張永平

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)阿勒泰836500）

新疆青河縣哈旦孫鐵礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

張永平

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)阿勒泰836500）

哈旦孫鐵礦床位于準(zhǔn)噶爾地槽褶皺系與阿爾泰地槽褶皺系交匯處。礦床所處位置構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。礦體主要賦存于細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖及細(xì)粒輝長(zhǎng)巖中，除主礦種Fe外，礦石中含有較高的V、Ti、Pt、Pd、Ga、Sc等有益組分，礦床具有巖漿分結(jié)－貫入成因的特征，為阿勒泰地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的新礦床類型。礦區(qū)地層、巖漿巖、構(gòu)造、礦化及地球化學(xué)、地球物理特征等對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)尋找類似礦床具有較好的借鑒作用，區(qū)域成礦背景條件等顯示該區(qū)域具有進(jìn)一步尋找類似礦床的較好前景。

哈旦孫鐵礦床地質(zhì)特征找礦標(biāo)志

1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)處于瑪因鄂博區(qū)域斷裂以南，準(zhǔn)噶爾地槽褶皺系與阿爾泰地槽褶皺系交匯部位之準(zhǔn)噶爾地槽褶皺系一側(cè)。成礦帶劃分屬于準(zhǔn)噶爾成礦區(qū)喀拉通克－布爾根銅、鎳、金、鐵成礦帶。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)∶東經(jīng)90°10′48″，北緯46°21′03″。區(qū)域出露地層主要有下泥盆統(tǒng)托讓格庫(kù)都克組（D1t）、中泥盆統(tǒng)北塔山組（D2b）、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）等。

區(qū)域構(gòu)造以北西向?yàn)橹?，主要斷裂?gòu)造有礦區(qū)以西的卡依爾特－二臺(tái)斷裂和礦區(qū)北東的卡拉先格爾－接勒的卡拉他烏斷裂；褶皺構(gòu)造為加普薩爾復(fù)背斜北東翼的次級(jí)褶皺－科克吐木蘇克復(fù)向斜。該褶皺構(gòu)造南東部被哈旦孫巖體（又稱“三角巖體”）侵位，哈旦孫鐵礦床即處于該巖體中?！叭菐r體”屬早二疊世花崗巖類，分為4個(gè)侵入次∶第一侵入次主要為中細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖（δp1aH），大多呈不規(guī)則狀巖株、巖瘤狀；第二侵入次主要為石英二長(zhǎng)巖（ηοp1bH）、二長(zhǎng)巖（ηp1bH），是該期侵入巖的主要巖性；第三侵入次為輝長(zhǎng)巖（νp1cM），分布較為零散，呈脈狀、不規(guī)則巖株、巖瘤，一般規(guī)模較?。坏谒那秩氪螏r性主要為中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖（ηγp1dH）、鉀長(zhǎng)花崗巖（ξγp1dH），大多呈脈狀分布，受斷裂構(gòu)造控制明顯。該期巖漿活動(dòng)與區(qū)域銅、金、鐵等礦產(chǎn)成因關(guān)系最為密切，在巖體內(nèi)外接觸帶上分布有眾多的Au、Cu、Fe礦床、礦（化）點(diǎn)（圖1）。

2 礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層為中泥盆統(tǒng)北塔山組第二段，巖性以角巖化砂巖為主，夾有少量灰?guī)r薄層，整體走向近東西，傾向北，傾角70°～82°。

圖1 哈旦孫鐵礦床區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖

礦區(qū)范圍內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出，未見(jiàn)褶皺變形。構(gòu)造以斷裂為主，分為北東向、北北東向和北東東向3組斷裂，切錯(cuò)了區(qū)內(nèi)侵入巖，屬巖漿期后斷裂。

侵入巖約占礦區(qū)面積的四分之三，巖性包括石英二長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖等。石英二長(zhǎng)巖，具中粗粒結(jié)構(gòu)，呈規(guī)模較大的不規(guī)則巖株?duì)?，是組成哈旦孫“三角巖體”的主要巖性，屬早二疊世第二侵入次產(chǎn)物。輝長(zhǎng)巖，呈不規(guī)則長(zhǎng)條狀，部分呈規(guī)模較小的瘤狀、脈狀穿插于地層中，規(guī)模較大者地表出露長(zhǎng)約400 m，寬70～100 m，屬早二疊世第三侵入次產(chǎn)物，與區(qū)內(nèi)鐵礦體關(guān)系密切。石英閃長(zhǎng)巖，以形態(tài)不規(guī)則的巖瘤、巖株?duì)顬橹?，部分呈脈狀穿插于地層中。閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖與花崗閃長(zhǎng)巖出露較少，主要呈脈狀分布于地層中，部分穿插于輝長(zhǎng)巖中。

3 礦床特征

3.1 礦體地質(zhì)特征

根據(jù)地質(zhì)草測(cè)及槽探工程揭露結(jié)果，共圈出2個(gè)礦體（圖2）。

圖2 哈旦孫鐵礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖

Ⅰ礦體：為主礦體，賦存于細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖及細(xì)粒輝長(zhǎng)巖中，并近于垂直穿切了兩種巖性分界線。礦體地表出露長(zhǎng)98 m，寬20～30 m，中間凸出部位寬43 m，形態(tài)呈不規(guī)則凸鏡狀，總體走向約25°。工程控制結(jié)果顯示，Ⅰ礦體在地表較為寬大，深部礦體厚度急劇變窄，鉆孔中見(jiàn)礦視厚度不到2 m，見(jiàn)礦位置與地表礦體總體產(chǎn)狀推斷的底板延伸位置大致對(duì)應(yīng)，反映礦體底板產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，整體傾角在45°～ 60°之間。礦體平均品位：TFe 29.40%、MFe 22.32%、Cu 0.18%、V2O 0.24%、TiO23.58%、Pt 35.48×10－9、Pd 202×10－9，主元素與伴生組分含量呈較明顯的正相關(guān)關(guān)系。礦體中磁性鐵含量約占全鐵總量的76%。

Ⅱ礦體：賦存于輝長(zhǎng)巖中，礦體地表形態(tài)似鐮刀狀，整體呈北東向展布，彎轉(zhuǎn)部位于北東端，傾向北西，傾角26°～72°，產(chǎn)狀變化較大。礦體地表出露長(zhǎng)度25 m左右，控制礦體總寬度為3.9 m，礦體中TFe品位20.41%～29.54%，平均品位27.35%，MFe平均品位19.49%，MFe/ TFe71%左右；伴生元素平均品位Cu 0.18%、V2O50.21%、TiO23.81%、Pt20.99×10－9、Pd218×10－9。

3.2 礦石質(zhì)量特征

3.2.1 礦石物質(zhì)成分及自然類型

光片樣和電子探針鑒定結(jié)果表明，礦石礦物主要為磁鐵礦和鈦鐵礦，二者呈格架狀、板片狀緊密連生，粒徑一般在0.01～0.5 mm之間；次為鈦磁鐵礦、孔雀石，少量黃銅礦、金紅石；脈石礦物以角閃石、斜長(zhǎng)石、黑云母為主，少量鉀長(zhǎng)石、綠簾石、綠泥石。

礦石物質(zhì)組成較為復(fù)雜，所含金屬礦物以鐵為主，其次為鈦、釩，與攀枝花釩鈦磁鐵礦比較，V2O5含量大致相當(dāng)，TiO2含量略偏低。

礦石自然類型為浸染狀釩鈦磁鐵礦石。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征

（1）礦石結(jié)構(gòu)：礦石結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。依礦物結(jié)晶程度和形態(tài)劃分，以它形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主，自形粒狀結(jié)構(gòu)較少；依結(jié)晶大小劃分，礦石礦物粒徑多在0.01～0.5 mm，為微－細(xì)粒結(jié)構(gòu)；按礦物間相互關(guān)系劃分，以共結(jié)結(jié)構(gòu)為主，次為充填結(jié)構(gòu)。共結(jié)結(jié)構(gòu)中磁鐵礦和鈦鐵礦呈格架狀、板片狀緊密連生；充填結(jié)構(gòu)中鈦鐵礦呈葉脈狀充填在磁鐵礦礦物顆粒之間。

（2）礦石構(gòu)造：以中等浸染狀為主，次為細(xì)脈浸染狀。

浸染狀構(gòu)造：磁鐵礦與鈦鐵礦呈它形－半自形粒狀較均勻地分布于中粗粒輝長(zhǎng)巖中，總含量一般在35×10－2～50×10－2之間。

細(xì)脈浸染狀構(gòu)造：零星可見(jiàn)，礦石礦物富集成大致平行的脈狀充填于輝長(zhǎng)巖中，同時(shí)伴有浸染狀礦化，脈寬一般5～10 cm。

3.3 礦體圍巖特征

礦體圍巖主要為細(xì)粒輝長(zhǎng)巖，次為細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖。Ⅰ礦體賦存于細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖中及細(xì)粒輝長(zhǎng)巖中，并切穿了兩種巖性的分界線；Ⅱ礦體完全賦存在細(xì)粒輝長(zhǎng)巖中。輝長(zhǎng)巖巖石化學(xué)樣分析結(jié)果，CA＝46.61＜56，σ＝4.41＞3.3，Na2O含量為2.57%，K2O含量為1.42%，Na2O＞K2O，堿度率特征屬與鐵（銅）礦床有關(guān)的鈉質(zhì)類型；巖石中m/f＝0.35＜0.5，顯示與釩鈦磁鐵礦床有關(guān)。光譜分析輝長(zhǎng)巖Cu平均含量290.6×10－6，大于基性巖中元素平均含量（維氏）；Ni平均含量73×10－6，Cr平均含量177×10－6，低于維氏基性巖中元素平均含量。輝長(zhǎng)巖具Cu的高背景，Ni、Cr低背景特征，與礦體化學(xué)分析結(jié)果完全一致。

圍巖與礦體界線清楚，易于分辨，圍巖蝕變不明顯，一般只見(jiàn)有輕微的綠簾石化、綠泥石化。反映礦體可能沿早期形成的斷裂構(gòu)造侵位，礦體與圍巖接觸部位未見(jiàn)圍巖包體，反映控礦斷裂性質(zhì)可能為韌性剪切斷裂。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因分析

礦體主要賦存于早二疊世第三侵入次輝長(zhǎng)巖中，礦石礦物成分與輝長(zhǎng)巖中造巖礦物成分基本相同，僅礦物粒度較粗，有用礦物組分相對(duì)富集，說(shuō)明礦體與輝長(zhǎng)巖成因關(guān)系密切。輝長(zhǎng)巖巖石化學(xué)特征也顯示與釩鈦磁鐵礦床有關(guān)。礦體呈不規(guī)則透鏡狀、似脈狀出現(xiàn)，展布方向與輝長(zhǎng)巖和石英閃長(zhǎng)巖走向近于垂直，并穿透了二者分界線，說(shuō)明礦體形成時(shí)間晚于圍巖。結(jié)合圍巖巖石區(qū)域地質(zhì)背景分析，礦床可能形成于早二疊世巖漿活動(dòng)晚期，在礦化劑的影響下，金屬礦物（磁鐵礦、鈦鐵礦等）充填于硅酸鹽礦物之間或膠結(jié)硅酸鹽礦物，形成含礦熔漿，含礦熔漿在巖漿內(nèi)部擠壓作用以及區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下，順構(gòu)造薄弱部位貫入后冷凝形成了本礦床，屬晚期巖漿分結(jié)－貫入成因。

4.2 找礦標(biāo)志

巖漿巖標(biāo)志∶早二疊世第三侵入次形成的輝長(zhǎng)巖是成礦母巖和主要的賦礦圍巖，是最為直接的找礦標(biāo)志。巖石化學(xué)特征CA＜56，σ＞3.3，Na2O＞K2O，m/f＜0.5。

構(gòu)造標(biāo)志∶礦體屬巖漿分結(jié)－貫入成因，根據(jù)其地表產(chǎn)狀判斷，北東東向斷裂構(gòu)造是主要的控礦構(gòu)造。

地層標(biāo)志∶礦床靠近中泥盆統(tǒng)北塔山組第二段與早二疊世巖漿巖的接觸部位，礦區(qū)外圍見(jiàn)有少量規(guī)模較小的似脈狀礦體穿插于地層中。因此，侵入巖與北塔山組第二段地層接觸帶附近也是較為有利的成礦部位。

礦化標(biāo)志∶礦體中伴生有銅礦化，而銅的硫化物在地表容易氧化、遷移、擴(kuò)散，因此中基性巖體附近出現(xiàn)的孔雀石礦化往往可以指示該區(qū)有釩鈦磁鐵礦化存在的可能，是最明顯的找礦標(biāo)志。

地球物理標(biāo)志∶礦區(qū)位于1∶10萬(wàn)航磁異常區(qū)內(nèi)，通過(guò)地面磁測(cè)能夠準(zhǔn)確定位礦體位置。

地球化學(xué)標(biāo)志：1∶20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量在礦區(qū)附近有一定規(guī)模的V、Ti異常反映。

5 找礦前景分析

礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造背景屬喀拉通克晚古生代島弧環(huán)境，區(qū)域發(fā)育切穿巖石圈深達(dá)地幔的深大斷裂，并具有明顯的多期次活動(dòng)特征，大地構(gòu)造條件有利于幔源巖漿上侵形成巖漿礦床。哈旦孫“三角巖體”中輝長(zhǎng)巖巖石化學(xué)特征顯示有利于釩鈦磁鐵礦床的形成。區(qū)域分布有AM49、QM93兩個(gè)規(guī)模較大、強(qiáng)度較高的航磁異常，哈旦孫鐵礦分布于AM49異常北西段，反映該異常與鐵礦體有關(guān)。礦區(qū)外圍異常區(qū)內(nèi)還分布有3個(gè)與礦區(qū)內(nèi)含礦巖體規(guī)模大致相當(dāng)?shù)妮x長(zhǎng)巖體，其中普遍見(jiàn)有星點(diǎn)狀的磁鐵礦化，揀塊樣分析結(jié)果TFe含量在12%～16%之間，高于同類巖石平均含量，具有一定的成礦遠(yuǎn)景。QM－93異常位于哈旦孫鐵礦床以西約6 km處，異常強(qiáng)度高并與1∶20萬(wàn)水系沉積物V、Ti、Cu化探異常相對(duì)應(yīng)，據(jù)物化探綜合信息分析，在QM－93異常區(qū)內(nèi)不排除深部有規(guī)模較大的隱伏基性－超基性巖體或礦體存在的可能。

哈旦孫鐵礦床目前鉆探工程尚未穿透含礦母巖－輝長(zhǎng)巖體，表明巖體向深部仍有一定延伸，同時(shí)鉆孔內(nèi)亦發(fā)現(xiàn)有隱伏礦體存在，反映其深部具有一定的找礦潛力。

致謝：本文主要依據(jù)新疆地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)2006年編寫的《新疆青河縣哈旦孫鐵礦預(yù)查地質(zhì)報(bào)告》整理而成，在此謹(jǐn)向報(bào)告編者賀永康、何斌、吳建新、高永強(qiáng)等人致以忱摯的謝意！

收稿：2014-03-18