新疆阿克布拉克铁矿床地质特征及成因分析

王 超 汪 辉 杨智全

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第三地质大队库尔勒841000）

新疆阿克布拉克铁矿床地质特征及成因分析

王 超 汪 辉 杨智全

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第三地质大队库尔勒841000）

新疆阿克布拉克铁矿床位于塔里木地台东北缘的库鲁克塔格断隆带上，赋存在古元古界兴地塔格群含矿建造内，矿体呈层状或透镜状产在沙依提组中部，赋存在含铁石英岩中。矿床由4个矿化蚀变带和8个矿体组成，矿石矿物主要见为磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿，脉石矿物以石英为主。矿石结构主要见有半自形-它形粒状结构、交代结构，条带状构造、条带浸染状构造、浸染状构造和块状构造。矿床成因属于磁铁石英岩型。铁硫化物蚀变，硅化、绢云母化蚀变和负地形可以作为找矿标志。在区域上具有寻找同类型矿床的前景。

地质特征矿床成因磁铁石英岩型阿克布拉克铁矿床新疆

1 区域地质背景

研究区处库鲁克塔格山脉西段，属塔里木地台东北缘的库鲁克塔格断隆带上[1]，构造方向以近东西向为主，以紧密褶皱和与其平行展布的断裂构造为其主要特征。主要断裂按走向大致分为近东西断裂（兴地大断裂）、北西向断裂和尔克斯-且干布拉克达板断裂。褶皱构造为吕梁运动、晋宁运动形成的基底褶皱和加里东旋回所形成的盖层褶皱。出露地层有下元古界达格拉格布拉克群、兴地塔格群；中元古界扬吉布拉克、爱尔基干群；上元古界帕尔岗群，震旦系；古生界寒武系，奥陶系下统；新生界第三系渐新统及第四系上更新统、全新统砂砾岩层。其中，下元古界兴地塔格群分布最广泛，为海相碎屑岩-碳酸盐岩建造，主要岩性为大理岩、片岩和石英岩。

区内岩浆岩较发育，侵入活动以元古代中、晚期的中酸性侵入岩为主，侵入的最新地层为晚元古代帕尔岗塔格群克孜尔塔格组，主要由石英闪长岩、斜长花岗岩、黑云母二长花岗岩、黑云母透辉石岩和纯橄榄岩，其中中元古代侵入岩混合岩化作用强烈。

2 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区出露地层为下元古界兴地塔格群沙依提组，按岩石组合、岩性特征划分为五个岩性段，从北向南分别为中北部浅灰-浅绿色白云母片麻岩、浅灰色石英片岩夹浅灰色石英岩、中部浅灰白色石英岩、灰白-浅灰色含铁石英岩、灰绿色片麻岩、中南部灰白色厚层状大理岩和东南部浅灰-浅灰绿色白云母片岩。其中中部含铁石英岩为本区的主要含矿层位，Ⅰ、Ⅱ号铁矿化蚀变带均匀产于其中。

图1 阿克布拉克一带区域地质矿产图

2.2 矿区构造

矿区内构造以褶皱和断裂为主，构造线总体方向呈北东向。

2.2.1 褶皱

矿区主要位于沙依提背斜的南翼，其内发育一系列的次级紧闭-舒缓背、向斜构造。沙依提背斜在矿区表现为核部地层为沙依提组第一岩性段。南翼出露较全，分别为沙依提组第二、三、四、五岩性段；北部仅零星出露沙依提组第二岩性段。褶皱轴向一般70°～250°轴面基本直立，南翼倾角一般50°～75°，北翼35°～65°。而其内发育的一系列次级小褶皱，其轴向、倾角变化很大，小褶皱的构造形态较复杂。

2.2.2 断裂

矿区断裂较发育，按性质分为北东向压扭性断裂（F1、F2、F3）和近南北向平移断裂（F4、F5、F6、F7、F8）见图2。

F1断裂：位于矿区南侧，向西侧延出图外，是矿区沙依提组第四、五岩性段的分界线，出露长度大于4km，走向60°，倾向北西，倾角80°，为压扭性断裂。断裂带宽一般2～15m，断裂带内碳酸岩化、褐铁矿化、糜棱岩化、绿泥石化较强。地貌上呈明显的负地形，航片上线性特征明显。

F6断裂：位于矿区中部。出露长约300m，走向340°，倾向东，倾角75°，为走滑平移性质断裂。断裂带宽一般1～5m，断裂带内绿泥石、绢云母化强烈，断裂两侧地层及矿化蚀变带有明显的位移，错距一般10～50m。

图2 矿区地质图

2.3 侵入岩

矿区侵入岩出露较少，仅在下元古界兴地塔格群沙依提组第三、四岩性段接触部位见一石英闪长岩体，其它均为小的脉岩。石英闪长岩体位于矿区东部，总体呈长条状分布，向东延出图外，其长轴方向与矿区构造线基本一致。岩体在矿区内出露长2 km，宽200～600m，面积为0.90km2。岩石呈深灰色。粒状花岗岩变晶结构；主要矿物成分为角闪石（40%～70%）、中长石（18%～45%）、石英（6%～8%）、黑云母（2%～5%）、磷灰石（1%～2%）少量的磁铁矿。局部岩变质程度较深，形成斜长角闪石岩。该岩体的上侵入位可能为铁矿（化）体的形成及富集提供了热源。

2.4 变质作用

矿区下元古界兴地塔格群地层受区域构造作用及后期岩浆侵入作用的影响，普遍发生动力和热变质作用，形成了片岩、片麻岩、石英岩及大理岩，局部出现混合岩化。变质作用属中高级，相应的变质相为低角闪岩相—高绿片岩相。这类变质作用有利于铁的活化、迁移和富集成矿。

由于动力、热力变质作用强，且多次活动，区内岩石多见弱磁铁矿化、硅化及绢云母化、绿泥石化等，特别是在沙依提组石英岩中，磁铁矿化较强，局部形成含铁石英岩。本区硅化、磁铁矿化、赤铁矿化的蚀变组合与铁矿关系密切。

3 矿体地质

3.1 矿体特征

矿化蚀变带是铁矿的矿源层，呈带状近东西向分布于矿区中部，长5800m，宽10～100m，一般宽60m左右，向南倾，倾角60°～86°。矿化蚀变带主要由含铁石英岩和铁矿体组成，局部有少量的石英岩、浅灰绿色片麻岩和大理岩。矿区共有4个铁矿化蚀变带分别为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号（图2），按连续程度和矿体特征共分为8个矿体，依次编号Fe1、Fe2、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7、Fe8矿体特征见表1。

表1 铁矿体特征一缆表

矿区铁矿床主要赋存在古元古界兴地塔格群含矿建造内[2]，矿体呈层状或透镜状产在兴地塔格群沙依提组中部，赋存在含铁石英岩中。其走向和倾向同蚀变带基本一致，走向60°～70°，倾向南，倾角呈现地表陡、深部缓的特征。地表倾角60°～83°、深部30°～60°。矿体长度和宽度变化较大，个体差异较大，最长1355m、最短140m，最宽40m、最窄2m，一般宽8～14m。其中Fe2、Fe3和Fe5规模较大，连续长度大于600m。Fe2最大，长度达1355m，地表最宽处达20m，是矿区最主要的矿体。

Fe1矿体分布于矿区的西部，呈长条状，长470m，宽4～6m，产状152°∠80°，矿石类型以赤铁矿为主，呈弱磁性贫铁矿。形态呈透镜状。

Fe2是矿区内规模最大的铁矿体，位于矿区的中部，呈条带状分布，控制长度1355m。地表宽2.4～20m，倾向156°，倾角56°～86°；深部宽5.96～18.57m，倾角21°～60°。矿体平均厚度13.58m，TFe平均品位25.12%、mFe平均品位20.57%。强磁性铁矿石占79%。

Fe3矿体位于矿区的中部，也是本矿最主要的铁矿体之一，规模较大，控制长度600m，地表宽6～40m，呈条带状，走向与Fe2基本平行，倾向157°，地表倾角61°～69°，深部倾角40°。矿体平均厚度18.06m，TFe平均品位26.35%，mFe平均品位18.16%。磁性铁含量较低，磁性较弱，强磁性铁矿石占36%。

Fe4矿体规模小，长度160m，宽度16m，呈透镜状分布于矿区中部。走向与Fe2、Fe3大致吻合，产状152°∠46°，矿体厚度15.42m，平均品位TFe30.22%、mFe15.14%，磁性较强，强磁性铁矿石占67%。

Fe5位于矿区的东部，呈脉状，规模较大。矿体长850m，宽4～20m,北倾，产状为336°∠70°。平均品位TFe22.60%、mFe16.70%，磁性较强。

Fe6规模小，呈透镜状，与Fe5近平行排列。矿体长140m，宽28m，北倾，产状332°∠60°。

Fe7位于矿区的最东部，呈脉状，规模较大，长580m，宽9m，南倾，产状156°∠78°。平均品位TFe 22.80%、mFe13.10%。

Fe8规模小，平行于Fe7分布，脉状，长250m，宽13m，南倾，产状156°∠40°，平均品位TFe21.2%、mFe12.60%。矿石磁性较弱。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿物组成

矿区矿石矿物组分类型为石英-磁铁矿类型。地表以弱磁性铁矿为主，磁铁矿多风化成为赤铁矿，深部强磁性铁矿较多。

矿石金属矿物主要见有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿，偶见孔雀石；脉石矿物以石英为主，次为斜长石、白云母、微斜长石、绿帘石、锆石等。

3.2.2 矿石结构、构造

矿石结构主要见有半自形-它形粒状结构、交代结构。

矿石构造主要见有条带状-条纹状构造、条带浸染状构造、浸染状构造、块状构造，偶见脉状构造。

3.2.3 矿石化学成分特征

全铁和磁性铁是矿石中的有用元素，S、P是有害元素。经基本分析、组合分析和矿石全分析，矿石化学成分有如下特征：

有用元素含量：TFe品位最低3.38%，最高44.60%，平均27.30%，变化系数39。mFe品位最低0.3%，最高36.33%，平均20.80%，变化系数19.22。

有害元素含量：SiO243.04%～59.20%、S0.04%～0.44%、P0.04%～0.09%。

伴生有益元素含量：SiO262.62%、Al2O32.16%、TiO20.20%、CaO0.27%、MgO0.13%、FeO7.82%、Fe2O325.63%、SO30.06%、K2O0.72%、Na2O0.59%、P2O50.15%、MnO0.05%。

反映矿石中有用元素全铁和磁性铁品位偏低，有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高，其它伴生有益元素均没有达到可利用要求，属低硫、低磷的贫铁矿。

3.3 矿体围岩和夹石

铁矿体产于含铁石英岩中，其顶、底板岩性均为含铁石英岩或石英岩，矿体与围岩界线基本清楚，局部呈渐变过渡关系。主要蚀变为硅化、绢云母化、（赤）磁铁矿化和褐铁矿化。上下盘围岩均含铁，含量差别很大，TFe品位2.62%～19.02%，mFe品位0.49%～14.65%。有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高。

矿体中夹石普遍存在，厚度0.84～4.59m，呈一层或多层出现。其中Fe2矿体夹石厚度0.84～4.59m，Fe3矿体夹石厚度1.87～4.0m。夹石成分多为含铁石英岩或肉红色花岗岩脉，其中有铁矿化，TFe含量3.38%～19.91%，mFe含量0.3%～12.61%。有害元素S、P含量低，SiO2含量偏高。

4 矿床成因

区域上，铁矿（化）点主要分布在兴地塔格群地层中，与相邻的阿斯廷然布拉克铁矿分布在褶皱两侧，呈弧状。该磁铁石英岩建造的矿体底板为灰白色石英岩,磁铁矿与条带状磁铁石英岩呈韵律互层产出[3]，区内已发现铁矿（化）点及线索，均分布在下元古界兴地塔格群沙依提组石英岩、片麻岩及片岩中。且铁矿脉大多产于次级褶皱的转折处或虚脱部位，严格受地层及构造控制；石英岩→含铁石英岩→铁质石英岩→铁矿体为渐变过渡关系，矿体的顶、底板岩性均为含铁石英岩、铁质石英岩，矿石构造以条带-条纹状构造、条带浸染状构造为主，矿石中磁铁矿颗粒有明显的粒序变化和层状特征；野外观察中发现铁矿石中见有少量的肉红色花岗岩脉充填，局部形成较富的磁铁矿条带及团块。

通过全区及库鲁塔格地区研究资料，可以推测在火山-沉积阶段，海底火山活动将大量硅铁物质带入水体中，同时受火山活动影响基性火山岩发生海解汲取部分成矿物质。由于火山喷发与海水对流作用，使海盆不同部位出现不同形式的铁矿沉积作用；进入区域变质阶段，致使含矿岩石发生高绿片岩相至低角闪岩相为主的变质作用，使铁矿进一步富集；局部混合岩化作用，产生的碱性热液使硅铁建造发生去硅富铁作用，形成局部富铁矿体[4]。

综上所述，认为该矿床属于磁铁石英岩型铁矿床。磁铁石英岩分布于古元古界兴地塔格群中部,对区内沉积变质型铁矿具明显控制作用,另外在矿区的西部地区还分布有阿斯廷布拉克、托克然布拉克等铁矿床(点),东部还分布有库鲁克赛等一系列铁矿床(点),这些铁矿均赋存于兴地塔格群磁铁石英岩建造中,东西延伸约200km[3]，找矿前景可观。

5 找矿标志

(1)地表露头标志：矿体中含铁硫化物氧化后呈黄褐色、红褐色，形成明显的红化带，指示了铁矿化存在。

(2)围岩蚀变标志：本区与铁矿化关系密切的近矿围岩蚀变为硅化、绢云母化。

(3)地形标志：矿区铁矿脉受构造作用的影响，易风化剥蚀形成相对负地形。

[1]新疆维吾尔自治区地矿局.新疆维吾尔自治区区域地质志[M].北京：地质出版社，1993.

[2]夏学惠，袁家忠，郗国庆，等.塔里木地台北缘内生磷矿预测及资源远景评价[J].化工矿产地质，2009，31（3）：129～158.

[3]董连慧，等.新疆库鲁克塔格1.95Ga磁铁石英岩建造(BIF)发现及意义[J].新疆地质，2012，30（4）：373～375.

[4]袁家忠，等.库鲁克塔格地区古元古界磁铁石英岩型铁矿的发现及找矿意义[J].化工矿产地质，2010,32（1）：16.

[5]王建业，包振军，薛刚.新疆尉犁县阿克布拉克铁矿普查报告[R].2009.

收稿：2015-02-03

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.04.017