新疆富蕴县—青河县土尔洪7号铁矿床地质特征及成因分析

杨军平

（新疆正捷矿业技术咨询有限公司乌鲁木齐830000）

新疆富蕴县—青河县土尔洪7号铁矿床地质特征及成因分析

杨军平

（新疆正捷矿业技术咨询有限公司乌鲁木齐830000）

土尔洪7号铁矿床位于哈龙—清河的岩浆弧带上。矿床自然类型为块状、浸染状辉石型磁铁矿石。磁铁矿化受辉长岩岩相带控制，赋存于中粒辉长岩下部，其次为中粒辉长岩上部。文章在深入分析区域地质背景、矿区地质特征、矿床地质特征的基础上，认为该矿床属于基性岩浆分异-交代型铁矿床。

土尔洪7号铁矿地质背景地质特征矿床成因

1 区域地质背景

图1 新疆富蕴县-青河县哈拉通克一带区域地质矿产图

土尔洪7号铁矿处于阿尔泰山中部南缘，准噶尔地块与西伯利亚地块碰撞形成的造山带内。区域上东南与南蒙古海西期褶皱系相连，东北与西萨彦—山区阿尔泰加里东褶皱系相接，西北与矿区阿尔泰海西褶皱系相连西，南侧则为准格尔地块府冲与阿尔泰造山带之下。

区域内出露地层：主要有奥陶系哈巴河群下亚群（O2-3hba）灰黑色石英片岩、片麻岩、混合岩、变粒岩，奥陶系哈巴河群中亚群（O2-3hbb）灰黑色千枚岩、石英片岩、变砂岩夹少量大理岩，奥陶系哈巴河群上亚群（O2-3hbc）灰黑色石英片岩、片麻岩、混合岩；志留系库鲁姆提群（Skl）结晶片岩、砂砾岩及变质酸性火山岩；上泥盆统康布铁组下亚组（D1ka）片麻岩、片岩、局部相变为酸性火山岩，上亚组（D1kb）混合岩夹片麻岩、片岩，局部相变为酸性火山岩，中泥盆统北塔山组（D2b）中酸性火山岩夹放射虫硅质岩、凝灰砂岩，中泥盆统阿勒泰组第一亚组（D2aa）片岩、片麻岩、变粒岩夹大理岩，中泥盆统蕴都卡拉组第一亚组（D2ya）凝灰砂岩夹砾岩、凝灰岩，第二亚组（D2yb）中酸性火山岩夹火山碎屑岩，第三亚组（D2yc）凝灰角砾岩、凝灰岩夹酸性火山岩；石炭系下石炭统南明水组（C1n）南明水组第一亚组（C1na）砂岩、粉砂岩夹砾岩、灰岩、凝灰砂岩。南明水组第二亚组（C1nb）粉-细砂岩夹炭质页岩、砾岩，上石炭统喀拉额尔齐斯组(C3k)硅质岩、片岩、片麻岩、混合岩夹变质酸性火山岩。中-下侏罗系水西沟群（J1-2sh）大陆湖波相沉积的泥质粉砂岩、泥岩夹煤层及砾岩，石树沟群（J1-2sh）杂色砾岩夹砂砾岩。第三系古新-始新统红砾山组（E1-2h）砖红色泥岩、砾岩。

区域内总体构造方向呈北西向，主要为哈龙-青河复背斜、额尔齐斯大断裂、克拉先格尔断裂，构成区域基本构造骨架。而次一级的构造、岩浆侵入岩活动及后期构造叠加对老构造的破坏，造成区域内断裂构造发育。

区域内岩浆活动强烈，侵入岩发育。岩石种类繁多，主要以海西期侵入岩为主，其形成先后次序为：辉长岩（v41）、斜长闪长岩（Ψ41）、石英闪长岩（δο42b）、中粗粒黑云母花岗岩（γ42b）、花岗闪长岩（γδ42b）、片麻状黑云母花岗岩（γο42b）、混合花岗岩（γ43c）、中细粒二云母花岗岩（γ51）；其次为出露较少的印支期侵入岩，岩性为中细粒花岗岩（γ43d）。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层出露单一，属于古生界奥陶系哈巴河下亚群（O2-3hba），岩性为绢云母石英片岩。地层受岩体侵入影响，地层产状变化较大，产状215°～265°∠55°～75°。岩石为区域变质岩系，原岩属深海复理石沉积的碎屑岩类，经区域动热变质所致，属于中级变质岩系。岩石呈鳞片变晶结构，片状构造，粒状矿物定向排列。

2.2 岩浆岩

（1）酸性岩：主要为中粗粒黑云母花岗岩（γ），侵入到哈巴河下亚群和辉长岩中。岩体与围岩接触部位蚀变较强，见有硅化、褐铁矿化、角岩化。

（2）中性岩:主要为闪长岩（δ），基本上都产于辉长岩中，与辉长岩为同期形成，二者没有明显的接触界线。

（3）基性岩:主要岩石为辉长岩，出露于矿区的大部分地区。根据矿物粒度和结构可分为似斑状辉长岩（SV）、粗粒辉长岩（CV）、中粒辉长岩（V）和细粒辉长岩（XV），其中以似斑状、中粒和细粒辉长岩为主。

2.3 构造

矿区内出露地层仅为奥陶系哈巴河群下亚群绢云母石英片岩，而且仅仅出露于矿区的东部，为向西南倾的单斜构造，倾角为55°～75°。

矿区断裂构造不发育，未发现较大的断裂。但矿区节理和片理化较发育。片理走向呈NNW向。

2.4 矿化特征

矿区主要矿化为磁铁矿化。磁铁矿化受辉长岩岩相带控制，主要赋存于中粒辉长岩下部，其次为中粒辉长岩上部。矿体呈透镜状、似层状。磁铁矿主要呈浸染状，局部呈条纹状分布。矿体与辉长岩界线基本清楚，但局部呈渐变关系。

3 矿体特征

矿区范围内共圈定三个铁矿体，其编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体。

3.1 Ⅰ号铁矿体

地表出露长度104m，产状174°～181°∠65°～72°。矿体呈透镜状，赋矿岩石为中粒辉长岩，东段被海西中期黑云母花岗岩岩浆同化。矿体真厚度为3.68～7.24m，平均真厚度5.13m，厚度变化系数为36.43%。TFe品位为21.31%～48.62%，平均品位为31.95%，品位变化系数为25.28%。

3.2 Ⅱ号铁矿体

地表出露长204m，深部控制长度300m，产状182°～184°∠56°～72°。矿体呈似层状，赋矿岩石为中粒辉长岩化。矿体真厚度为2.88m～10.07m，平均真厚度5.63m，厚度变化系数为48.63%。TFe品位为20.01%～48.36%，平均品位为28.56%，品位变化系数为24.54%。

地表出露长100m，产状产状192°∠62°～67°。矿体呈透镜状，赋矿岩石为中粒辉长岩。矿体真厚度为2.57m～5.52m，平均真厚度3.87m，厚度变化系数为38.85%。TFe品位为21.56%～40.31%，平均品位为30.28%，品位变化系数为25.56%。

4 矿石质量

4.1 矿石矿物成分

矿石的矿物成分比较简单。金属矿物以磁铁矿为主，约占13.28%～35.84%，少量赤铁矿、褐铁矿约占2%～5%，黄铁矿、钛铁矿含量均小于1%，偶见少量磁黄铁矿、黄铜矿、孔雀石。次生矿物有少量的黄钾铁矾。非金属矿物有辉石5%～25%、角闪石15%～30%、斜长石5%～40%，其次还有少量磷灰石、绿泥石、黑云母等。

4.2 矿石的化学成分

分别采集了三个矿体的矿石进行化学全分析。分析结果见表1。

分析结果显示，矿石中铁氧化物平均含量达到40.22%，其次SiO2为23.53%、MgO为6.11%、Al2O3为10.80%、CaO为8.39%。其它如P2O5、MnO、TiO2、K2O、Na2O等含量均较少。

表1 矿石化学全分析结果表%

计算Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号矿体矿石ω（CaO+MgO）/ω（SiO2+Al2O3）的比值分别为0.46、0.41和0.42，平均为0.43，均小于0.5，对照炼铁用铁矿石质量标准表，可以确定本矿床矿石为酸性矿石。此外对地表部分见矿探槽进行了组合分析，见表2。样品组合原则为单工程见矿样品组合成一个样品，对组合样品分析了TFe、mFe、S、P、Ni、Cr、TiO2、V2O5和Cu元素。

1.2.2 稠化时间测定 参照石油天然气行业标准SY/T6214-1996《酸液稠化剂评价方法》4.2章节规定方法测定稠化时间执行。

表2 组合分析结果一览表%

分析结果显示，S、P含量较低，对矿石冶炼影响较小，Ni、TiO2、V2O5、Cr和Cu元素含量低，达不到伴生元素回收利用的要求。

4.3 矿石结构构造

矿石的结构主要为常见为镶嵌状结构、粒状结构和交代结构。矿石的构造随矿石的贫富而异而具有不同的构造。磁铁贫矿主要是浸染状构造和条带状构造。

4.4 矿石类型

（1）矿石自然类型

按组成矿石的矿物成分为磁铁矿石，按矿石中主要脉石矿物的种类矿石自然类型为辉石型铁矿石，按结构构造矿石自然类型为浸染状铁矿石。

（2）矿石工业类型

根据矿石的全铁和磁性铁含量，本矿床矿石的工业类型为需选铁矿石。

按矿石的磁性铁（mFe）占有率（mFe/TFe）划分。mFe/TFe≥85%为磁性铁矿石，mFe/TFe＜85%为弱磁性矿石。

从本次参夹储量计算的样品中抽取41件基本分析样品，分别计算其磁性铁占有率，结果显示，磁性铁（mFe）占有率均小于85%，平均磁性铁占有率68.73%。其中Ⅰ号矿体平均磁性铁占有率为69.62%，Ⅱ号矿体平均磁性铁占有率为68.44%，Ⅲ号矿体平均磁性铁占有率为68.63%，均为弱磁性铁矿石。

5 矿床成因分析

在海西早期，西伯利亚板块南缘、准噶尔板块北缘区域的岩石圈发生大规模下沉，形成下沉型裂谷，并伴随一系列大型断裂出现，直至古准噶尔大洋板块向西伯利亚板块俯冲，由于板块的脱水作用，释放岀富水的流体进入上覆地幔，促使准噶尔板块北缘岩石圈、地幔发生部分熔融，产生玄武质岩浆，沿裂隙底侵到陆壳底部。在较高的水压条件下，促使高钙成分的斜长石结晶磁铁矿的分异富集和辉石等矿物的结晶。后期辉石在富含水的环境下形成交代成因的角闪石，析出细粒的磁铁矿，使磁铁矿进一步富集成矿。角闪石交代辉石形成磁铁矿是整个辉长岩具有磁性的重要原因。

综上所述，新疆富蕴县-青河县土尔洪7号铁矿属于基性岩浆分异-交代型铁矿床。

[1]张良臣,刘德权,唐延龄,等.新疆的宝藏.乌鲁木齐:新疆人民出版社.1990.

[2]肖序常,汤耀庆,冯益民,朱宝清,李锦秩,赵民.新疆北部及邻区大地构造.北京:地质出版社,1992.

[3]新疆富蕴县-青河县土尔洪7号铁矿详查报告.2013,3.

收稿：2015-03-25

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.04.010