新疆尼勒克縣喬爾瑪鐵礦床地質(zhì)特征及成因初探

韓繼全，許新芳，趙洋

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，烏魯木齊830013）

新疆尼勒克縣喬爾瑪鐵礦床地質(zhì)特征及成因初探

韓繼全，許新芳，趙洋

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，烏魯木齊830013）

喬爾瑪鐵礦床位于伊犁地塊東北緣，產(chǎn)于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組火山巖中，成礦母巖為中酸性凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r和安山質(zhì)火山角礫巖。通過(guò)區(qū)域地質(zhì)特征、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征及同一成礦帶內(nèi)相鄰鐵礦床地質(zhì)特征的對(duì)比研究，認(rèn)為喬爾瑪鐵礦床成因類(lèi)型為火山熱液型鐵礦床，找礦前景較好。

喬爾瑪；地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志；礦床成因

西天山地區(qū)具有豐富的金、鐵、銅、鉛、鋅及重晶石、高嶺土等多種金屬和非金屬礦產(chǎn)，在已發(fā)現(xiàn)的各類(lèi)礦種中，以鐵礦最為重要，包括預(yù)須開(kāi)普臺(tái)、式可布臺(tái)、查崗諾爾、智博、敦德、備戰(zhàn)和松湖鐵礦等大中型礦床，這些鐵礦床大多位于阿吾拉勒鐵礦帶，構(gòu)成了西天山乃至全疆最重要的鐵礦帶［1-2］，相關(guān)學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入研究并取得了重要成果［1-15］。喬爾瑪鐵礦床是2010年由新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)發(fā)現(xiàn)，至今仍處于普查階段。因受地形、氣候、環(huán)境等方面影響，目前研究程度較低。因此，本文在完成“新疆西天山那拉提山東段金鐵多金屬礦調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目”的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人資料與相鄰地區(qū)同一成礦帶內(nèi)礦床形成的地質(zhì)背景及地質(zhì)特征，初步探討喬爾瑪鐵礦床的成礦物質(zhì)來(lái)源及礦床成因類(lèi)型，建立找礦標(biāo)志，為該地區(qū)此類(lèi)礦床勘查工作指出方向。

1　區(qū)域地質(zhì)特征

喬爾瑪鐵礦位于伊犁地塊東北緣，大地構(gòu)造位置處于阿吾拉勒晚古生代裂谷系（圖1），屬阿吾拉勒鐵、金、銅、鉛、鋅成礦帶，鐵礦成礦期有兩期，即晚石炭世早期（巴什基爾期）和早石炭世晚期（謝爾普霍夫期）［3］。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和侏羅系，其中以石炭系、志留系分布最廣，帶內(nèi)出露主要地層為石炭系，海西中晚期中酸性巖漿巖發(fā)育，斷裂構(gòu)造發(fā)育，礦產(chǎn)以鐵、銅、金為主，鐵礦類(lèi)型主要為火山巖型和矽卡巖型。研究表明，各地質(zhì)時(shí)期的裂谷是形成大型和超大型金屬礦床極為重要大地構(gòu)造單元和環(huán)境［4］。區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)強(qiáng)烈，火山機(jī)構(gòu)很多，尤其是石炭紀(jì)火山巖和華力西晚期中酸性巖體非常發(fā)育。斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有NW向區(qū)域性大斷裂，少量NE和近EW向次級(jí)斷裂。區(qū)內(nèi)出露的二疊紀(jì)侵入巖，主要由石英閃長(zhǎng)巖、花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖等組成。巖體總體呈帶狀、長(zhǎng)條狀、巖株?duì)町a(chǎn)出，主要侵入于二疊系、石炭系。在二長(zhǎng)花崗巖體外接觸帶多形成磁鐵礦化、綠泥石化、黃鐵礦化、硅化蝕變。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)地層由下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組和第四系組成（圖2）。其中下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組為主要賦礦圍巖，巖石類(lèi)型為英安質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r、中酸性火山塵凝灰?guī)r、安山巖、火山角礫巖、流紋巖等，該套地層總體呈單斜產(chǎn)出，走向?yàn)?00～110°，傾角為60～70°，巖石強(qiáng)褐鐵礦化、磁鐵礦化和少量孔雀石化，局部巖石新鮮面可見(jiàn)黃鐵礦顆粒，呈星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀；下石炭統(tǒng)阿克沙克組，巖石組合為凝灰質(zhì)砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖等，走向?yàn)?00～115°，傾角為55～70°，與下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組呈斷層接觸關(guān)系。

2.2侵入巖

圖1　新疆尼勒克縣喬爾瑪一帶區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Simplified geological map of Qiaoerma area in Nileke，Xinjiang province1.下-中侏羅統(tǒng)水西溝群；2.中二疊統(tǒng)曉山薩依組；3.下-上石炭統(tǒng)艾肯達(dá)坂組；4.下石炭統(tǒng)阿克沙克組；5.下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組；6.中泥盆統(tǒng)阿克塔什組；7.上志留統(tǒng)博羅霍洛山組；8.中志留統(tǒng)基夫克組；9.下志留統(tǒng)尼勒克河組；10.二疊紀(jì)鉀長(zhǎng)花崗巖；11.二疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖；12.二疊紀(jì)花崗巖；13.二疊紀(jì)石英閃長(zhǎng)巖；14.斷層；15.推測(cè)斷層；16.地質(zhì)界線；17.不整合界線；18.礦區(qū)位置

圖2　新疆尼勒克縣喬爾瑪鐵礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Simplified geological map of the Qiaoerma iron deposit，Nileke，Xinjiang province1.第四系；2.下石炭統(tǒng)阿克沙克組；3.下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組；4.二疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖；5.二疊紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖；6.地質(zhì)界線；7.斷層；8.推測(cè)斷層；9.產(chǎn)狀；10.地表鐵礦露頭；11.礦體及編號(hào)

礦區(qū)內(nèi)侵入巖以灰白色花崗閃長(zhǎng)巖和肉紅色二長(zhǎng)花崗巖為主，主要分布在礦區(qū)西北部，呈脈狀、巖枝狀產(chǎn)出，與下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組呈侵入接觸關(guān)系。

2.3構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造整體較為簡(jiǎn)單，主要見(jiàn)有兩條次級(jí)斷裂（F1、F2），性質(zhì)均不明。其中F1為礦區(qū)主要斷裂，呈北西-南東向延伸；F2為一條規(guī)模較小的次級(jí)斷裂，走向約90°。野外地質(zhì)路線填圖發(fā)現(xiàn)斷層通過(guò)處兩側(cè)的巖石較破碎，片理化較發(fā)育，局部地段巖石破碎程度較為強(qiáng)烈，形成破碎帶。斷層活動(dòng)對(duì)礦體整體形態(tài)分布未見(jiàn)影響。

2.4地球物理特征

從鐵礦磁異常圖（圖3）可以看出，整體上礦區(qū)磁性特征為低背景值，中酸性火山巖及其碎屑巖磁測(cè)值一般在0～200 nT，礦區(qū)內(nèi)磁測(cè)值較高的區(qū)域主要在鐵礦脈露頭較集中的區(qū)域，形成一個(gè)200～2 000 nT的正值異常。C1號(hào)異常區(qū)位于礦區(qū)中東部，整體形態(tài)為一個(gè)不等軸的似橢球狀，異常長(zhǎng)約800 m，異常正負(fù)伴生，西側(cè)為負(fù)異常，最大值-605.36 nT，東側(cè)為正異常，最大值為1 929.44 nT。通過(guò)與圖2對(duì)比，該異常主要位于地表鐵礦脈較為集中的位置，異常與鐵礦露頭吻合較好。

2.5礦體特征

在完成“新疆西天山那拉提山東段金鐵多金屬礦調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目”過(guò)程中，對(duì)該區(qū)陸續(xù)開(kāi)展了1/1萬(wàn)地質(zhì)草測(cè)、1/2千地質(zhì)草測(cè)、1/1萬(wàn)磁測(cè)剖面和地表探槽揭露等一系列基礎(chǔ)地質(zhì)工作，最后在地表共圈定五條鐵礦（化）體（圖2），其特征見(jiàn)表1。

圖3　新疆尼勒克縣喬爾瑪鐵礦磁異常平面等值線圖Fig.3 The magnetici soanomaly colltours map of the Qiaoerma iron deposit，Nileke，Xinjiang province 1.正磁等值線；2.負(fù)磁等值線；3.磁異常編號(hào)；4.礦體及編號(hào)

表1　新疆尼勒克縣喬爾瑪鐵礦體特征Tab.1 Characteristics of the Qiaoerma iron deposit in Nileke，Xinjiang

Fe1磁鐵礦（化）體：寬1 m，長(zhǎng)100 m，走向110°，礦體寬度沿走向較穩(wěn)定，向西為陡崖區(qū)，無(wú)法進(jìn)行追索，向東與Fe2號(hào)鐵礦體相連。礦石呈灰黑色、致密塊狀、比重大、強(qiáng)磁性。圍巖為英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、火山塵凝灰?guī)r，弱磁性，與鐵礦（化）體界線清晰。

Fe2磁鐵礦體：寬1～5.7 m，礦體西部與中部較寬，東部較窄，長(zhǎng)約650 m。礦體走向100°，向西延伸均被第四系覆蓋，向東延伸至陡崖，隨處見(jiàn)磁鐵礦轉(zhuǎn)石。賦礦巖石為含磁鐵礦英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，巖石中見(jiàn)團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀磁鐵礦；圍巖為火山塵凝灰?guī)r、火山角礫巖，與鐵礦體界線清晰。

Fe3磁鐵礦體：寬0.8～3.1 m，長(zhǎng)約450 m，為鐵、鉬多金屬礦體，走向近東西，礦體東西兩側(cè)延伸均被第四系覆蓋，在礦體東南端仍可見(jiàn)磁鐵礦轉(zhuǎn)石。其圍巖為安山巖、安山質(zhì)含角礫巖屑凝灰?guī)r，弱磁性，與鐵礦體界線清晰。

2013年新疆地勘基金項(xiàng)目在該區(qū)進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證工作，主要對(duì)Fe3、Fe2號(hào)磁鐵礦脈進(jìn)行施工的ZK0001號(hào)鉆孔，孔深490.10 m。從鉆孔巖芯來(lái)看，磁鐵礦呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀發(fā)育，總體上細(xì)脈與巖芯軸夾角30～50°，寬5～20 cm，巖石褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化較強(qiáng)。經(jīng)化學(xué)樣分析可知礦石品位TFe 20.55%～25.15%、MFe 11.5%～17.8%、Mo 0.013%～0.106%、Cu最高0.42%、Pb0.13%。鉆孔內(nèi)礦化分為兩段：孔深0～200 m為褐鐵礦化帶，呈薄膜狀、團(tuán)塊狀，多沿裂隙發(fā)育，局部見(jiàn)星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀黃鐵礦；200～490.10 m為綠泥石、綠簾石礦化帶。在30 m處見(jiàn)一處盲礦體Fem1礦脈，寬0.9 m，TFe 20.55%、Mfe 11.5%、Mo 0.013%，圍巖為含磁鐵礦英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，具弱磁性。

Fe4磁鐵礦（化）體：寬1.5 m，長(zhǎng)約60 m，走向近東西，礦體向西延伸至陡崖處難以追蹤，向東延伸被第四系覆蓋。其圍巖為安山質(zhì)含角礫凝灰?guī)r，無(wú)磁性，與鐵礦（化）體界線清晰。

Fe5磁鐵礦體：礦體寬1.7～1.9 m，長(zhǎng)約16～25 m，走向近東西，礦體東西兩端均被第四系覆蓋。鐵礦體圍巖為安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r，呈弱磁性，與鐵礦體界線清晰。

另外，通過(guò)野外工作發(fā)現(xiàn)喬爾瑪鐵礦床含礦巖石中普遍有強(qiáng)烈的褐鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化及綠簾石化等，多沿構(gòu)造裂隙面呈塊狀、薄膜狀不均勻分布，且礦化強(qiáng)度與構(gòu)造作用的強(qiáng)弱有很大關(guān)系，構(gòu)造作用越強(qiáng)烈其礦化越發(fā)育；地表露頭顯示礦脈與圍巖界線清晰，礦脈順層或穿越不同巖層，均沿裂隙分布，呈團(tuán)塊狀、脈狀及顆粒狀分布，整體上組成大小不同的脈狀、似層狀展布；該礦床TFe品位最高為46.4%，MFe品位最高為38.75%，初步估算334鐵礦石量172.94萬(wàn)噸。此外，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析可知（表2），該礦床富鐵外，同時(shí)伴生有Cu、Pb、Zn、Mo等元素，說(shuō)明找礦前景較好。

2.6礦石質(zhì)量與類(lèi)型

礦石中金屬氧化物主要為磁鐵礦，次為磁赤鐵礦，赤鐵礦、鏡鐵礦少見(jiàn)；金屬硫化物主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦，偶見(jiàn)黃銅礦、銅藍(lán)。脈石礦物有綠簾石、綠泥石、方解石、石英、電氣石。礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)（圖4）。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、似層狀構(gòu)造及少量浸染狀構(gòu)造。礦石自然類(lèi)型為磁鐵礦石；礦石工業(yè)類(lèi)型有磁鐵富礦、磁鐵貧礦。

2.7圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有褐鐵礦化、孔雀石化、磁鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化等。地表圍巖主要以褐鐵礦化、磁赤鐵礦化、孔雀石化為主，向深部則變成綠簾石化、綠泥石化強(qiáng)烈為特征。

3　礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1礦床成因

表2　新疆尼勒克縣喬爾瑪鐵礦床礦石元素分析結(jié)果表Tab.2 The mineral element analysis table of Qiaoerma iron deposit，Nileke，Xinjiang

（1）通過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)（表3），新疆西天山阿吾拉勒鐵銅成礦帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一系列大型鐵礦床，包括本文研究的喬爾瑪鐵礦床在內(nèi)，具有很多相似之處［5-11］。首先，大地構(gòu)造位置及成礦環(huán)境一致，均產(chǎn)于阿吾拉勒石炭紀(jì)裂谷海相火山巖帶，賦礦地層為石炭紀(jì)大哈拉軍山組，巖性多為火山碎屑巖；其次，在礦體形態(tài)、礦石構(gòu)造、礦物組合、圍巖蝕變及成礦元素等方面均有相似之處，除查崗諾爾和備戰(zhàn)鐵礦因有變質(zhì)礦物的參與而礦床成因較復(fù)雜外，其余鐵礦成因也較類(lèi)似，均屬火山巖型礦床［12-15］。

圖4　新疆尼勒克縣喬爾瑪磁鐵礦典型礦石鏡下特征Fig.4 Microscopic features of typical ores of the Qiaoerma iron deposit，Nileke，Xinjiang provincea.電氣石呈他形柱粒狀，具黃褐-深綠多色性；石英呈粒狀；磁鐵礦呈他形粒狀，強(qiáng)磁性，反射光下呈鋼灰色；b.磁鐵礦呈他形粒狀-致密塊狀，強(qiáng)磁性，反射光下呈鋼灰色；石英呈粒狀、板狀，分布不太均勻；c.磁鐵礦呈致密塊狀，強(qiáng)磁性；Mt.磁鐵礦；Q.石英；Tou.電氣石

表3　阿吾拉勒鐵銅成礦帶主要鐵礦床特征對(duì)比表Tab.3 Comparison on the main iron deposits among the Awulale iron and copper ore forming belt

（2）Fe2磁鐵礦脈鐵礦石呈鐵黑色、致密、比重大、強(qiáng)磁性，礦石類(lèi)型與Fe1、Fe3、Fe5磁鐵礦脈一致，該類(lèi)型鐵礦脈全鐵品位為36.6%～66.9%，以50%～66%為主，其圍巖以安山巖、安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r、火山塵凝灰?guī)r為主，礦脈與圍巖界線分明，礦脈在其走向上穿過(guò)不同地層及南北向斷層F2，主要受斷層F1控制，為火山熱液型鐵礦脈。

因此，結(jié)合該礦床的地質(zhì)特征，筆者推測(cè)喬爾瑪鐵礦床應(yīng)屬火山熱液型鐵礦床。

3.2找礦標(biāo)志

地層標(biāo)志：磁鐵礦體產(chǎn)于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組火山碎屑巖中，具有確切的層位，該套火山巖地層構(gòu)成喬爾瑪鐵礦地層標(biāo)志。

物探標(biāo)志：礦體分布區(qū)即大型磁異常分布區(qū)，二者吻合度良好，顯示高強(qiáng)度磁異常是找鐵礦的良好標(biāo)志。

圍巖蝕變標(biāo)志：黃鐵礦化、褐鐵礦化帶，綠泥石化等是找礦的明顯標(biāo)志。

地表特殊地質(zhì)現(xiàn)象標(biāo)志：地表鐵礦露頭、轉(zhuǎn)石等均屬于直接找礦標(biāo)志。

4　結(jié)論

（1）喬爾瑪鐵礦區(qū)內(nèi)共圈定了5條礦（化）體，總體品位較好，礦體多呈脈狀、似層狀產(chǎn)出，走向上延伸較穩(wěn)定，長(zhǎng)16～650 m，產(chǎn)狀變化不大，傾向較為多變。圍巖多為石炭紀(jì)大哈拉軍山組第三巖性段火山碎屑巖，蝕變有褐鐵礦化、孔雀石化、磁鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化等。

（2）喬爾瑪鐵礦床礦石礦物主要有磁鐵礦、磁赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、銅藍(lán)等。脈石礦物主要有綠簾石、綠泥石，礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、似層狀構(gòu)造及少量浸染狀構(gòu)造。

（3）喬爾瑪鐵礦床產(chǎn)于石炭紀(jì)大哈拉軍山組地層中，賦礦母巖為中酸性凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r和安山質(zhì)火山角礫巖。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，巖漿巖較發(fā)育。本文在區(qū)域地質(zhì)特征、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征等綜合研究基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)同一成礦帶內(nèi)相鄰鐵礦床地質(zhì)特征進(jìn)行對(duì)比分析研究，認(rèn)為喬爾瑪鐵礦床應(yīng)屬火山熱液型鐵礦床，找礦前景較好。

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Geological Characteristics of the Qiaoerma iron deposit in Nileke，Xinjiang province

HAN Ji-quan，XU Xin-fang，ZHAO Yang
（No.1 Regional Geological Survey Team，Xinjiang Bureau of Geology and Mineral ExplorationAnd Development，Urumqi 830013，China）

The Qiaoerma ore deposits lies in the northeastern margin of the Yili Block，produced in Lower Carboniferous Dahalajunshan formation volcanic rocks.Mineralization rock is acidic tuff welded tuff，andesitic lithic tuff and andesitic volcanic breccia.Through regional geology，deposit geological characteristics，comparative study of the adjacent iron ore deposit geological characteristics and features within the same metallogenic belt，it is suggested that Qiaoerma iron ore genesis type belongs to volcanic hydrothermal iron deposit with a great prospect.

Qiaoerma iron deposit；geological characteristic；prospecting indication；deposit origin

P618.31

A

1672-4135（2016）03-0204-06

2016-03-15

新疆西天山那拉提山東段金鐵多金屬礦調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目（1212011220605）

韓繼全（1988-），男，工程師，2009年畢業(yè)于長(zhǎng)春工程學(xué)院資源勘查專業(yè)，從事區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，Email：hanjiquan5201314@163.com。