新疆克州哈达塔木铁多金属矿地质矿产特征

舒 林，蒋 康，谢名永

（新疆地矿局物化探矿大队，新疆 昌吉 831100）

1 区域地质概况

研究区位于新疆西天山西段，出露地层主要为古生界地层；区内断裂构造以北东-南西为主，近东西向构造次之；研究区位于塔里木板块北缘南天山成矿区带，是寻找铜、铁、铅锌及钨矿和锡、钼、砷稀有金属及稀土元素的有利远景区。

（1）地层：研究区位于南天山地层小区之阔克沙勒岭地层小区，区内出露地层由石炭系、二叠系及新生代第四系沉积盆地层组成。其中：

石炭系：下石炭统巴什索贡组（C1b），岩性为钙泥质粉砂岩、钙质页岩、砂岩、泥灰岩砂质灰岩、质细砂岩、生物碎屑岩等组成；上石炭统康克林群组(C3kn)为为薄层灰岩、白云岩及泥岩互层、灰色-浅灰色灰岩、浅黄色-灰色生物灰岩、灰岩夹砾岩，平行不整合于克孜尔塔格组；

二叠系：下二叠统别良金群组（P1bl）,岩性由钙泥质粉砂岩、钙质页岩、砂岩、泥灰岩砂质臭灰岩、质细砂岩、生物碎屑岩组成,上部不整合于第三系地层，下伏地层为康克林群组灰岩；中二叠统库铁热客群组（P2kμ）,岩性由复矿砂岩、粉砂岩、泥岩-硅质岩组成；顶部见有基性凝灰岩夹层，下部有凝灰质砂岩及灰岩。

新生代第四系沉积盆地层：为红色粘土岩、粉砂岩、砂岩夹砾岩；底部常见不稳定砾岩。

（2）岩浆岩：研究区内外围岩浆活动强烈，侵入岩较为发育，侵位时代主要集中石炭世中晚期。岩石类型中-深成的基性岩和花岗正长岩为主，多呈岩株、岩枝、岩脉状产出。

（3）区域矿产特征：矿区区域成矿带处于塔里木板块北缘南天山成矿区带，是寻找铜、铁、铅锌及钨矿和锡、钼、砷稀有金属及稀土元素的有利远景区。矿区周边主要矿床有齐盖里布拉克铜、锌矿点、皮羌钛磁铁矿、科什布拉克铅锌矿、稀有金属（锡、钼、砷）多为矿点,按矿床类型主要有岩浆分异型钛磁铁矿、中温热液型铅锌矿、接触交代型铜、锌矿点等。

2 矿区地质概况

（1）地层：区内出露地层为下二叠统别良金群（P1bl），矿区内岩性主要为灰黑色角岩、角岩化砂岩、矽卡岩、石榴石矽卡岩、透辉角岩、葡萄石化粉砂岩等岩性组成。本区内岩石受热液接触变质作用影响明显，岩石均已发生角岩化、矽卡岩化，区内地层早期为中基性火山岩沉积，在后期与岩浆热发生接触交代作用形成的矽卡岩。

（2）岩浆岩：区内岩浆岩分布于研究区北部，主要岩性为肉红色正长花岗岩、浅灰白色花岗斑岩、橄榄辉石玢岩、灰褐色石英闪长玢岩及灰白色花岗岩脉组成。

（3）构造：①断层：区内构造主要以断层为主，分布于研究区中部。该断层为岩体围岩接触产生的断层，断层性质为正断层，（即上盘相对下降，下盘相对上升），断层宽＜5m，长约数千米，呈近东西向分布延伸至矿区以外；②褶皱：在矿区地表未见有褶皱，但通过前人采矿见其底部见有平卧褶皱，为岩体与围岩上侵过程中与围岩挤压造成。该褶皱分布于0号平硐以东，该褶皱规则较小，对矿体分布无太大影响。

（4）接触变质作用：接触变质作用为矿区最主要变质作用，其类型又可划分为两类，即接触变质作用和接触交代变质作用。

接触变质作用：由于岩浆侵入烘烤作用，使矿区碎屑岩、碳酸盐岩均发生了以重结晶作用为主的变质作用。主要代表性岩石有：角岩化粉砂岩、透辉长英角岩、绿帘长英角岩、黑云母长英角岩、石英岩、大理岩。岩石具有角岩结构、变余层状构造。其中各类角岩均具有较强的褐铁矿化、帘石化，均呈稀疏细脉状分布，角岩化岩石多处于含矿矽卡岩的顶板。

接触交代变质作用：为矿区内最重要的变质作用类型，主要分布于矿区中部侵入岩与围岩接触部位，为岩浆期后高温气液对围岩及侵入岩自身的一种作用。其机理为侵入岩中释放出Al、Si与沉积岩中释放出的Ca、Mg相互作用形成的矽卡岩矿物及矽卡岩。其作用即为双交代作用。矿区接触交代变质作用形成的岩石按围岩类型和矿物组合为钙质矽卡岩。

（5）围岩蚀变：矿区内分布最广泛的蚀变作用有黄铁矿化、绿帘石化、绿泥石化、角岩化、硅化；在矿化地段有黄铜矿化、磁铁矿化等。

角岩化：主要分布于各类角岩及侵入岩接触带各类碎屑岩中，呈它形晶-半自形晶，粒径在0.1mm～1mm左右。成因可能与原岩泥质粉砂岩、砂岩有关。

黄铁矿化：与各类角岩及碎粒岩化侵入岩、硅质岩、矽卡岩有关。岩石中黄铁矿主要呈自形—它形粒状，晶形主要为立方体，粒径0.1mm～0.8mm；少量呈集合体粒状，细脉状产出，集合体粒径一般0.2mm～1.5mm，少量达1cm，其成因可能与原岩泥质粉砂岩、砂岩属还原环境富含硫化物有关。

绿帘石化：为面状蚀变岩，广泛分布于除大理岩以外的各类岩石中，为斜长石退行变质作用产物。

绿泥石化：主要分布于含暗色矿物的岩石中，多由黑云母角闪石退变质而来。

钾长石化：存在于各类中酸性侵入岩中，钾长石（正长石）多交代斜长石形成各种交代结构。

硅化：存在于黑云母斜长花岗岩与砂岩接触带上，如矿区中部，形成长800m、宽5m～100m的次生含黄铁矿硅质岩透镜体，此外在中、酸性岩体中也存在硅化蚀变带，局部形成石英脉。

黄铜矿化：主要存在于矽卡岩及角岩带中，多呈它形粒状、集合体粒状、细脉状产出，其中多见有交代黄铁矿现象。

磁铁矿化：主要存在于矽卡岩中，从磁铁矿包裹黄铜矿现象看，磁铁矿化形成可能为后期重结晶作用后果。

（6）赋矿层位及矿化特征：①赋矿层位：区内控矿层位于下叠统别良金群（P1bl），矿体上部岩性主要为灰黑色角岩、角岩化砂岩、透辉角岩、葡萄石化粉砂岩。控矿构造为走向北东东向，倾向北北西向的，倾角70°~80°喀拉铁克大断裂，断层南北两侧出露地层特征，岩性厚度构造运动等地质现象均截然不同，证明由于长期活动在其两侧形成不少与之大致平行或或斜交的次级小断裂。其南侧沿矽卡岩带均有次生大致与之平行的不明性质断裂发育。②矿化特征：区内矿化范围东西长800m，南北宽40m，见多处矿化。矿化主要分布于透辉石化葡萄石化矽卡岩内，并有明显受断裂控制的特征。

矿化带顶底板围岩为灰褐色黑云长英质角岩和长英质葡萄石化角岩，矿化蚀变以角岩化、磁铁矿化、辉钼矿化、黄铁矿化、黄铜矿化为特征，次生蚀变以褐铁矿化、赤铁矿化、孔雀石化为特征。

（7）地球物理特征：

1∶2000ΔT磁异常特征：矿区地面高精度磁测布置面积1.01平方千米。以ΔT=300nT为异常下限圈定磁异常，本区磁异常总体特征南北两段ΔT以低磁场区为主，测区中部有高磁异常，东部呈零星分布。测区东部1300线至1900线磁异常呈串珠状零星分布于测区中段，异常范围不大，异常强度不高，局部异常可达500nT以上北侧伴有负磁异常,处于地表L3、L5矿化体之边部，可能为含有磁性矿物的基性岩体（脉）所致。

1∶2000激电异常特征：区内极化率异常总体特征：中到西部中段为不规则带状展布异常η幅值为2.6%~3.0%，多峰值伴有次级异常，南北宽度约20m~80m变化，东西长约1.2km。激电测量以ηa=1.6%为异常下限共划分激电异常5处，其中DJ-1、DJ-2、DJ-3，分布于矿区中到西部中段，异常带南侧次一级异常对应有L4、L6、L1、L2、L5号矿体，异常带北侧边部对应F1断层，整体对应岩体外接触带，对应中低阻区，视电阻率为100~250欧姆米，地表有明显矿化蚀变此异常为矿致异常的可能性大。DJ-4激电异常位于测区东部正长花岗岩与橄榄辉石玢岩接触转换部位,L3位于异常边部，异常幅值5%长圆状北西向展布宽约10m~20m，长约15m~30m，结合地质资料分析此地段为有利成矿部位，是区内寻找硫化物有关矿产的有利地段。

（8）地球化学特征：区内以铁、锡、钨等多种中高温元素组合较好，地球化学异常主要分布于灰绿色葡萄石化矽卡岩，异常走向基本沿灰绿色葡萄石化矽卡岩直向分布。在灰绿色葡萄石化矽卡岩带中主要以铁、锡、铜、锌、银、钼等中高温元素为主，其它岩性地球化学元素含量均较低。其中：Fe：最高值为10.33765×10-6，最小值为1005×10-6，平均值为29283×10-6，分布严格受地磁铁矿体走向分布；Sn：最高值为100×10-6，最小值为1.16×10-6，平均值为4.47×10-6。该元素异常分布严格受地表铁矿体走向分布；Cu：最高值为17538×10-6，最小值为1.31×10-6，平均值为27.18×10-6。该元素主要沿灰绿色葡萄石化矽卡岩中呈零星分布；Zn：最高值为15213×10-6，最小值为0.74×10-6，平均值为153.3×10-6。该元素主要分布于矿区南部地层中，在矿区东南部相对富集，中不规则状、透镜状分布，其母岩岩性主要为灰绿色葡萄石化矽卡岩、葡萄石化砂岩、长英角岩当中；W：最高值为235×10-6，最小值为0.66×10-6，平均值为0.43×10-6。分布矿区PD3平硐附近，该元素在地表较低，位于3号平硐内，该元素沿石英脉及褐铁矿化、黄钾铁化蚀变带内具有较高的含量，该元素主要沿构造分布。Mo：最高值为100×10-6，最小值为0.33×10-6，平均值为0.21×10-6。该元素主要分布于矿区北部岩体内及其接触部位。

3 矿体地质特征

区内圈定地表矿体12条铁、锡矿（化）体。其中以L1、L4号以主矿体，矿体厚约2m~6m，长约600余米，矿体已有前人在此开展铁矿的过采矿工作，其余矿脉规模均较小，其宽在0.5m~1m左右，长50m~100m左右。现将主矿体特征描述如下：

（1）L1铁、锡矿体：该矿体地表长约110m，呈近东西向分布，矿体宽1m~6m，平均宽约3m。TFe最高品位在53.66%，最低品位为12%，平均品位43%；Sn最高品位在1.01%，最低品位在0.077%，平均品位在0.087%。该矿体以铁矿为主，并伴有低品伴的锡矿。

另外，在该矿体东侧进行激电深显示，在该在地表160m~250m之间存在一高极化率向南陡倾地质体，其极化率在2左右，L1号矿体异常呈椭圆状、串珠状分布。推测该异常所对应的地质体可能为含磁铁矿矽卡岩。

（2）L4号锡、铁多金属矿体：L4号矿体为本区内主矿（化）体，该矿体长约360m，宽2m~6m不等，该矿（化）体主要产于灰绿色葡萄石化矽卡岩中，矿（化）体呈近东西向分布于矿区中部，该矿体西侧呈树叉状分布，东侧以呈透镜状尖灭。该矿体内锡最高达1.12%，单工程厚度在1m~11.5m，平均品位为0.308%；铁最高品位为：55.3%，单工程厚度在1m~6m，平均品位为39.2%。此另，在该矿体内并伴有多种金属矿产，其中伴生元素金最高为0.75克/吨，钨最高为0.191%，铜为0.19%。通过此次磁测、激电显示，在该矿（化）体磁异常呈中间宽缓东西向变窄的似透镜状分布，该磁异常南侧为2000nT左右的正磁场同时北侧伴有2500nT左右的负磁场，正负磁场变化梯度大南缓北陡，正负磁场范围大小基本相对称，矿体对应于正负异常梯级带，地表发育有磁铁矿（化）体近东西向分布与该磁异常有对应，结合地质资料综合认为该异常为一板状向南陡倾有一定延伸的含磁性矿（化）体所致，该异常负磁异常区位于岩体接触带对应有2.6%~3%的极化率异常并受F1断层控制，地表伴有矿化蚀变。

4 结论

（1）区内矿体多分布于岩体外接触带中，地表以铁、锡矿体为主，深部以锡、钨矿体为主，根据矿体赋存位置、矿体组合、物化探异常分布特征等，本区内成矿类型为矽卡岩型矿床。

（2）在区内以铁、锡、铜、锌、钨、钼等元素相对富集。其中元素主要富集在灰绿色葡萄化矽卡岩中，元素异常主要沿该灰绿色葡萄石化矽卡岩走向分布，在该地层中具有寻找以铁、锡为主的多金属矿产。钼元素异常主要分布于矿区北部岩体及其接触带上，在矿区西北部见有岩体与地层接触带上（内接触带）有星点状分布的钼矿化，在该岩体内有寻找斑岩体钼矿的潜力。

（3）锌元素主要分布于矿区南部地层当中，异常主要分布于灰绿色葡萄石化矽卡岩及东南部浅灰色长英角岩及灰褐色葡萄石化砂岩当中，在异常富集程度较高。在矿区相邻不足2km处有一小型锌矿床，矿区内地层与该矿床属同一地层类型，因此，在本矿区内具有寻找矽卡岩型锌矿产潜力。