矿 床 地 质 2012 年 MINERAL DEPOSITS 第 31 卷 增刊 东天山磁海铁矿床地质特征初步研究 郑佳浩1,2，刘 锋2，柴凤梅3 ，李 强2，杨富全2 （1 北京大学地球与空间科学学院，造山带与地壳演化教育部重点实验室, 北京 100871；2 中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室， 北京 100037； 3 新疆大学 新疆中亚造山带大陆动力学与成矿预测实验室， 新疆 乌鲁木齐 830046） 新疆东天山成矿带是我国重要的 Fe、Cu、Ni 等金属成矿带之一（Mao et al., 2005；王登红等，2006） ，磁海铁矿床即位于东天山成矿带之南段。目前它是国内唯一产于辉绿岩中的大型铁矿床，铁矿石储量已达到 1 亿吨 （王登红等， 2007） ， 并伴生有 Co 的矿化。 由于其矿床地质特征的特殊性， 有学者将其命名为 “磁海式铁矿”(张明书等，1980)。关于磁海铁矿床成因，仍存在较大争议，有次火山岩-矿浆贯入-热液交代型(赵玉社，2000)、次火山热液型(薛春纪等，2000)、矽卡岩型（赵一鸣等，2012）等观点之争。本文在野外调查基础上，详细研究了矿床地质特征，初步提出成因认识，为今后正确建立矿床模型提供依据。 1 成矿地质背景 磁海铁矿床大地构造上处于天山地块和塔里木地块之间的北山造山带，位于 NEE 向的星星峡断裂和南部的柳园深大断裂两个深大断裂之间。区域出露地层主要有中元古界蓟县系平头山群、下二叠统、第三系和第四系。平头山群岩石组合主要为长英质片岩、大理岩、白云岩，下二叠统由下部的双堡塘组火山建造和上部的菊石滩组碎屑岩建造组成。磁海矿区主要岀露辉绿岩、辉长岩、花岗岩等侵入岩，Rb-Sr 同位素测年表明辉绿岩的侵入时间为 268Ma，形成于二叠纪(薛春纪等，2000)。 2 矿床地质特征 磁海铁矿床由磁海矿段、 磁西矿段和磁南矿段组成（图 1） 。 磁海矿段位于矿区东北部， 铁矿石储量约占整个磁海铁矿储量的 90%，全铁品位 45.7%，已圈定的近百个矿体多呈透镜状、 脉状近东西向成群产出。矿石矿物以磁铁矿为主，少量赤铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、褐铁矿，偶见黄铜矿、辉砷钴矿、钛铁矿；脉石矿物有石榴子石、透辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石、黑云母、石膏、方解石、石英、磷灰石等。其中，石榴子石、透辉石、绿帘石等矽卡岩矿物组合产于磁铁矿中；角闪本文得到国土资源部公益性行业科研专项经费项目(201211073)资助 第一作者简介 郑佳浩，男，1987 年生，博士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业，Email: joey-zen163.com 180 矿 床 地 质 2012 年 石、黑云母、石膏、方解石、石英常呈自形晶细脉状产出；磷灰石呈浸染状分布在辉绿岩和磁铁矿矿石中。磁铁矿主要呈致密块状、稠密浸染状、稀疏浸染状产出，部分较粗粒自形磁铁矿、发丝状磁黄铁矿呈脉状、浸染状产于细粒磁铁矿中（图 2a） ，局部可见黄铜矿、黄铁矿分布于磁铁矿矿石中（图 2b） ；围岩蚀变较强，主要有矽卡岩化、硅化、碳酸盐化等。 磁西矿段铁矿石主要为磁铁矿和透辉石-石榴子石矽卡岩构成的条带状矿石， 矿石品位相对较低，主要矿石矿物为磁铁矿，黄铁矿、黄铜矿等硫化物较少， 脉石矿物主要为石榴子石、 透辉石和绿帘石等矽卡岩矿物组合以及方解石、 石英等。 围岩蚀变与磁海矿段基本相同。常见矽卡岩退化蚀变成矿过程中形成的条带状矿石（图 2c） ，残留的石榴子石呈团斑状分布在矽卡岩和条带状磁铁矿中（图 2d） ；后期方解石脉穿切早期的条带状矽卡岩矿石。 磁南矿段主要金属矿物主要为磁铁矿、 磁黄铁矿，脉石矿物主要为透辉石、石榴子石、绿帘石等矽卡岩矿物和方解石、 石英等。 磁铁矿主要呈细粒致密块状构造（图 2e） ，常见辉石等自形硅酸盐矿物被磁黄铁矿胶结形成的海绵陨铁结构（图 2f） 。 3 矿床成因初探 本次工作通过总结、研究磁海铁矿床的矿床地质特征，认为磁海铁矿床可能存在四个阶段成矿作用，包括： 岩浆分异成矿作用阶段。磁铁矿矿石和作为矿体直接围岩的辉绿岩中都发育浸染状的磷灰石，磁黄铁矿胶结自形辉石形成的海绵陨铁结构等特征都显示磁海铁矿床具有岩浆成因的特点。 矽卡岩化阶段。此阶段主要是热液蚀变作用形成的矽卡岩化和粗粒磁铁矿化，可见热液蚀变形成的粗粒磁铁矿脉穿切早期细粒磁铁矿。 矽卡岩退化蚀变阶段。矽卡岩退化蚀变形成条带状的磁铁矿矿石和石榴子石-透辉石矽卡岩，部分石榴子石未完全退化蚀变呈团斑状分布于条带状磁铁矿-矽卡岩组合中。 晚期的石英-碳酸盐-硫化物阶段，主要形成后期的石英、方解石、石膏、黄铁矿、黄铜矿等矿物。 综上所述，磁海铁矿床的成矿具有多阶段性。更深入的成矿过程和成矿模式精细研究有待下一步工作的开展。 参 考 文 献 薛春纪, 姬金生, 杨前进. 2000. 新疆磁海铁（钴）矿床次火山热液成矿学J. 矿床地质, 19(2): 156-164. 赵玉社. 2000. 新疆磁海铁矿床地质特征及其矿床成因J. 西北地质, 33(1):31-38. 赵一鸣, 林文蔚, 毕承思, 李大新, 蒋崇俊. 2012. 中国矽卡岩矿床M. 北京：地质出版社, 1-411.