新疆西天山地区铁矿床特征及成因研究

杜金花　佘新玉

[摘要]新疆西天山成礦带是我国重要的铁铜金成矿带之一，也是中亚成矿域的重要组成部分。目前，西天山铁矿勘查工作取得了重大进展，查岗诺尔、备战、智博及敦德等数个铁矿床相继被勘查或发现，这些铁矿床大体上是赋存于火山碎屑岩或安山质熔岩中，其中多数在规模上已经达到了大中型且品位相对较高，初步累计得出的探获铁矿石资源量约为十二亿吨，成为了重要的大型铁矿开发基地。本文主要对西天山地区铁矿矿床进行了相关研究分析。

[关键词]新疆西天山 铁矿 特征 成因

[中图分类号] TF521 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-20-1

1成矿带地质背景

西天山位于新疆天山西段北部，处于中亚增生型造山带的西南缘，外形上呈三角形，呈向北和向南逆掩推覆扇状展布。该区域内地质历史时期火山活动较为频繁，喷发时代主要为海西期以及局部为加里东晚期，总体上火山呈近东西向带状分布。西天山成矿带蕴藏着丰富的矿产资源，具有鲜明的特征，包括地质条件多样、矿种较齐全、成矿时代多以及成矿带分布广等。其自西北向东南，大体可以分为3个次级的成矿带，分别为别珍套-汗吉尕铜多金属成矿带、博罗科洛铜金成矿带和阿吾拉勒铁铜成矿带，区域内铁矿床的分布如图1所示。

2成矿类型及特征分析

2.1铁矿床类型

新疆西天山铁矿床分布较为聚集，在伊犁-中天山板块的阿吾拉勒山一带呈线状排列方式产出，可将西天山地区铁矿床依据矿床的产出特征分为海相火山岩型铁矿和矽卡岩型两大类，其中前者再根据矿化类型，可继续划分为火山沉积型、火山岩浆-热液型和类矽卡岩型。

西天山发育的大中型铁矿床的类型主要为海相火山岩型，这些铁矿赋存于石炭系碎屑岩-海相火山岩之中，不同程度的断裂或裂隙在该地区广泛的发育着，它们成为了成矿流体运移的输导系统以及铁质化合物沉淀的场所。火山岩浆-热液型铁矿床包括有智博、松湖和雾岭等铁矿床，组成矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和钾长石等，主要赋存于火山岩-碎屑岩系中，发育的围岩蚀变特征有帘石化、硅化、钾化、钠化和碳酸盐化等，气孔状、树枝状的磁铁矿一般可以用来作为岩浆熔体参与成矿的佐证。备战、敦德和查岗诺尔等铁矿床为类矽卡岩型，含矿岩系与火山岩浆-热液型铁矿床相同为火山岩-碎屑岩系，区别在于矿区周围出露大理岩和碳酸盐岩地层，组成金属矿物以磁铁矿为主，有的矿区黄铁矿和磁黄铁矿含量相对较高，矿体周围发育高温的矽卡岩蚀变产物，如石榴子石和透辉石等，退化蚀变矿物有硫化物、石英、绿泥石、绿帘石和方解石等。

2.2矿床地质特征

以西天山地区的查岗诺尔铁矿为例，其矿床赋存于下石炭统大哈拉军山组灰绿色安山质火山碎屑岩、碳酸盐岩部位。以擦汗乌苏河为界，分为东、西两个矿区，隔河遥相对应，两者相距约1.5km。其中东矿区中FeI矿体规模最大，也是最主要的工业矿体。

FeI矿体分布于东矿区，占据了矿区铁矿资源量的绝大部分。铁矿体依石榴石—绿帘石—阳起石蚀变带呈向北西凸出的环状分布，FeI矿体在平面上总体为北东—南西向，被矿区最大的两条南北向断裂F8与F10所挟持，大致与这两条断裂平行。主矿体中段微向东南凸出并显著膨大，南端呈逐渐尖灭，北端被第四系所覆盖，南段明显凹向西北。矿体形态较规则。FeI矿体长约3000 m，在南端直接出露于地表，而向北大部被第四系坡积、冰碛物所覆盖。FeI矿体的倾向为南东向。

3矿床成因分析

3.1矿床赋存于火山构造的特定部位

FeI矿体的延伸，呈向北东凸出的环状分布，展示了铁矿体与古火山机构紧密相关。火山环状裂隙及其与之复合的北东向或锥形向心断裂，火山岩相带间的层间破碎带，以及寄生于火山喷发中心旁侧的火山穹隆，或隐伏构造的所衍生的上部构造的虚脱带，是导矿和容矿构造的主要构造空间。

3.2成矿过程经历了多次隐爆角砾岩化作用

西天山地区的查岗诺尔铁矿在矿浆阶段和热液阶段都经历了隐爆成矿过程。由此形成矿床现有的垂直分带；上部由角砾状和复角砾状矿石组成，下部由混染岩化磁铁矿体和局部叠加的角砾状矿石组成。

3.3成矿过程

西天山成矿带内火山岩型铁成矿作用与火山的喷发和侵入活动有着密切的关系，在其成矿过程中伴随着不同程度的火山热液交代作用，受到成矿地质条件的复杂多样的影响，成矿带内各矿床也表现出不同的矿物组合与蚀变特征。在火山和断裂发育良好的情况下，成矿流体便会交代碳酸盐岩地层或富钙火山凝灰岩从而形成矽卡岩化蚀变。成矿作用早期阶段主要以富铁流体充填或交代围岩形成块状和浸染状矿物为主，晚期热液发生交代作用并富集成矿，局部形成脉状-网脉状磁铁矿，在整个成矿过程中还伴随着大量的热液蚀变作用的发生。

4找矿标志

西天山地区铁矿区，根据成矿地质特征和控矿因素，可作为寻找铁矿的找矿标志。

4.1围岩蚀变标志

FeⅠ矿体具有非常强烈的围岩蚀变及明显的蚀变分带，这是寻找同类铁矿重要的找矿标志。铁矿产于晚期蚀变，即绿帘石—阳起石中。其是近矿蚀变，在颜色外观和矿物组合方面，都易识别。当绿帘石—阳起石蚀变强愈强，蚀变带发育的较宽，矿化相对就越好，铁矿体的规模也就越大。铁矿体外围的早期蚀变，即透辉石—石榴石化，是重要的找矿标志，一般分布于矿体的旁侧或四周。

4.2构造标志

FeⅠ矿体产于古火山机构附近，成矿直接受古火山机构的控制。矿体及蚀变带，分布于距火山机构中心有一定距离的环状裂隙带中。这种环状裂隙，即是火山气液的通道，又是铁矿的容矿构造。

5结语

对于火山岩型铁矿研究的关键主要还是集中于富铁流体的形成、铁质及成矿流体的来源与演化以及铁质富集成矿的机理等。当然，就目前的研究程度而言，对这些问题的认识和了解尚处于初级阶段，但是在成因上看，西天山成矿带内铁矿床与石炭纪火山活动有着密切的时空对应关系。晚石炭世区域内火山-侵入活动是形成该地区多个大中型火山岩型铁矿的重要原因，铁矿床的形成时间接近或稍晚于火山活动时期，成矿铁质可能主要来源于岛弧岩浆作用所携带的深部铁质，还有少量火山-次火山气液交代围岩所萃取的铁质化合物。

参考文献

[1]张作衡，洪为，蒋宗胜，等.新疆西天山晚古生代铁矿床的地质特征、矿化类型及形成环境[J].矿床地质，2012，31（5）：941-964.

[2]田敬全，胡敬涛，易习正，李明，董全宏，刘兴忠.西天山查岗诺尔-备战一带铁矿成矿条件及找矿分析[J].西部探矿工程.2009（08）.

[3]蒋宗胜.西天山智博铁矿石炭纪火山作用与铁成矿研究[D].中国地质科学院，2014.