新疆瓊河壩磁鐵礦火山活動、稀土微量元素特征與礦床成因分析

周基爽

（新疆能源（集團）石油天然氣有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830001）

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

（1）地層

礦區(qū)廣泛出露地層為中泥盆統(tǒng)北塔山組一段（D2bt1）火山巖、火山碎屑巖及少量第四系洪積物。地層沿北北西方向延展，傾向南西，傾角50°～70°。中泥盆統(tǒng)北塔山組一段在礦區(qū)出露巖性底部為輝石安山巖，中部安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)火山角礫巖，上部為安山質(zhì)凝灰?guī)r夾安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r。磁鐵礦體主要產(chǎn)于中部安山質(zhì)火山角礫巖及安山質(zhì)凝灰?guī)r接觸帶，在底部輝石安山巖中也有少量磁鐵礦體產(chǎn)出。

（2）構(gòu)造

礦區(qū)位于泥盆紀火山盆地中，受區(qū)域構(gòu)造作用影響，礦區(qū)構(gòu)造線整體呈北東東向展布。區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，褶皺不發(fā)育，區(qū)內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出；局部發(fā)育平推斷層，按其方向可分為北東向、北西向兩組，均為北西向斷層的次級斷層，對礦體均有不同程度的破壞。兩組斷層規(guī)模較小，其中北東向斷層規(guī)模稍大，延伸大于200米，為左行平推斷層，對礦體的破壞程度也較大；北西向斷層規(guī)模相對較小，延伸約50米，為右行平推斷層，對礦體破壞程度較小。

（3）侵入巖

在礦區(qū)北部有小面積晚石炭世混源序列石英二長閃長巖出露，呈脈狀、小巖株產(chǎn)出。該侵入巖與本區(qū)磁鐵礦的形成關(guān)系不明顯。

（4）圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖礦化蝕變特征明顯，以褐鐵礦化、葉綠泥石化、綠簾石化為主，陽起石化、絹云母化、碳酸鹽化蝕變次之。褐鐵礦化主要出現(xiàn)在磁鐵礦體中或其頂?shù)装鍘r石中，多呈顯微裂紋狀，少量以凝膠集合體形式存在；葉綠泥石化發(fā)育在磁鐵礦及近礦圍巖中，多與綠簾石相伴出現(xiàn)，呈破布片狀、斑點集合體狀存在；綠簾石化多發(fā)育在中基性巖火山巖中，呈隱晶-微粒集合體狀，以條痕-殘縷狀交代巖石。

2 地球物理與地球化學(xué)特征

根據(jù)本次1∶5萬高精度磁法面積測量，瓊河壩磁鐵礦處于西部中強磁場區(qū)C8 磁異常中心，在礦區(qū)顯示為南北向正異常，異常平面形態(tài)為扁橢圓形，以400nT 等值線算，長約2700 米，寬約1000 米，△T 值一般800-1200nT，△Tmax=2140nT。

根據(jù)1∶5萬巖屑地球化學(xué)測量成果，瓊河壩磁鐵礦位于HS-2綜合異常中，為全區(qū)多參數(shù)評序第2名的A1類異常。該異常元素組合為Au、Cu、Zn、Pb、As、Sb、Co、Ni、W、Sn、Mo、Bi，元素組合復(fù)雜，套合較好，濃集中心明顯。異常形態(tài)呈南北向腎狀展布，面積約3.51 平方千米。其中Cu 元素異常面積1.36 平方千米，最高值為440×10-6，具中、外二級濃度分帶；Au元素異常面積0.78 平方千米，最高值為50×10-9，具內(nèi)、中、外三級濃度分帶；Mn 元素異常面積2.04 平方千米，最高值為6751×10-6，具內(nèi)、中、外三級濃度分帶；W 元素異常面積1.78 平方千米，最高值為154×10-6，具內(nèi)、中、外三級濃度分帶；Mo 元素異常面積1.33 平方千米，最高值為48.38×10-6，具內(nèi)、中、外三級濃度分帶；Zn元素異常面積2.19平方千米，最高值為2948×10-6，具內(nèi)、中、外三級濃度分帶。

3 礦區(qū)火山活動及稀土微量元素特征

瓊河壩鐵礦區(qū)礦體產(chǎn)出于中泥盆統(tǒng)北塔山組一段（D2bt1）中，中泥盆世北塔山組的火山活動頻繁而劇烈，火山巖分布廣泛，火山巖類型齊全。根據(jù)火山巖巖相及巖石組合特征將北塔山組火山作用劃分出17個火山噴發(fā)韻律，早期呈噴溢時間長、爆發(fā)時間短的爆發(fā)-噴溢韻律，晚期爆發(fā)相出露厚度遠大于噴溢相。出露巖性為玄武巖、安山巖、英安巖、安山質(zhì)復(fù)屑凝灰?guī)r、玻屑凝灰?guī)r、含炭凝灰?guī)r、安山質(zhì)含炭沉凝灰?guī)r。巖石地球化學(xué)特征表明該組火山巖為拉斑玄武巖系列-鈣堿性系列，形成環(huán)境為陸緣島弧構(gòu)造環(huán)境。

稀土微量元素特征表明輕稀土富集，重稀土虧損，δEu（1.02-1.47）顯示Eu富集，弱Eu正異常；Rb/Sr＝0.02，Sr/Ba＝2.36，比值較低，顯示巖漿來源深、分異和演化程度較低。

4 礦體地質(zhì)

根據(jù)瓊河壩磁鐵礦產(chǎn)出層位：①安山質(zhì)火山角礫巖及安山質(zhì)凝灰?guī)r接觸帶；②輝石安山巖中。在安山質(zhì)火山角礫巖及安山質(zhì)凝灰?guī)r接觸帶的磁鐵礦體呈串珠排列，斷續(xù)出露約1300 米，其中共圈定7 個磁鐵礦體。礦體頂板為安山質(zhì)角礫巖，底板為安山質(zhì)凝灰?guī)r；礦體與頂板為突變接觸關(guān)系，與底板呈漸變過渡接觸關(guān)系，礦體含礦原巖為安山巖。礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體走向北西、近南北向，以北西為主。傾向南西，傾角34°-72°。礦體長22-168米，真厚度1.51-8.27 米，平均品位24.96-36.89%。其中Fe2礦體規(guī)模最大。

在輝石安山巖中礦體呈脈狀產(chǎn)出，共圈定4個磁鐵礦體。礦體頂?shù)装鍑鷰r均為輝石安山巖，與圍巖為突變接觸關(guān)系，礦體含礦原巖為安山巖。礦體走向由北北西向轉(zhuǎn)為北北東向，傾向南西，傾角（50°-77°）。礦體長56-224 米，真厚度0.77-1.51 米，平均品位（21.10-27.2%）。

5 礦床成因及找礦標志

（1）礦床成因

根據(jù)礦區(qū)礦體特征，其成因為海相火山巖型礦床。其依據(jù)有：礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出；頂?shù)装鍨榘采劫|(zhì)火山角礫巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、輝石安山巖，且與圍巖多為突變接觸關(guān)系；礦體含礦原巖為安山巖，磁鐵礦結(jié)晶程度較高，晶體粒度3—5毫米，大者可達15 毫米，說明形成磁鐵礦的含礦巖漿在深部結(jié)晶分異程度高，分異形成的含礦巖漿或礦漿隨火山活動噴溢至地表形成磁鐵礦。

（2）找礦標志

地層標志：瓊河壩鐵礦區(qū)礦體產(chǎn)出于中泥盆統(tǒng)北塔山組一段（D2bt1）中，北部寶山鐵礦也產(chǎn)于該地層中，該地層形成磁鐵礦潛力較大；巖性標志：瓊河壩磁體礦產(chǎn)出層位為安山質(zhì)火山角礫巖及安山質(zhì)凝灰?guī)r接觸帶、輝石安山巖中，是形成磁鐵礦的有利位置；構(gòu)造標志：在區(qū)域性大斷裂附近；蝕變標志：在鐵礦體的頂?shù)装鍑鷰r蝕變主要表現(xiàn)為硅化、綠泥石化、絹云母化及綠簾石化，圍巖蝕變是明顯的找礦標志。