新疆若羌县沙河湾东铁矿床地质特征与成因分析

肖谆，李志磊，吴永胜，戴晓彬，刘雨，万方良

（湖南省有色地质勘查研究院，长沙 410015）

新疆若羌县沙河湾东铁矿床地质特征与成因分析

肖谆，李志磊，吴永胜，戴晓彬，刘雨，万方良

（湖南省有色地质勘查研究院，长沙 410015）

沙河湾东铁矿床位于准噶尔洋壳板块和塔里木陆壳板块缝合部位附近,靠塔里木板块一侧。矿体产于奥陶系上统乌雷吉兹塔格组b段角闪岩相岩石中。含矿段为一套铁硅建造的片岩、大理岩、角闪岩、石英岩组合。通过区域地质特征、矿区地质特征、矿体特征及同一区内相邻铁矿床地质特征的对比研究，认为沙河湾东铁矿为变质沉积型铁矿床，找矿前景较好。

铁矿；地质特征；矿床成因；新疆；沙河湾东

新疆的铁矿资源十分丰富，且具有分布广、类型全、富矿多、资源潜力大等特点，因而在我国国民经济中具有十分重要的地位。沙河湾东铁矿位于新疆若羌县东北部白玉山山脉北部的戈壁滩深处，行政上隶属巴音郭楞蒙古自治州若羌县管辖。沙河湾东铁矿床是2008年由湖南省有色地质勘查研究院发现。2008-2010年湖南省有色地质勘查研究院在矿区开展了预查-普查工作[1-2]。因受地形、气候、环境等方面影响，目前区内地质找矿工作程度和研究程度总体而言相对较低，已发现的矿产也很少，特别是铁矿，区内除了磁海铁矿、雅满苏铁矿[3-9]外，暂未发现有其他大中型以上铁矿床。因此，本文在完成“新疆若羌县沙河湾东矿区铁矿普查项目”的基础上，结合前人资料与相邻地区铁矿床形成的地质背景及地质特征，初步探讨沙河湾东铁矿床的成矿物质来源及矿床成因类型，为该地区此类矿床勘查工作指出方向。

1 区域地质特征

矿区位于准噶尔洋壳板块和塔里木陆壳板块缝合部位附近靠塔里木板块一侧，在构造上处于东西向构造带及北东向构造带及北西向构造带等三大构造体系复合部位的北山裂谷内[10-15]。根据沉积建造的差异，区内可以分为三个地层小区（图1）[11-12]：即北部穹塔格小区；中部白玉山小区；南部因尼卡拉塔格小区。北部穹塔格小区主要出露中元古界蓟县系、长城系，新元古界青白口系及上古生界泥盆系；中部白玉山小区主要出露有震旦系上统及下古生界寒武系，奥陶系及志留系等地台相的沉积；南部因尼卡拉塔格小区主要出露有上古生界石炭系、二叠系等地槽相的沉积。区内构造发育，其中褶皱构造以东西向为主，主要包括穹塔格褶皱带和白玉山褶皱带；断裂构造按走向大致可分为三组：近东西向、北东向、北西向。主要以近东西向和北东向为主。主要的四条区域大断裂为：塞里克沙依深大断裂，红柳河深大断裂、依格孜塔格断裂及淤泥河大断裂。区内岩浆岩从超基性、基性、中性至酸性岩均有，以中酸性岩为主。岩浆岩侵入时代全为华力西期，并以中期最发育[11-12]。华力西中期闪长岩与铁矿成矿最为密切。

区内变质岩广泛发育，根据大地构造单元、地层分布及变质作用的深浅，可分为三个构造变质岩相带。即以红柳河大断裂及塞里克沙依谷地大断裂为界：北部穹塔格构造岩相带，中部白玉山构造岩相带及南部笔架山-矛头山构造岩相带。沙河湾东铁矿床位于中部白玉山构造岩相带内。主要变质类型有区域变质和接触变质两种。区域变质形成的岩石有有变质砂岩、千枚岩、硅质板岩及碳质板岩、黑云母石英片岩、白云母绿泥石片岩。变质岩分类可分为三个矿物带，黑云母带、白云母带及绢云母带。接触变质由岩体边缘向外可分两个晕带，即边缘混合岩带和角岩化带。前者变质岩石主要有长英质混合岩、黑云母更长条带状混合岩、灰绿色黑云母阳起石岩等。后者变质岩石主要为薄层状堇青石黑云母角岩、堇青石白云母石英片岩及堇青石角岩化砂岩等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露地层为上奥陶统乌雷吉兹塔格组（O3w）和第四系（Q）。上奥陶统乌雷吉兹塔格组（O3w）根据岩性特征可分为三个岩性段，以大理岩为主的a段（O3wa）、含矿段b段（O3wb）及以硅质岩为主的c段（O3wc）。其中乌雷吉兹塔格组b段（O3wb）为以大理岩、片岩、石英岩为主，以角闪岩、磁铁矿（角闪磁铁石英岩）为标志的多层变质岩。产状：倾向一般为170～225°，倾角一般为55～75°。角闪岩相岩性层与磁铁矿层关系密切，为其顶底板（图2）。

2.2 构造

矿区构造整体较为简单，主要见有4条断层F1、F2、F3、F4，其中F1为主要与成矿有关的构造，该断层为区域性红柳河大断裂，产状为185～225°∠60～80°。为压扭性逆断层。该断层总体走向与地层总体走向基本一致，对地层的错动不明显；矿区的大部分矿体在空间位置上沿该断层附近展布，断层对矿体的破坏不明显，局部对矿体产生了破坏，如对Ⅴ号矿体。

2.3 岩浆活动

本区岩浆活动频繁，岩浆岩种类有花岗岩、花岗斑岩、闪长岩类、辉绿辉长岩类、煌斑岩类等。岩浆岩分布较广，对矿体的影响有两种：一种是成矿作用，表现为岩浆活动产生的含矿热液对含矿层的叠加与富集；另一种为侵蚀破坏作用，使矿体不完整、不连续。

2.4 变质作用

矿区内因区域变质作用、接触变质作用、动力变质作用及自变质作用形成了一系列的变质岩。以区域变质作用为主。受区域变质作用的影响，形成大理岩、云母石英片岩、石英岩、角闪岩等。本矿床与区域变质作用关系最为密切。

2.5 地球化学特征

矿区作了少量岩屑剖面测量。化探样品分析元素为Au、As、Sb、Bi、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Sn，主要是为了了解岩体接触带、构造接触带、代表性岩石的含矿性与地球化学特征，但效果不理想。

从H108线地化剖面对比图（图3）分析表明：各元素含量普遍较低，在低背景值环境下所形成的异常均为低值异常,其异常特征如下：其中Ag、Sb元素极低且无波状起伏，Au、Cu、As、Pb、Zn各元素峰值对应，基本体现出正相关关系，峰值处于接触带边缘，异常与岩性无特定的相关性，可能与后期热液有关。

3 矿床地质特征

3.1 铁矿层特征

铁矿层受层位控制明显，与围岩产状一致，产于奥陶系上统乌雷吉兹塔格组的b段，其顶底板岩性基本为角闪岩相岩石（主要为灰绿色或浅绿色条带状的透辉角闪岩与斜长角闪岩），局部为大理岩。

矿层与围岩分界明显，为深灰色至灰黑色的含铁磁性地质体，主要岩矿石为角闪石磁铁石英岩和黑云母磁铁石英岩,并以角闪石磁铁石英岩为主，致密块状，具明显条带，粒状变晶结构、块状构造。磁铁矿一般含量20%～25%，磁铁矿半自形及他形粒状，微细条带状分布；普通角闪石含量15%～20%，为不等粒变晶结构，定向分布；石英含量大于50%，均粒直线粒状镶嵌变晶状，黑云母小于3%。矿层中局部夹角闪岩、片岩及大理岩。

矿层总体上呈北西向展布，局部地层受构造影响，随着地层的扭动呈近南北向分布；矿层因受侵入岩体的影响而不连续，其规模受侵入体的制约明显，单个矿层延伸数十米至数百米不等；矿层厚度一般小于10 m，个别矿层局部地段明显膨大，总体上厚度变化不大，比较稳定；矿层含矿性较稳定，一般一个矿层中只含单个矿体。

3.2 矿体特征

在完成“新疆若羌县沙河湾东矿区铁矿普查项目”过程中，对该区陆续开展了1/2.5万地质草测、1/1万地质修测，1/1万高精度磁法测量、少量岩屑取样、地表探槽揭露及深部钻孔控制等一系列基础地质工作，最后在矿区共圈定大小不同的磁铁矿体24个，主要矿体有15个（表1），矿体长几十米至数百米不等、矿体厚为0.95～15.05 m,多为1.5～5.0 m。矿体呈似层状，产状与矿层相同或相近（图4）。矿体TFe平均品位为20%～30%，mFe平均品位为10%～20%，磁铁比率mFe/TFe一般为60%～80%，矿体中夹石少见，夹石一般为不够工业品位的磁铁石英岩。

3.3 矿石质量及类型

本区矿石为磁铁矿石，主要矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿，局部少量褐铁矿（图5、6）。主要脉石矿物为石英，少量角闪石、透辉石、阳起石、长石等，微量绿帘石、磷灰石、石榴子石等。

磁铁矿：其含量多在10%～20%之间，多为半自形-他形粒状结晶颗粒，单矿物粒度在0.5～0.002 mm，部分半自形颗粒呈单矿物或稀疏或稠密的散布于脉石矿物颗粒间，形成浸染状构造，部分颗粒集群出现，形成集合体穿插分布于脉石矿物间。

赤铁矿：含量多在2%～5%之间，半自形粒状，多沿节理交代磁铁矿,部分呈磁铁矿假象,稀疏分布，粒径<0.2 mm。赤铁矿与磁铁矿、褐铁矿共生，赤铁矿沿磁铁矿颗粒和集合体边缘及裂隙氧化交代，常呈半自形、他形粒状集合体，粒度一般为0.05～0.2 mm，含量与交代作用的强度有关，变化较大，从5%～10%不等。

黄铁矿：矿石中黄铁矿含量很低，且粒度大小悬殊，结晶较大的颗粒多呈他形粒状充填分布于磁铁矿和脉石矿物颗粒间隙中，结晶细小的则呈星点状散布于脉石或磁铁矿集合体孔隙中。黄铁矿具有他形不等粒结构。

矿石的主要结构有细粒他形粒状齿状变晶结构、变晶结构等；矿石构造以条带状构造和块状构造为主（图5、6）。

矿床矿石自然类型主要为磁铁矿石。工业类型以弱磁性贫铁矿石为主，少量磁性铁矿石。

3.4 矿石化学成分

本区单个矿体矿石类型简单，主要是弱磁性贫铁矿石，矿石中矿石矿物主要有磁铁矿、赤铁矿和少量的褐铁矿，主要有用元素为Fe,有害组分为S、P。矿体TFe平均品位在21.88%～28.64%之间，mFe平均品位在9.60%～22.04%之间；矿石中有害组分P在0.147%～0.305%之间，S在0.27%～1.64%。各矿体主要组分见表2。

矿石组合分析结果（表3）表明：本区矿石中有害元素含量较低，共（伴）生元素均无工业利用价值。

3.5 矿体围岩与围岩蚀变

矿体围岩岩性共有五大类九种，即：角闪岩类（斜长角闪岩、透辉角闪岩、角闪岩、石英角闪岩、石榴石角闪岩）、大理岩、辉绿岩、花岗岩、花斑岩。其中以角闪岩类的斜长角闪岩、透辉角闪岩为主。矿体围岩蚀变主要有：硅化、绿泥石化、绢云母化、阳起石化、褐铁矿化（近地表）、次生黄钾铁矾化（近地表）、磁铁矿化、透闪石化。

透辉角闪岩：浅绿色或灰绿色，粒状变晶结构，条带状构造及块状构造，角闪石50%～60%，透辉石10%，石英15%～20%，条带由角闪石与石英+透辉石等定向排列形成，条带宽窄不一，角闪石条带宽者达5 cm。TFe含量一般为4%～10%，少数>10%，个别> 15%，最高值28.35%，极少数<4%，最低值0.32，平均7.76%。

斜长角闪岩：浅绿色或灰绿色，致密块状。粒状变晶结构，条带状或块状构造，角闪石30%～40%、斜长石30%～40%、石英10%～15%，条带由角闪石与斜长石定向排列交替出现形成，条带宽一般为2～5 mm不等。TFe含量一般为3.93%～10%，其中极少数> 10%，个别>15%，最高值16.58%，平均8.2%（表4）。

4 矿床成因讨论

区内临近的铁矿床主要有磁海铁矿床和雅满苏铁矿床，其中磁海铁矿床属次火山岩-矿浆贯入-热液交代型矿床，矿体主要产于辉绿岩和矽卡岩中，其次有少量产于长英质片（角）岩、辉绿玢岩中；雅满苏铁矿床属火山气液交代充填-富铁流体贯入复合成因类型，赋矿地层为下石炭统雅满苏组上亚组，以钙碱性火山岩组合为主体，夹正常碎屑岩和碳酸盐岩的海相火山-沉积建造。沙河湾东铁矿床与上述矿床相比应属于不同成因的矿床。沙河湾东铁矿床从岩性组合上，矿体产于角闪岩相岩石中。含矿段为一套变质的铁硅建造岩石组合即片岩、大理岩、角闪岩、石英岩组合。从构造位置上，本矿床产于区域上的白玉山褶皱带的中东部。从规模上（根据勘查成果），本矿床延伸大于5 km，因后期岩体及构造的破坏，矿体延长多数仍达几百米，深部控制延伸大于285 m。从矿体形态上，矿体形态简单，多呈层状、似层状，产状与围岩基本一致。从矿物成分上，矿石矿物一般以磁铁矿为主，矿石中普遍含有少量碳酸铁、硅酸铁，脉石矿物有石英、方解石、角闪石、透辉石。其次有透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母、铁铝榴石等等，含有少量黄铁矿。从结构构造上，矿石多为粒状变晶结构，条带构造。从铁、硅含量上，TFe为21.88%～28.64%,SiO2为35.34%～49.88%，为需选的贫铁矿石。此外，研究区变质作用主要为区域变质作用，所形成的矿床为区域变质矿床（热动力变质矿床）。其成矿作用除了重结晶作用和重组合作用之外，往往发育有变质交代作用，即由含矿的变质热液，在变质过程中交代了含矿原岩建造，使成矿物质富集。因此，根据已有铁矿床成因理论[16-21]，初步认为沙河湾东铁矿床成因类型可归属变质沉积型。

5 结论

（1）沙河湾东铁矿床共圈定大小不同的磁铁矿体24个，主要矿体有15个，矿体长几十米至数百米不等、矿体厚为0.95～15.05 m,多为1.5～5.0 m。矿体呈似层状，产状与矿层相同或相近。矿体TFe平均品位为20%～30%，mFe平均品位为10%～20%，磁铁比率mFe/TFe一般为60%～80%，矿体中夹石少见，夹石一般为不够工业品位的磁铁石英岩。矿体围岩蚀变主要有：硅化、绿泥石化、绢云母化、阳起石化、褐铁矿化（近地表）、次生黄钾铁矾化（近地表）、磁铁矿化、透闪石化。

（2）沙河湾东铁矿床矿石为磁铁矿石，主要矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿，局部少量褐铁矿。主要脉石矿物为石英，少量角闪石、透辉石、阳起石、长石等，微量绿帘石、磷灰石、石榴子石等。矿石主要结构有细粒他形粒状齿状变晶结构、变晶结构等；矿石构造以条带状构造和块状构造为主。

（3）沙河湾东铁矿床矿体产于角闪岩相岩石中。含矿段为一套变质的铁硅建造岩石组合即片岩、大理岩、角闪岩、石英岩组合。区内地质构造相对简单，岩浆岩较发育。本文在区域地质特征、矿区地质特征、矿体特征等综合研究基础上，通过对区内相邻铁矿床地质特征进行对比分析研究，认为沙河湾东铁矿床应属变质沉积型铁矿床，找矿前景较好。

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Geological characteristic and metallogeny of the east Shahewan iron deposit in Ruoqiang,Xinjiang

XIAO Zhun,LI Zhi-lei，WU Yong-sheng,DAI Xiao-bin,LIU Yu,WANG Fang-liang

(Research Institute of Hunan Provincial Nonferrous Metals Geological Exploration Bureau,Hunan Changsha 410015,China)

The east Shahewang iron deposit,adjacent to the Tarim Plate,is located in the suture zone between the Jungar Oceanic Plate and the Tarim Continental Plate.The ore body is located in the amphibolite facies of the B interval within the Wuleijicitage formation of Upper Ordovician.It is a ferroscilicon formation composed of schist, marble,amphibolite,and quartzite.Through regional geology,deposit geological characteristics,comparative study of the adjacent iron ore deposit geological characteristics and features within the same area，it is suggested that Easte Shahewan iron ore genesis type belongs to metamorphic sedimentary iron deposit with great prospect.

iron deposit;geological characteristic;metallogeny;XinJiang;east Shahewan

P618.31

A

1672－4135（2017）01－0063-08

2016-10-20

湖南省有色地质勘查研究院商业地质项目“新疆若羌县沙河湾东矿区铁矿普查及周边异常检查项目”

肖谆（1983-），男，桂林理工大学毕业，硕士研究生，矿产普查与勘探专业，工程师，一直从事矿产地质调查工作，E-mail：xiaozhun2004@163.com。