新疆新源县式可布台铁矿床成因探讨

摘要：式可布台铁矿床位于新疆新源县境内，是国内少见的富铁矿床，Tfe品位最高达68%。铁矿体延深大、品位高、厚度稳定，其矿床成因众说纷纭，各成因学说皆不能单独成立。2011年，矿床主矿段投入钻探10000余米进行深部地质勘查，通过系列的地质勘查工作后结合各成因学说短长，笔者认为：式可布台铁矿床应属复成因矿床，矿床具有一系列成因配套特征：海底火山喷发-沉积-变质作用叠加富集成矿，即海相火山-沉积-变质铁矿床。

中图分类号：TF521 文献标识码：A 文章编号：

1、矿区地质概况

式可布台铁矿床位于塔里木板块—伊犁微型板块—阿布热勒古生代弧后盆地之阿吾拉勒裂谷带复向斜的南翼，出露地层主要有石炭系上统伊什基里克组(C2y)和第四系（Q），区内构造以断裂构造为主，此外有一些小型紧密褶皱及局部层位中出现的微小牵引褶曲，侵入岩只在局部地段呈小岩株状、脉状出现，主要为华力西期侵入岩，以蚀变角闪岩为主，其次有细晶闪长岩和斜长岩。矿区变质地层主要为石炭系中统伊什基里克组下段地层，属区域中压相系热流变质作用成因，岩性主要为绿片岩相的绢云母千枚岩、绢云母绿泥石片岩等。

式可布台铁矿床产出于石炭系上统依什基里克组二段（C2y2）（浅变质海相火山—沉积）地层中，矿带东西长500-700米，南北宽50-100米。矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于绢云母千枚岩、绢云母片岩中，与围岩整合接触。主矿段主要由大致平行排列的3条矿体（由北向南依次编号：y51、y41、y21）组成，深部钻孔中局部有似层状的小盲矿体。矿体呈近东西向展布，倾向北，倾角70°-85°。矿体形态规则，一般呈层状、似层状产出，与围岩整合接触。矿体规模为：露头长度500 m～700m，延深420 m ～750 m，水平厚度5 m～12 m。经深部钻探工程证实，矿体延深较稳定，深部矿体厚度逐渐变小，分叉现象明显。矿石金属矿物成分主要为赤铁矿、少量镜铁矿，脉石矿物主要有石英、绢云母、绿泥石、重晶石等，矿床平均品位在50%左右，属富铁矿床。

2、稀土元素特征

矿区稀土总量相对较低（稀土元素分析结果见表2-6），差别较大，为11.31×10-6 ～93.99×10-6。以层纹状重晶石稀土总量较高，红碧玉最低。稀土元素配分模式图（图2-4）及稀土配分特征参数具有明显的规律性，除个别样品外，∑Ce/∑Y和δEu一般大于1。从红碧玉-含碧玉赤铁矿-重晶石赤铁矿逐渐增大，反应富集轻稀土并且有明显的铕异常，这表明铁矿的成矿物质来源于深部地壳或上地幔。

3、流体包裹体特征

矿物包裹体以纯液体包裹体为主，粒径较小，一般小于3μm。包裹体均一温度一般在130C°～250 C°，平均为185 C°。爆裂温度为230C°～340 C°，平均为290 C°。表明成矿是在中低温条件下进行的。包裹体的盐度较低，NaCl一般为 3.2%～12.5%，密度为0.9g/cm3～0.95g/cm3,说明该矿床的成矿流体具有低盐度、低密度和低温度成矿的特点。从包裹体成分分析可以看出，阳离子以Ca2+、Na+、K+为主，阴离子以、Cl-、含量较高。气相成分以CO2和N2为主。成矿流体类型属于Ca2+—Na+—K+——Cl-型；Na+ /K+ （摩尔数比，下同）和Ca2+ / Mg2+ 一般>1,F- / Cl-

4、岩（矿）石氢氧同位素特征

在δD-δ18O关系图上,2件赤铁矿和1件红碧玉样品落在岩浆水范围，其他样品落在岩浆水范围附近，说明该矿床成矿流体来自于岩浆水，并有海水混入。

5、含矿岩系特征

矿区内含岩系主要为一套浅变质绿片岩相的绢云母千枚岩、绢云母片岩，其顶、底均为火山喷发形成的碎屑岩-凝灰岩、凝灰质砂岩。碎屑岩中片理发育，近矿碎屑岩中片理密集、往两侧逐渐变弱，呈渐变过渡，最终过渡为正常沉积岩。含矿岩系的组合特征是：绢云母千枚岩-绢云母片岩-片理化凝灰岩-凝灰岩-凝灰质砂岩。岩性变化具有一定的韵律性，正常沉积岩中韵律性更明显。矿层多产出于岩性韵律变化的交替带或过渡带上，矿层与地层为整合接触。在铁矿层及顶底板常见有透镜状红碧玉、层纹状重晶石及石膏产出，产状与矿层一致。含矿岩系的特征说明铁矿床产于火山喷发后的宁静期或火山喷发旋回的间歇期，大量的凝灰物质、红碧玉和重晶石的同时出现是海底火山喷发-热水沉积的产物，而石

膏的出现则说明了沉积环境为相对封闭的岛弧、海湾盆地。

本次工作所施工的钻孔中预计见矿位置若出现绢云母片岩、绢云母千枚岩，则矿体基本

都能出现；若该位置上为片理化凝灰岩、凝灰岩时，仅能在岩心中见到矿化；若出现的是凝灰质砂岩或其他岩类时，见矿的可能性就相当渺茫。这一客观情况说明矿化的富集程度与岩石的变质程度呈正相关，变质程度越深、发育范围越大，矿体富集就越好。

6、矿床成因浅析

对于式可布台铁矿床的成因问题，有七种不同的成因学说：（1）沉积变质说；（2）中低温热液说；（3）沉积变质热液叠加说。1978年以后又增加了四种新的学说：（4）火山热水盆地成矿说；（5）热卤水成矿说；（6）火山矿浆喷溢说；（7）海相火山—沉积矿床说。

式可布台铁矿床成因较复杂，上述成因学说皆不能单独成立，通过本次工作的实地勘查结合上述各成因学说短长，我们认为：新疆伊犁钢铁有限责任公司铁矿床应属复成因矿床。矿床具有一系列成因配套特征：海底火山喷发-沉积-变质作用叠加富集成矿，即海相火山-沉积-变质铁矿床。主要事实为：

（一）、铁矿床产于以火山喷发、喷溢形成的以凝灰岩为主的浅变质岩中，含矿岩系具韵律构造，说明矿床形成于火山喷发旋回的间歇期；

（二）、稀土元素分析结果表明铁矿的成矿物质来源于深部地壳或上地幔；

（三）、矿层及其顶、底板中有透镜状红碧玉岩，部分矿层有重晶石条带与赤铁矿相间分布，包裹体成分分析结果表明等，表明成矿与海相火山沉积作用有关；

（四）、矿体无论规模大小，矿、岩界线清晰，无过渡带，矿层围岩中可见交错层理，说明沉积环境动荡不定；

（五）、深部钻孔中，矿化的富集程度与岩石的变质程度有关，变质程度越深、发育范围越大，矿体富集就越好，说明变质作用与成矿有关。

总的来说，式可布台铁矿床是以火山为来源，海盆为条件，后期变质作用叠加形成的富铁矿床。

参考文献：

[1]《地质与勘探》-《新疆预须开普台铁铜矿床成因探讨》，莫江平、黄明杨、覃龙芳、卢汉提，1997年7月。

[2]《新疆预须开普台铁铜矿床特征及成因探讨》，新疆有色地勘局研究所田培仁。

[3] 四川省地矿局四0五地质队.《新疆新源县式可布台铁矿中矿段资源/储量核实报告》，罗刚等，2012年6月。