新疆西天山地區(qū)鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析

■紀(jì)征寶

（新疆地礦局第七地質(zhì)大隊(duì)新疆烏蘇833000）

新疆西天山地區(qū)鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析

■紀(jì)征寶

（新疆地礦局第七地質(zhì)大隊(duì)新疆烏蘇833000）

新疆西天山多金屬成礦帶，鐵礦床地質(zhì)特征良好，開發(fā)潛力巨大，近年來相繼發(fā)現(xiàn)了查崗諾爾、備戰(zhàn)、智博及敦德多個(gè)鐵礦床。研究發(fā)現(xiàn)，西天山地區(qū)在晚古生代經(jīng)歷了顯著的側(cè)向和垂向增生，強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)形成了該地區(qū)大規(guī)模的火山巖組合，伴隨有大量鐵銅金的富集。本文認(rèn)為，西天山成礦帶內(nèi)火山巖型鐵成礦作用與與火山-侵入活動(dòng)有密切的成因聯(lián)系，形成時(shí)間接近或稍晚于火山活動(dòng)期，整個(gè)成礦過程伴隨著大量的熱液蝕變作用，富鐵流體(熔體)的形成機(jī)制以及所對(duì)應(yīng)的基性巖漿起源和演化過程，是今后研究的重點(diǎn)之一。

西天山地區(qū) 鐵礦床 地質(zhì)特征 礦床成因

1 成礦地質(zhì)背景

西天山位于新疆天山西段北部，位于奎屯南之北天山與庫(kù)車北之南天山所夾持的區(qū)域，處于中亞增生型造山帶的西南緣，傳統(tǒng)上被劃分為北天山、中天山和南天山。該區(qū)包括北帶依連哈比爾尕山、阿拉套山、別珍套山、汗吉尕山、科古琴山和博羅科洛山，中帶伊犁盆地及阿吾拉勒山和烏孫山，南帶那拉提山、哈爾克山、額爾賓山、黑英山和霍拉山。由于全區(qū)被北側(cè)的依連哈比爾尕山北坡構(gòu)造推覆斷裂帶和南側(cè)的黑英山-霍拉山推覆斷裂所限，總體上呈三角形并呈向北和向南逆掩推覆的扇狀展布的復(fù)合造山帶。

2 成礦地質(zhì)特征

西天山造山帶經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化過程，包括古、中元古代泛大陸的增生與裂解、新元古代超大陸的形成與裂解，并出露古元古代或中元古代變質(zhì)結(jié)晶基底。

2.1 地層

區(qū)域內(nèi)出露元古宇、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系和第四系等地層。

元古宇主要為下元古界溫泉群二云斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、二云母片巖、角閃巖、大理巖和石英巖等；寒武系為泥巖、灰?guī)r、粉砂巖、砂巖和磷塊巖等；奧陶系為淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖；志留系為泥巖、砂巖、粉砂巖、灰?guī)r、凝灰?guī)r和熔巖等；泥盆系為礫巖、砂巖、粉砂巖、灰?guī)r、凝灰?guī)r和熔巖等；石炭系大哈拉軍山組為中酸性火山碎屑巖、中基性熔巖和砂礫巖等；二疊系包括玄武巖、英安巖、流紋巖夾砂礫巖；侏羅系為陸相碎屑含煤建造。新生界為沖坡積礫石和砂土。

2.2 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育，從巖基、巖株到巖墻均有出露，呈近東西向帶狀分布，以中酸性巖體最為發(fā)育，侵入時(shí)代為加里東晚期和海西期。加里東晚期侵入巖以巖株?duì)罨◢弾r為主，分布在溫泉縣城南部，巖性為花崗閃長(zhǎng)巖和花崗巖。海西早期侵入巖以巖株?duì)罨◢弾r為主，巖性主要為花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖等，分布在依連哈比爾尕山和科古琴山；海西中期花崗巖多呈巖株和巖基狀產(chǎn)出，巖性為二長(zhǎng)花崗巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖和流紋斑巖等，主要分布于阿拉套山、博羅科洛山和阿希金礦東部。海西晚期花崗巖呈巖株和巖脈狀產(chǎn)出，巖性為閃長(zhǎng)玢巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英鈉長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖和流紋斑巖等，主要分布于阿吾拉勒山一帶。

2.3 巖漿巖

區(qū)域上火山活動(dòng)較頻繁，噴發(fā)時(shí)代主要為海西期，少量為加里東晚期，火山活動(dòng)呈近東西向帶狀分布。志留紀(jì)火山巖主要分布在博羅科洛晚古生代弧后盆地，巖性主要為中酸性火山碎屑巖和中基性熔巖；泥盆紀(jì)火山巖主要分布在阿拉套-科古琴晚古生代島弧帶的達(dá)巴特地區(qū)，巖性為中酸性火山碎屑巖和熔巖。中天山-伊犁地塊南、北緣廣泛發(fā)育石炭紀(jì)火山巖，其中以大哈拉軍山組、伊什基里克組分布最為廣泛。

3 鐵礦床類型

新疆西天山鐵礦床分布較為聚集，在伊犁-中天山板塊的阿吾拉勒山一帶呈線狀排列方式產(chǎn)出，可將西天山地區(qū)鐵礦床依據(jù)礦床的產(chǎn)出特征分為海相火山巖型鐵礦和矽卡巖型兩大類，其中前者再根據(jù)礦化類型，可繼續(xù)劃分為火山沉積型、火山巖漿-熱液型和類矽卡巖型。

西天山發(fā)育的大中型鐵礦床的類型主要為海相火山巖型，這些鐵礦賦存于石炭系碎屑巖-海相火山巖之中，不同程度的斷裂或裂隙在該地區(qū)廣泛的發(fā)育著，它們成為了成礦流體運(yùn)移的輸導(dǎo)系統(tǒng)以及鐵質(zhì)化合物沉淀的場(chǎng)所?；鹕綆r漿-熱液型鐵礦床包括有智博、松湖和霧嶺等鐵礦床，組成礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦和鉀長(zhǎng)石等，主要賦存于火山巖-碎屑巖系中，發(fā)育的圍巖蝕變特征有簾石化、硅化、鉀化、鈉化和碳酸鹽化等，氣孔狀、樹枝狀的磁鐵礦一般可以用來作為巖漿熔體參與成礦的佐證。備戰(zhàn)、敦德和查崗諾爾等鐵礦床為類矽卡巖型，含礦巖系與火山巖漿-熱液型鐵礦床相同為火山巖-碎屑巖系，區(qū)別在于礦區(qū)周圍出露大理巖和碳酸鹽巖地層，組成金屬礦物以磁鐵礦為主，有的礦區(qū)黃鐵礦和磁黃鐵礦含量相對(duì)較高，礦體周圍發(fā)育高溫的矽卡巖蝕變產(chǎn)物，如石榴子石和透輝石等，退化蝕變礦物有硫化物、石英、綠泥石、綠簾石和方解石等。

4 成礦過程及礦床成因分析

4.1 成礦過程

西天山成礦帶內(nèi)火山巖型鐵成礦作用與火山的噴發(fā)和侵入活動(dòng)有著密切的關(guān)系，在其成礦過程中伴隨著不同程度的火山熱液交代作用，受到成礦地質(zhì)條件的復(fù)雜多樣的影響，成礦帶內(nèi)各礦床也表現(xiàn)出不同的礦物組合與蝕變特征。在火山和斷裂發(fā)育良好的情況下，成礦流體便會(huì)交代碳酸鹽巖地層或富鈣火山凝灰?guī)r從而形成矽卡巖化蝕變。成礦作用早期階段主要以富鐵流體充填或交代圍巖形成塊狀和浸染狀礦物為主，晚期熱液發(fā)生交代作用并富集成礦，局部形成脈狀-網(wǎng)脈狀磁鐵礦，在整個(gè)成礦過程中還伴隨著大量的熱液蝕變作用的發(fā)生。在成礦帶不同的礦區(qū)其成礦地質(zhì)條件存在著差異，導(dǎo)致形成的礦床不盡相同，例如在火山口附近和遠(yuǎn)離火山口位置，分別形成了與火山-次火山熱液活動(dòng)有關(guān)的火山巖漿-熱液型鐵礦和火山-沉積型鐵礦。

4.2 礦床成因

初步的研究認(rèn)為鐵礦床的形成與火山-侵入活動(dòng)有密切的成因聯(lián)系，形成時(shí)間接近或稍晚于火山活動(dòng)期；成礦作用早期階段以富鐵流體(熔體)充填-交代圍巖形成塊狀、浸染狀礦石為主，晚期熱液交代富集成礦，局部形成脈狀-網(wǎng)脈狀磁鐵礦，整個(gè)成礦過程伴隨著大量的熱液蝕變作用；成礦鐵質(zhì)來源可能以島弧巖漿作用所攜帶的深部鐵質(zhì)為主，另外含有少量火山-次火山氣液交代圍巖所萃取的鐵質(zhì)；富鐵流體(熔體)可能是由俯沖過程中形成的基性巖漿分異形成，其具體的形成機(jī)制以及所對(duì)應(yīng)的基性巖漿起源和演化過程，是以后研究的重點(diǎn)之一。

5 結(jié)語(yǔ)

西天山地區(qū)不同礦區(qū)的成礦地質(zhì)條件不同，所形成的礦床也各具特點(diǎn)，在火山口附近形成與火山-次火山熱液活動(dòng)有關(guān)的火山巖漿-熱液型鐵礦(如查崗諾爾鐵礦和智博鐵礦)，在遠(yuǎn)離火山口位置則形成火山-沉積型鐵礦(如式可布臺(tái)和莫托薩拉鐵礦)。晚石炭世區(qū)域內(nèi)與西天山洋陸轉(zhuǎn)換有關(guān)的火山-侵入活動(dòng)，是形成該地區(qū)數(shù)個(gè)大型火山巖型鐵礦的重要因素。

[1]張作衡，洪為，等.新疆西天山晚古生代鐵礦床的地質(zhì)特征、礦化類型及形成環(huán)境[J].礦床地質(zhì)，2012，31（5）：941-964.

[2]田敬全，胡敬濤，等.西天山查崗諾爾-備戰(zhàn)一帶鐵礦成礦條件及找礦分析 [J].西部探礦工程.2009（08）.

X752[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-80-1