新疆西天山地区铁矿成矿特征与找矿方向

■赵　强　任　毅　张亚辉（新疆地矿局第七地质大队新疆乌苏833000）

新疆西天山地区铁矿成矿特征与找矿方向

■赵强任毅张亚辉
（新疆地矿局第七地质大队新疆乌苏833000）

新疆西天山地区地处古亚洲构造域天山一兴蒙成矿带的西段，经历了漫长复杂的构造演化过程。本文讨论了西天山地区铁矿的矿床成因和成矿模式，并提出了找矿标志，预测了同类矿床的有利地段。

西天山铁矿成矿特征找矿方向

1　矿区地质特征

1.1矿区地层

西天山铁矿区位于伊犁地块东北缘，在博罗科努山系主脊线上，属石炭纪岛孤带。遥感卫星影像图可清晰看出，矿区位于破火山口西北缘。矿区构造活动强烈，火山机构十分发育，尤其是石炭纪火山岩和二叠纪末期中基性岩体非常发育，成矿地质条件十分有利。

西天山铁矿区出露的地层绝大部分为石炭纪火山碎屑岩，其间夹少量基、中性和酸性熔岩及碳酸盐岩等正常沉积岩石。这些石炭纪火山岩分属下石炭统和上石炭统，二者在火山活动强度、火山碎屑成分粒度方面都有明显的差别。熔岩成分在下部层位中以中基性为主，上部酸性岩较多。该期多属火山碎屑岩—碳酸盐岩建造。

1.2矿区侵入岩

矿区内侵入岩可大体分为两类：一类为与早石炭世火山活动紧密相关的海西中期潜火山侵入杂岩，其规模一般较小，呈小岩株、岩枝、岩墙状；另一类为石炭纪中深成侵入体，其规模较大，多呈岩株—岩基状。前一类侵入体与下石炭统火山岩的分布具一致性，并多受火山构造控制；而后一类侵入体则明显受区域性北西向断裂所控制。

1.3矿区构造

矿区构造主要由下石炭统大哈拉军山组和上石炭统所组成的火山穹隆和断裂构成，矿区构造基本形态除受区域性南北挤压应力的影响外，又受火山机构的制约。因而，各种构造形迹更为复杂。但铁矿床均产出在火山机构之中。

2　矿床地质特征

西天山地区铁矿，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，矿体底板为大理岩、磁铁矿化绿帘石阳起石岩，其倾向为南东，倾角多为20～25°个别为33°、42°。FeI矿体平均厚度为87.26米，矿体TFe平均品位为36.75%，mFe平均品位为27.86%。

3　矿石特征

矿石矿物与脉石矿物：铁矿物以磁铁矿为主要成分，次为赤铁矿、假象赤铁矿，镜铁矿少见。与之伴生的金属硫化物以黄铁矿最为常见，黄铜矿次之，铜蓝、闪锌矿、硫盐类较罕见。氧化矿物为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿。自然铜仅见于个别地段，铁矾、铜矾数量不多。当矿化蚀变的原岩为大理岩时，出现方柱石；而当矿化蚀变原岩为细凝灰岩或火山灰凝灰岩时，则出现大量绢云母。此外，还有少量的白钛石、榍石、锆石、磷灰石，个别情况下偶见电气石。

4　矿床地球化学

矿区磁铁矿主要组份为FeO和Fe2O3，SiO2、Al2O3、TiO2、V2O5、MnO、MgO、CaO等少量。各种组构矿石的金属元素含量，以Fe为主要的金属元素，Cu、Zn、Co、Ni等微量元素含量甚少。

5　矿床成因及成矿模式

5.1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。西天山地区铁矿产出的特征，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。

5.2成矿过程经历了多次隐爆角砾岩化作用

西天山地区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。

5.3西天山地区铁矿母岩浆

（1）西天山地区矿体与安山岩紧密共生。通过岩石学和岩相学研究表明，磁铁矿化和安山岩关系密切，安山岩既是矿体的赋矿岩石也是矿源岩。

（2）矿石的稀土元素、微量元素特征和安山岩具有一致性，这也佐证了安山岩即为矿源岩这一观点。

（3）矿石和安山岩Pb同位素数据在Pb同位素比值图上共线。

（4）矿石的氧同位素数据范围和典型岩浆型矿床具有一致性。

（5）矿石的结构构造显示了主体为矿浆成因的特征。

6　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。

（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。

（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。

（3）岩石标志。根据对蚀变-矿化带的原岩分析，有利成矿的是中性和中-基性火山岩、火山碎屑岩。火山灰细凝灰岩不利于交代，常呈残留体被保存下来。这类岩石，以富铁、富钙、孔隙度大为特征。

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TF521[文献码]B

1000-405X（2016）-1-79-1