新疆克州哈達塔木鐵多金屬礦地質礦產特征

舒 林，蔣 康，謝名永

（新疆地礦局物化探礦大隊，新疆 昌吉 831100）

1 區域地質概況

研究區位于新疆西天山西段，出露地層主要為古生界地層；區內斷裂構造以北東-南西為主，近東西向構造次之；研究區位于塔里木板塊北緣南天山成礦區帶，是尋找銅、鐵、鉛鋅及鎢礦和錫、鉬、砷稀有金屬及稀土元素的有利遠景區。

（1）地層：研究區位于南天山地層小區之闊克沙勒嶺地層小區，區內出露地層由石炭系、二疊系及新生代第四系沉積盆地層組成。其中：

石炭系：下石炭統巴什索貢組（C1b），巖性為鈣泥質粉砂巖、鈣質頁巖、砂巖、泥灰巖砂質灰巖、質細砂巖、生物碎屑巖等組成；上石炭統康克林群組(C3kn)為為薄層灰巖、白云巖及泥巖互層、灰色-淺灰色灰巖、淺黃色-灰色生物灰巖、灰巖夾礫巖，平行不整合于克孜爾塔格組；

二疊系：下二疊統別良金群組（P1bl）,巖性由鈣泥質粉砂巖、鈣質頁巖、砂巖、泥灰巖砂質臭灰巖、質細砂巖、生物碎屑巖組成,上部不整合于第三系地層，下伏地層為康克林群組灰巖；中二疊統庫鐵熱客群組（P2kμ）,巖性由復礦砂巖、粉砂巖、泥巖-硅質巖組成；頂部見有基性凝灰巖夾層，下部有凝灰質砂巖及灰巖。

新生代第四系沉積盆地層：為紅色粘土巖、粉砂巖、砂巖夾礫巖；底部常見不穩定礫巖。

（2）巖漿巖：研究區內外圍巖漿活動強烈，侵入巖較為發育，侵位時代主要集中石炭世中晚期。巖石類型中-深成的基性巖和花崗正長巖為主，多呈巖株、巖枝、巖脈狀產出。

（3）區域礦產特征：礦區區域成礦帶處于塔里木板塊北緣南天山成礦區帶，是尋找銅、鐵、鉛鋅及鎢礦和錫、鉬、砷稀有金屬及稀土元素的有利遠景區。礦區周邊主要礦床有齊蓋里布拉克銅、鋅礦點、皮羌鈦磁鐵礦、科什布拉克鉛鋅礦、稀有金屬（錫、鉬、砷）多為礦點,按礦床類型主要有巖漿分異型鈦磁鐵礦、中溫熱液型鉛鋅礦、接觸交代型銅、鋅礦點等。

2 礦區地質概況

（1）地層：區內出露地層為下二疊統別良金群（P1bl），礦區內巖性主要為灰黑色角巖、角巖化砂巖、矽卡巖、石榴石矽卡巖、透輝角巖、葡萄石化粉砂巖等巖性組成。本區內巖石受熱液接觸變質作用影響明顯，巖石均已發生角巖化、矽卡巖化，區內地層早期為中基性火山巖沉積，在后期與巖漿熱發生接觸交代作用形成的矽卡巖。

（2）巖漿巖：區內巖漿巖分布于研究區北部，主要巖性為肉紅色正長花崗巖、淺灰白色花崗斑巖、橄欖輝石玢巖、灰褐色石英閃長玢巖及灰白色花崗巖脈組成。

（3）構造：①斷層：區內構造主要以斷層為主，分布于研究區中部。該斷層為巖體圍巖接觸產生的斷層，斷層性質為正斷層，（即上盤相對下降，下盤相對上升），斷層寬＜5m，長約數千米，呈近東西向分布延伸至礦區以外；②褶皺：在礦區地表未見有褶皺，但通過前人采礦見其底部見有平臥褶皺，為巖體與圍巖上侵過程中與圍巖擠壓造成。該褶皺分布于0號平硐以東，該褶皺規則較小，對礦體分布無太大影響。

（4）接觸變質作用：接觸變質作用為礦區最主要變質作用，其類型又可劃分為兩類，即接觸變質作用和接觸交代變質作用。

接觸變質作用：由于巖漿侵入烘烤作用，使礦區碎屑巖、碳酸鹽巖均發生了以重結晶作用為主的變質作用。主要代表性巖石有：角巖化粉砂巖、透輝長英角巖、綠簾長英角巖、黑云母長英角巖、石英巖、大理巖。巖石具有角巖結構、變余層狀構造。其中各類角巖均具有較強的褐鐵礦化、簾石化，均呈稀疏細脈狀分布，角巖化巖石多處于含礦矽卡巖的頂板。

接觸交代變質作用：為礦區內最重要的變質作用類型，主要分布于礦區中部侵入巖與圍巖接觸部位，為巖漿期后高溫氣液對圍巖及侵入巖自身的一種作用。其機理為侵入巖中釋放出Al、Si與沉積巖中釋放出的Ca、Mg相互作用形成的矽卡巖礦物及矽卡巖。其作用即為雙交代作用。礦區接觸交代變質作用形成的巖石按圍巖類型和礦物組合為鈣質矽卡巖。

（5）圍巖蝕變：礦區內分布最廣泛的蝕變作用有黃鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化、角巖化、硅化；在礦化地段有黃銅礦化、磁鐵礦化等。

角巖化：主要分布于各類角巖及侵入巖接觸帶各類碎屑巖中，呈它形晶-半自形晶，粒徑在0.1mm～1mm左右。成因可能與原巖泥質粉砂巖、砂巖有關。

黃鐵礦化：與各類角巖及碎粒巖化侵入巖、硅質巖、矽卡巖有關。巖石中黃鐵礦主要呈自形—它形粒狀，晶形主要為立方體，粒徑0.1mm～0.8mm；少量呈集合體粒狀，細脈狀產出，集合體粒徑一般0.2mm～1.5mm，少量達1cm，其成因可能與原巖泥質粉砂巖、砂巖屬還原環境富含硫化物有關。

綠簾石化：為面狀蝕變巖，廣泛分布于除大理巖以外的各類巖石中，為斜長石退行變質作用產物。

綠泥石化：主要分布于含暗色礦物的巖石中，多由黑云母角閃石退變質而來。

鉀長石化：存在于各類中酸性侵入巖中，鉀長石（正長石）多交代斜長石形成各種交代結構。

硅化：存在于黑云母斜長花崗巖與砂巖接觸帶上，如礦區中部，形成長800m、寬5m～100m的次生含黃鐵礦硅質巖透鏡體，此外在中、酸性巖體中也存在硅化蝕變帶，局部形成石英脈。

黃銅礦化：主要存在于矽卡巖及角巖帶中，多呈它形粒狀、集合體粒狀、細脈狀產出，其中多見有交代黃鐵礦現象。

磁鐵礦化：主要存在于矽卡巖中，從磁鐵礦包裹黃銅礦現象看，磁鐵礦化形成可能為后期重結晶作用后果。

（6）賦礦層位及礦化特征：①賦礦層位：區內控礦層位于下疊統別良金群（P1bl），礦體上部巖性主要為灰黑色角巖、角巖化砂巖、透輝角巖、葡萄石化粉砂巖。控礦構造為走向北東東向，傾向北北西向的，傾角70°~80°喀拉鐵克大斷裂，斷層南北兩側出露地層特征，巖性厚度構造運動等地質現象均截然不同，證明由于長期活動在其兩側形成不少與之大致平行或或斜交的次級小斷裂。其南側沿矽卡巖帶均有次生大致與之平行的不明性質斷裂發育。②礦化特征：區內礦化范圍東西長800m，南北寬40m，見多處礦化。礦化主要分布于透輝石化葡萄石化矽卡巖內，并有明顯受斷裂控制的特征。

礦化帶頂底板圍巖為灰褐色黑云長英質角巖和長英質葡萄石化角巖，礦化蝕變以角巖化、磁鐵礦化、輝鉬礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化為特征，次生蝕變以褐鐵礦化、赤鐵礦化、孔雀石化為特征。

（7）地球物理特征：

1∶2000ΔT磁異常特征：礦區地面高精度磁測布置面積1.01平方千米。以ΔT=300nT為異常下限圈定磁異常，本區磁異常總體特征南北兩段ΔT以低磁場區為主，測區中部有高磁異常，東部呈零星分布。測區東部1300線至1900線磁異常呈串珠狀零星分布于測區中段，異常范圍不大，異常強度不高，局部異常可達500nT以上北側伴有負磁異常,處于地表L3、L5礦化體之邊部，可能為含有磁性礦物的基性巖體（脈）所致。

1∶2000激電異常特征：區內極化率異常總體特征：中到西部中段為不規則帶狀展布異常η幅值為2.6%~3.0%，多峰值伴有次級異常，南北寬度約20m~80m變化，東西長約1.2km。激電測量以ηa=1.6%為異常下限共劃分激電異常5處，其中DJ-1、DJ-2、DJ-3，分布于礦區中到西部中段，異常帶南側次一級異常對應有L4、L6、L1、L2、L5號礦體，異常帶北側邊部對應F1斷層，整體對應巖體外接觸帶，對應中低阻區，視電阻率為100~250歐姆米，地表有明顯礦化蝕變此異常為礦致異常的可能性大。DJ-4激電異常位于測區東部正長花崗巖與橄欖輝石玢巖接觸轉換部位,L3位于異常邊部，異常幅值5%長圓狀北西向展布寬約10m~20m，長約15m~30m，結合地質資料分析此地段為有利成礦部位，是區內尋找硫化物有關礦產的有利地段。

（8）地球化學特征：區內以鐵、錫、鎢等多種中高溫元素組合較好，地球化學異常主要分布于灰綠色葡萄石化矽卡巖，異常走向基本沿灰綠色葡萄石化矽卡巖直向分布。在灰綠色葡萄石化矽卡巖帶中主要以鐵、錫、銅、鋅、銀、鉬等中高溫元素為主，其它巖性地球化學元素含量均較低。其中：Fe：最高值為10.33765×10-6，最小值為1005×10-6，平均值為29283×10-6，分布嚴格受地磁鐵礦體走向分布；Sn：最高值為100×10-6，最小值為1.16×10-6，平均值為4.47×10-6。該元素異常分布嚴格受地表鐵礦體走向分布；Cu：最高值為17538×10-6，最小值為1.31×10-6，平均值為27.18×10-6。該元素主要沿灰綠色葡萄石化矽卡巖中呈零星分布；Zn：最高值為15213×10-6，最小值為0.74×10-6，平均值為153.3×10-6。該元素主要分布于礦區南部地層中，在礦區東南部相對富集，中不規則狀、透鏡狀分布，其母巖巖性主要為灰綠色葡萄石化矽卡巖、葡萄石化砂巖、長英角巖當中；W：最高值為235×10-6，最小值為0.66×10-6，平均值為0.43×10-6。分布礦區PD3平硐附近，該元素在地表較低，位于3號平硐內，該元素沿石英脈及褐鐵礦化、黃鉀鐵化蝕變帶內具有較高的含量，該元素主要沿構造分布。Mo：最高值為100×10-6，最小值為0.33×10-6，平均值為0.21×10-6。該元素主要分布于礦區北部巖體內及其接觸部位。

3 礦體地質特征

區內圈定地表礦體12條鐵、錫礦（化）體。其中以L1、L4號以主礦體，礦體厚約2m~6m，長約600余米，礦體已有前人在此開展鐵礦的過采礦工作，其余礦脈規模均較小，其寬在0.5m~1m左右，長50m~100m左右。現將主礦體特征描述如下：

（1）L1鐵、錫礦體：該礦體地表長約110m，呈近東西向分布，礦體寬1m~6m，平均寬約3m。TFe最高品位在53.66%，最低品位為12%，平均品位43%；Sn最高品位在1.01%，最低品位在0.077%，平均品位在0.087%。該礦體以鐵礦為主，并伴有低品伴的錫礦。

另外，在該礦體東側進行激電深顯示，在該在地表160m~250m之間存在一高極化率向南陡傾地質體，其極化率在2左右，L1號礦體異常呈橢圓狀、串珠狀分布。推測該異常所對應的地質體可能為含磁鐵礦矽卡巖。

（2）L4號錫、鐵多金屬礦體：L4號礦體為本區內主礦（化）體，該礦體長約360m，寬2m~6m不等，該礦（化）體主要產于灰綠色葡萄石化矽卡巖中，礦（化）體呈近東西向分布于礦區中部，該礦體西側呈樹叉狀分布，東側以呈透鏡狀尖滅。該礦體內錫最高達1.12%，單工程厚度在1m~11.5m，平均品位為0.308%；鐵最高品位為：55.3%，單工程厚度在1m~6m，平均品位為39.2%。此另，在該礦體內并伴有多種金屬礦產，其中伴生元素金最高為0.75克/噸，鎢最高為0.191%，銅為0.19%。通過此次磁測、激電顯示，在該礦（化）體磁異常呈中間寬緩東西向變窄的似透鏡狀分布，該磁異常南側為2000nT左右的正磁場同時北側伴有2500nT左右的負磁場，正負磁場變化梯度大南緩北陡，正負磁場范圍大小基本相對稱，礦體對應于正負異常梯級帶，地表發育有磁鐵礦（化）體近東西向分布與該磁異常有對應，結合地質資料綜合認為該異常為一板狀向南陡傾有一定延伸的含磁性礦（化）體所致，該異常負磁異常區位于巖體接觸帶對應有2.6%~3%的極化率異常并受F1斷層控制，地表伴有礦化蝕變。

4 結論

（1）區內礦體多分布于巖體外接觸帶中，地表以鐵、錫礦體為主，深部以錫、鎢礦體為主，根據礦體賦存位置、礦體組合、物化探異常分布特征等，本區內成礦類型為矽卡巖型礦床。

（2）在區內以鐵、錫、銅、鋅、鎢、鉬等元素相對富集。其中元素主要富集在灰綠色葡萄化矽卡巖中，元素異常主要沿該灰綠色葡萄石化矽卡巖走向分布，在該地層中具有尋找以鐵、錫為主的多金屬礦產。鉬元素異常主要分布于礦區北部巖體及其接觸帶上，在礦區西北部見有巖體與地層接觸帶上（內接觸帶）有星點狀分布的鉬礦化，在該巖體內有尋找斑巖體鉬礦的潛力。

（3）鋅元素主要分布于礦區南部地層當中，異常主要分布于灰綠色葡萄石化矽卡巖及東南部淺灰色長英角巖及灰褐色葡萄石化砂巖當中，在異常富集程度較高。在礦區相鄰不足2km處有一小型鋅礦床，礦區內地層與該礦床屬同一地層類型，因此，在本礦區內具有尋找矽卡巖型鋅礦產潛力。