新疆塔什库尔干县维来勒铁矿矿床地质特征及成因分析

王志亮 王海军 冯昌荣

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第二地质大队 喀什 844002）

西昆仑塔什库尔干地区由于受自然条件的限制，由于属高海拔山区，地形切割剧烈，人烟稀少，地面地质工作十分困难，地质工作研究程度相对较低。近年来随着国土资源大调查项目的开展，在塔什库尔干地区陆续发现了一系列规模较大的、以沉积变质型为主的矿铁矿床(点)，目前已成为新疆一个新的铁矿资源基地。通过1∶5万航磁勘查发现了一批具有找矿意义的航磁异常，通过对部分航磁异常进行初步地面查证，目前已在该区发现矿床（点）40多处，其中规模达中、大型以上的磁铁矿床9处（赞坎、叶里克、老并、莫喀尔、协尔波力、吉尔铁克沟、阿依里西、莫拉赫、喀来子），均分布于塔什库尔干陆块内，是西昆仑地区重要的找矿远景区之一。2012年新疆地矿局第二地质大队首次发现维来勒铁矿，通过2012～2013年开展的1∶5万航磁异常查证工作发现了3条较具规模的磁铁矿体，初步确定矿区磁铁矿床属沉积变质型，后期受岩浆作用影响，局部发生接触交代作用，使磁铁矿进一步变富，矿体矿物成份主要为磁铁矿，TFe品位一般在(23.17～48.50)×10-2之间。从目前发现的矿体和揭露控制情况来看，矿体与磁异常套合很好，矿区内铁矿体规模大，品位较富。经初步估算维来勒铁矿区Fe3号矿体铁矿石资源量1450万吨，经进一步评价，具有一定远景矿床规模，有望达到中-大型铁矿床规模，资源潜力和找矿远景非常大。笔者根据野外工作成果及资料收集对维来勒一带铁矿地质特征、找矿标志及矿床成因进行初步研究探讨，为在该区进一步地质工作提供参考。

1 区域成矿地质背景

维来勒铁矿矿床位于全国26个铁矿成矿区之一的西昆仑铁矿成矿带中的塔什库尔干铁矿勘查靶区，铁矿位于塔里木板块与冈底斯板块接合部位，以麻扎-康西瓦大断裂为界，以北属赛图拉岛弧区，以南属喀喇昆仑陆棚-陆坡岛弧区，矿区位于阿克赛钦中间地块带Fe、Au、Cu三级成矿带上。矿区内经历了多次构造运动，地层普遍受区域变质作用，构造复杂，岩浆活动频繁。区内已发现的矿产有Fe、Cu、Au、Sb、Pb、Zn、黄铁矿等金属矿产和锂辉石、绿柱石、铌钽铁矿等稀有金属矿产，而非金属矿产主要有白云母、水晶、玉石、自然硫、石膏等。

区域地层横跨两个地层小区，由南向北分别为明铁盖-乔戈里小区和麻扎小区，区域上出露地层主要为古元古界布伦阔勒群，是重要铁矿含矿层位（该矿区即位于该套地层之中），区内岩浆侵入活动较为强烈。未分下古生界和未分奥陶志留系的一套海相碎屑岩，属黑色岩系；志留泥盆系为碎屑岩及火山岩、灰岩；石炭系的一套碳酸盐岩夹海相碎屑岩及火山岩；下二叠统的一套海陆交互相的碎屑岩、板岩、红色粉砂岩及灰岩；三叠系砂岩、砾状砂岩夹砂质砾岩、页岩、泥灰岩、硅质灰岩、钙质页岩夹灰岩；侏罗系为陆相含煤碎屑岩。区域构造线总体呈北西-南东向，以麻扎-康西瓦大断裂为界，以北属赛图拉岛弧区，以南属喀喇昆仑陆棚陆坡-岛弧区。矿区位于维布隆南断裂与麻扎-康西瓦大断裂之间。区域上岩浆岩活动频繁，占据了相当大的空间，有多个岩体，矿区一带岩浆侵入活动出现过两个期次，分别为印支期和燕山期。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露的地层有：元古界布伦阔勒群马尔洋组（Pt1Bm1-2）及全新统的松堆积物等。

元古界布伦阔勒群马尔洋组第一岩性段灰色黑云石英片岩段（Pt1Bm1）：为矿区的主要含矿地层，岩性主要为灰黑色黑云母石英片岩、局部夹角闪片岩、绿泥石片岩及少量大理岩、石英脉、中基性小岩脉等。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号磁铁矿体分布于该套地层之中。片理产状：12°～47°∠29°～45°。

元古界布伦阔勒群马尔洋组第二岩性段灰色云石英片岩段（Pt1Bm2）：主要岩性为石英片岩夹少量斜长片麻岩、绿泥石片岩，局部还可见少角闪石英片岩。

矿区内地层总体呈单斜层状分布，走向北西—南东，倾向北东10°～20°。

2.2 岩浆岩

矿区内岩浆岩种类较单一，为燕山期侵入岩，岩性主要为二长花岗岩。花岗岩侵位占据了部分磁铁矿体层位，侵位处铁矿体熔融分散，在岩体内形成富铁矿团块，对磁铁矿层起主要破坏作用。在局部地段，花岗岩外接触带铁矿层产生夕卡岩化，使铁矿石中铁质重新分配，矿石品位变富。

2.3 构造

矿区内地层总体呈单斜层状分布，走向北西—南东，倾向北东10°～20°。

2.4 变质作用

矿区内主要有区域变质作用和接触变质作用，以区域变质作用为主。

区域变质岩分布广泛，除岩浆岩以外，所有基岩均为古元古界布伦阔勒群区域变质岩，岩石变质程度较深，变质矿物主要有夕线石、透辉石、阳起石、黑云母、白云母、透闪石、绿帘石、绿泥石等，其变质相属高绿片岩相-角闪岩相。

2.5 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变主要有夕卡岩化、碳酸盐化、绿泥石化、石膏化、次闪石化、褐铁矿化等。

2.6 找矿标志

⑴矿（化）体露头是最直接的找矿标志，矿（化）体从远处看为黄褐色至深灰色，近看呈灰黑色带蓝色。由于矿石（层）脆性大，不易形成较大的正地形地貌，加上矿石化学性质稳定，不易风化，而且搬运距离不会很大，在山坡或沟谷中发现转石后可就近追寻矿源。

⑵该区磁铁矿体均富有强磁性，找矿初期在地表用磁铁石对矿体及矿化体具不同程度的吸附作用，也是是寻找铁矿的直接标志。

⑶古元古界布伦阔勒群是赋矿地层，布伦阔勒群底部赋存有一套富铁岩石，铁矿体产于富铁岩石中，总体呈北西-南东方向带状展布。

⑷矿体在地表多有铁染现象，有强烈的黄褐色褐铁矿化现象，褐铁矿矿化或铁帽是原生磁铁矿在表生作用下的产物，因此是寻找铁矿的间接标志。

⑸矿床所处部位分布有两个1∶5万航磁异常点，矿体出露部位及走向与航磁异常完全吻合，同时地面高精度磁异常正磁异常北侧梯度带也常是磁铁矿的露头部位，可作为找矿的间接标志。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

矿体赋存于古元古界布伦阔勒群中，呈层状、似层状顺层产出，产状与围岩基本一致，总体呈北西-南东向展布。矿区目前已目前在矿区共发现了2条矿化蚀变带及3条磁铁矿体（编号为Fe1、Fe2、Fe3号）其中以Fe3号矿体规模最大。

⑴Fe1矿体：位于工区的中部偏南，沿斜长花岗岩脉与围岩的接触带产出，规模较小，矿体出露长近80m，最大视厚约3.8m，最小视厚约1.5m，矿体走向北西-南东向，倾向北东，倾角41°～56°之间。矿体由1条探槽控制，编号为TC17,控制矿体视厚3.10m，TFe品位（14.92.6～26.73）×10-2之间。磁铁矿体顶板为灰黑色黑云母角闪片麻岩，底板为灰白色斜长花岗岩。通过1∶2千地质草测、1∶1万磁法测量及槽探揭露工作成果情况来看，Fe3号矿体矿体在深部西侧延伸方向上品位变化较为稳定，厚度有增大的趋势。

⑵Fe2矿体：位于FT2蚀变带中，靠近工区的中部偏南，规模较小，矿体出露长近50m，最大视厚约1.8m，最小视厚约0.5m，矿体走向近南北向，倾向东，倾角60°～80°之间。矿体由1条探槽控制，编号为TC10，控制矿体视厚1.30m，TFe品位（16.50～26.32）×10-2之间。其顶底板岩性均为浅黄色石英片岩。

⑶Fe3矿体：出露于FT3蚀变带的南部，为区内发现的规模最大的铁矿体，矿体出露长近1162m，最大视厚近29.70m，最小视厚约3.30m，矿体平均视厚度为10.80m。根据地表工程及磁法测量成果来看，表明C-1磁异常是由倾斜的磁性板状体引起，磁性体的倾斜方向为南西向，在下降缓慢的一侧远处无负值，说明磁性体向下延深较大。该异常区磁铁矿体出露于地表，与地质上圈出的矿体一致。矿体往北尖灭，往南延伸出工区，矿体走向近南北向，北端走向略向北西，倾向西，倾角46°～50°之间。矿体地表分布形态总体可以分为三段，其中，北段矿体厚度最小，视厚1.59～6.80m，长度500～600m；中部为矿体最厚的部位，长度约60～100m，厚度10～30m之间，一般视厚19.70～22.30m最厚可达29.7m，矿石品位最富，TFe品位可达40.90×10-2以上；南部厚度3.30～10.09m之间，TFe品位最高可达48.50%以上。矿体顶、底板围岩为灰白-黄褐色褐铁矿化石英片岩，局部为灰白色中粒二长花岗岩、灰白色变粒岩及少量的黑云母角闪片岩。矿体与围岩接触界线平直，未见分叉现象，接触关系为整合接触关系。矿体由三条探槽控制，编号为TC6、TC7、TC8，控制矿体视厚3.30～22.30m，TFe品位（29.80～48.50）×10-2之间，TFe平均品位35.79×10-2；MFe品位（23.17～45.23）×10-2，MFe平均品位31.98×10-2。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石的物质成分

⑴矿石矿物成分：据岩矿鉴定结果认为矿区内矿石矿物成分较简单，主要由磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿组成。岩石表层的褐铁矿化现象由磁铁矿、黄铁矿受氧化等因素形成，脉石矿物主要为方解石、石英等。

⑵化学成分特征：矿石化学成分比较简单，含有益元素锰，含有害元素种类少且含量较低，矿石利用性能较好。

3.2.2 矿石的结构和构造

⑴矿石的结构：矿石主要结构为中、粗粒它形-半自形粒状结构，次为细粒结构、隐晶质结构。

⑵矿石的构造：矿石主要构造为致密块状构造、条带状构造、假波纹构造、晶洞构造、浸染状构造。

3.2.3 矿石类型

⑴矿区内铁矿物种类主要为原生磁铁矿及氧化后形成的褐铁矿二种类型。

⑵根据矿石全铁品位，本矿床矿石部分可评为炼铁用铁矿石，大多为需选矿石。

⑶根据矿石酸、碱性造碴组分的不同比值，本矿床矿石以碱性矿石为主，少数为自熔性矿石。

3.2.4 矿体围岩与夹石

⑴矿体围岩：矿体顶底板多为黑云母石英片岩、褐铁矿化大理岩、绿泥石英片岩、绢云母石英片岩。

⑵矿体夹石：以热液交代成因形成的矿体，由于交代不彻底可见片岩、大理岩残留及后期贯入的脉岩，但一般都不够夹石剔除厚度。

4 矿床成因探论

4.1 控矿因素

4.1.1 地层

从区域上看，该成矿带的几个铁矿床点中（叶东、何可兰儿等铁矿点），矿体无一例外的赋存于古元古界布伦阔勒群底部的含铁建造之中。矿体和地层一起发生了强烈的变质变形。从全球尺度考虑，古元古宇为全球性的铁事件，形成的大型铁矿很多。古元古界布伦阔勒群底部的铁矿可能与这一时期全球性的铁事件有关。

4.1.2 构造

矿区内古元古界布伦阔勒群为单斜层状构造，铁矿体受控于原始沉积层。由于古元古界布伦阔勒群的强烈变形，使得磁铁矿体和也同样产生强烈的变形，铁矿体和地层一起形成褶皱（铁矿石弱于围岩），矿体沿走向往往会产生局部的增厚、减薄或尖灭。

4.1.3 岩浆岩

矿区内，二长花岗岩体常常和磁铁矿体接触，而且在岩体附近的磁铁矿体往往厚度大，品位高，且以条带状至块状矿石为主；远离岩体的铁矿体则厚度变小，夹层变多，品位变低，且以浸染状和条带状矿石为主。二长花岗岩对磁铁矿体后期的进一步成矿起到了一定的改造和破坏作用。

4.1.4 变质作用

根据铁矿带内变质岩石中变质矿物组合分析，含矿岩石发生了较强的区域变质作用，达到高绿片岩相—角闪岩相。在高温高压下，含铁建造中的物质发生一系列物理化学变化，铁质聚集形成铁矿石。

综上所述，该磁铁矿床成因为火山沉积-变质型铁矿床。古元古界地层先形成了浅海海盆，到了中、晚生代以后，海进海退交替轮回，岩浆、火山活动频繁，伴随着超大岩石圈断裂活动的加剧，在区域上形成了一系列中-晚生代的岩体、岩墙，岩脉，此时，康西瓦南断裂带侵入了大量的岩浆岩，并进一步淬取地层中的铁质与其本身所携带的铁质在容矿构造上进行充填、交代和变质，从而使得进一步富集最后形成矿体。先形成的磁铁矿、黄铁矿，在地质演化历史过程中，最后在近地表氧化成赤铁矿、褐铁矿等。

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