新疆福海县科科布拉克铁矿地质特征与矿床成因分析

郗文亮，金建斌，王 盼

（新疆维吾尔自治区地质矿产研究所，新疆乌鲁木齐830000）

1 区域地质背景

科科布拉克铁矿位于新疆阿勒泰地区福海县境内，直线距离阿勒泰市70km。区域上属于阿尔泰褶皱系的克兰褶皱带内的阿勒泰复向斜北东部。出露地层主要有奥陶系中、上统哈巴河群(O2-3Hb)、志留系库鲁姆提群(S2-3Kl)、泥盆系下统康布铁堡组(D1k)、泥盆系中统阿勒泰组(D2a)。地层总体走向300°～320°，倾向南西，倾角70°～85°。区域内岩浆岩分布广泛，褶皱、断裂构造发育。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层为中泥盆统阿勒泰组第二亚组(D2a2)的一套中深变质岩系和第四系。现由老到新分述如下：

(1)泥盆系中统阿勒泰组第二亚组(D2a2)：总体走向120°，倾向北东，倾角80°左右。由于经历区域变质，岩性较复杂，主要为黑云母变粒岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、石英片岩、石榴子石绿帘石化大理岩、石榴子石绿帘石矽卡岩、浅粒岩。根据主要岩性，填图中划分出大理岩、矽卡岩、斜长角闪岩、石英片岩，其它岩性归入斜长片麻岩。

(2)第四系(Q4)：在矿区南部低凹处大量分布，主要沿沟谷和较平坦的坡前凹地分布，为残坡积和洪积产物。主要成分以亚砂土、砂土、细砂土、细砾、砾石等沉积物为主。

2.2 构造

矿区构造较为简单。褶皱构造不发育，总体上为一北西西向的单斜构造。但由于南北向挤压力的作用，使得地层内似片麻状构造发育。岩层产状受构造应力作用明显，时而北倾，时而南倾，呈波状扭曲，总体上倾向NNE。

2.3 岩浆岩

侵入岩分布广泛，占矿区面积的50%以上。主要为华力西晚期(γ43b)灰色、肉红色细粒花岗岩、中粗粒花岗岩、中细粒花岗岩夹黑云母角闪片麻状花岗岩块，并见有少量脉岩出露主要为伟晶岩、石英脉。岩性特征如下：

中粗粒花岗岩：呈浅灰—浅肉红色，局部地段黑云母含量高，呈浅灰黑色，中粗粒状夹细粒结构，块状构造，主要由粒度一般在1～3mm的石英、中更长石、微斜长石和黑云母鳞片等矿物组成。总体呈300°方向呈脉状间隔展布，与黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩呈平行侵入接触，科科布拉克铁矿体即赋存于中粗粒花岗岩和黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩的接触带附近。

片麻状花岗岩：主要分布在矿区中部中粗粒花岗岩边缘，呈团块状、透镜状分布，岩石呈灰色夹灰黑色，粒状，中粗粒花岗结构，片麻状构造，与区域地层走向一致，总体倾向北，倾角75°～85°，南部被大片第四系覆盖。

2.4 变质岩

变质作用主要为区域中深变质作用，其原岩属滨海或浅海相泥质砂岩，泥质、钙质或砂质泥岩、灰岩以及基性—超基性火山喷发岩组成的地槽建造，在一定的温度和压力下发生重结晶，形成黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、含铁石英岩矽卡岩、大理岩等变质岩石组合，局部混合岩化作用较强，变质矿物为石榴子石、透辉石、绿帘石、黑云母、角闪石、碳酸岩化和褐铁矿化等。变质相属绿片岩—低角闪岩相。

2.5 矿（化）体特征

2.5.1 Ⅰ-1号矿体

1号矿体位于矿区西部，分布在1～4号勘查线之间，沿北西西向断裂构造带分布，含矿岩石为石榴子石化绿帘石化矽卡岩，近矿围岩为蚀变大理岩、片麻状花岗岩、黑云母角闪变粒岩。

矿体地表以50～100m工程间距，对矿体进行了采坑刻样控制，主要由CK0、CK1、CK2控制。地表长度约120m，地表形态呈透镜状展布，矿体走向123°左右，倾向北东，倾角75°。深部由ZK004、ZK1-1、ZK2-1、ZK2-2、ZK2-4、ZK403控制，控制最大垂深为151m，控制最大斜深为175m。矿体厚度1.70～28.91m，平均厚度15.30m，厚度变化系数54.15%，厚度变化较稳定；TFe品位26.33%～51.05%，平均品位38.69%，品位变化系数22.46%，属于品位变化稳定矿体；mFe品位18.30%～46.55%，平均品位32.43%，品位变化系数33.22%,属于品位变化稳定矿体。

矿体单样品厚度最大2.00m，最小1.80m，平均厚度1.93m,厚度变化系数为5.97%；单样品TFe最高品位22.42%，TFe最低品位27.77%，平均品位24.52%，品位变化系数11.64%,属于品位变化稳定矿体；mFe最高品位25.46%，mFe最低品位19.35%，mFe平均品位22.23%，品位变化系数为13.81%；矿体单样品厚度、品位变化稳定。

矿体地表产出标高1234m左右，深部已控制标高1070m。经钻探施工，矿体向下有尖灭趋势。

本次查明磁铁资源量126.16×104t，其中资源量（332）类67.81×104t，资源量（333）类58.35×104t。占整个矿床资源总量的89.16%。

2.5.2 Ⅰ-2号矿体

2号矿体位于矿区中西部勘查线2～4号附近，由钻孔ZK2-1孔、ZK403孔控制，出露标高约为1163m左右。为隐伏矿体，呈似层状展布，含矿岩石为石榴子石化绿帘石化矽卡岩，近矿围岩为黑云母花岗岩。矿体倾向30°，倾角57°左右。矿体厚度5～7.51m，平均厚度6.26m，厚度变化系数25.02%，厚度变化稳定；TFe品位24.00%～38.39%，平均品位31.19%，品位变化系数11.64%，属于品位变化稳定矿体；mFe品位21.51%～30.43%，平均品位25.97%，品位变化系数13.81%,属于品位变化稳定矿体。

矿体单样品厚度最大2.30m，最小2.00m，平均厚度2.03m,厚度变化系数为4.92%；单样品TFe最高品位33.54%，TFe最低品位21.32%，平均品位27.43%，品位变化系数12.65%,属于品位变化稳定矿体；mFe最高品位25.18%，mFe最低品位8.54%，mFe平均品位16.86%，品位变化系数为36.37%；矿体单样品厚度、品位变化稳定。

本次查明磁铁资源量（333）类6.64×104t，占整个矿床资源总量的4.69%。

2.5.3 Ⅰ-3号矿体

3号矿体位于Ⅰ-2矿体下方，由ZK2-1孔、ZK403孔控制控制，出露标高约为1148m左右。为隐伏矿体，呈似层状展布，含矿岩石为石榴子石化绿帘石化矽卡岩，近矿围岩为黑云母花岗岩。矿体倾向30°，倾角57°左右，呈似层状。矿体厚度7.76～11.24m，平均厚度9.50m，厚度变化系数30.82%，厚度变化稳定；TFe品位23.57%～38.39%，平均品位30.98%，品位变化系数39.95%，属于品位变化稳定矿体；mFe品位18.75%～30.77%，平均品位24.76%，品位变化系数23.41%,属于品位变化稳定矿体。

矿体单样品厚度最大2.00m，最小1.30m，平均厚度1.86m,厚度变化系数为16.83%；单样品TFe最高品位46.10%，TFe最低品位33.80%，平均品位38.38%，品位变化系数13.13%,属于品位变化稳定矿体；mFe最高品位39.18%，mFe最低品位22.33%，mFe平均品位30.74%，品位变化系数为23.41%；矿体单样品厚度、品位变化稳定。

本次查明磁铁资源储量（333）类8.70×104t，占整个矿床资源总量的6.15%。

3 矿石结构、构造及类型

3.1 矿石结构

根据矿物粒度、结晶程度、组合形态、形成方式等进行分类，其主要结构类型有粒状变晶结构，其次为交代残留结构等。粒状变晶结构：为矿石主要结构类型，在矿区分布最为广泛，80%以上的矿石均为此类结构。根据矿石中矿石矿物磁铁矿的结晶程度又可分为半自形粒状变晶结构、半自形—他形粒状变晶结构、他形粒状变晶结构和斑状变晶结构。其中以半自形粒状变晶结构最为常见。交代残留结构：在矿体的中心部位常见此类型结构。其特征是磁赤铁矿呈隐晶状沿磁铁矿边部及裂隙交代富集，以细脉状、星散状非均匀分布，而磁铁矿多呈交代残留体存在。

3.2 矿石构造

矿石构造主要有：块状构造、条带状构造，次为浸染状构造。块状构造：主要分布于矿体中心部位及矿体的厚大部分和高品位的矿石中，矿石成分分布较均匀。条带状构造：主要分布于矿体的边部。磁铁矿与脉石矿物透辉石或长石、石英等相间互成条带，形成条带状构造，条带状矿石品位较贫。

3.3 矿石类型

按照组成矿石的主要铁矿物划分方案，该矿铁矿石除磁铁矿外，未见其他有益组分。因此本矿矿石主要自然类型为单一磁铁矿石。

“张梦华，如果你对30万元代孕费还不满意的话，我们也可以再加钱，你说多少钱都没问题。”陈清小心地说道。

3.3.1 矿石工业类型

通过化学分析得知，矿石中以磁性铁为主，含少量的硫铁、菱铁及硅铁。硫铁、菱铁及硅铁值在1.8%～8.12%,平均为6.11%,大于3%，为矿石铁成份较复杂型。

参考《铁、锰、铬矿地质勘查规范DZ/T 0200-2002》中附录B中的B.1.3.3需选铁矿石的有关要求：当矿石矿物成分复杂，硅铁、硫铁及碳酸铁三者和大于3%时，按mFe/(TFe-sfTFe-cFe-siFe)值确定矿石工业类型，大于85%时为磁性铁矿石，小于85%时为弱磁性铁矿石。据此要求，本矿床mFe/(TFe-sfTFe-cFesiFe)值为85.20%，为磁性铁矿石。

从上述结果可以看出，矿床矿石工业类型为需选的磁性铁矿石，矿石需选矿、烧结后方能利用。同时证实本矿床铁矿物成份较为复杂，开采利用矿种主要为磁性铁，因此圈定矿体按mFe指标进行。

3.3.2 矿石自然类型

通过化学分析得知，TFe/OFe的比值平均为1.382，可确定矿床无氧化带，以原生矿为主，矿石类型为磁性铁矿石。由于矿石的氧化程度相对较低，地表露头仅有极薄一层氧化薄膜，且物相分析也以磁性铁为主，在各钻孔中矿石均无明显氧化分带现象，因此本矿矿石未进行氧化矿与原生矿的划分。

矿石中有害元素主要为SiO2、S、P，其含量均大于1%。硫矿物主要由黄铁矿，P主要为磷灰石，磁选时可直接剔除。因此矿石从有害组分分析为需选高硫高磷磁铁矿石。

（1）浸染状磁铁矿石：为矿床最主要矿石类型。矿石多为他形粒状结构，星散—中等稠密浸染状构造。主要矿石矿物为磁铁矿，粒径在0.12～0.8mm±之间，主要脉石矿物为脉石矿物有石榴子石、石英、绿帘石等矿物。该类矿石品位一般在20%～35%之间，属低品位矿石，在矿区分布广，多呈薄层状产出。

（2）条带状磁铁矿石：为矿区内较常见的矿石类型之一。磁铁矿物常富集呈宽约0.1～5cm不等的暗色条带，而斜长石或石英组成浅色条带，两者呈互层产出。磁铁矿仍以浸染状产出。条带状矿石可能是受后期变质作用形成，以低品位矿石或夹层多见。

（3）致密块状磁铁矿石：为矿区次要矿石类型，也是矿区主要富矿石，仅在矿区2线附近产出，分布范围小、厚度薄。矿石品位一般在40%以上。矿石呈他形粒状结构，少量呈半自形粒状结构，致密块状构造。矿石矿物磁铁矿占60%以上，伴生少量黄铁矿、磁黄铁矿、局部有黄铜矿等金属矿物。磁铁矿粒度0.03～0.7mm，磁性铁品位可达40%。脉石含量少，常见的有主要金属矿物为磁铁矿、黄铁矿等。脉石矿物有绿泥石、绿帘石、石榴子石、石英等。

4 控矿因素及找矿标志

矿体产于中泥盆统阿勒泰组一套中酸性侵入体的构造接触带内，因此此带内寻找构造变质矽卡岩型矿床。

（1）寻找中泥盆统阿勒泰组含铁岩系，特别是中酸性的侵入岩，基性的黑云母斜长片麻岩夹黑云母变粒岩和中粗粒花岗岩接触带，该层是本区铁矿的重要含矿层。

（2）区域变质作用及变质热液作用比较强烈，岩石变质程度较深的绿帘绿泥—角闪岩相变质岩出露区段对寻找该类型铁矿最为有利。

（3）矿体赋存于一套蚀变的大理岩和钙铁石榴子石化矽卡岩及斜长角闪岩中，地表呈土褐色、棕褐色、灰黑色。地表棕褐色蚀变岩体及灰黑色斜长角闪岩是本区直接找矿标志。

（4）早期构造活动比较频繁，地层形变比较强烈，断裂构造裂隙发育地段，是铁矿体富集的有利场所。

（5）钙硅酸盐广泛发育地段，其中石榴子石、透辉石、钙铁辉石、铁闪石等发育部位，是寻找铁矿的有利地段。

（6）本区铁矿石均为磁性铁矿石，磁异常特征明显，在铁矿体地表露头地段或矿体埋深不大的情况下可引起很强的磁异常；在埋深较大的情况下，可以引起低缓磁异常,因此可根据异常所处的地质背景解释磁异常是否由铁矿引起，磁异常是寻找铁矿的间接找矿标志。

5 矿床成因探讨

矿床的成因为岩浆热液接触交代-热液变质成因（矽卡岩型）铁矿床。主要依据：矿体产于中-酸性侵入体与碳酸盐类岩石大理岩的接触带内；矿床规模为小型，主矿体长度最长120m，厚度最大28.91m,最小1.70m，平均15.30m，为小型铁矿；矿体形态严格受构造裂隙的控制,呈透镜状、形态较规则；矿石为块状、浸染状构造，边部见少量条带状构造；矿石矿物以磁铁矿为主，脉石矿物以石榴子石、绿帘石、绿泥石、透辉石、角闪石等热液蚀变类矿物为主。

[1]丁建刚.新疆福海县科科布拉克铁矿详查报告[R].新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0一队,2015.

[2]沈贵春.青海省共和县孤山铁矿矿石组合特征[J].西部探矿工程，2010（2）.

[3]任毅.新疆若羌县英格布拉克铁矿矿石组合特征[J].西部探矿工程，2011（8）.