新疆西天山晚古生代铁矿床研究

新疆西天山晚古生代铁矿床研究
作者：王磊
来源：《地球》2014年第01期
[摘要]新疆西天山成矿带是多金属成矿带，近年来在该地区进行的铁矿勘查工作取得了很大的进展，相继发现了查岗诺尔、备战、智博及敦德多个铁矿床。

目前，对该地区铁矿床的研究程度较低，成矿环境和规律认识也不够清楚，缺乏综合性的研究。

本文从新疆西天山晚古生代铁矿床的地质背景、分布规律及矿床类型等方面进行描述。

西天山的铁矿床在成因上可划分为矽卡岩型和海相火山岩型两大类，对海相火山岩型再根据矿化类型可以细分为火山岩浆-热液型、火山沉积型和类矽卡岩型。

西天山晚古生代铁矿床的成矿地质背景和成矿过程分析研究显示，该地区石炭纪晚期属于碰撞造山晚期阶段的陆缘弧环境，局部发生了挤压-伸展的构造转变，这种环境是铁矿形成的有利条件，通过对比研究认为该地区的铁矿床形成与火山-侵入活动存在着成因上的密切关系，其形成时间接近或略晚于火山活动时期，岛弧岩浆作用携带的深部铁质可能为该地区成矿物质的主要来源。

[关键词]新疆西天山晚古生代铁矿床
[中图分类号] P641.4+63 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-12-1
新疆西天山成矿带是我国重要的铁铜金成矿带之一，也是中亚成矿域的重要组成部分。

目前，西天山铁矿勘查工作取得了重大进展，查岗诺尔、备战、智博及敦德等数个铁矿床相继被勘查或发现，这些铁矿床大体上是赋存于火山碎屑岩或安山质熔岩中，其中多数在规模上已经达到了大中型且品位相对较高，初步累计得出的探获铁矿石资源量约为十二亿吨，成为了重要的大型铁矿开发基地。

1地质背景
西天山位于新疆天山西段北部，处于中亚增生型造山带的西南缘，外形上呈三角形，呈向北和向南逆掩推覆扇状展布。

该区域内地质历史时期火山活动较为频繁，喷发时代主要为海西期以及局部为加里东晚期，总体上火山呈近东西向带状分布。

西天山成矿带蕴藏着丰富的矿产资源，具有鲜明的特征，包括地质条件多样、矿种较齐全、成矿时代多以及成矿带分布广等。

其自西北向东南，大体可以分为3个次级的成矿带，分别为别珍套-汗吉尕铜多金属成矿带、博罗科洛铜金成矿带和阿吾拉勒铁铜成矿带，区域内铁矿床的分布如图1所示。

2铁矿床类型
新疆西天山铁矿床分布较为聚集，在伊犁-中天山板块的阿吾拉勒山一带呈线状排列方式产出，可将西天山地区铁矿床依据矿床的产出特征分为海相火山岩型铁矿和矽卡岩型两大类，其中前者再根据矿化类型，可继续划分为火山沉积型、火山岩浆-热液型和类矽卡岩型。

西天山发育的大中型铁矿床的类型主要为海相火山岩型，这些铁矿赋存于石炭系碎屑岩-海相火山岩之中，不同程度的断裂或裂隙在该地区广泛的发育着，它们成为了成矿流体运移的输导系统以及铁质化合物沉淀的场所。

火山岩浆-热液型铁矿床包括有智博、松湖和雾岭等铁矿床，组成矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和钾长石等，主要赋存于火山岩-碎屑岩系中，发育的围岩蚀变特征有帘石化、硅化、钾化、钠化和碳酸盐化等，气孔状、树枝状的磁铁矿一般可以用来作为岩浆熔体参与成矿的佐证。

备战、敦德和查岗诺尔等铁矿床为类矽卡岩型，含矿岩系与火山岩浆-热液型铁矿床相同为火山岩-碎屑岩系，区别在于矿区周围出露大理岩和碳酸盐岩地层，组成金属矿物以磁铁矿为主，有的矿区黄铁矿和磁黄铁矿含量相对较高，矿体周围发育高温的矽卡岩蚀变产物，如石榴子石和透辉石等，退化蚀变矿物有硫化物、石英、绿泥石、绿帘石和方解石等。

3成矿背景与过程
3.1成矿背景
新疆西天山地区在晚古生代时期发生了侧向和垂向的增生作用，大规模的火山岩组合在强烈的构造运动和岩浆活动基础上得以形成，同时伴随着地质构造活动，大量铁铜金富集起来成矿。

由晚泥盆世到早石炭世该地区岛弧自西向东逐渐发生消亡，形成的了时代逐渐变新的火山岩。

从晚石炭世开始，该地区的构造体制从俯冲向碰撞后环境进行了转变，发育有碰撞后富钾岩浆的喷发。

区域整体上而言，西段以斑岩型铜矿床和热液型金银矿床为主，而东部以铁矿床为主，这种东、西段的成矿差异与其对应的构造演化特征可能具有一定联系。

3.2成矿过程
西天山成矿带内火山岩型铁成矿作用与火山的喷发和侵入活动有着密切的关系，在其成矿过程中伴随着不同程度的火山热液交代作用，受到成矿地质条件的复杂多样的影响，成矿带内各矿床也表现出不同的矿物组合与蚀变特征。

在火山和断裂发育良好的情况下，成矿流体便会交代碳酸盐岩地层或富钙火山凝灰岩从而形成矽卡岩化蚀变。

成矿作用早期阶段主要以富铁流体充填或交代围岩形成块状和浸染状矿物为主，晚期热液发生交代作用并富集成矿，局部形成脉状-网脉状磁铁矿，在整个成矿过程中还伴随着大量的热液蚀变作用的发生。

在成矿带不同的矿区其成矿地质条件存在着差异，导致形成的矿床不尽相同，例如在火山口附近和远离火山口位置，分别形成了与火山-次火山热液活动有关的火山岩浆-热液型铁矿和火山-沉积型铁矿。

4结语
对于火山岩型铁矿研究的关键主要还是集中于富铁流体的形成、铁质及成矿流体的来源与演化以及铁质富集成矿的机理等。

当然，就目前的研究程度而言，对这些问题的认识和了解尚处于初级阶段，但是在成因上看，西天山成矿带内铁矿床与石炭纪火山活动有着密切的时空对应关系。

晚石炭世区域内火山-侵入活动是形成该地区多个大中型火山岩型铁矿的重要原因，
铁矿床的形成时间接近或稍晚于火山活动时期，成矿铁质可能主要来源于岛弧岩浆作用所携带的深部铁质，还有少量火山-次火山气液交代围岩所萃取的铁质化合物。

参考文献
[1]张作衡，洪为，蒋宗胜，等. 新疆西天山晚古生代铁矿床的地质特征、矿化类型及形成环境[J].矿床地质，2012，31（5）：941-964.
[2]姜福芝，秦克章，方同辉，等.东天山铁矿床类型、地质特征成矿规律与找矿方向[J].新疆地质，2002，20（4）：379-383.。