阿尔金山喀腊大湾铁矿田地质特征与形成时代

陈柏林,李丽,祁万修,陈正乐,王永,郝瑞祥,李松彬,周永贵,蒋荣宝,韩凤彬,崔玲玲,赵树铭.2016.阿尔金山喀腊大湾铁矿田地质特征与形成时代[J].矿床地质,35(2):315~334 CHEN BaiLin,LI Li,QI WangXiu,CHEN ZhengLe,WANG Yong,HAO RuiXiang,LI SongBin,ZHOU YongGui,JIANG RongBao,HAN FengBin,CUI LingLing,ZHAO ShuMing.2016.Geological characteristics and metallogenic age of Kaladawan iron orefield in Altun Mountains, northwestern China[J].Mineral Deposits35(2):315~334

DOi:10.16111/j.0258_7106.2016.02.007

陈柏林¹，李丽¹，祁万修²，陈正乐¹，王永¹，郝瑞祥¹，李松彬¹,
周永贵¹，蒋荣宝¹，韩凤彬¹，崔玲玲¹，赵树铭²

（1 中国地质科学院地质力学研究所，北京100081； 2 新疆地质矿产勘查局第一区域地质调查大队，
新疆乌鲁木齐830011）

本文为“十一五”、“十二五”国家科技支撑计划重点项目（编号： 2006BAB07B02_0 4、2011BAB06B08_04）和地质矿产调查专项（编号： 1212011085043）资助的成果
第一作者简介陈柏林，男， 1962年生，研究员，主要从事区域构造、矿田构造和成矿预测研究。 Email: cblh6299@263.net

收稿日期2015_03_20

改回日期2016_03_07

摘要:阿尔金山喀腊大湾铁矿田位于北东向阿尔金走滑断裂与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的地区。通过对已有铁矿床地质特征的研究，确认喀腊大湾地区铁矿床属于火山沉积型，因此，铁矿床具有成带状分布的特点，由八八铁矿床、八八西铁矿床、7914铁矿床、7915铁矿床、7918铁矿床和7910铁矿床共同构成喀腊大湾铁矿田。铁矿田范围内的地层以向北陡倾的单斜层为主，倾角75～88°；仅矿田西段八八西铁矿床、八八铁矿床一带沿走向发生直立陡倾伏（背斜）褶皱，可见地层和含矿岩系局部发生褶皱重复，形成铁矿带和含矿层位呈横卧“勾"状形态。铁矿床的产出严格受火山沉积岩系的特定层位和岩性控制，即铁矿床均产在卓阿布拉克组第三亚组第一岩性段（下部玄武岩段）的上部，其北侧为卓阿布拉克组第三亚组第二岩性段（大理岩段）标志层。与铁矿床关系密切的中基性火山岩锆石SHRIMP U_Pb年龄为（517±7） Ma, 显示该套火山沉积岩系中基性火山岩的时代为早古生代晚寒武世，因此，铁矿床的形成（火山_沉积）时代为晚寒武世。铁矿床形成之后主要发生2期地质构造事件，其一是发生了构造变形，致使铁矿体及含铁岩系均呈陡立状态，并形成褶皱；其二是中酸性岩浆侵入活动，使已经形成的铁矿床受到中酸性侵入岩的吞食破坏，并发生接触变质矽卡岩化改造。矽卡岩化改造时代为早奥陶世末期（辉钼矿铼锇等时线年龄480 Ma）。

关键词: 地球化学；火山沉积型；成因；形成时代；喀腊大湾铁矿田；阿尔金山

文章编号： 0258_7106 (2016) 02_0315_20 中图分类号： P618.31 文献标志码：A

Geological characteristics and metallogenic age of Kaladawan iron orefield
in Altun Mountains, northwestern China

CHEN BaiLin¹, LI Li¹, QI WangXiu², CHEN ZhengLe¹, WANG Yong¹, HAO RuiX iang¹,
LI SongBin¹, ZHOU YongGui¹, JIANG RongBao¹, HAN FengBin ¹, CUI Li ngLing¹ and ZHAO ShuMing²

（1 Institute of Geomechanics, CAGS, Beijing 100081，China; 2 No.1 Geological S urvey Party, Xinjiang Bureau of
Geology and Mineral Exploration and Mining, Ur umqi 830011， Xinjiang， China）

Abstract:The Kaladawan iron orefield in Altun Mountains is located within the area sandwi ched between the NE_striking Altun strike_slip faults and EW_striking northern A ltun fault. Based on the study of the geological characteristics of the Kala dawa n iron orefield，the authors hold that the iron deposit belongs to the volcanic_ sedimentary type. So the deposits would be in zonal distribution in the orefield which consists of 6 iron deposits, i.e., Baba iron deposit, western Baba iron d eposit, No. 7914 iron deposit, No. 7915 iron deposit, No. 7918 iron deposit and No. 7910 iron deposit dispersed from west to east. The strata in the field is mo noclinal with mainly steep northward dipping at 75～88°. Nevertheless, in the w estern orefield, (i. e., in the range of Baba iron deposit and western Baba iron deposit), there occurs an anticline with vertical axial plane and steep dipping hinge, the stra ta and ore_bearing rock series reappear in the shape of lying down letter “L" d ue to the fold. The iron deposit is controlled by a special stratigraphic horizo n of volcanic_sedimentary rock; in other words, all iron deposits occur in the u pper part of intermediate_basic volcanic rocks which is the first member (lower basalt member) of the third sub_formation of Zhuo apos;apos;apos;abulake Formation. Nearby in t he north, a marker band for iron deposit is exposed, which is the second member (marble member) of the third sub_formation of Zhuo apos;apos;apos;abulake Formation. The interm ediate_basic volcanic rocks related to the iron deposit are about 517 Ma, as sho wn by zircon SHRIMP U_Pb dating, which suggests that the iron mineralization hap pened in late Cambrian epoch of early Paleozoic era. After the formation of iron deposits, there occurred two geological events: one was structural deformation that uplifted the strata and ore_bearing rock series steeply and resulted in fol ding, the other was intermediate_acid magmatic intrusive activity. The late even t not only destroyed the iron deposit or devoured the iron orebodies but also ca used contact metasomatic metamorphism (skarnization transformation of iron depos it). The skarnization transformation happened in late Ordovician epoch of early Paleozoic era at 480 Ma as shown by molybdenite rhenium_osmium isochron method.

Key words: geochemistry，volcanic_sedimentary type, origin, metallogenic age, Kaladawan iron orefield, Altun Mountains

阿尔金喀腊大湾地区位于甘青新交界新疆若羌县，在区域上位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域，北接塔里木地块南缘，南与柴达木盆地毗邻（图1 ）。20世纪80年代初，该区在进行1∶20万区域地质矿产调查时发现白尖山铁矿床和其他矿点（新疆维吾尔自治区地质矿产局，1981）；90年代中_后期至21世纪初，取得了地质找矿第一轮较大的进展（杨风等，2001；李学智等，2002；陈柏林等，2002；2003；杨屹等，2004；毛德宝等，2006a；2006b；赵更新等，2007）。同时，阿尔金地区的基础地质、构造演化及新构造活动也成为最近十多年的热点，并取得了很大进展（新疆维吾尔自治区地质矿产局，1993；Guo et al., 1998；刘良等， 1998； 1999；崔军文等, 1999； Sobel et al., 1999；陈

图 1阿尔金断裂及其邻区大地构造图（据许志琴等，2007修改）

Fig. 1Tectonic map of Altun fault and its vicinity（modified after Xu et al., 2007）

正乐等，2002；Yin et al., 2002；陈宣华等，2003；Liu et al., 200 7；张建新等，2007；刘永顺等，2009；陈柏林等，2010；韩凤彬等，2012）。
喀腊大湾地区铁矿床发现于2006～2007年，2008年建矿山开采。它是区内唯一被开发利用的大型矿床（祁万修等，2008；陈柏林等，2009），但对该铁矿床成因与形成时代的研究却非常滞后。1∶20万区域地质矿产调查时未开展研究，2006年1∶5万矿产调查发现的八八铁矿床（以2006年8月8日发现日命名），初步认为属于矽卡岩型铁矿（新疆第一区域地质调查大队，2008）；而祁万修等（2008）认为是与辉绿岩岩浆热液有关、受区域性断裂裂隙控制的浅成热液交代充填型铁矿床。笔者前期研究认为，其属于火山沉积型，铁矿床分布具有成带的特点，据此提出2个找矿预测靶区，并经过2007年和2008年野外工作的追索和验证，确认“八八铁矿床—4337高地”和“3121高地—白尖山—3081高地"2条铁矿带，奠定了喀腊大湾地区铁矿床的现状（陈柏林等，2009）。但是对喀腊大湾地区铁矿床的形成时代和成因类型仍存在争议，新疆第一区域地质调查大队（2012）基于矿区发育较多的矽卡岩矿物、矿体与岩性层位有关，认为铁矿床属于层控矽卡岩型；郭慧娟（2015）认为铁矿赋存于中_晚奥陶世拉配泉组火山沉积岩系中，为火山喷溢_岩浆热液改造加富海相火山岩型；潘成泽等（2015）从相关岩石、矿物的微量元素特征与典型矽卡岩型铁矿床的差异，认为其属于火山沉积型；而董连慧等（2015）将其划入前寒武纪成矿体系内。
本文通过最近3年对喀腊大湾铁矿床地质特征（特别是铁矿体与相关岩石、地层等地质体接触关系）的详细研究，结合年代学研究，进一步确认喀腊大湾铁矿床属于火山沉积型，后期经历了矽卡岩化改造作用，并认为火山沉积成矿期为寒武纪末期，矽卡岩化改造为奥陶纪早期。

1 区域地质背景

        喀腊大湾铁矿田位于阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域，北接塔里木地块南缘，南与柴达木盆地毗邻（图1）。在区域构造上喀腊大湾地区位于红柳沟_拉配泉早古生代裂谷带的中东段，在矿产区划上属于阿尔金金、铜、镍及多金属、铁、稀有、稀土金属成矿带的红柳沟_拉配泉金、铜及多金属、铁成矿亚带。
        区域构造线以近东西向为特征，主干断裂主要为东西向，一级断裂包括阿尔金北缘断裂和喀腊达坂断裂，呈东西向横贯区域南、北两侧；二级断裂包括白尖山断裂，呈东西向贯穿研究区中北部；低级别（次级）小断裂也非常发育，呈北东东向和北西向，断裂性质以压性、压扭性为主。其中，阿尔金北缘断裂规模巨大，出露于研究区北部，是太古界与古生界之间的界线，并发育糜棱岩化带和碎裂岩化带，宽度超过600 m。喀腊达坂断裂位于南部，是古生界与新生界之间的界线。白尖山断裂位于研究区中北部白尖山南侧，该断裂部分为卓阿布拉克组（∈₃zh）与斯米尔布拉克组（∈₃s）之间的界线（图2）。
        喀腊大湾地区矿产资源丰富（图2），喀腊大湾铁矿田位于喀腊大湾地区中南部，区域构造上位于阿尔金北缘断裂带和拉配泉_（白尖山）断裂以南，喀腊达坂断裂北侧（图2）。

2 铁矿田地质特征

2.1 地层岩性组合

喀腊大湾铁矿田内出露地层为下古生界寒武系上统卓阿布拉克组（∈₃zh）（图3 ）。
卓阿布拉克组（∈₃zh）为铁矿田内的唯一地层单位，出露于整个矿带区域。主要岩性组合为泥岩、泥灰岩、炭质千枚岩、千枚岩化粉砂岩、板岩、结晶灰岩、大理岩和流纹岩、英安岩、安山质玄武岩、玄武岩、酸性_中酸性火山凝灰岩、晶屑凝灰岩及钠长霏细斑岩、英安斑岩，其中夹有铁矿层。
对于卓阿布拉克组这套火山_沉积岩系，1∶20万区域地质图定为震旦系，1∶100万新疆地质志编图改为蓟县系，之后又改为奥陶系（奥陶纪裂谷由此称谓），最新测年结果应为寒武系（详见后文）。
根据1∶1万填图及相关研究，喀腊大湾铁矿田内卓阿布拉克组（∈₃zh）可分为第一亚组、第二亚组、第三亚组、第四亚组。其中，第三亚组是铁矿床的产出层位（图3）。
第一亚组（∈₃zh¹）出露于铁矿田的西南角、喀腊大湾西沟的西南侧。由3套岩性组合组成，自南西向北东为绿灰色_黄绿色微晶片岩、浅灰绿色绿泥石石英片岩、灰绿色绢云母绿泥石片岩，出露宽度约1300 m，也称为下部片岩组。片理以北西西向为主，倾向北东，倾角49～79°。恢复原岩为中性_中酸性火山岩、火山凝灰岩。

图 2阿尔金山喀腊大湾地区区域地质矿产图

1—中新世上干柴沟组； 2—渐新世下干柴沟组； 3—石炭系上统因格布拉克组； 4—斯米尔布拉克组； 5—卓阿布拉克组； 6—震旦系金雁山组； 7—太古界达格拉格布拉克组； 8 —早古生代花岗闪长岩； 9—早古生代花岗岩； 10—早古生代闪长岩； 11—早古生代二长花岗岩； 12—早古生代辉长岩； 13—地质界线； 14—断层； 15—韧脆性变形带； 1 6— 同位素年龄及采样点； 17—枕状玄武岩/堆晶辉长岩出露位置； 18—金矿床/铁矿床； 19—铜锌矿床/铜银矿床； 20—银铅矿床/铅锌矿床

Fig. 2A map showing regional geology and mineral resources of Kaladawan area i n Altun Mountains

1—Upper Ganchaigou Formation of Miocene; 2—Lower Ganchaigou Formation of Oligo cene; 3—Yin apos;apos;apos;gebulake Formation of Upper Carboniferous; 4—Simi apos;apos;apos;erbulake Formati on of Upper Cambrian; 5—Zhabulake Formation of Upper Cambrian; 6—Jinyanshan Fo rmation; 7—Dagelagebulake Formation of Archean； 8—Granodiorite of Early Paleo zoic; 9—Granite of Early Paleozoic; 10—Diorite of Early Paleozoic; 11—Adamell ite of Early Paleozoic； 12—Gabbro of Early Paleozoic; 13—Geological boundary; 14—Fault; 15—Ductilebrittle deformation belt; 16—Isotopic age and its samp ling position; 17—Outcropping of pillow basalt/cumulus gabbro; 18—Au/Fe depos it; 19—Cu_Zn/Cu Ag deposit; 20—Ag_Pb/Pb_Zn deposit

第二亚组（∈₃zh²）出露于铁矿田的西北角至南部中段。自南西向北东主要岩性组合为绿灰色长英质片岩、石英片岩、大理岩、灰色千枚岩、绢云母石英片岩、灰色千枚岩夹薄层状灰岩、灰色千枚岩、灰色千枚岩夹石英片岩、绢云母绿泥石千枚岩等，出露宽度300～700 m 。片理以北西西向为主，倾向北东，倾角40～63°。恢复原岩为中性_中酸性_酸性火山岩、火山凝灰岩夹灰岩、泥灰岩。

第三亚组（∈₃zh³）出露于铁矿田的北部西段至东部中段，几乎贯穿整个铁矿带区。自南西向北东依次为玄武岩、大理岩、玄武岩、安山质玄武岩，局部出露安山岩。出露宽度100 ～900 m，片理以北西西向为主，倾向北东，倾角39～67°。

第三亚组是区内铁矿床的产出层位，按岩性可以进一步划分为3个岩性段，即下部玄武岩段、大理岩段和上部玄武岩段，其中，下部玄武岩段是喀腊大湾铁矿床的赋矿岩层。大理岩段为找矿标志层。

第四亚组（∈₃zh⁴）出露于铁矿田北部中东段。自南西向北东主要岩性组合为灰绿色绢云母绿泥石夹灰色千枚岩、泥质灰岩、灰色千枚岩夹黑褐色变质砂岩、灰色千枚岩、灰色千枚岩夹灰白色_土黄色_青灰色大理岩、局部夹玄武岩，出露宽度500～1500 m，也称为上部片岩组。片理以北西西向为主，倾向北东，倾角46～79°。恢复原岩为砂岩、泥岩和泥灰岩。

2.2构造

矿田范围构造线呈近东西（北西西）向展布，地层以向北陡倾的单斜层为主，倾角75～88° ，仅矿田西段八八铁矿床附近可见地层发生陡枢纽褶皱，另外，局部出现小型褶曲。区内断裂构造不太发育，主要有平行含矿岩系的层间断裂和斜穿含矿岩系的斜向断裂。

（1）八八铁矿床直立陡倾伏背斜构造。根据褶皱构造的位态分类，直立陡倾伏是指轴面近直立、枢纽陡倾伏（60～80°）的褶皱构造。八八铁矿床直立陡倾伏背斜构造轴面近东西走向，倾角近直立；枢纽向西陡倾，野外测量统计平均倾角65°。该褶皱发育在下古生界寒武系上统卓阿布拉克组第三亚组（∈₃zh³）内，由该组地层不同岩性段的对称重复表现出来，核部为第一岩性段（下部玄武岩段）组成，两翼为第二岩性段（大理岩段）及第三岩性段（上部玄武岩段）。在八八铁矿床北侧约500 m的北翼，大理岩段呈近东西向延伸，向西至八八西铁矿床西北侧后，岩性界线由东西向逐渐转向至南西向—北南向—南东向—南东东向。紧邻大理岩层南侧的含铁层位（下部玄武岩段的北部或上部）也发生同样的转向变化。该背斜构造北翼完整，从核部第一岩性段（下部玄武岩段）向外（北北东向），依次出露第二岩性段（大理岩段）、第三岩性段（上部玄武岩段）；其北为卓阿布拉克组第四亚组（∈₃z h⁴）（片岩组）。背斜构造南翼很不完整，主要是被后期中酸性岩浆岩侵入而遭受吞食破坏。而在铁矿带西段中酸性侵入岩南侧，主要出露卓阿布拉克组第一亚组（下部片岩组），包括绢云母片岩、绢云母石英片岩、石英片岩、绿泥石片岩夹少量大理岩（图3）。

（2）近东西向断裂。近东西向断裂发育于铁矿田东段7918铁矿床以东，断裂位于7910铁矿床主矿体北侧，近东西向延伸，走向80～85°，倾角较陡。断裂南侧为铁矿体和近矿大理岩，片理与断裂平行；而断裂北侧出露大理岩和各种片岩，片理走向为北西西向或北西向，与断裂走向存在明显的夹角。

（3）北西向断裂。北西向断裂发育于铁矿田西段及中东段北部，沿喀腊大湾主沟及西叉沟呈北西向延伸，走向310～315°，倾角较陡。在7918铁矿床的北西1000 m处一带，可见其明显错断铁矿带北侧的岩性段，但是到7918铁矿床与7910铁矿床之间，几乎没有位移。两侧铁矿几乎连续延伸。

2.3岩浆岩

铁矿田范围内发育2期中酸性侵入岩，第1期为片麻状二长花岗岩，主体沿岩石片理侵位延伸；第2期为稍晚的花岗杂岩体，主要岩性有正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等，岩体穿切含铁中基性火山岩（玄武岩）、大理岩、片岩和片麻状二长花岗岩。

（1）片麻状二长花岗岩体出露于铁矿田中西部，八八铁矿床北—7915铁矿床以南一带，在 7 918铁矿段以南零星出露。以宽度不大的条带状呈近东西向或北西西向延伸，出露长度约3 .6 km，宽度约200～500 m，出露面积约1 km²（图3）。岩石呈中等灰色、浅灰色，中粗粒结构，片麻状构造。

（2）花岗杂岩体位于铁矿田南部，呈东西向带状横贯整个铁矿田范围，岩体呈叉口向西横卧的“Y"形态，在7914铁矿床以东的铁矿田中东段为东西向单体出露，在7914铁矿床以西的铁矿田西段分叉成两枝，北枝沿八八铁矿床到八八西铁矿床呈北西西向延伸，南枝沿八八铁矿床以南约1.2 km处向西（南西西）延伸，并越过喀腊大湾西沟。岩体宽度0.6～1.8 km，出露面积约15 km²。该岩体穿切片麻状花岗岩体、下部含铁玄武岩及铁矿体、八八铁矿床背斜南翼片岩、大理岩等各个岩性段。岩体以正长花岗岩为主，中间有二长花岗闪长岩和石英闪长岩（图3）。

在铁矿田范围内，脉岩也非常发育，以辉绿岩脉最多，达60余条，在八八铁矿床和八八西铁矿床一带较发育。一般长度20～300 m，宽度1～5 m，最大者出露于八八西铁矿床北侧，长约700 m，最宽处达10 m（图3）。另外，可见少量闪长岩脉或花岗斑岩脉（图3）。

3 铁矿床特征

3.1铁矿床空间展布

整个铁矿田（矿带）长约12 km，近东西向（北西西向）延伸（图2～图4），因为后期褶皱变形，在西端向南弯曲，但是由于褶皱回弯部分大多数被后期中酸性岩体侵位吞食，仅保留刚刚弯曲回折的一小段，因此，铁矿带整体呈一钩把朝东、钩尖向南的钩状形态（图3）。

沿该铁矿化带，发育了大小不等、贫富不一的一系列沿走向断续分布、尖灭再现的7个矿床（矿体群）（图3范围内是6个），即Ⅰ（八八）、Ⅱ（八八西）、Ⅲ（7914）、Ⅳ（7915 ）、Ⅴ（7918）、Ⅵ（7910）（图3）。已发现的铁矿床、铁矿体均分布在一定的火山沉积层

图 4八八铁矿床以东—4337高地一带铁矿床位置图

Fig. 4Map showing the position of iron mines in the area from east of the Ba ba iron mine to height 4337

位上，即大理岩带南侧的中基性火山岩中，严格受地层层位和岩性控制，总体方位呈近东西向，大多倾向北，部分倾向南，倾角65～85°。矿体呈似层状、透镜状、带状，不规则断续分布。目前，地表和钻探工程已经控制76个铁矿体，其中，Ⅰ_7、Ⅰ_11、Ⅲ_1、Ⅲ_3、 Ⅳ_1、Ⅴ_4、Ⅴ_5、Ⅵ_1（为隐伏矿体）矿体规模较大，为矿田（带）的主要矿体，其他矿体规模相对较小。后期中酸性岩体的侵位，一方面破坏吞食了已有的铁矿体，另一方面表现为岩浆热液活动可能对铁矿体进行了改造和富集作用，改造作用主要是矽卡岩化，并促使有用矿物磁铁矿结晶变粗或者可能部分由赤铁矿向磁铁矿转化。但铁矿床首先是火山沉积形成的，成因类型属火山沉积型。

3.2矿床地质特征

整个铁矿带（田）有7个矿床（矿体集中区），限于铁矿床规模和工作程度，本文仅对规模较大、研究和勘查工作程度较高的八八铁矿床、7915铁矿床、7918铁矿床和7910 铁矿床的矿床地质特征进行简述分析。

3.2.1八八铁矿床

八八铁矿床位于铁矿带直立陡倾伏背斜南翼西段，距转折端约1.0 km（图3），是整个铁矿田中最早发现的铁矿床，矿体地表出露广，且位于山脊部位，易于开发利用。
矿区地层为下古生界寒武系上统卓阿布拉克组火山岩和沉积岩（图5）。其中，火山岩以中基性火山岩（玄武岩、安山质玄武岩）为主，局部岩性变化为玄武质安山岩，个别出现安山岩；沉积岩以灰岩为特征，夹泥质灰岩、灰质泥岩，变质后为大理岩、绢云母片岩、绢云母绿泥石片岩等。

图 5喀腊大湾地区八八铁矿床地质图(据新疆第一区域地质调查大队，2012资料修编)

1—二长花岗岩； 2—花岗岩； 3—玄武岩； 4—大理岩； 5—千枚岩； 6—辉绿岩脉； 7 —铁矿体及编号； 8—勘探线及编号

Fig. 5Geological map of the Baba iron deposit in Kaladawan area, Altun Mountai ns (modified after No. 1 Geological Survey Party, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Mining, 2012)

1—Adamellite； 2—Granite； 3—Basalt； 4—Marble； 5—Phyllite； 6—Diabase ve in； 7—Fe orebody and its number； 8—Exploration line and its number

图 6八八铁矿床8线剖面图(据新疆第一区域地质调查大队，2012资料修编)

Fig. 6Geological section along No. 8 exploration line of the Baba iron deposit (modified after No.1 Geological Survey Party, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Mining, 2012)

        矿区岩浆岩有片麻状二长花岗岩、花岗岩（局部岩性为石英闪长岩）和辉绿岩脉。
        片麻状二长花岗岩形成较早，局部被卓阿布拉克组上段较晚的火山岩不整合覆盖。花岗岩（石英闪长岩）为后期侵入岩，侵位并吞食卓阿布拉克组火山岩、沉积岩、片麻状二长花岗岩以及含矿岩系和铁矿体（图6）。辉绿岩脉更晚，穿切各类地层岩石和矿体（图5、图6）。
        铁矿体均分布在下古生界寒武系上统卓阿布拉克组火山岩与沉积岩（大理岩）界线南侧的中基性火山岩中（图5、图6），并被奥陶纪中酸性侵入岩体侵位破坏（北为片麻状二长花岗岩，南为石英闪长岩）。
        矿区共圈出铁矿体17个，单个矿体长度30～400 m不等，宽1.62～17.77 m。矿体走向280 ～290°，倾向南为主，倾角70°左右。形态上以层状、似层状为主，部分为不规则透镜状及复杂透镜体等。矿体规模愈大，形态愈复杂。富矿体呈复杂的透镜状，主体部位厚大膨胀，局部收缩，两端延伸部位呈须状分叉。其中，Ⅰ_7、Ⅰ_11矿体规模较大，为矿区的主要矿体，其他矿体规模相对较小（图5、图6）。
        Ⅰ_7矿体位于矿区东段偏北位置，地表出露于 2线～20线，长度约340 m，最大宽度出露在16线附近，约12 m（图6）。 3.2.27915铁矿床
        7915铁矿床位于喀腊大湾铁矿田的中部位置（图3），铁矿体均分布在下古生界寒武系卓阿布拉克组火山岩与沉积岩界线南侧的中基性火山岩中，并被正长花岗岩岩体侵位破坏。
        矿区内只有1个规模大的铁矿体（Ⅳ_1），该铁矿体地表出露长度280 m，宽度1.50～39.0 m，平均厚度15.5 m。走向方位276°，倾向以北为主，倾角70～85°左右。矿体呈似层状，主体出露在沟底，最宽处在沟底东侧。其他矿体规模相对较小（图7a）。钻探工程控制铁矿体向下延伸约160 m，矿体厚度减小，且被花岗岩体侵位吞食（陈柏林等，2009）。

3.2.3 7918铁矿床

7918铁矿床位于喀腊大湾铁矿田的中东部位置（图3）。铁矿体均分布在下古生界寒武系卓阿布拉克组火山岩与沉积岩界线南侧的火山岩中，共6个矿体。单个矿体长度30～680 m，宽度1.62～17.0 m。总体呈东西向延伸，倾向北为主，倾角75～85°左右。形态上以层状、似层状为主，部分为透镜状。矿体沿走向和倾向均具有膨胀增厚和收缩减薄的变化及分叉复合现象。矿区东端矿体没有尖灭，仅被第四系覆盖，有可能继续向东延伸，与7910铁矿床相连。其中，Ⅴ_3矿体为矿区内的最大铁矿体，位于

图 7喀腊大湾地区7915铁矿床和7918铁矿床地质图（据陈柏林等，2009修改）

a. 7915铁矿床； b. 7918铁矿床

1—第四系砂砾层； 2—大理岩； 3—黑云母绿泥石片岩； 4—浅变质玄武岩； 5—安山岩； 6—早古生代花岗岩； 7—片麻状花岗岩；8—辉绿岩脉； 9—地质界线； 10—铁矿体； 11—连续拣块样品位置与编号

Fig. 7Geological map of the No. 7915 iron mine and No. 7918 iron mine in Kalad awan area (modified after Chen et al., 2009)

a. No. 7915 Fe mine; b. No. 7918 Fe mine

1—Sandy gravel of Quaternary; 2—Marble; 3—Boitite chlorite schist； 4—Epimet a morphic basalt; 5—Andsite；6—Granite of Early Paleozoic; 7—Gneissic granite ; 8—Diabase vein； 9—Geological boundary； 10—Fe orebody； 11—Seriate grab s ample and its number

矿区中部，呈东西向几乎贯穿整个矿区，地表出露长度约680 m，宽度2～17 m，平均厚12. 5 m；产状走向270°，倾向北为主，倾角75～85°左右；矿体延伸稳定，形态呈似层状；矿体全铁品位35.73%～45.94%。其他矿体规模相对较小（图7b）。

3.2.4 7910铁矿床

7910铁矿床位于喀腊大湾铁矿田的东段（图3），于2007年9月10日发现，是八八铁矿床发现一年多后发现最早的铁矿，是该区铁矿找矿“从点到带"取得重大突破的起点（陈柏林等，2 009）。
矿区地层为下古生界寒武系卓阿布拉克组，由一套火山_沉积岩系组成（图8）。其中，火山岩以玄

图 8喀腊大湾铁矿田7910铁矿地质草图（据新疆第一区域地质调查大队，2012资料修编）

1—第四系; 2—上寒武统卓阿布拉克组第四岩性段； 3—上寒武统卓阿布拉克组第三岩性段； 4—灰色千枚岩; 5—绢云母片岩； 6—大理岩； 7—薄层灰岩； 8—石英砂岩； 9— 玄武岩； 10—花岗岩； 11—辉绿岩脉； 12—地质界线； 13—实/推测断层； 14—锆石SH RIMP 年龄及样位； 15—铁矿体； 16—钻孔及编号； 17—产状
Fig. 8Geological map of the 7910 iron deposit in Kaladawan area, Altun Mountai ns (modified after No. 1 Geological Survey

Party, Xinjiang Bureau of Geology a nd Mineral Exploration and Mining, 2012)

1—Quaternary； 2—4th member of Zhuo abulake Formation； 3—3rd member of Zhuo abulake Formation； 4—Gray phyllite； 5—Sericite schist； 6—Marble； 7—T hinbedded limistone； 8—Quartzose sandstone； 9—Basalt; 10—Granite; 11—Dia ba se vein； 12—Geological boundary；13—Fault; 14—Samples and their SHRIMP ag e； 15—Fe orebody； 16—Drill hole and its number； 17—Occurrence

武岩为主，夹安山质玄武岩、安山岩，分布于矿区中南部，呈东西向展布，出露宽度 40～400 m；沉积岩下部为大理岩段，出露宽度60～80 m，沉积岩上部为灰色千枚岩、薄层状灰岩等，分布于矿区中北部，图内出露宽度100～500 m。大理岩南侧的中基性火山岩是铁矿体发育的层位。
矿区岩浆岩只在南侧出露钠碱性正长花岗岩，属于杂岩体的一部分，位于矿区南部，年龄为（479±4） Ma（韩凤彬等，2012）。岩石呈浅肉红色，侵位吞食卓阿布拉克组玄武岩、安山玄武岩、千枚岩和含矿岩系（图8、图9）。需要指出的是，杂岩体中钠碱性正长花岗岩可能是导致发生比较强烈矽卡岩化和钼矿化的最主要原因。
铁矿体均分布在下古生界寒武系上统卓阿布拉克组火山岩与沉积岩界线南侧的玄武岩中。由于7910铁矿床大部分被第四系覆盖，地表矿体出露较少，仅见1个铁矿体，断续延伸长度220 m，宽度1.62～14.0 m。总体呈东西向延伸，倾向北为主，倾角55～75°左右，矿体呈似层状。1∶1万磁测显示，Ⅵ号磁异常是唯一可以与八八铁矿床所相对应的Ⅰ号异常相当的磁异常，磁异常变化值在-3068～9178 nT之间（磁异常图略），而且正负异常相伴生，反映出地下存在高强度的磁性体。2009～2012年，经过钻探工程控制，发现了大型隐伏铁矿体（图9 ）。
Ⅵ_1矿体是7910铁矿最大矿体，呈东西向几乎贯穿整个矿区，地表断续出露长度约220 m（图9），经148线～276线钻孔控制，隐伏矿体已控制长度1600 m，两端没有尖灭，加外推可达1800 m以上。钻孔揭露铁矿体视厚度3.28～64.52 m，换算真厚度约2～40 m。矿体呈似层状，东西向隐伏延伸（图8、图9）。

4 铁矿床成因与成矿时代

4.1铁矿床成因

对于喀腊大湾地区铁矿床的成因，前人曾因发育的矽卡岩矿物和附近出露中酸性侵入岩确定其为矽卡岩型（新疆第一区域地质调查大队，2008；

图 97910铁矿床勘查线剖面（据新疆第一区域地质调查大队，2012资料修编）

a. 164线剖面； b. 180线剖面

1—第四系砂砾层； 2—大理岩； 3—黑云母绿泥石片岩； 4—浅变质玄武岩； 5—英安岩； 6—早古生代花岗岩； 7—实测/推测地质界线； 8—推测断层； 9—铁矿体； 10—钻孔及编号
Fig. 9Geological section of 7910 iron mine in Kaladawan area, Altun Mountains (modified after No. 1 Geological Survey

Party, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Mining, 2012)

a. Geological section along No. 164 exploration line; b. Geological section alon g No. 180 exploration line

1—Sandy gravel of Quaternary; 2—Marble; 3—Boitite chlorite schist； 4—Epimet amorphic basalt; 5—Dacite； 6—Granite of Early Paleozoic; 7—Measured/inferr ed geological boundary； 8—Fault； 9—Fe orebody； 10—Drill hole and its numbe r

2012）；也从八八铁矿床发育较多辉绿岩脉，且矿体与辉绿岩脉具有空间共生关系，认为其与辉绿岩岩浆热液有关，为受区域性断裂裂隙控制的浅成热液交代充填型铁矿床（祁万修等，2008）。但这两种观点只注意到部分地质事实，而与另外许多地质特征不符，使得研究人员在进一步找矿预测中遇到了困难。
笔者前期主要依据详细的野外调查，特别是从铁矿床产出的地质特征、与相关火山岩和沉积岩的特定层位关系与岩性组合、铁矿石的结构构造的研究，结合成矿区域构造环境，认为矿床属于火山沉积型，同时，据此认为铁矿床应成带状分布，提出了预测区并得到验证，取得喀腊大湾地区铁矿找矿从点到带的重大突破（陈柏林等，2009）。本文前述的铁矿床地质特征补充了“火山沉积型"认识的宏观依据，本节将结合矿化蚀变剖面特点和铁矿石典型构造特征，进一步说明铁矿床属于火山沉积成因。

4.1.1矿化蚀变剖面特点

通过野外地质调查发现，在南北向剖面上的喀腊大湾地区铁矿田各地质体的发育具有明显的空间规律性，最南端为花岗岩，侵入于铁矿带南侧的中基性火山岩中（即与花岗岩直接接触的是含铁矿的中基性火山岩，也称下部玄武岩组），其北侧依次是铁矿体、大理岩、中基性火山岩（上部玄武岩组）、千枚岩（变质砂泥质沉积岩）（图3）。
与火山沉积铁矿床有关的蚀变不明显，最常见的是面状绿帘石化，这与玄武岩等中基性火山岩自蚀变有关。宏观上观察到最明显的蚀变为矽卡岩化作用形成的蚀变。以7918铁矿床中部剖面（图10）为例，由南向北依次为花岗岩、石榴子石岩、强石榴子石化安山岩、强绿帘石化石榴子石化玄武岩、铁矿层、透闪石大理岩、弱石榴子石化安山岩、铁矿层、大理岩。从剖面图(图10)可以看出，矽卡岩化的强弱与花岗岩的距离成正相关关系，远离花岗岩矽卡岩化明显减弱；同时，石榴子石主要发育在与花岗岩直接接触的安山岩中，绿帘石主要发育在玄武岩中，而透闪石主要发育在大理岩中，说明矽卡岩化的主要蚀变矿物成分与原岩具有密切的关系，而铁矿层主要发育在大理岩南侧中的基性火山岩中（玄武岩中为主，部分在安山岩中），与矽卡岩化的强弱关系不大，在与矽卡岩化的蚀变矿物组合关系上，铁矿层更多的与面状绿帘石共生，而一部分面状绿帘石是玄武岩自蚀变的结果。

4.1.2铁矿石典型构造特征及其反映的成因信息

喀腊大湾地区铁矿床中的铁矿石多数属于品位较高的富铁矿石，最典型的构造是条带状构造和条纹状构造，其中，条纹构造反映出具有火山沉积的特点（图11）。
如八八铁矿床Ⅰ_11号矿体的富铁矿石，全铁品位大于50%，接近块状铁矿石，铁矿物为磁铁矿，含量很高，近80%；脉石矿物为绿泥石和微量石榴子石（石榴子石为后期矽卡岩化形成）。由于磁铁矿含量高、其他矿物含量低，构成不太明显的条纹状构造（图11a）。对于中等偏富的铁矿石，条纹状构造则非常明显，磁铁矿含量30%～70%，虽然发生叠加矽卡岩化蚀变，但仍然保留完好的火山流动构造——条纹状构造（图11b、c）；较低品位铁矿石，磁铁矿含量较低，脉石矿物含量较多，也同样发育典型的条纹状构造（图11d）。上述说明铁矿石具有火山流动构

图 10喀腊大湾7918铁矿床地质剖面图

1—大理岩； 2—浅变质玄武岩； 3—安山岩； 4—早古生代花岗岩； 5—铁矿体； 6—石榴子石化/绿帘石化

Fig. 10Geological section of the 7918 iron mine in Kaladawan area

1—Marble； 2—Epimetamorphic basalt; 3—Andsite； 4—Granite of Early Paleozoic ; 5—Fe orebody； 6—Garnetization/epidotization

图 11阿尔金山喀腊大湾铁矿床典型矿石构造图

a. 条纹状构造，富铁矿石，八八铁矿床Ⅰ_11号铁矿体； b. 条纹状构造，中等_富铁矿石，7910铁矿床WZH27601钻孔岩芯； c. 条纹状构造，中等_富铁矿石，7910铁矿床W ZH27601钻孔岩芯； d. 条纹状构造，中等_较低品位铁矿石，7914铁矿床Ⅲ_1号铁矿体

Fig. 11Typical ore structure in the Kaladawan iron deposit，Altun Mountains

a. High_grade Fe ore with ribbon structure from No. Ⅰ_11 Fe orebody of Baba iro n mine; b. Medium_high_grade Fe ore with ribbon structure from No. WZKI2 7601 dri lling core of 7910 iron mine; c. Medium_high_grade Fe ore with ribbon structure from No. WZKI27601 drilling core of 7910 iron mine; d. Poor Fe ore with ribbon structure from No. Ⅲ_1 Fe orebody of 7914 iron mine

造，而不是平行纹层的纯沉积构造。

4.1.3铁矿床成因

根据喀腊大湾地区铁矿床产出的地质特征，即受火山沉积岩系特定的层位和岩性控制，具有似层状、带状延伸特点，矿体产状与火山沉积岩系产状一致或基本一致，不受侵入岩及其接触带形态、产状的影响，矿石具有条带状、条纹状构造特点（陈柏林等，2009），结合成矿大地构造环境（陈柏林等，2010）、岩石地球化学特征（郝瑞祥等，2013；李松彬等，2013）、不同岩石、矿石稀土元素特征等（另文报道），对比区域上同类铁矿床的产出特征，可以认为喀腊大湾铁矿属于火山沉积岩型铁矿床，后期经历了被花岗杂岩体侵位吞食破坏和矽卡岩化改造作用。

4.2铁矿床火山沉积成矿时代

铁矿成矿作用与中基性火山岩关系密切，成矿物质的主要来源是中基性火山岩，属于与火山沉积作用有关的铁矿床类型，因此，中基性火山岩的喷发时代就是铁矿床的成矿时代。

对喀腊大湾地区火山岩的形成时代，1∶20万区调报告将其确定为中元古代蓟县纪，王小凤等（2004）将其划分为奥陶纪，在2008年1∶25万石棉矿幅修测报告（刘永顺等，2009）中，依据在喀腊大湾西沟流纹英安岩的锆石SHRIMP年龄〔（503±14） Ma〕，将喀腊大湾地区火山岩确定为寒武纪—奥陶纪。

笔者对中基性火山岩进行锆石SHRIMP测年研究，为便于锆石的挑选，样品采于八八铁矿床沟口火山_沉积岩剖面内中基性火山岩偏中性、结晶颗粒稍粗的火山岩。样品为灰黑色_暗灰绿色，镜下观察为微晶等粒结构。矿物成分：斜长石，含量70%～75%，粒径0.2～0.4 mm居多，自形板状，长条状；辉石+角闪石，含量25%～30%，粒径0.05～0.1 mm居多，短柱状、粒状；长条状斜长石构成近三角形格架，辉石、角闪石颗粒充填其间，构成典型的微晶闪长_辉（长）绿结构。其中，锆石颗粒较小，约0.02～0.06 mm。根据矿物组成和结构构造，该样品的岩性为安山质玄武岩（图12）。

用常规方法将岩石样品粉碎至约300 μm，经磁法和密度分选后、淘洗, 挑纯。由于中基性火山岩的锆石不仅含量低，而且颗粒也细小，5个中基性火山岩样品中只有1个样品挑选出了 51个单颗粒锆石。然后经过制靶、抛光，并进行镜下反射光、透射光照相（图13）后，进行 CL分析，再进行镀金处理。SHRIMP U_Pb年龄测试在北京离子探针中心进行，依据Compston 等（1992）和William等(1996；1998)

图 12安山质玄武岩镜下照片（宽度2.79 mm）

Fig. 12Microphotograph of andesitic_basalt（d=2.79 mm）

图 13喀腊大湾铁矿田中基性火山岩锆石阴极发光图像

Fig. 13CL images of zircons of the intermediate_basic volcanic rocks in the Kaladawan iron

的分析流程和原理，应用RSES(澳大利亚国立大学地学院）参考锆石M257〔年龄417 Ma，w（U）为840×10^-6〕标定所测锆石的 w（U）、w（Th）、w（Pb）。数据处理采用Ludwig（2001；2003）的ISOPLOT及SQUID 1.02程序，数据处理时尽量避免系统误差（宋彪等，2006）。测试结果见表1，表中给出²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb两种普通铅校正的年龄结果。表中所列单个数据点的误差均为1σ，加权平均年龄具95%的置信度。本文使用²⁰⁸P b校正的结果（也满足w（U）≥w（Th）条件，即表1中的232 Th/²³⁸U绝大部分≤1）。
本次共分析了13个锆石颗粒，谐和图见图14a。11个颗粒的分析结果在谐和图中比较接近，其中7个颗粒的分析结果在谐和图中组成密集的一簇(图14b)，²⁰⁶Pb/23 8U加权平均年龄为(517±7) Ma, 方差1.5，该年龄解释为中基性火山岩的喷出结晶年龄。颗粒11.1和14.1的分析结果与其他颗粒不一致，分别为(1342.0±22.9) Ma和(2400 .2±35.9) Ma，结合CL图像可以清楚地看出14.1颗粒具有熔蚀特征，说明是一个残留的老锆石，其年龄代表玄武岩岩浆捕获或熔蚀早期岩石的年龄；可以清楚地看到11.1颗粒具有1个继承核，分析点在这个较老的继承核上。因此，这2个颗粒年龄值较大。从本区地质实际分析，这2个年龄可能分别代表玄武岩中的锆石碎屑，可能来源为新太古界和中元古界变质岩系。同时，颗粒6.1和8.1具较高的w（U）(3232×10^-6和1737×1 0^-6)，说明分析点范围有较高w（U）的锆石包体，结果是年龄值偏低。因此，这几个颗粒均未参加年龄计算。该结果代表了与铁矿床有关的中基性火山岩的年龄，也是铁矿床的形成年龄。
值得注意的是，在7910铁矿床北侧，侵位于这套与铁矿床有关的中基性火山岩中的片麻状花岗闪长岩（部分岩性为二长花岗岩，属于4337北岩体西段的一部分），其锆石SHRIMP年龄为 (506.2±2.3) Ma（韩凤彬等，2012），代表了含铁中基性火山岩的上限。

4.3铁矿床的矽卡岩化改造时代

4.3.1与矽卡岩化有关的中酸性侵入岩时代

矽卡岩化改造作用与喀腊大湾铁矿田南侧的花岗杂岩体的侵入作用有关，其侵位的时间就是矽卡岩化改造作用的时代。
喀腊大湾铁矿田南侧侵入岩为喀腊大湾南岩

表 1阿尔金喀腊大湾地区中基性火山岩锆石SHRIMP U_Pb分析结果

Table 1SHRIMP U_Pb dating for zircons of the intermediate_basic volcanic rocks from Kaladawan area，Altun Mountains

注：误差为1σ; Pbc和Pb*分别代表普通铅和放射成因铅; ²⁰⁶Pb/ 238U年龄^**为假设²⁰⁶Pb/²³⁸U_²⁰⁴Pb/2 32Th年龄谐合校正普通铅，²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄^***为假设 ²⁰⁶Pb/²³⁸U_²⁰⁸Pb/²³²Th年龄谐合校正普通铅。

图 14阿尔金喀腊大湾地区中基性火山岩锆石SHRIMP U_Pb年龄谐和图

a. 全部测点谐和曲线； b. 除11.1和14.1之外测点谐和曲线

Fig. 14Zircon SHRIMP U_Pb concordia diagrams of the intermediate_basic volcani c rock in Kladawan area, Altun Mountains

a. Concordia curve of all measuring point; b. Concordia curve of all measuring p oint excluding 11.1 and 14.1 point

体，1∶20万区调报告将其确定为晚古生代。经过1∶1万铁矿带地质填图，该岩体出露面积比1∶20万地质图扩大了很多，而且属于一个中酸性杂岩体，由花岗岩、细粒正长花岗岩、二长花岗闪长岩和石英闪长岩等组成。韩凤彬等（2012 ）测得该杂岩带西段八八铁矿床南侧石英闪长岩〔（477±4） Ma〕、中西段7914铁矿床南侧细粒正长花岗岩〔（488±5） Ma〕和东段7910铁矿床南侧钠碱性正长花岗岩〔（479±5） Ma〕的锆石SHRI MP年龄。3个年龄值介于477～488 Ma，数据非常接近，代表了该花岗杂岩体的侵位时代。

4.3.2矽卡岩化伴生辉钼矿的形成时代

        喀腊大湾铁矿田在其形成之后发生矽卡岩化改造作用，发生矽卡岩化的岩石包括铁矿层、含铁玄武岩、玄武岩、灰岩及泥质灰岩等，铁矿层的矽卡岩化改造使其结晶变粗，玄武岩的矽卡岩化改造形成石榴子石绿帘石矽卡岩、灰岩及泥质灰岩矽卡岩化改造形成大理岩、透闪石透辉石大理岩。
        喀腊大湾铁矿田的矽卡岩化过程伴生有辉钼矿化作用，局部构成独立钼矿体，其主要分布于铁矿带东段的7910铁矿床中。已有的勘查资料显示，钼矿体主要为隐伏矿体。用于测年的辉钼矿分别采自7910铁矿床钻孔WZK16401、WZK14801和ZK27601的岩芯，样品比较新鲜。
        辉钼矿样品经过挑选、研磨、分解、蒸馏分离锇、

表 2阿尔金山喀腊大湾铁矿床辉钼矿Re_Os同位素数据

Table 2Re_Os isotopic data from molybdenite in ore of the Kaladawan iron depos it, Altun Mountains

注：样品由国家地质测试中心测试。

图 15喀腊大湾铁矿床辉钼矿Re_Os同位素等时线图

Fig. 15Re_Os isochron age of molybdenite from the Kaladawan iron deposit，Al tun Mountains

萃取分离等一系列处理（杜安道等，1994；屈文俊等，2003）后，采用美国TJA公司生产的TJA X_Series ICPMS 测定同位素比值。对于Re选择质量数185、187，用190检测Os。对于Os：选择质量数为186、187、188、189、190 、192，用185检测Re（杨胜洪等，2007）。用TJA X_series ICPMS测得的Re、Os和 187Os的空白值分别为(0.0157±0.0008)×10^-9、(0.0001±0.0002)×10 - 9和(0.0000±0.0001)×10^-9，远小于所测样品中铼、锇含量，不会影响实验中铼、锇含量的准确测定。
6个辉钼矿铼_锇同位素分析数据及其特征值列于表2。其模式年龄从477.1～483 . 3 Ma，平均为480.3 Ma，变化范围较小。在¹⁸⁷Re_¹⁸⁷Os图（图15）中，6个辉钼矿的数据均排列在一条直线上，该直线对应的等值线年龄为（480.2±3.2） Ma（MSWD=0.71），¹⁸⁷Os初始值为0.007±0.044。矽卡岩化作用形成的辉钼矿铼_锇同位素等时线年龄（480 Ma）与引起矽卡岩化作用的花岗杂岩体年龄（477～488 Ma ）（韩凤彬等，2012）非常一致。
因此，喀腊大湾地区铁矿床的火山沉积时代为早古生代晚寒武世，年龄约在517 Ma；矽卡岩化改造作用的时代为早古生代早奥陶世末期，年龄约在480 Ma。

4.4铁矿床的成矿特点与演化

综上所述，对阿尔金喀腊大湾地区铁矿床的特点可以总结如下。阿尔金山东段喀腊大湾地区具有形成火山沉积型铁矿床的区域大地构造背景，通过对已有铁矿床地质特征的研究，确认喀腊大湾地区铁矿床属于火山沉积型，因此，铁矿床分布具有成带分布的特点，由八八铁矿床、八八西铁矿床、7914铁矿床、7915铁矿床、7918铁矿床和7910铁矿床共同构成喀腊大湾铁矿田。铁矿田范围内地层以向北陡倾的单斜层为主，倾角75～88°，局部向南陡倾；仅矿田西段八八西铁矿床、八八铁矿床一带沿走向发生直立陡倾伏褶皱，可见地层和含矿岩系局部发生褶皱重复，形成铁矿带和含矿岩层出露呈横卧“勾"状形态。铁矿床的产出严格受火山沉积岩系的特定层位和岩性控制，铁矿床均产在卓阿布拉克组第三亚组第一岩性段（下部玄武岩段）的上部，其北侧为卓阿布拉克组第三亚组第二岩性段（大理岩段）标志层。
结合本区区域_大地构造演化，可以概括区内铁矿床成矿演化历史：新元古代末期—寒武纪早期，阿尔金洋北缘地区形成有限洋盆（或弧后盆地），发育了包括枕状玄武岩在内的洋盆沉积；晚寒武世，有限洋盆发生向南的俯冲，边界由稳定大陆边缘转化为活动大陆边缘，形成陆缘火山弧（或岛弧）（南侧为中阿尔金地块）；在弧盆过渡带形成中基性火山岩的喷发，在中基性火山岩的残余岩浆中形成铁质的富集；晚寒武世末期，富铁岩浆喷发形成与中基性火山岩有关的铁矿床，时间在517 Ma左右；由于有限洋盆向南的俯冲作用，界于俯冲带与岛弧之间的中基性火山岩及铁矿床在形成后不久就受到强烈的挤压，向北掀斜至较陡立状态，并形成褶皱构造；早奥陶世开始，俯冲继续进行，并发生较大面积的岛弧型中酸性岩浆岩的侵入，这些中酸性侵入岩吞食和破坏了已经形成的铁矿床（及褶皱），并发生接触变质矽卡岩化改造，矽卡岩化改造过程形成了伴生辉钼矿，时间在480 Ma左右；中_晚奥陶世，随着阿尔金北缘有限洋盆（或弧后盆地）继续向南俯冲和最后拼贴闭合，位于俯冲带南侧的铁矿床及其中酸性侵入岩进一步被挤压，褶皱变得更加紧闭，而俯冲带上的阿尔金北缘断裂带则发生了韧性变形；志留纪碰撞结束，区内形成碰撞后中酸性侵入岩（410～440 Ma）；晚古生代—中生代，本区可能发生伸展作用，但是目前未发现有影响的成矿作用，只是将已经形成的矿床抬升剥露；新生代阿尔金断裂大规模走滑作用，断错区域成矿带，使原来与北祁连山成矿带（以镜铁山为代表）属于一体的红柳沟成矿带被断错，并左行位移至现在的部位，位移量约400 km，同时左行走滑也导致阿尔金山在新生代的隆升，位于阿尔金走滑断裂北侧的喀腊大湾地区经历挤压隆升和剥露，最终形成目前的矿产分布状态。

5讨论与结论

5.1讨论

本文确认了喀腊大湾铁矿床的成因和形成时代，但是还存在有不同的观点；具有相同成矿大地构造环境的镜铁山铁矿床虽经半个多世纪的探采与研究，其成因与时代同样存在很大争议，包括海相陆源远火山源同生沉积变质成因（杨化洲等，1991）、海底热液喷流沉积成因（薛春纪等，1997；刘华山等，1998；杨合群等，1999）和Sedex成因（杨建民等，1999；毛景文等，2003）等，最近通过对镜铁山地区与铁矿床密切相关的黑色千枚岩的详细研究，认为其属于中基性火山岩，显示出镜铁山铁矿床与中基性火山岩的成因联系（郭少丰等，2014 ），这与喀腊大湾铁矿床具有很大的相似性。
对于喀腊大湾铁矿床的形成时代与构造环境，郝瑞祥等（2013）和李松彬等（2013）从相关火山岩的地球化学特征方面进行了探讨，认为形成于弧后盆地或岛弧边缘过渡带；无独有偶，相关研究显示，北祁连山西段在早古生代也存在相似的大地构造环境和演化历史（左国朝等，2002；吴才来等，2010）。
新元古代末期—早古生代早期，中国西部存在比较多的大陆裂谷和（或）有限洋盆构造环境，除了北祁连山、阿尔金山外，在西昆仑山已经发现相同或相似类型的铁矿床，并且铁矿床的形成演化同样经历了火山沉积和变质（或后期矽卡岩化）改造（冯昌荣等，2011），这是中国西部地区未来铁矿找矿的重要成因类型和找矿方向，应该引起足够重视。

5.2结论

阿尔金山喀腊大湾地区铁矿床属于火山沉积型，其形成与区内早古生代弧盆过渡带的中基性火山沉积作用密切相关，具有成带状分布的特点。铁矿床的产出严格受火山沉积岩系的特定层位和岩性控制，即铁矿床均产在卓阿布拉克组第三亚组第一岩性段（下部玄武岩段）的上部，其北侧为卓阿布拉克组第三亚组第二岩性段（大理岩段）标志层。由八八铁矿床、八八西铁矿床、7914铁矿床、7915铁矿床、7918铁矿床和7910铁矿床6个呈带状分布的铁矿床共同构成喀腊大湾铁矿田，矿田范围内具有向北陡倾的单斜层构造，矿带及相关地质体在西端形成横卧“勾"状的轴面直立、枢纽陡倾伏的（背斜）褶皱。铁矿床的中基性火山沉积成矿作用时代为晚寒武世末期（517 Ma左右），后期遭受早奥陶世末期（480 Ma）中酸性侵入岩的吞食破坏及矽卡岩化改造。

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