梁 凯，梅贞华，王 攀，郑永杰

中国冶金地质总局青岛地质勘查院，山东 青岛 266061

0 引言

乔普卡铁矿地处西昆仑高山区，地势陡峻，切割剧烈，矿区内海拔高程均在4 130 m以上，最高海拔4 700 m，相对高差200～570 m，行政区划隶属新疆塔什库尔干县达布达尔乡管辖。

土山铁矿濒临渤海，地处沿海平原，地势南东高，北西低，向渤海倾斜，海拔最高13.2 m，最低1.7 m，行政区划隶属山东省莱州市。

本文主要是在乔普卡铁矿[1]和土山铁矿[2]详查工作的基础上，在参考前人工作研究的基础上，对比分析二者在赋矿地层、构造、岩浆岩、磁异常特征、矿体特征以及矿床成因等方面的异同，最终总结成文的。

1 赋矿地层特征

1.1 乔普卡铁矿

区内铁矿体赋存于古元古界布伦阔勒群底部。该群为塔什库尔干陆块的主体组成部分，主要由一套中深变质的含（夕线石榴）黑云斜长片麻岩、（含）夕线石榴斜长黑云石英片岩、含石榴石英岩、（石榴斜长）角闪片麻岩、黑云母大理岩、透闪石大理岩等组成，构成变质结晶基底。在该群的底部发育1层含铁建造，建造中主要岩石有斜长角闪片岩、透辉变粒岩（变质中基性火山岩）、黑云石英片岩（变质凝灰质泥砂岩）、磁铁石英岩、大理岩等。

1.2 土山铁矿

铁矿体赋存于古元古界粉子山群地层中。粉子山群主要岩性为大理岩、黑云变粒岩、透闪岩、石墨透闪岩、浅粒岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩、矽线黑云片岩。原岩底部和下部为泥砂质碎屑岩，中部为巨厚层富镁碳酸盐夹钙镁质硅酸盐岩，上部和顶部为碳质碎屑岩、泥质碎屑岩。构成两个海进、海退沉积旋回，低角闪岩相变质[3]。分为5个岩组：岗嵛组、巨屯组、张格庄组、祝家夼组、小宋组，其中小宋组为磁铁矿的赋存层位。

1.3 小结

乔普卡铁矿和土山铁矿赋矿层位均为古元古界变质地层，地层岩性相似，以低角闪岩相变质岩为主。

2 构造特征

2.1 乔普卡铁矿

乔普卡铁矿位于塔什库尔干陆块的西南端，该陆块主要发育地层为古元古界布伦阔勒群（Pt1B），陆块内地层变形强烈，断裂、褶皱发育。褶皱的表现形式多种多样，见铁矿层的复杂褶皱。在褶皱形态上，既有片（麻）理的揉皱、片内无根褶皱，又有片（麻）理的平卧褶皱、斜卧褶皱，还有叠加褶皱。总体上反映了长期多次（至少3期以上变形）构造变形的结果。该陆块内断裂多为与区域构造线方向近一致的北西向走向断裂，北东向断裂较少。矿区地处区域褶皱的一翼，地层总体呈北东向陡倾斜的单斜层状，区内断裂构造不甚发育。

2.2 土山铁矿

土山铁矿地处胶北隆起西南边缘，区域上褶皱构造发育，主要为粉子山倒转向斜，出露于区域北部的粉子山地区，可见长15 km，宽5.5 km，其向SW延伸至该矿区并被第四系覆盖。整个褶皱构造均由粉子山群地层组成，核部由岗嵛组组成，向两翼依次出现巨屯组、张格庄组、祝家夼组、小宋组。褶皱北翼为正常翼，南翼为倒转翼，轴向变化较大，由70°→50°→90°，后期部分地段出现断裂构造。

矿区位于分子山向斜的北西翼，地层总体呈倾向北西，倾角50°左右的单斜层状，区内断裂构造不发育。

2.3 小结

乔普卡铁矿和土山铁矿所在的区域均经受了区域性的变形变质过程，矿区位于区域性复式褶皱构造的一翼，以地层呈单斜产出为特征。向构造，局部纹理条带构造。组成矿物杂乱分布，微显定向性。

根据刘振涛等石英闪长岩中获取的锆石U-Pb年龄值为230 Ma，为印支期。

3.2 土山铁矿

呈岩基状分布于区域东部，为新太古代五台—阜平期栖霞超单元，由回龙夼、新庄、芦家、牟家单元组成。为一套中酸性变质深成侵入基岩，归变质变形岩体。岩石变质变形十分强烈，片麻理是最显著的面状构造。主要岩性为英云闪长岩和奥长花岗岩。

3.3 小结

乔普卡铁矿和土山铁矿岩浆岩时代差异较大，且前者主要以岩株形式存在，后者为岩基状分布，二者岩性均为中酸性侵入岩；在变质程度上，乔普卡铁矿岩浆岩浅于土山铁矿岩浆岩；乔普卡铁矿的岩浆岩对早期形成的赋铁地层有一定的破坏性，而土山铁矿岩浆岩由于时代早于铁矿形成时间而对铁矿体影响不大。

4 矿区磁异常特征

3 岩浆岩特征

3.1 乔普卡铁矿

矿区内岩浆岩基本呈岩株状分布，主要岩性为石英闪长岩，侵入于布伦阔勒群（Pt1B）中。岩石呈细粒半自形粒状结构，局部糜棱结构，块状-定

4.1 乔普卡铁矿

矿区内出现1个北西—南东走向的磁异常带。磁异常带△T最低-13 848 nT，最高29 461 nT，磁异常变化范围达43 000 nT。磁异常带内总体表现出北西走向的条带状磁力高与磁力低相间分布的特征，主要高值正异常带编号Ⅱ号。

Ⅱ号高值正异常带（图1）：贯穿整个矿区西段，在矿区内的长度达2 000 m，北西及东南两侧均延出测区。该高值正异常带东南窄西北宽，呈喇叭状，最小宽度约150 m，最大宽度达1 000 m，并且北西段分成两个分支。Ⅱ号高值正异常带的磁异常值普遍超过5 000 nT，中心区达10 000～20 000 nT，为典型的强磁性磁铁矿引起。

化极后的磁异常图上，高值正异常带的北西—南东走向展布特征更为清晰，反映出磁铁矿化体的分布明显具有层控性、成带性。

4.2 土山铁矿

通过一系列磁测工作，在矿区发现多处磁异常，总体呈NE展布，正负异常常相伴产出，规模较大异常有洼子矿段磁异常、大幸台矿段磁异常。洼子矿段磁异常：异常位于洼子村南，300 nT等值线圈定异常平面形态为一椭圆状，长轴1 100 m，短轴450 m，长轴走向50°，等值线分布较均匀，西北侧密集，南东侧稀疏，西北侧伴有负值异常，2 000 nT等值线呈一长鞋底状连续分布在三条测线上，峰值为3 816 nT。

大幸台矿段磁异常（图2）：在大幸台村西北圈定两处异常，北异常呈北东50°的带状展布，以500 nT等值线圈定异常长度2 100 m，以700 nT等值线圈定长度为1 000余米，其中心最高强度为4 460 nT，其负值最低为-2 510 nT，2 000 nT等值线连续分布在4条测线上，等值线呈梯级带分布。△T曲线峰值尖陡，南东侧曲线变化相对北西侧较缓。南异常位于北异常南800 m，并与其大致平行，由三个不连续的长条带异常组成，其两侧均有负异常伴生。最高值为2 169 nT。

4.3 小结

乔普卡铁矿区和土山铁矿区，二者都为大面积的第四系覆盖，利用含铁岩层与围岩的磁性差异，以高精度磁测为手段，对地层的磁性参数进行测量，圈定异常区，为进一步工程探矿提供依据，是行之有效的找矿手段。

对比发现，两个矿区磁异常曲线总体规律性较好，背景场相对稳定，异常层次高低分明，分布相对集中，异常总体展布为较稳定的带状（乔普卡铁矿区为北西向展布，土山—东宋铁矿区为北东向展布），单异常组合形式南正北负反映为斜磁化的异常特征。这些磁异常的一致性表现特征与两个矿区在含矿岩石和围岩岩性上的相似性是分不开的。

5 矿体及围岩特征

5.1 乔普卡铁矿

5.1.1 矿体特征

矿体赋存于古元古界布伦阔勒群黑云母石英片岩、斜长角闪片岩中，含矿岩石主要为含磁铁矿斜长角闪片岩以及含磁铁矿黑云母石英片岩中。矿体形态多为层状、似层状，少数小矿体为透镜体状。矿体长100～1 400 m，延深80～600 m。矿体TFe品位11.8%～61.17%，平均品位约为38%，平均厚度约为12 m。

5.1.2 围岩特征

图 1 乔普卡铁矿区（西段）地质物探综合平面图Fig.1 Geological and geophysical integrated planar graph of the west part of QPK iron mine area1.全新统冲洪积砾石、砂及亚砂土；2.更新统残坡积碎石、砂及砂土；3.布伦阔勒群b段黑云母石英片岩；4.布伦阔勒群a段云母石英片岩为主；5.石英闪长岩；6.磁铁矿体；7.地质界线；8.矿头地表投影线；9.磁异常等值线

图 2 土山矿区大幸台矿段8线地质物探综合剖面图Fig.2 Geological and geophysical integrated sectional drawing of Line 8, Dxt ore section of Tushan mine area1.第四系 ；2.大理岩 ；3.三黑云变粒岩 ；4.黑云片岩 ；5.矿体及编号

铁矿体底板围岩主要为黑云石英片岩和石英片岩，局部见斜长角闪片岩；顶板围岩主要为石英片岩，少量黑云石英片岩，围岩与矿体呈渐变接触关系。

5.2 土山铁矿

5.2.1 矿体特征

矿体赋矿层位为古元古界粉子山群小宋组，含矿岩石主要为含磁铁矿的黑云母片岩、黑云变粒岩、角闪岩、透闪岩等，矿体形态多为似层状和透镜体状。矿体走向100～1 080 m，延深55～400 m。矿体TFe品位9.01%～58.99%，平均品位约为30%，平均厚度约为5 m。

5.2.2 围岩特征

区内矿体与围岩接触界线多为渐变过渡型，界线清晰者极少；围岩岩性主要为黑云变粒岩、黑云片岩、斜长角闪岩以及大理岩等。

5.3 小结

乔普卡铁矿和土山铁矿在矿体特征和围岩特征上比较相似，矿体与围岩间均没有截然的界线。乔普卡铁矿在矿体规模、品位以及成层性上好于土山—东宋铁矿。

6 矿石结构构造

6.1 乔普卡铁矿

6.1.1 矿石的结构

矿石的结构主要有自形—半自形结构、他形—半自形结构等。

自形—半自形结构：矿石最主要的结构，大部分矿体都有这种结构，磁铁矿颗粒为自形—半自形八面体；

他形—半自形结构：为矿石常见结构，矿石中所见此种结构少于自形—半自形结构；

其余还可见粒状变晶结构、半自形粒状以及他形粒状变晶结构。

6.1.2 矿石的构造

矿石的构造主要有浸染状构造、块状构造和条带状构造等。

浸染状构造：矿石最主要的构造，磁铁矿呈他形—半自形粒状，呈浸染状产出。

块状构造：矿石常见的构造，其中夹杂的其他矿物（磁铁矿除外）不形成明显的纹带。

条带状构造：由石英及透辉石、绿帘石、阳起石组成条带或薄层构成，条带宽多为1～2 cm，少数可达3～4 cm。在矿石中一般沿层面分布，局部较多。

6.2 土山铁矿

6.2.1 矿石的结构

矿石的结构有他形—半自形粒状结构、包含结构、填隙结构、乳滴状结构、针状及放射状结构等。他形—半自形粒状结构：矿区中最主要的矿石结构，矿石中的矿石矿物、脉石矿物颗粒为他形—半自形粒状。

包含结构：矿石中的磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿，呈包体状分布于其它矿物内。

填隙结构：矿石中的黄铁矿、黄铜矿分布于其它矿物裂隙中。

乳滴状结构：矿石中的黄铁矿呈乳滴状包于其它矿物内。

针状、放射状结构：矿石中的赤铁矿呈针状、放射状。

6.2.2 矿石的构造

矿区内常见浸染状构造和条带状构造，少量团块状、枝叉状构造。

浸染状构造：矿石中的磁铁矿、黄铁矿呈浸染状分布。

条带状构造：磁铁矿和其它脉石矿物（主要是浅色长英质矿物）构成条带状分布于矿石中。

6.3 小结

乔普卡铁矿和土山—东宋铁矿在矿石结构构造上存在一定的相似性；他形—半自形粒状结构在两个矿区矿石中都出现的比较多，乔普卡铁矿区矿石结构较为简单，土山—东宋铁矿区矿石结构略显复杂；浸染状构造和条带状构造在两个矿区里都是比较主要的构造。

7 矿石矿物特征

乔普卡铁矿区磁铁矿：黑色、钢灰色，多呈半自形—他形粒状，粒径0.02～0.40 mm之间。部分受力破碎成碎裂状，在地表及浅部有部分磁铁矿被氧化成褐铁矿，但仍然保留着磁铁矿特有的晶形（自形八面体和半自形粒状集合体）解理。

土山铁矿区磁铁矿：他形粒状、半自形粒状，少数呈残片状，粒径以0.1～0.3 mm为主，小于0.1 mm和大于0.3 mm的少量。主要呈散粒状分布于其它矿物粒间，其次呈条带状和似条带状集合体分布，少数包于其它矿物内。

表 1 矿石中矿物成分一览表Table1 The list of mineral compositions in ores

由表1可知两个矿区的铁矿石矿物成分不管是矿石矿物还是脉石矿物都具有较高的相似性，磁铁矿的粒径亦较为接近。

8 矿床成因

8.1 乔普卡铁矿

矿区内铁矿体严格受古元古界布伦阔勒群（Pt1B）控制，该群底部的一套火山喷发沉积变质岩是含铁岩石，主要有斜长角闪片岩、透辉变粒岩、黑云石英片岩、大理岩，层控特征明显。

根据区域研究资料，该铁矿形成过程为：古元古代全球性成铁时代，中基性岩浆活动频繁，形成富铁火山岩；部分铁质与海水发生水解作用进入海水富集，沉积后形成富铁富硅沉积岩，形成下部为富铁火山岩，上部为富铁沉积岩（富硅）的含铁建造；在后期的区域变质过程中，富铁岩石在高温高压下物质成分发生分异，铁质进一步富集，形成富铁和富硅的不同颜色条带，从而形成沉积变质铁矿。

8.2 土山—东宋铁矿

矿床产于古元古界粉子山群地层中，受小宋组的含铁岩系控制，小宋组原岩沉积建造为一套含铁的基性火山碎屑岩和陆源砂质、粉砂质沉积建造，其铁质组分与海底基性—中酸性火山喷溢活动关系密切，幔源物物质中的铁质以火山喷发喷溢形式带入水体中，经分解形成硅铁胶体而沉积，经其后的区域变质作用而重结晶形成变质铁矿。

8.3 小结

乔普卡铁矿和土山—东宋铁矿在成矿时代，成矿物质来源、成矿过程以及后期变质作用等方面表现一致，二者均为比较典型的海相火山沉积变质型铁矿，即“鞍山式”铁矿。矿体及围岩特征、矿石结构构造、矿物成分以及矿床成因等诸多方面存在着较大的相似性，均为赋存于古元古代地层中的海相火山沉积变质铁矿床。进一步研究二者的共同和异同点，对于寻找此类矿床有一定的指导作用。

通过对乔普卡铁矿和土山—东宋铁矿的对比分析，认为在相邻区域上寻找铁矿应注重以下几个方面：

（1）在古元古代地层分布区，区域上出现航磁异常，地面磁测检查异常高低分明、层次清晰的磁异常，往往是矿致异常。特别是周围伴生负异常的应引起重视，磁铁矿体常自正异常高值区向负异常延深。

（2）矿体围岩中常常可见较厚层的大理岩，且很多情况下大理岩为矿体顶底板。

（3）斜长角闪片岩-黑云石英片岩-石英片岩-大理岩形成完整层序预示有较富大矿体存在。

（4）矿体在地表多有铁染（褐铁矿化）现象，在遥感影像图上呈带状展布。

（5）由于古元古代地层经受了长期的区域变形变质作用，复式褶皱构造发育，已查明矿床常位于复式褶皱的一翼，应加强对区域地层、构造的研究，探讨对应层位找矿的可行性。

致谢：感谢青岛地勘院各位领导在文章撰写过程中给予的亲切关怀和指导，感谢各位同事在资料搜集等方面给予的大力支持和帮助，谨祝你们身体健康，工作顺利！

9 结语

虽然乔普卡铁矿和土山—东宋铁矿在地理位置上相隔甚远，但是二者在赋矿层位、磁异常特征、

[1] 孙玉龙,胡成林,唐存华..新疆塔什库尔干县乔普卡铁矿详查报告[R],未出版.

[2] 李 文,姜洪利.山东省莱州市土山—东宋铁矿区详查报告[R],未出版.

[3] 张增奇,刘明渭.山东省岩石地层 [M].武汉：中国地质大学出版社,1996：57-70.