現生產勘探工程揭露的一些地質現象不能用接觸交代成因的成礦機制合理解釋。本文通過對阿拉塔格鐵礦體地質特征和成礦機制進行分析，探討阿拉塔格鐵礦的礦床成因類型，以期對礦山下一步開展深部探礦工作有所啟示。

1　阿拉塔格礦區地質背景

阿拉塔格處于中天山地背斜隆起地帶東段，位于卡瓦布拉克大斷裂北側鹽湖復背斜北翼的凹進部位。出露地層主要為元古界卡瓦布拉克第一亞組一套淺到中等變質程度的，后期熱液變質明顯的片巖和大理巖組成的區域變質巖石。其次為少量由砂、鹽堿土、礫石粘土等組成的新生界第四系全新統（Q4）地層。本區構造形態顯示了應力作用的長期性和復雜性。其中南北向壓力為主，區內斷層不甚發育，以南北向為主，東西向次之。北東向及北西向的節理發育，地層走向近東西，為向北陡傾（60°～90°）的單斜構造。南部及東南部因受花崗巖侵入影響發生倒轉，在礦區中部偏北，地層向北西偏轉形成一個向西撒開，向東收斂的似帚狀構造。區內侵入巖發育，按形成時期劃分為華力西早、中兩期；按巖性可分為中性和酸性，其中尤以華力西中期酸性巖漿活動最為強烈，出露最大的是阿拉塔格鐵礦巖體。主要分布在礦區中部和北部，呈巖基產出，其次在礦區東部亦有該期巖體呈巖株、巖枝產出。該期酸性巖巖性復雜，但以角閃花崗巖、黑云母花崗巖為主，呈現一定的分帶性，另外后期巖性從基性到酸性的脈巖也較發育，見圖1。

2　阿拉塔格礦體地質特征

2.1礦體空間上的產出和分布特征

阿拉塔格鐵礦走向近東西向，傾向西北，傾角65°～75°，總體形態呈透鏡狀，向東側伏。西側地表出露近平行排列大小礦體7個，呈似層狀、透鏡狀、脈狀，賦存于角閃花崗巖與大理巖接觸帶的矽卡巖中。其中Ⅳ號礦體為主礦體，延深超過400m，其他規模小的礦體均延深20～63m不等，埋藏均較淺。

2.2礦石質量情況

《報告》查明阿拉塔格鐵礦礦石礦物成份較簡單，主要金屬礦物有磁鐵礦，其次為假象赤鐵礦、磁赤鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等，一般含量≤1%，最高達5%。非金屬礦物有方解石、石榴石、透輝石、綠泥石、角閃石等。另外，在地表淺部氧化帶常見赤鐵礦、褐鐵礦等。礦石結構以自形-半自形為主。哈密金礦在原《報告》基礎上開展的探采選工作，發現阿拉塔格鐵礦淺部礦石構造以稠密浸染狀為主，其次呈塊狀、浸染狀、條帶狀構造，磁鐵礦含量一般在26%～42%。中深部礦石構造以塊狀為主，少量呈稠密浸染狀構造，磁鐵礦含量50%～60%。

2.3近礦圍巖情況

地表淺部主礦體Ⅳ號礦體和其它規模小的礦體，或上盤圍巖是花崗巖，下盤圍巖是鐵化透輝石矽卡巖，或上、下盤圍巖均為鐵化透輝石矽卡巖。鐵化透輝石矽卡巖往外為矽卡巖或角巖。矽卡巖本身內帶不發育，外帶賦存于角巖中。從矽卡巖含礦性分析，近礦鐵化透輝石矽卡巖應為滲濾交代矽卡巖，從矽卡巖所含礦物分析，矽卡巖大部為早期矽卡巖階段形成。《報告》查明主礦體Ⅳ號礦體在深部上下盤圍巖是矽卡巖和花崗巖，但未做進一步研究分析。哈密金礦生勘工程也查明Ⅳ號礦體深部上下盤圍巖是矽卡巖和鈉長石化角閃花崗巖，礦體與鈉長石化角閃花崗巖的接觸界線清楚而截然，無侵染狀礦石帶，顯示有貫入成礦方式的特征，見圖2。

3　阿拉塔格鐵礦成礦機制分析

3.1成礦物質來源分析

《報告》中對成礦物質表述為華力西期的角閃花崗巖侵入后與大理巖接觸，通過接觸交代而形成了成礦物質，未做深入分析。筆者認為，阿拉塔格巖體為酸性巖且巖性復雜，為一雜巖體，且呈現一定的分帶性，可以初步判斷巖漿侵入分異作用較明顯。成礦物質來源可能有兩種方式：一是酸性巖漿在形成和向上運動過程中，熔化或溶解了富含CaCO3的大理巖覆蓋巖層，由于大量的CaCO3的加入，使鐵大部分從硅酸鹽中游離出來形成磁鐵礦，在部分熔離作用的配合下，逐漸在巖體內形成了富含磁鐵礦的熔漿。在構造應力作用下，以及由殘余揮發分造成的內應力的影響下，通過壓濾作用，被貫入到巖體張裂空間中形成致密塊狀高品位礦石；二是富含磁鐵礦的熔漿或巖漿期后的富含揮發分的熱液與近礦圍巖或地層“捕虜體”發生交代作用，形成低品位浸染狀、條帶狀構造礦石或磁鐵礦化矽卡巖。

圖2　阿拉塔格鐵礦P-9.5勘探剖面簡圖

圖1　

3.2構造控礦情況分析

《報告》中認為礦區中較為發育的，與地層走向相近，分布于剛性巖石中或剛性與柔性巖石分界面的層間破裂帶，是導礦和容礦構造，基本控制了礦體的形態、產狀和規模。在后期哈密金礦開展探采工程中，只在淺部部分地段發現矽卡巖和角巖接觸帶、花崗巖和矽卡巖接觸帶中發育有在成礦后期受區域南北向壓應力作用形成的擠壓破碎帶。筆者認為，能形成層間破碎帶的地區所處的構造環境復雜，多形成于在逆沖斷層或順層剪切褶皺作用下的比較脆性的巖石中，產狀大都較平緩。阿拉塔格礦區構造較簡單，為一地層走向近東西，向北陡傾（60°～90°）的單斜構造。從礦體產狀、賦存部位及礦區構造分析，認為阿拉塔格鐵礦導礦和容礦構造為層間破碎帶，尤其對中深部以致密塊狀構造為主，磁鐵礦含量50%～60%，礦體厚度達到25～50m的地質現象來說有些牽強。從目前哈密金礦生產勘探工程揭露的礦體賦存情況，經初步分析認為，形成阿拉塔格鐵礦的導礦和容礦構造應為張性斷裂構造帶和后期發育形成的較大拉分菱形張裂空間。初步判斷其形成機理如下：在南北向區域構造壓應力作用下，在已冷凝的阿拉塔格巖體內部或巖體和地層接觸部位的微裂隙發育部位，由張剪作用初步形成單一變形帶。變形帶中應變硬化阻止變形帶的進一步滑動，在南北向壓應力持續作用下，在先期形成的單一變形帶兩側依次發育系列新的變形帶。并不斷應變硬化，形成寬的有多條單一應變帶組成的變形帶，當變形帶足夠寬時，應力在變形帶中集中，導致變形帶的邊界形成不連續斷層滑動面，此時應力在初始斷層帶內失穩，相互連接過程中有位移不斷積累，形成貫通性斷層。隨著區域構造運動的長期作用和多次巖漿活動，礦區南部及東南部因受后期花崗巖侵入影響發生倒轉，使構造作用力的方向、大小和作用速度均產生變化，使部分先期形成的張剪性破碎帶裂隙進一步擴大，在應力集中部位進一步形成較大的拉分菱形張裂空間，為后期礦漿和熱液的貫入或交代充填提供了有利的空間。

4　阿拉塔格鐵礦成因類型討論

通過對阿拉塔格鐵礦礦區地質背景、礦體地質特征和成礦機制的分析，阿拉塔格鐵礦淺部浸染狀、條帶狀構造的中低品位礦石是富含磁鐵礦的熔漿或巖漿期后的富含揮發份的熱液與近礦圍巖或地層“捕虜體”發生交代作用形成的，成因類型以接觸交代成因為主。阿拉塔格鐵礦中深部致密塊狀高品位礦石是巖漿與地層同化混染后以巖漿的結晶分異作用為主，在部分熔離分異作用的配合作用下，形成富含磁鐵礦的熔漿。在構造應力作用下，以及由殘余揮發分造成的內應力的影響下，通過壓濾作用，被貫入到巖體中拉分的菱形的張裂空間充填形成的，成因類型以晚期巖漿分結成因為主。綜上所述，阿拉塔格鐵礦成因類型應為晚期巖漿分結和接觸交代成因的復合礦床。

［1］李長順.張吉克.新疆維吾爾自治區哈密縣阿拉塔格鐵礦區詳細普查地質報告.1980.

［2］秦克章.新疆北部中亞型造山與成礦作用［M］.中國科學院研究生院.2000.9.

［3］涂光熾.礦床的多成因問題［J］.地質與勘探.1979.4.

［4］姜福芝.東天山鐵礦床類型、地質特征、成礦規律與找礦方向［J］.新疆地質.2002.

收稿：2016-03-26

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.04.012