浅析新疆西天山松湖铁矿床磁铁矿成分特征

2016-03-21杨利华单浩鹏

地球 2016年3期

关键词：凝灰岩磁铁矿铁矿

■　杨利华　单浩鹏

（新疆地矿局第七地质大队新疆乌苏833000）

浅析新疆西天山松湖铁矿床磁铁矿成分特征

■杨利华单浩鹏

（新疆地矿局第七地质大队新疆乌苏833000）

松湖铁矿位于新疆阿吾拉勒成矿带中段，其成矿作用经历了2期6个阶段：硫化物-钾长石阶段、赤铁矿-方解石-绿泥石阶段、磁铁矿-绿泥石-钾长石阶段（称为早阶段铁矿化）、磁铁矿-硫化物阶段（称为晚阶段铁矿化）、方解石-黄铜矿阶段及表生期。为了分析其成分特征及其成因，本文分析了新疆西天山松湖铁矿床磁铁矿成分特征。

磁铁矿电子探针成分特征松湖铁矿阿吾拉勒成矿带西天山

0　前言

新疆阿吾拉勒成矿带是西天山成矿带的重要组成部分，矿产资源丰富，地质条件、矿化类型多样，其中以铁、铜矿化最为发育。近年来，该成矿带内相继发现了众多大、中型与海相火山岩相关的铁矿床，如查岗诺尔、智博、备战、敦德、尼新塔格-阿克萨依、式可布台、松湖等，受到了众多学者的广泛关注。松湖铁矿位于该成矿带中段，由新疆地矿局第七地质大队于2006年发现，目前已探明储量逾5000万吨，为中型铁矿床。前人对该矿床研究较少且不全面，尤其在矿床成因方面存在分歧，提出海相火山热液成因的观点；研究者则认为该矿床是受热液作用交代改造的火山岩型铁矿。

1　地质背景

阿吾拉勒成矿带位于新疆西天山造山带中部，准噶尔板块与塔里木板块汇聚部位，隶属于伊犁地块。关于阿吾拉勒地区晚古生代的构造环境一直存在争议，主流观点认为早石炭世时期该地区处于岛弧环境，晚石炭世—早二叠世早期转变为以拉伸作用为主的陆内裂谷环境，晚二叠世之后进入稳定陆内盆地发展阶段，即整体上该区域在早石炭世时期为海相环境，晚石炭世—早二叠世早期开始转入陆相演化阶段。区域内褶皱及断裂构造均较发育，多形成于华力西中、晚期，具有多期次、多阶段活动的特征。巩乃斯复向斜是区域内最主要的褶皱构造。断裂构造主要呈北西西向展布，南侧的伊犁-巩乃斯河断裂及北侧的喀什河断裂共同限定了阿吾拉勒成矿带的展布范围。区域内地层以古生界为主，另见少量元古宇、志留系、泥盆系、三叠系、侏罗系及第四系出露。其中石炭系分布最为广泛，整体为一套海相火山-沉积岩构造，分为下石炭统大哈拉军山组（C1d）、阿克沙克组（C1a）及上石炭统伊什基里克组（C2y），其中大哈拉军山组（C1d）是成矿带铁矿床（点）的主要容矿地层。关于大哈拉军山组（C1d）火山岩形成环境说法不一，其曾被认为是造山后裂谷作用的产物或与地幔柱有关；朱永峰等通过岩石学及地球化学研究，认为其具有大陆弧火山岩特征；有关学者则认为该组地层形成于板块俯冲造山带构造环境。阿吾拉勒地区华力西中晚期岩浆活动强烈，岩石类型丰富，以中酸性岩体最为发育。侵入岩主要为浅成-超浅成侵入体，规模较小，明显受控于区域性断裂而呈近东西向带状分布。区域内岩浆岩锆石U-Pb年龄集中于325～247ma之间，为晚石炭世—二叠纪。构造环境从岛弧或大陆弧向板内转变。测得松湖铁矿粗安岩锆石U-Pb年龄为325±3ma，形成于岛弧环境。

2　矿床地质特征

2.1矿区地质

松湖铁矿位于巩乃斯复向斜北翼，总体为一套单斜构造。出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组第二岩性段（C1d2），是一套海相火山碎屑岩-碳酸盐岩构建，呈北西西向延伸，总体向南南西、南西西向陡倾。矿区内主要岩性包括凝灰岩、晶屑岩屑凝灰岩、含角砾凝灰岩、碳质凝灰岩、凝灰质砂岩及少量透镜状灰岩等。矿区内构造以断裂为主，可见北东向（F1）、近东西向（F2）及北西西向（F3）3组断裂，其中F3逆断层位于矿区中部，断裂带宽30～50m，产状为200°∠60°～80°，具韧脆性剪切性质，为主控矿构造。另外，矿区内发育大量节理裂隙，晚于成矿作用形成时期，但规模较小，对矿体无明显破坏。

2.2矿体特征

矿区内圈定L1、L2两个矿体（图2）。L1矿体为主矿体，呈北西西向展布，总体产状为180°～212°∠75°～84°，局部近直立。矿体长约800m，平均厚20。3m，中间较厚，向两端逐渐尖灭，呈似层状、透镜状产出（图3）。矿体顶板围岩为灰绿色凝灰岩，局部夹透镜状灰岩及碳质凝灰岩，底板围岩为紫红色凝灰岩，矿体赋存在灰绿色中细粒凝灰岩内，与围岩界线清晰。全铁平均品位约42。5%。L2矿体位于L1矿体东侧，规模较小，呈北东东向展布，总体产状为155°～188°∠63°～84°，局部近直立。矿体长约240m，平均厚6。1m，呈似层状赋存在凝灰岩内，地表厚度最大，向深部逐渐尖灭。全铁平均品位约42。4%。

2.3矿石特征

松湖铁矿床矿物组成复杂多样，金属矿物以磁铁矿、黄铁矿及赤铁矿为主，其次为少量黄铜矿；非金属矿物主要为钾长石、绿泥石、方解石、绿帘石、石英、电气石、阳起石及少量榍石、斜长石、钠长石、磷灰石、金红石、绢云母；可见孔雀石、铜蓝、褐铁矿、黄钾铁矾、高岭石等次生矿物。

2.4围岩蚀变

矿区内围岩蚀变强烈且普遍发育，在垂直及水平方向均具有一定的分带性。主要蚀变类型为绿泥石化、钾长石化、方解石化、绿帘石化、阳起石化、褐铁矿化、高岭土化及硅化，现分述如下：绿泥石化：是最主要的蚀变类型，多与方解石共同产出，呈团块状、脉状、不规则状分布在矿体及底板围岩中，顶板围岩内则较弱。其中绿泥石不仅表现出分多期次形成的特点，而且与磁铁矿化关系密切，是主要的脉石矿物之一。