新疆琼河坝磁铁矿火山活动、稀土微量元素特征与矿床成因分析

周基爽

（新疆能源（集团）石油天然气有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830001）

1 矿区地质特征

（1）地层

矿区广泛出露地层为中泥盆统北塔山组一段（D2bt1）火山岩、火山碎屑岩及少量第四系洪积物。地层沿北北西方向延展，倾向南西，倾角50°～70°。中泥盆统北塔山组一段在矿区出露岩性底部为辉石安山岩，中部安山质凝灰岩、安山质火山角砾岩，上部为安山质凝灰岩夹安山质角砾凝灰岩。磁铁矿体主要产于中部安山质火山角砾岩及安山质凝灰岩接触带，在底部辉石安山岩中也有少量磁铁矿体产出。

（2）构造

矿区位于泥盆纪火山盆地中，受区域构造作用影响，矿区构造线整体呈北东东向展布。区内构造简单，褶皱不发育，区内地层呈单斜产出；局部发育平推断层，按其方向可分为北东向、北西向两组，均为北西向断层的次级断层，对矿体均有不同程度的破坏。两组断层规模较小，其中北东向断层规模稍大，延伸大于200米，为左行平推断层，对矿体的破坏程度也较大；北西向断层规模相对较小，延伸约50米，为右行平推断层，对矿体破坏程度较小。

（3）侵入岩

在矿区北部有小面积晚石炭世混源序列石英二长闪长岩出露，呈脉状、小岩株产出。该侵入岩与本区磁铁矿的形成关系不明显。

（4）围岩蚀变

矿区围岩矿化蚀变特征明显，以褐铁矿化、叶绿泥石化、绿帘石化为主，阳起石化、绢云母化、碳酸盐化蚀变次之。褐铁矿化主要出现在磁铁矿体中或其顶底板岩石中，多呈显微裂纹状，少量以凝胶集合体形式存在；叶绿泥石化发育在磁铁矿及近矿围岩中，多与绿帘石相伴出现，呈破布片状、斑点集合体状存在；绿帘石化多发育在中基性岩火山岩中，呈隐晶-微粒集合体状，以条痕-残缕状交代岩石。

2 地球物理与地球化学特征

根据本次1∶5万高精度磁法面积测量，琼河坝磁铁矿处于西部中强磁场区C8 磁异常中心，在矿区显示为南北向正异常，异常平面形态为扁椭圆形，以400nT 等值线算，长约2700 米，宽约1000 米，△T 值一般800-1200nT，△Tmax=2140nT。

根据1∶5万岩屑地球化学测量成果，琼河坝磁铁矿位于HS-2综合异常中，为全区多参数评序第2名的A1类异常。该异常元素组合为Au、Cu、Zn、Pb、As、Sb、Co、Ni、W、Sn、Mo、Bi，元素组合复杂，套合较好，浓集中心明显。异常形态呈南北向肾状展布，面积约3.51 平方千米。其中Cu 元素异常面积1.36 平方千米，最高值为440×10-6，具中、外二级浓度分带；Au元素异常面积0.78 平方千米，最高值为50×10-9，具内、中、外三级浓度分带；Mn 元素异常面积2.04 平方千米，最高值为6751×10-6，具内、中、外三级浓度分带；W 元素异常面积1.78 平方千米，最高值为154×10-6，具内、中、外三级浓度分带；Mo 元素异常面积1.33 平方千米，最高值为48.38×10-6，具内、中、外三级浓度分带；Zn元素异常面积2.19平方千米，最高值为2948×10-6，具内、中、外三级浓度分带。

3 矿区火山活动及稀土微量元素特征

琼河坝铁矿区矿体产出于中泥盆统北塔山组一段（D2bt1）中，中泥盆世北塔山组的火山活动频繁而剧烈，火山岩分布广泛，火山岩类型齐全。根据火山岩岩相及岩石组合特征将北塔山组火山作用划分出17个火山喷发韵律，早期呈喷溢时间长、爆发时间短的爆发-喷溢韵律，晚期爆发相出露厚度远大于喷溢相。出露岩性为玄武岩、安山岩、英安岩、安山质复屑凝灰岩、玻屑凝灰岩、含炭凝灰岩、安山质含炭沉凝灰岩。岩石地球化学特征表明该组火山岩为拉斑玄武岩系列-钙碱性系列，形成环境为陆缘岛弧构造环境。

稀土微量元素特征表明轻稀土富集，重稀土亏损，δEu（1.02-1.47）显示Eu富集，弱Eu正异常；Rb/Sr＝0.02，Sr/Ba＝2.36，比值较低，显示岩浆来源深、分异和演化程度较低。

4 矿体地质

根据琼河坝磁铁矿产出层位：①安山质火山角砾岩及安山质凝灰岩接触带；②辉石安山岩中。在安山质火山角砾岩及安山质凝灰岩接触带的磁铁矿体呈串珠排列，断续出露约1300 米，其中共圈定7 个磁铁矿体。矿体顶板为安山质角砾岩，底板为安山质凝灰岩；矿体与顶板为突变接触关系，与底板呈渐变过渡接触关系，矿体含矿原岩为安山岩。矿体呈脉状、透镜状产出，矿体走向北西、近南北向，以北西为主。倾向南西，倾角34°-72°。矿体长22-168米，真厚度1.51-8.27 米，平均品位24.96-36.89%。其中Fe2矿体规模最大。

在辉石安山岩中矿体呈脉状产出，共圈定4个磁铁矿体。矿体顶底板围岩均为辉石安山岩，与围岩为突变接触关系，矿体含矿原岩为安山岩。矿体走向由北北西向转为北北东向，倾向南西，倾角（50°-77°）。矿体长56-224 米，真厚度0.77-1.51 米，平均品位（21.10-27.2%）。

5 矿床成因及找矿标志

（1）矿床成因

根据矿区矿体特征，其成因为海相火山岩型矿床。其依据有：矿体呈脉状、透镜状产出；顶底板为安山质火山角砾岩、安山质凝灰岩、辉石安山岩，且与围岩多为突变接触关系；矿体含矿原岩为安山岩，磁铁矿结晶程度较高，晶体粒度3—5毫米，大者可达15 毫米，说明形成磁铁矿的含矿岩浆在深部结晶分异程度高，分异形成的含矿岩浆或矿浆随火山活动喷溢至地表形成磁铁矿。

（2）找矿标志

地层标志：琼河坝铁矿区矿体产出于中泥盆统北塔山组一段（D2bt1）中，北部宝山铁矿也产于该地层中，该地层形成磁铁矿潜力较大；岩性标志：琼河坝磁体矿产出层位为安山质火山角砾岩及安山质凝灰岩接触带、辉石安山岩中，是形成磁铁矿的有利位置；构造标志：在区域性大断裂附近；蚀变标志：在铁矿体的顶底板围岩蚀变主要表现为硅化、绿泥石化、绢云母化及绿帘石化，围岩蚀变是明显的找矿标志。