新疆青河縣哈旦孫鐵礦床地質特征及找礦標志

張永平

（新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第四地質大隊阿勒泰836500）

新疆青河縣哈旦孫鐵礦床地質特征及找礦標志

張永平

（新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第四地質大隊阿勒泰836500）

哈旦孫鐵礦床位于準噶爾地槽褶皺系與阿爾泰地槽褶皺系交匯處。礦床所處位置構造發(fā)育，巖漿活動強烈。礦體主要賦存于細粒石英閃長巖及細粒輝長巖中，除主礦種Fe外，礦石中含有較高的V、Ti、Pt、Pd、Ga、Sc等有益組分，礦床具有巖漿分結－貫入成因的特征，為阿勒泰地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的新礦床類型。礦區(qū)地層、巖漿巖、構造、礦化及地球化學、地球物理特征等對區(qū)域范圍內尋找類似礦床具有較好的借鑒作用，區(qū)域成礦背景條件等顯示該區(qū)域具有進一步尋找類似礦床的較好前景。

哈旦孫鐵礦床地質特征找礦標志

1 區(qū)域地質特征

礦區(qū)處于瑪因鄂博區(qū)域斷裂以南，準噶爾地槽褶皺系與阿爾泰地槽褶皺系交匯部位之準噶爾地槽褶皺系一側。成礦帶劃分屬于準噶爾成礦區(qū)喀拉通克－布爾根銅、鎳、金、鐵成礦帶。礦區(qū)中心地理坐標∶東經90°10′48″，北緯46°21′03″。區(qū)域出露地層主要有下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組（D1t）、中泥盆統(tǒng)北塔山組（D2b）、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）等。

區(qū)域構造以北西向為主，主要斷裂構造有礦區(qū)以西的卡依爾特－二臺斷裂和礦區(qū)北東的卡拉先格爾－接勒的卡拉他烏斷裂；褶皺構造為加普薩爾復背斜北東翼的次級褶皺－科克吐木蘇克復向斜。該褶皺構造南東部被哈旦孫巖體（又稱“三角巖體”）侵位，哈旦孫鐵礦床即處于該巖體中?！叭菐r體”屬早二疊世花崗巖類，分為4個侵入次∶第一侵入次主要為中細粒石英閃長巖、閃長巖（δp1aH），大多呈不規(guī)則狀巖株、巖瘤狀；第二侵入次主要為石英二長巖（ηοp1bH）、二長巖（ηp1bH），是該期侵入巖的主要巖性；第三侵入次為輝長巖（νp1cM），分布較為零散，呈脈狀、不規(guī)則巖株、巖瘤，一般規(guī)模較??；第四侵入次巖性主要為中細粒二長花崗巖（ηγp1dH）、鉀長花崗巖（ξγp1dH），大多呈脈狀分布，受斷裂構造控制明顯。該期巖漿活動與區(qū)域銅、金、鐵等礦產成因關系最為密切，在巖體內外接觸帶上分布有眾多的Au、Cu、Fe礦床、礦（化）點（圖1）。

2 礦區(qū)及礦床地質特征

礦區(qū)出露地層為中泥盆統(tǒng)北塔山組第二段，巖性以角巖化砂巖為主，夾有少量灰?guī)r薄層，整體走向近東西，傾向北，傾角70°～82°。

圖1 哈旦孫鐵礦床區(qū)域地質礦產圖

礦區(qū)范圍內地層呈單斜產出，未見褶皺變形。構造以斷裂為主，分為北東向、北北東向和北東東向3組斷裂，切錯了區(qū)內侵入巖，屬巖漿期后斷裂。

侵入巖約占礦區(qū)面積的四分之三，巖性包括石英二長巖、輝長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖等。石英二長巖，具中粗粒結構，呈規(guī)模較大的不規(guī)則巖株狀，是組成哈旦孫“三角巖體”的主要巖性，屬早二疊世第二侵入次產物。輝長巖，呈不規(guī)則長條狀，部分呈規(guī)模較小的瘤狀、脈狀穿插于地層中，規(guī)模較大者地表出露長約400 m，寬70～100 m，屬早二疊世第三侵入次產物，與區(qū)內鐵礦體關系密切。石英閃長巖，以形態(tài)不規(guī)則的巖瘤、巖株狀為主，部分呈脈狀穿插于地層中。閃長巖、二長花崗巖與花崗閃長巖出露較少，主要呈脈狀分布于地層中，部分穿插于輝長巖中。

3 礦床特征

3.1 礦體地質特征

根據(jù)地質草測及槽探工程揭露結果，共圈出2個礦體（圖2）。

圖2 哈旦孫鐵礦床地質簡圖

Ⅰ礦體：為主礦體，賦存于細粒石英閃長巖及細粒輝長巖中，并近于垂直穿切了兩種巖性分界線。礦體地表出露長98 m，寬20～30 m，中間凸出部位寬43 m，形態(tài)呈不規(guī)則凸鏡狀，總體走向約25°。工程控制結果顯示，Ⅰ礦體在地表較為寬大，深部礦體厚度急劇變窄，鉆孔中見礦視厚度不到2 m，見礦位置與地表礦體總體產狀推斷的底板延伸位置大致對應，反映礦體底板產狀較為穩(wěn)定，整體傾角在45°～ 60°之間。礦體平均品位：TFe 29.40%、MFe 22.32%、Cu 0.18%、V2O 0.24%、TiO23.58%、Pt 35.48×10－9、Pd 202×10－9，主元素與伴生組分含量呈較明顯的正相關關系。礦體中磁性鐵含量約占全鐵總量的76%。

Ⅱ礦體：賦存于輝長巖中，礦體地表形態(tài)似鐮刀狀，整體呈北東向展布，彎轉部位于北東端，傾向北西，傾角26°～72°，產狀變化較大。礦體地表出露長度25 m左右，控制礦體總寬度為3.9 m，礦體中TFe品位20.41%～29.54%，平均品位27.35%，MFe平均品位19.49%，MFe/ TFe71%左右；伴生元素平均品位Cu 0.18%、V2O50.21%、TiO23.81%、Pt20.99×10－9、Pd218×10－9。

3.2 礦石質量特征

3.2.1 礦石物質成分及自然類型

光片樣和電子探針鑒定結果表明，礦石礦物主要為磁鐵礦和鈦鐵礦，二者呈格架狀、板片狀緊密連生，粒徑一般在0.01～0.5 mm之間；次為鈦磁鐵礦、孔雀石，少量黃銅礦、金紅石；脈石礦物以角閃石、斜長石、黑云母為主，少量鉀長石、綠簾石、綠泥石。

礦石物質組成較為復雜，所含金屬礦物以鐵為主，其次為鈦、釩，與攀枝花釩鈦磁鐵礦比較，V2O5含量大致相當，TiO2含量略偏低。

礦石自然類型為浸染狀釩鈦磁鐵礦石。

3.2.2 礦石結構構造特征

（1）礦石結構：礦石結構比較簡單。依礦物結晶程度和形態(tài)劃分，以它形－半自形粒狀結構為主，自形粒狀結構較少；依結晶大小劃分，礦石礦物粒徑多在0.01～0.5 mm，為微－細粒結構；按礦物間相互關系劃分，以共結結構為主，次為充填結構。共結結構中磁鐵礦和鈦鐵礦呈格架狀、板片狀緊密連生；充填結構中鈦鐵礦呈葉脈狀充填在磁鐵礦礦物顆粒之間。

（2）礦石構造：以中等浸染狀為主，次為細脈浸染狀。

浸染狀構造：磁鐵礦與鈦鐵礦呈它形－半自形粒狀較均勻地分布于中粗粒輝長巖中，總含量一般在35×10－2～50×10－2之間。

細脈浸染狀構造：零星可見，礦石礦物富集成大致平行的脈狀充填于輝長巖中，同時伴有浸染狀礦化，脈寬一般5～10 cm。

3.3 礦體圍巖特征

礦體圍巖主要為細粒輝長巖，次為細粒石英閃長巖。Ⅰ礦體賦存于細粒石英閃長巖中及細粒輝長巖中，并切穿了兩種巖性的分界線；Ⅱ礦體完全賦存在細粒輝長巖中。輝長巖巖石化學樣分析結果，CA＝46.61＜56，σ＝4.41＞3.3，Na2O含量為2.57%，K2O含量為1.42%，Na2O＞K2O，堿度率特征屬與鐵（銅）礦床有關的鈉質類型；巖石中m/f＝0.35＜0.5，顯示與釩鈦磁鐵礦床有關。光譜分析輝長巖Cu平均含量290.6×10－6，大于基性巖中元素平均含量（維氏）；Ni平均含量73×10－6，Cr平均含量177×10－6，低于維氏基性巖中元素平均含量。輝長巖具Cu的高背景，Ni、Cr低背景特征，與礦體化學分析結果完全一致。

圍巖與礦體界線清楚，易于分辨，圍巖蝕變不明顯，一般只見有輕微的綠簾石化、綠泥石化。反映礦體可能沿早期形成的斷裂構造侵位，礦體與圍巖接觸部位未見圍巖包體，反映控礦斷裂性質可能為韌性剪切斷裂。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因分析

礦體主要賦存于早二疊世第三侵入次輝長巖中，礦石礦物成分與輝長巖中造巖礦物成分基本相同，僅礦物粒度較粗，有用礦物組分相對富集，說明礦體與輝長巖成因關系密切。輝長巖巖石化學特征也顯示與釩鈦磁鐵礦床有關。礦體呈不規(guī)則透鏡狀、似脈狀出現(xiàn)，展布方向與輝長巖和石英閃長巖走向近于垂直，并穿透了二者分界線，說明礦體形成時間晚于圍巖。結合圍巖巖石區(qū)域地質背景分析，礦床可能形成于早二疊世巖漿活動晚期，在礦化劑的影響下，金屬礦物（磁鐵礦、鈦鐵礦等）充填于硅酸鹽礦物之間或膠結硅酸鹽礦物，形成含礦熔漿，含礦熔漿在巖漿內部擠壓作用以及區(qū)域構造應力作用下，順構造薄弱部位貫入后冷凝形成了本礦床，屬晚期巖漿分結－貫入成因。

4.2 找礦標志

巖漿巖標志∶早二疊世第三侵入次形成的輝長巖是成礦母巖和主要的賦礦圍巖，是最為直接的找礦標志。巖石化學特征CA＜56，σ＞3.3，Na2O＞K2O，m/f＜0.5。

構造標志∶礦體屬巖漿分結－貫入成因，根據(jù)其地表產狀判斷，北東東向斷裂構造是主要的控礦構造。

地層標志∶礦床靠近中泥盆統(tǒng)北塔山組第二段與早二疊世巖漿巖的接觸部位，礦區(qū)外圍見有少量規(guī)模較小的似脈狀礦體穿插于地層中。因此，侵入巖與北塔山組第二段地層接觸帶附近也是較為有利的成礦部位。

礦化標志∶礦體中伴生有銅礦化，而銅的硫化物在地表容易氧化、遷移、擴散，因此中基性巖體附近出現(xiàn)的孔雀石礦化往往可以指示該區(qū)有釩鈦磁鐵礦化存在的可能，是最明顯的找礦標志。

地球物理標志∶礦區(qū)位于1∶10萬航磁異常區(qū)內，通過地面磁測能夠準確定位礦體位置。

地球化學標志：1∶20萬水系沉積物測量在礦區(qū)附近有一定規(guī)模的V、Ti異常反映。

5 找礦前景分析

礦區(qū)區(qū)域構造背景屬喀拉通克晚古生代島弧環(huán)境，區(qū)域發(fā)育切穿巖石圈深達地幔的深大斷裂，并具有明顯的多期次活動特征，大地構造條件有利于幔源巖漿上侵形成巖漿礦床。哈旦孫“三角巖體”中輝長巖巖石化學特征顯示有利于釩鈦磁鐵礦床的形成。區(qū)域分布有AM49、QM93兩個規(guī)模較大、強度較高的航磁異常，哈旦孫鐵礦分布于AM49異常北西段，反映該異常與鐵礦體有關。礦區(qū)外圍異常區(qū)內還分布有3個與礦區(qū)內含礦巖體規(guī)模大致相當?shù)妮x長巖體，其中普遍見有星點狀的磁鐵礦化，揀塊樣分析結果TFe含量在12%～16%之間，高于同類巖石平均含量，具有一定的成礦遠景。QM－93異常位于哈旦孫鐵礦床以西約6 km處，異常強度高并與1∶20萬水系沉積物V、Ti、Cu化探異常相對應，據(jù)物化探綜合信息分析，在QM－93異常區(qū)內不排除深部有規(guī)模較大的隱伏基性－超基性巖體或礦體存在的可能。

哈旦孫鐵礦床目前鉆探工程尚未穿透含礦母巖－輝長巖體，表明巖體向深部仍有一定延伸，同時鉆孔內亦發(fā)現(xiàn)有隱伏礦體存在，反映其深部具有一定的找礦潛力。

致謝：本文主要依據(jù)新疆地礦局第四地質大隊2006年編寫的《新疆青河縣哈旦孫鐵礦預查地質報告》整理而成，在此謹向報告編者賀永康、何斌、吳建新、高永強等人致以忱摯的謝意！

收稿：2014-03-18