新疆阜康市大黃山菱鐵礦床地質(zhì)特征及成礦模式

唐興國　師新艷　李朝旭

[摘要]大黃山鐵礦床位于新疆準(zhǔn)噶爾弧盆地東南緣，屬于烏魯木齊山前拗陷，礦床產(chǎn)于中生代山前拗陷的湖～沼盆地中，賦礦地層為下侏羅統(tǒng)八道塆組，礦體形態(tài)呈似層狀，少數(shù)呈透鏡狀、雞窩狀及結(jié)核狀，以串珠狀～豆莢狀排列，礦石中金屬礦物主要有菱鐵礦、褐鐵礦及少量磁鐵礦，礦床屬湖～沼相沉積型鐵礦床。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)特征 成礦模式 菱鐵礦床 大黃山 新疆

[中圖分類號(hào)] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-99-1

1地質(zhì)背景

大黃山菱鐵礦床位于準(zhǔn)噶爾弧盆地東南緣，屬于烏魯木齊山前拗陷，主要地層為中新生界湖～沼相湖～沼相碎屑巖建造和含煤建造，鐵礦體產(chǎn)于下侏羅統(tǒng)八道塆組含煤建造中。

2成礦地質(zhì)環(huán)境

該鐵礦床賦礦地層為下侏羅統(tǒng)八道塆組，主要由湖～沼相碎屑巖組成。有4個(gè)巖性段：第一段以深灰色粉砂巖、粘土巖、砂質(zhì)泥巖夾有淺灰色細(xì)粒砂巖、中粒砂巖和粗粒砂巖組成，有煤2～4層；第二段灰色粉砂巖、粘土巖、炭質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖，夾薄層砂礫巖，含煤4～5層，以砂礫巖和第一段分界；第三段以灰～灰綠色粉砂巖為主，夾薄層泥巖、砂礫巖；第四段以灰綠色的粉砂巖、鐵質(zhì)粉砂巖、鐵質(zhì)細(xì)砂巖、薄層砂礫巖、泥巖、炭質(zhì)頁巖，含似層狀菱鐵礦礦體8～13層，含小透鏡狀菱鐵礦70～90余層，菱鐵礦體產(chǎn)于第四段鐵質(zhì)粉砂巖、鐵質(zhì)細(xì)砂巖中。受湖泊沼澤盆地控制，菱鐵礦體沿近東西向的黃山～四工河向斜的兩翼靠核部產(chǎn)出。順層位以串珠狀～豆莢狀排列，各礦體近于平行。礦區(qū)內(nèi)無巖漿活動(dòng)巖分布，礦區(qū)斷裂主要為妖魔山斷層。

3礦床組合、分布及產(chǎn)狀

含礦帶呈近SE向展布，在長4200m、寬40～350m的含礦層內(nèi)，共發(fā)現(xiàn)有一定規(guī)模的似層狀菱礦體8個(gè)，構(gòu)成礦床的主礦體。礦體斷續(xù)長950～4200m，平均厚0.42～0.76m，控制最大垂深200m。主礦體形態(tài)呈似層狀，少數(shù)呈透鏡狀、雞窩狀及結(jié)核狀，以串珠狀—豆莢狀排列，各礦體近于平行，厚度不穩(wěn)定，延伸在走向和傾向上短距離內(nèi)有斷續(xù)或尖滅現(xiàn)象。向斜北翼礦體傾向SE2000左右，傾角150～600，向斜南翼礦體傾向NE20，傾角510～750，局部達(dá)800～850。產(chǎn)狀與向斜構(gòu)造兩翼的巖層產(chǎn)狀基本一致。

礦石TFe的品位一般在20%～35%左右，其中品位大于35%以上者占25%，品位20%～30%者占40%～45%，品位20%以下者約占20%～35%，最高品位可達(dá)52.40%，一般結(jié)核狀，窩子狀礦石品位偏高。

礦床內(nèi)共生礦產(chǎn)為煤礦，主要賦存于下侏羅統(tǒng)八道塆組第二段，共探求煤礦石量15503.80萬噸。

4礦石類型及礦物組合

礦石自然類型主要為氧化礦石和原生礦石。

礦石中金屬礦物主要有菱鐵礦、褐鐵礦及少量磁鐵礦，脈石礦物主要有長石、石英、方解石、次為絹云母、白云母等。

礦石中的菱鐵礦呈灰色、褐色、棕紫色，微晶～隱晶質(zhì)、微粒狀；局部由于煤的自然，菱鐵礦變?yōu)榇盆F礦，使原礦石品位增高；褐鐵礦呈薄膜狀。

礦石中SiO2一般為12%～30%，最高達(dá)38%；Al2O3一般為5%～10%；CaO一般為0.5%～3%，個(gè)別達(dá)6%；MgO一般為 0.32%～1.5%，最高達(dá)1.87%；S一般為0.02%～0.1%；P絕大數(shù)都在0.3%以下，個(gè)別達(dá)1.07%。

5礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為自形～他形微粒結(jié)構(gòu)～細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主；礦石構(gòu)造為塊狀構(gòu)造。

6成礦期、礦化階段

根據(jù)該菱鐵礦床圍巖蝕變特征、礦物組合關(guān)系等，劃分為沉積成礦作用階段和次生氧化（褐鐵礦化）作用階段。

7蝕變類型及分帶

菱鐵礦體圍巖為富含鐵質(zhì)、泥質(zhì)礦物的砂巖，蝕變主要為褐鐵礦化和弱絹云母化、高嶺土化，圍巖蝕變分帶不明顯。

8礦床成因機(jī)制

礦床產(chǎn)于中生代山前凹陷的湖～沼盆地中，成礦作用屬于湖～沼相沉積作用。成礦物質(zhì)主要來自凹陷兩側(cè)的隆起區(qū)。礦床形成大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：

（1）古陸上含鐵巖石的風(fēng)化、剝蝕形成含鐵風(fēng)化殼（層）階段：這時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相當(dāng)穩(wěn)定，氣候炎熱干燥，處于堿性～弱堿性的氧化環(huán)境，巖石風(fēng)化剝蝕速度和搬運(yùn)速度基本相同。

（2）含鐵風(fēng)化物以碎屑、懸浮體的形式快速搬運(yùn)至湖泊，沼澤盆地中，沉積形成含鐵沉積層階段：該階段氣候?yàn)闈駸釣橹鞯倪^渡氣候，并周期性變化，搬運(yùn)速度一般大于風(fēng)化剝蝕速度，在湖泊、沼澤中交替沉積形成礦源層；

（3）含鐵沉積（礦源層）在成巖過程中溶解、遷移、富集形成礦體階段：該階段湖盆收縮。湖水濃縮，而含鐵沉積物隨埋深增大和其中有機(jī)質(zhì)的解體使原來氧化環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原環(huán)境，并發(fā)生遷移、富集。遷移的介質(zhì)主要為沉積物的介質(zhì)水，遷移的動(dòng)力為上覆地層的壓濾脫水作用（成巖早期為主），結(jié)晶膠結(jié)脫水作用（成巖晚期為主）。鐵在溶液中以碳酸鹽的形式存在。

參考文獻(xiàn)

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