Question

成矿条件、主要控矿因素及成矿模式

Answer 1

该矿前人认为其成因类型属火山沉积型铁矿床，后期岩浆活动、断裂活动产生的含矿热液对矿化具一定的叠加变富作用。在铁矿层的下部有铜矿化，其成矿前景较好。依上所述，该矿床成因类型属海相火山喷发、热水沉积矿床（块状硫化物、块状氧化物型）。

1.区域地球物理特征

区域布格重力图上，式可布台铁矿位于由△g由-230×10^-5m/s²等值线所圈定的重力高的轴部，该重力高大致呈弧形由西向东递减，由-216×10^-5m/s²向东变到-226×10^-5m/s²，铁矿区剩余重力异常强度1×10^-5m/s²。

航磁△T等值线图上，铁矿区处于不同磁场的分界处。北部为负磁场区，负背景场中夹有NW向展布的磁异常带。南部为杂乱变化的高磁带，它是巩乃斯河区域高磁带的一部分，近东西向展布，强度一般在200～500nT。垂向导数可分解出多个局部磁异常，铁矿区位于其中一处局部异常之中（图3-37）。

1：2.5万航磁处于高磁场背景与低缓负磁场背景过渡带上，为叠加在高磁场背景中的局部高磁异常，400nT等值线闭合圈呈椭圆形，长轴1km，短轴0.6km，△T_max为1145nT，相对背景值高1045nT。异常与该铁矿中富含磁赤铁矿、赤磁铁矿有关。

物探找矿标志总结：该铁矿属沉积变质型铁矿，以赤铁矿为主，因此磁测预测较为困难，其中弱高磁异常与其中的磁铁矿、火山岩关系密切。

2.控矿要素

式可布台铁矿控要要素见表3-14。

表3-14 式可布台-查岗诺尔海相火山岩型铁矿区域成矿要素表

图3-37 式可布台铁矿典型矿床所在区域地质矿产及物探剖析图（据新疆地矿局资料修编）

3.成矿模式

（1）区域地质背景

式可布台铁矿床处于伊塞克-伊犁陆块的阿吾拉勒晚古生代裂谷带内。区内主要构造线呈EW向展布，组成一北陡南缓向斜构造，断裂构造不甚发育。矿区出露地层主要为下二叠统和中石炭统。华力西期侵入岩在矿区南部有出露。

（2）成矿地质环境

赋矿地层为上石炭统伊什基里克组第一段，该段与伊什基里克组二段为断层接触，南部为晚石炭世侵入岩所切。赋矿层的岩石类型组合为：基性岩—中性岩—酸性岩海相火山喷发—沉积建造，局部为碳酸盐岩—化学沉积建造，出露厚度2043.24m。普遍地经历了韧性→脆性变形作用，形成片理化安山岩、片理化凝灰岩、千枚状流纹斑岩→绢云母石英片岩、白云石英片岩，片理（糜棱面理）发育。

吐尔拱萨依一带的伊什基里克组火山岩中，同位素地质测年，采用全岩Rb-Sr法，结果为320±11Ma，该套地层时代为晚石炭世。

（3）矿床组合、分布及产状

矿区全长约4km，宽约1.3km。矿区由主矿段，西矿段，东矿段，西南矿段、南矿段、洛北矿段6个群体组成。其中主矿段矿体在平面上呈一中间厚两边薄的多达14层组成的凸镜状，长1200m，总厚可达70m，单层厚1～15m不等；其他矿群的矿体均较主矿段矿体薄，仅1～2层组成的矿体，且连续性差，长几十米至几百米不等，厚1～5m，矿体形态呈层状、似层状，凸镜状等产出，矿体的构造呈条带状、层状。各矿层的产出严格受层位的制约，产状与围岩一致。矿层与围岩同步褶曲。矿层与其顶、底板及夹层岩相变化较大，沿走向有尖灭再现现象。围岩蚀变不甚发育，有微弱的绢云母化，绿泥石化，硅化等。在ZK2101钻孔150m深处铁矿层之下，见到块状含铜黄铁矿，厚12m，Cu品位0.96％。此外，在铁矿层下盘见到100余米厚的含黄铁矿绢云千枚岩，黄铁矿呈块状或呈浸染状分布。

（4）矿石类型及矿物组合

矿石的自然类型有块状赤铁矿石及含铜黄铁矿石。其矿物组成：金属矿物有赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿；黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、闪锌矿、方铅矿；脉石矿有红碧玉、石英、绢云母、绿泥石；重晶石、方解石、电气石。

矿石品位全铁平均品位56.66％，最高可达66.78％。矿石工业类型：含碧玉赤铁富矿石及含多金属赤铁富矿石。全矿区富铁矿石占70％。矿石有害杂质：硫平均含量0.278％、磷小于0.05％、二氧化硅以5％～10％居多。

（5）矿石结构、构造

矿石结构以半自形晶状为主，次为自形—他形晶状，组成微-细晶质结构，纤维状、针状集合体，集粒状结构。矿石构造以致密块状块状构造为主，片状构造、条带状构造、浸染状构造、细脉状构造次之。

（6）矿化阶段及分布

式可布台铁矿床形成于火山沉积成因，是同一成矿环境下不同的火山阶段形成了不同的矿体。火山喷发晚期成矿阶段：火山喷发晚期时火山经历了大规模剧烈的爆发后，相对喷发微弱，以火山气液为主，其中含有大量成矿物质与挥发分，经漂移落入热海水中。经分解，组成新矿物，海水在还原环境下，Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋、Fe^2＋等离子具有亲硫性，活跃，与海水中S^2-离子结合，组成新矿物：黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等，在稳定条件下，形成块状厚大的含铜黄铁矿体；火山溢流成矿阶段：在火山活动间隙期由赤铁矿、硅质胶体组成的矿浆，自火山涌出，顺火山斜坡下泄，流至海盆中心由于沉积环境不稳定，组成多层赤铁矿与铁碧玉、重晶石三合一矿层，分布于块状含铜黄铁矿之上。

（7）矿化蚀变带划分及分布

矿区内热液蚀变种类较多，有硅化、绢云母、黄铁矿化、碳酸盐化、菱铁矿化、高岭土化、镜铁矿化。但多分布局限，多在岩体的外接触带，段层带附近，区域变质作用产物，原岩矿物的重结晶等。但与矿化有关的围岩蚀变现象很微弱，仅局部的有硅化，绢云母化，绿泥石化现象。近矿围岩无明显蚀变现象，矿体的形成或富集与矿化蚀变，无直接或间接的关系，含矿底层与非含矿底层在岩石蚀变上无差异。

（8）成矿物理化学条件

根据氧同位素分析资料，得出碧玉、赤铁矿成矿温度为295℃。这个数值，可能是代表成岩成矿的温度，而赤铁矿—碧玉沉积时，海水的温度应当比这个数值小。

据包裹体测温资料：式可布台铁矿成矿温度为295℃，镜铁矿—重晶石成矿温度为190～250℃。

重晶石均一温度158～252℃，石英（碧玉）均一温度130～152℃，平均186℃，盐度ω（NaCl）＝3.1％～12.5％，平均7.9％，表明成矿是在中低温度和盐度中等条件下形成的。

氧同位素：对算结果表明，式可布台铁矿成矿水的δ¹⁸O值接近6，即接近岩浆水之值。即可能与海底火山喷发有关。

据桂林矿产地质研究院（1996）研究，其成果如下：

硫同位素特征 4件黄铁矿δ³⁴S分别为-3.7‰～6.1‰，平均为-5.03‰，变化范围窄，而层纹状重晶石δ³⁴S为＋12.9％，说明该区金属硫化物的硫源主要为火山喷发作用从深部带来的幔源硫和海水硫的混合。

氢氧同位素特征 赤铁矿和红碧玉样品的氢氧同位素组成落在岩浆水范围，其他样品落在岩浆水范围附近，说明该矿床成矿流体来源于岩浆，并有海水混入。

铅同位素特征 反映了该区成矿金属物质来自上地幔或深部地壳源区。

锶同位素特征 赤铁矿锶的初始比值为0.7037和0.7062，表明成矿物质来源于深部地壳或上地幔，与海底火山喷流作用有关。

（9）矿床成因机制

式可布台铁矿床属于火山—沉积型铁矿床。铁矿层和其下部的含铜块状硫化物是海底火山喷流作用在同一成矿环境为不同阶段的产物。其成矿机理是：在火山活动喷发晚期或喷发间歇期，大规模的岩浆喷发已经停止，但火山喷流作用仍在继续进行，这些富含成矿物质的酸性热气液体，沿断裂或火山通道喷流而出，源源不断地迁移到海盆中与海水发生作用，由于物理化学条件的改变而沉淀，其中Cu（Pb、Zn）等亲硫性强的元素，在相对还原的环境下，与海水中溶有火山喷出的H₂S作用，促使络合物分解和亲硫元素沉淀，形成块状含铜黄铁矿层。随着火山口的矿浆涌出，流向海盆中心成矿作用继续进行，矿浆中Fe、Si、Ba、Mn等元素富集，在弱酸性-氧化条件下，形成大量赤铁矿石，夹透镜状红碧玉和层纹状重晶石赤铁矿，构成重晶石-红碧玉-赤铁矿建造，Ba-Si-Fe三位一体是海底火山喷溢作用产生的含矿热流体，与海水作用在海盆沉积的产物。这说明该区铁（铜）矿的成因是在同一成矿环境下，不同阶段分别形成火山喷发，溢流沉积型铁（铜）矿床。成矿模式图见图3-38。

图3-38 式可布台铁矿成矿模式图

（10）找矿标志

·上石炭统伊什基里克组第一段为式可布台铁矿的主要含矿层位。

·含矿地层为一套浅海相的火山碎屑—沉积岩层。

·近矿围岩为细凝灰岩、火山灰凝灰岩、凝灰砂岩、粉砂岩，常富含铁质，呈灰紫色、紫灰色。紫色层常为可能近矿的标志。

·铁矿层中常见红碧玉夹层及透镜体，两者为同一环境下的产物，关系密切，红碧玉较耐风化，可以作为找矿标志。

·赤铁矿激化率与围岩差异明显，可以用电法找赤铁矿。

·含矿地层中含有少量的磁铁矿与锰磁铁矿，可以用磁法大致圈出含矿地层。