杨俊杰,杨富全,柴凤梅,巴合达尔·巴勒塔别克.2016.新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床矽卡岩矿物特征及其地质意义[J].矿床地质,35(4):758~774 YANG JunJie,YANG FuQuan,CHAI FengMei,BALETABIEKE·Bahedaer.2016.Skarn mineral characteristics of Batebakebulake iron deposit in Altay, Xinjiang, and their geological significance[J].Mineral Deposits35(4):758~774
DOi:10.16111/j.0258_7106.2016.04.009
新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床矽卡岩矿物特征及其地质意义
（1 新疆大学地质与矿业工程学院 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； 2 中国地质科院学矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价 重点实验室， 北京100037； 3 瑞木镍钴管理（中冶）有限公司， 北京100028）
本文由国家科技支撑计划项目（编号： 2011BAB06B03_02）和国土资源部公益性行业科研专 项经费项目（编号： 201211073）共同资助
摘要:巴特巴克布拉克铁矿床为在新疆阿尔泰新发现的中型铁矿床，赋 存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组变质火山_沉积岩系中，近矿围岩为石榴子石矽卡岩、 角闪斜长变粒岩 和浅粒岩，矿体呈似层状、透镜状及不规则状，周围发育大量矽卡岩矿物。文章对矽卡岩矿 物进行了研究，电子探针分析结果显示，石榴子石端员组分为钙铁榴石_钙铝榴石系列，辉 石端员组分以透辉石_钙铁辉石为主，角闪石端员组分以铁镁钙闪石为主。研究表明，矿区 矽卡岩为交代成因矽卡岩。通过矿床地 质及矿物成因研究，认为该矽卡岩是由岩浆热液交代火山岩所形成，磁铁矿的富集成矿与矽 卡岩的退化蚀变密切相关。
关键词:
地质学；铁矿床；矽卡岩；磁铁矿；电子探针；巴特巴克布拉克；阿 尔泰
文章编号：0258_7106 (2016) 04_0758_17 中图分类号：P618.31 文献标志码：A
Skarn mineral characteristics of Batebakebulake iron deposit in Altay, Xinjiang, and their geological significance
1 Xinjiang Key Laboratory for Geodynamic Processes and Metallogenic Prognosis o f the Central Asian Orogenic Belt, Xinjiang University, Urumqi 830049, Xinjiang, China; 2 MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute o f Min eral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 3 Ramu Nico Management (MCC) Co., Ltd., Beijing 100028, China
Abstract:The medium_sized Batebakebulake iron deposit in Altay of Xinjiang is hosted i n the metamorphosed volcaniclastic_sedimentary sequence of the Upper Silurian_Lo wer Devonian Kangbutiebao Formation, with the host rocks being garnet skarn, hor nblende_plagioclase leptynite and leptite. Orebodies occur as stratiform_like, l enticular and irregular shapes, surrounded by skarn minerals. Electron microprob e analyses show that the end member of garnet is mainly andradite, whereas the c omposition of pyroxene is mainly diopside_hedenbergite. The amphiboles are mostl y ferrotschermakite. The composition of these skarn minerals suggests that skarn in the Batebakebulake iron deposit belongs to metasomatic skarn. An investigati on of the genesis of minerals shows that the skarn might have resulted from hydr othermal interaction with volcanic rocks, whereas the formation of magnetite was related to the retrogressive metamorphism of the
Key words:
geology, iron deposit, skarn, magnetite, electron micro probe, Batebakebulake, Altay
矽卡岩型矿床是一类重要的矿床类型，各个时代均有形成且分布广泛，主要包括Fe、Au、
Cu、Zn、W、Mo、Sn七种金属矿床类型（Meinert et al., 1992；2005）。矽卡岩型矿床在
中国也占有特殊地位，如矽卡岩型铜矿床占中国铜矿储量的第三位（16.4%），占富矿储量
的第二位；矽卡岩型铁矿床占富矿储量的第一位（38%），具有重要的工业价值（袁见齐等
，1985；姚凤良等，2006）。新疆阿尔泰南缘是中国重要的有色金属、稀有金属成矿带之一
，同时也是铁矿床的重要产地。根据含矿岩系、矿床特征和矿床地球化学资料，可将阿尔泰
铁矿床的成因类型划分为火山岩型、矽卡岩型、伟晶岩型、与花岗岩有关的热液型、与基性
岩体有关的钒钛磁铁矿型和砂矿型6种类型，其中以火山岩型和矽卡岩型为主。矽卡岩型铁
矿床包括蒙库铁矿床、巴利尔斯铁矿床、乌吐布拉克铁矿床、巴特巴克布拉克铁矿床、加尔
巴斯岛铁矿床、铁木里克铁矿床等（Yang et al., 2013）。该区矽卡岩型铁矿床多产于火
山岩地层中，与东天山阿奇山_雅满苏带的雅满苏铁矿床、红云滩铁矿床、百灵山铁矿床、
沙泉子铁铜矿床等产出环境类似，前人对此类铁矿床已做过大量研究，并取得诸多成果，但
对其成因类型仍存在争议（张建中等，1987；王京彬等，1998；王登红等，2002；2006；仇
仲学等，2003；徐林刚等，2007a；2007b；冯京等，2009；徐仕琪等，2011；Wan et al.，
2011；张志欣，2011；张志欣等，2011；杨富全等，2011；张增杰等，2012；张立成等，20
13；藏梅，2013；李厚民等，2014；曾红等，2014）。矽卡岩矿物的成因问题，将成为确定
此类矿床成因类型的关键。巴特巴克布拉克中型铁矿床作为新疆阿尔泰近年来找矿取得突破
的矿床，其研究工作刚刚开始，杨俊杰等（2015）对矿床地质特征、成矿流体的性质及来源
进行了研究。矽卡岩的地质特征、分带性、矿物学特征等直接关系到矿床成因的归属、矿床
模型的构建、成矿规律的总结和深边部找矿方向的确定。因此，本文在野外地质调查的基础
上，开展了巴特巴克布拉克铁矿床的矽卡岩矿物组合及矿物化学研究，以期为探讨成矿过程
和构建矿床模型提供依据。
阿尔泰可分为北阿尔泰、中阿尔泰和南阿尔泰（图1）。南阿尔泰北以阿巴宫断裂为界， 南以克兹加尔断裂为界，与额尔齐斯构造带相邻，主要由上志留统—下泥盆统康布铁堡组和 中_ 上泥盆统阿勒泰镇组变质火山_沉积岩系，其次是石炭纪火山_沉积岩系和中_上志留统片岩 、片麻岩、变粒岩组成（杨富全等，2008a；2011）。
阿尔泰南缘主体构造格架呈NW向，主要断裂有额尔齐斯断裂、玛尔卡库里断裂、克兹 加尔断裂、冲乎尔断裂、阿巴宫_库尔特断裂、巴寨断裂、卡拉先格尔断裂等。岩浆侵入活 动以古生代中酸性侵入岩为主，还有少量三叠纪侵入岩。该区火山作用主要集中在泥盆纪， 石炭 纪火山作用仅有零星表现，其后几乎未发生大规模火山活动。泥盆纪火山岩以早、中泥盆世 为主，主要分布在一系列NW向的斜列式盆地中。
阿尔泰南缘不仅产有有色、稀有金属，如阿舍勒铜矿、可可塔勒铅锌矿、可可托海3号脉 等 ，铁矿床也是重要的矿床类型，以蒙库大型铁矿床为典型代表。另外还有乌吐布拉克中型铁 矿 床、巴特巴克布拉克中型铁矿床、托莫尔特中型铁矿床、乔夏哈拉小型铁铜金矿床、阿巴宫 小型铁_磷灰石_稀土元素矿床、恰夏小型铁铜矿床、萨尔布拉克小型铁矿床等。
根据野外及室内镜下观察到的矿物组合与穿插关系，将巴特巴克布拉克铁矿床的成矿过程划 分为矽卡岩期、石英_硫化物期、区域变质期和表生氧化期（图5）。
（1） 矽卡岩期： 该期进一步划分出3个阶段，其中早期矽卡岩阶段属于干矽卡岩阶段，主 要形成石 榴子石及透辉石（图5、6）。石榴子石有2种类型：其一，呈浅褐色_深褐色_褐红色，他形_ 半自 形，多具裂纹，粒径在0.05～0.15 mm；其二，呈褐红色_黑红色，半自形_自形，偶见不 规则六边形，具环带结构，多具裂纹，粒径为0.15～0.40 mm。透辉石呈黄色_黄褐色_浅 绿色，多呈半自形粒状_短柱状，粒径平均值0.15～0.55 mm。
退化蚀变阶段属湿矽卡岩阶段，是铁的主要成矿阶段。该阶段主要形成磁铁矿、绿帘石、绿
泥石、角闪石、阳起石等（图5、6）。磁铁矿形成于较晚阶段，磁铁矿普遍交代早期矿物，
多呈他形_半自形粒状，部分呈长条状，粒径为0.05～2.00 mm。绿帘石
为浅黄色_黄绿色_浅褐色，多呈不规则粒状、板状。绿泥石呈深绿色，片状产出。角闪石较
少，镜下为浅绿色_褐绿色_红褐色，呈长柱状、片状。氧化物阶段形成少量的磁铁矿、赤铁
矿、白钨矿和长石，开始出现
石英。赤铁矿多呈网格状分布在磁铁矿中。
石英_硫化物阶段主要形成黄铁矿、黄铜矿（少量）、石英、方解石等（图5、6）。黄铁矿 多呈浸染状分布于矿体及矽卡岩中，部分呈团块状分布于方解石或石英脉中。石英在整个阶 段都有生成，方解石则主要形成于晚期硫化物阶段。
（2） 区域变质期： 含矿火山岩系受区域变质作用影响，围岩、矽卡岩和矿体一同发生变 形 ，围岩中的层理被强烈改造，变质条带围绕含矿矽卡岩分布。形成少量石英和方解石，脉状 ，其中常见石榴子石、透辉石、绿帘石、黄铁矿、磁铁矿等。
（3） 表生氧化期： 早期形成的矿物在地表或近地表发生氧化作用，形成氧化物，如褐 铁矿和孔雀石。
电子探针分析在中国地质科学院大陆构造与动力学国家重点实验室完成，所用仪器为JEOL J XA_8100型电子探针，测试加速电压15 kV，束斑直径为1 μm，探针电流20×10-8 A。
巴特巴克布拉克铁矿床的角闪石在成因矿物族三角图解（图11）中，主要落于接触交代
成因区及碱性岩浆成因区，多数落于交代成因区，表明矿区的角闪石为交代成因，而非区域
变
质成因。这同时也得到了磁铁矿的进一步证实，在磁铁矿TiO2_Al2O3_MgO图解（图12
）中，
矿区磁铁矿多落于热液型及钙矽卡岩型区内及其周围，这些特点均表明巴特巴克布拉克铁矿
床的矽卡岩为交代成因矽卡岩。
1区域地质概况
巴特巴克布拉克铁矿床位于阿尔泰南缘麦兹火山沉积盆地（图1），所处的大地构造位置为
西伯利亚板块南阿尔泰晚古生代活动陆缘（何国琦等，2004）。阿尔泰可分为北阿尔泰、中阿尔泰和南阿尔泰（图1）。南阿尔泰北以阿巴宫断裂为界， 南以克兹加尔断裂为界，与额尔齐斯构造带相邻，主要由上志留统—下泥盆统康布铁堡组和 中_ 上泥盆统阿勒泰镇组变质火山_沉积岩系，其次是石炭纪火山_沉积岩系和中_上志留统片岩 、片麻岩、变粒岩组成（杨富全等，2008a；2011）。
阿尔泰南缘主体构造格架呈NW向，主要断裂有额尔齐斯断裂、玛尔卡库里断裂、克兹 加尔断裂、冲乎尔断裂、阿巴宫_库尔特断裂、巴寨断裂、卡拉先格尔断裂等。岩浆侵入活 动以古生代中酸性侵入岩为主，还有少量三叠纪侵入岩。该区火山作用主要集中在泥盆纪， 石炭 纪火山作用仅有零星表现，其后几乎未发生大规模火山活动。泥盆纪火山岩以早、中泥盆世 为主，主要分布在一系列NW向的斜列式盆地中。
阿尔泰南缘不仅产有有色、稀有金属，如阿舍勒铜矿、可可塔勒铅锌矿、可可托海3号脉 等 ，铁矿床也是重要的矿床类型，以蒙库大型铁矿床为典型代表。另外还有乌吐布拉克中型铁 矿 床、巴特巴克布拉克中型铁矿床、托莫尔特中型铁矿床、乔夏哈拉小型铁铜金矿床、阿巴宫 小型铁_磷灰石_稀土元素矿床、恰夏小型铁铜矿床、萨尔布拉克小型铁矿床等。
2矿床地质特征
矿区出露地层为上志留统—下泥盆统康布铁堡组下亚组（图2），据岩性组合划分为2个岩性
段。第一岩性段为黑云斜长变粒岩、浅粒岩夹磁铁变粒岩。第二岩性段进一步划分为2个岩
性层：第一岩性层为角闪斜长变粒岩、透闪变粒岩和浅粒岩；第二岩性
层为斜长角闪岩、角闪斜长变粒岩和浅粒岩，为主要赋矿层位。
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图 1阿尔泰造山带区域地质及铁矿床分布略图（据杨富全等，2011）
1—第四系沉积物； 2—侏罗系含煤层系； 3—石炭系火山沉积岩； 4—泥盆系（变质） 火山_沉积岩； 5—中_上志留统变沉积岩夹火山岩；
6—中_上奥陶统变火山_沉积岩； 7 —中寒武统—下奥陶统变沉积岩； 8—震旦系—寒武系变沉积岩、变火山岩； 9—三叠纪— 侏罗纪花岗 岩；
10—泥盆纪—二叠纪花岗岩； 11—奥陶纪—志留纪花岗岩； 12—断裂、推测断裂； 13—国界线； 14— 地名； 15—铅锌矿； 16—大/中/小型铁矿
Fig. 1Simplified regional geological map of Altay orogenic belt and iron depos its distribution (after Yang et al., 2011)
1—Quaternary sediments; 2—Jurassic coal_bearing rock series; 3—Carboniferous vol caniclastic_sedimentary rocks; 4—Devonian (metamorphosed) volcaniclastic_sedime n tary rocks; 5—Middle_Upper Silurian meta_sedimenttary intercalated with volcani c rocks; 6—Middle_Upper Ordovician metamorphosed volcaniclastic_sedimentary rock s ; 7—Middle_Cambrian_Lower_Ordovician metamorphosed sedimentary rocks; 8—Sinia n_ Cambrian meta_sedimentary, meta_volcanic rocks; 9—Triassic_Jurassic granites; 1 0 —Devonian_Permian granites; 11—Ordovician_Silurian granites; 12—Fracture,
inferr ed fracture; 13—National boundaries; 14—Geographic name; 15—Lead_zinc deposit ; 16—Large/medium/small iron deposit
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矿区构造主要为巴特巴克布拉克向斜，矿体位于向斜核部，局部发育有小规模断裂，与铁矿
无直接成因联系。矿区内侵入岩发育，分布于矿区的南部和北部（图2），岩性为花岗岩。
在巴特巴克布拉克铁矿床已圈定12个铁矿体，赋矿围岩为石榴子石矽卡岩、角闪斜长变粒岩
和浅粒岩。矿体总体顺层分布，但形态复杂，呈似层状、透镜状及不规则状分布（图3），
空间上与矽卡岩密切相关，见有膨大收缩、分支复合、尖灭等现象。矿石构造主要为块状、
浸染状，其次为条带状、脉状构造。矿石结构主要为他形粒状变晶结构、不等粒结构和交代
结构。矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次为黄铁矿，偶见黄铜矿。脉石矿物主要为石榴子
石、透辉石、绿帘石，其次为石英、方解石、角闪石、绿泥石、阳起石等。
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图 2巴特巴克布拉克铁矿区地质图（据张立武等，2010修改）
1～3： 上志留统—下泥盆统康布铁堡组下亚组： 1—第一岩性段； 2—第二岩性段第一层 ； 3—第二岩性段第二层； 4—花岗岩；
5—铁矿体及编号； 6—剖面位置及编号； 7— 勘探线位置及编号
Fig. 2Geological map of the Batebakebulake iron ore district (modified after Z hang et al., 2010)
1～3： Upper Silurian—Lower Devonian Upper Kangbutiebao Formation: 1—The first lithologic section; 2—The first layer of the second lithologic sec tion; 3—The second layer of the second lithologic section; 4—Granite; 5—Iron orebody and its serial number; 6—The location and serial num_ber of geo logical section; 7—The location and serial number of exploration line
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图 3巴特巴克布拉克铁矿床4号勘探线剖面图（据张立武等，2010修改）
Fig. 3Geological section of No. 4 exploration line in the Batebakebulake iron deposit (modified after Zhang et al., 2010)
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图 4巴特巴克布拉克铁矿床典型剖面图
1—浅粒岩； 2—含磁铁矿石榴子石矽卡岩； 3—含磁铁矿透辉石矽卡岩； 4—透镜状磁铁 矿矿体； 5—透镜状石榴子石矽卡岩； 6—含绿帘石
石榴子石磁铁矿矿石； 7—细粒磁铁 矿 矿体； 8—石榴子石绿帘石矽卡岩； 9—含磁铁矿绿帘石矽卡岩； 10—角闪斜长变粒岩
Fig. 4The typical section of the Batebakebulake iron deposit
1—Leucoleptynite; 2—Garnet skarn containing magnetite; 3—Diopside skarn conta ini ng magnetite; 4—Lenticular magnetite orebody; 5—Lenticular garnet skarn; 6—Ma gnetite orebody containing epi dote and garnet; 7—Fine particle magnetite orebody; 8—Epidote skarn containing g arnet;
9—Epidote skarn containing magnetite; 10—Hornblende_plagioclase leptynite
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图 5巴特巴克布拉克铁矿床成矿期次划分及矿物生成顺序
Fig. 5Mineral_forming sequence and ore_forming stages of the Batebakebulake ir on deposit
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3矽卡岩及成矿期次
矿区围岩蚀变发育，主要为矽卡岩化（石榴子石、透辉石、绿帘石等），次为碳酸盐化、硅
化，其中矽
卡岩化与铁矿关系密切。矽卡岩在矿区中普遍发育，矿物以石榴子石和透辉石为主，其次为
绿帘石、绿泥石、阳起石、石英、方解石等。据矿物组合，矽卡岩可分为石榴子石矽卡岩、
透辉石矽卡岩、透辉石石榴子石矽卡岩、绿泥石绿帘石矽卡岩等。矽卡岩常呈透镜状、似层
状产于矿体内部及旁侧，空间上，从地层→矽卡岩→矿体，三者呈渐变过渡关系，与之对应
，磁铁矿从无→有→含量逐渐增加（图4）。根据野外及室内镜下观察到的矿物组合与穿插关系，将巴特巴克布拉克铁矿床的成矿过程划 分为矽卡岩期、石英_硫化物期、区域变质期和表生氧化期（图5）。
（1） 矽卡岩期： 该期进一步划分出3个阶段，其中早期矽卡岩阶段属于干矽卡岩阶段，主 要形成石 榴子石及透辉石（图5、6）。石榴子石有2种类型：其一，呈浅褐色_深褐色_褐红色，他形_ 半自 形，多具裂纹，粒径在0.05～0.15 mm；其二，呈褐红色_黑红色，半自形_自形，偶见不 规则六边形，具环带结构，多具裂纹，粒径为0.15～0.40 mm。透辉石呈黄色_黄褐色_浅 绿色，多呈半自形粒状_短柱状，粒径平均值0.15～0.55 mm。
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图 6巴特巴克布拉克铁矿床矿物特征
a. 磁铁矿交代透辉石和石榴子石； b. 长条状磁铁矿交代透辉石和石榴子石； c. 赤铁矿 呈 网格状分布于磁铁矿中； d. 背散射下的石榴子石环带； e. 背散射下石榴子石磁铁矿矿石 中 的白钨矿； f. 花岗岩镜下照片； g.石榴子石矽卡岩中的孔雀石化； h. 条带状磁铁矿矿 石， 内含石榴子石包体； i. 含磁铁矿的角闪石绿帘石矽卡岩，绿帘石与角闪石组成条带； j. 石 榴子石矽卡岩中的透辉石脉； k. 石榴子石磁铁矿矿石中
的黄铁矿； l. 石榴子石 矽卡岩中的阳起石
Afs—碱性长石； Amp—角闪石； Act—阳起石； Bt—黑云母； Di—透辉石； Ep—绿帘石 ； Grt—石榴子石； Hm—赤铁矿； Mal—孔雀石；
Mt—磁铁矿； Pl—斜长石； Py—黄 铁矿； Q—石英； Sh—白钨矿
Fig. 6Features of minerals from the Batebakebulake iron deposit
a. Garnet and diopside replaced by magnetite; b. Garnet and diopside replaced by long stripe shaped magnetite; c. Hematite showing grids in magnetite; d. BSE im age of zoning in garnet; e. BSE image of scheelite from garnet magnetite ore; f. Micrograph of granite; g. Malachitization of garnet skarn; h. Garnet inclusion in banding magnetite ore; i. Amphibole epidote skarn containing magnetite, Amphi bole and epidote composed bands;
j. Diopside vein of garnet skarn; k. Py rite in garnet magnetite ore; l. Actinolite in garnet skarn
Afs—Alkali feldspar； Amp—Amphibole； Act—Actinolite； Bt—Biotite； Di—Diop side； Ep—Epidote； Grt—Garnet； Hm—Hematite；
Mal—Malachite； Mt—Magneti te； Pl—Plagioclase； Py—Pyrite； Q—Quartz； Sh—Scheelite
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石英_硫化物阶段主要形成黄铁矿、黄铜矿（少量）、石英、方解石等（图5、6）。黄铁矿 多呈浸染状分布于矿体及矽卡岩中，部分呈团块状分布于方解石或石英脉中。石英在整个阶 段都有生成，方解石则主要形成于晚期硫化物阶段。
（2） 区域变质期： 含矿火山岩系受区域变质作用影响，围岩、矽卡岩和矿体一同发生变 形 ，围岩中的层理被强烈改造，变质条带围绕含矿矽卡岩分布。形成少量石英和方解石，脉状 ，其中常见石榴子石、透辉石、绿帘石、黄铁矿、磁铁矿等。
（3） 表生氧化期： 早期形成的矿物在地表或近地表发生氧化作用，形成氧化物，如褐 铁矿和孔雀石。
4电子探针分析
4.1样品及分析方法
对采自Fe1、Fe2矿体的7件样品中的石榴子石、辉石、角闪石、绿帘石及磁铁矿单矿物
进行了电
子探针分析。测试样品形成于矽卡岩期，岩性分别为绿泥石透辉石磁铁矿石、含石榴子石磁
铁矿角闪石绿帘石矽卡岩、含磁铁矿石榴子石矽卡岩、含磁铁矿石榴子石透辉石矽卡岩、绿
帘石矽卡岩、含磁铁矿的透辉石矽卡岩、含磁铁矿的绿帘石透辉石石榴子石矽卡岩。电子探针分析在中国地质科学院大陆构造与动力学国家重点实验室完成，所用仪器为JEOL J XA_8100型电子探针，测试加速电压15 kV，束斑直径为1 μm，探针电流20×10-8 A。
4.2石榴子石的分析结果
巴特巴克布拉克铁矿床的石榴子石分析结果见表1，计算得出的石榴子石端员组分以钙铁榴
石(And)为主，其变化范围为65.58%～95.31%，平均80.99%，其次是钙铝榴石 (Gro=1.8
9%～
24.14%)，平均12.84%，还有少量铁铝榴石(Alm=0～9.60%)，锰铝榴石（Spe=0.71%～4
.21
%），极少量的镁铝榴石(Pyr=0～0.44%)及钙铬榴石(Ura=0～0.19%)。其中样品btbk122
8是选择具环带的
单颗粒石榴子石(图6d)，从中心到边缘(图7，1～13点), 石榴子石的成分无明显变化（图7
）。在石榴子石端员组分图解中（图8），显示其端员组分为钙铁榴石_钙铝榴石系列。
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图 7巴特巴克布拉克单颗粒石榴子石环带成分变化图
Fig. 7The zoning composition variation diagram of
a single garnet from the B atebakebulake iron deposit
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图 8巴特巴克布拉克铁矿床与阿尔泰及世界大型矽卡
岩铁矿床石榴子石端员组分 对比图解（底图据Meinert, 1992）
Alm—铁铝榴石； Gro—钙铝榴石； And—钙铁榴石
Fig. 8End members of garnet from the Batebakebulake iron deposit and major ska rn type iron deposits in Altay and in
the world (base map after Meinert, 1992) Alm—Almandite; Gro—Grossularite; And—Andradite
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表 2巴特巴克布拉克铁矿床辉石电子探针分析结果(w(B)/%)及端员组分
Table 2Electron microprobe analyses (w(B)/%)and end members of representat ive pyroxene from the Batebakebulake iron deposit
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图 9巴特巴克布拉克铁矿床辉石分类图解
（底图据Morimoto et al., 1988）
Wo—硅灰石； En—顽火辉石； Fs—斜方铁辉石
Fig. 9Classification of clinopyroxenes from the
Batebakebulake iron deposit (after Morimoto et al., 1988)
Wo—Wollastonite; En—Enstatite; Fs—Ferrosilite
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4.3辉石的分析结果
巴特巴克布拉克铁矿床辉石的电子探针分析结果及端员组分计算结果见表2。辉石的端
员组分变
化范围：Wo为45.39%～47.94%，En为18.15%～35.27%，Fs为16.91%～32.82%，Ac为1
.43%～
3.35%。在Wo_En_Fs三元系辉石分类图解（图9）中，透辉石的含量略多于钙铁辉石，属透
辉石_钙铁辉石系列。
4.4角闪石的分析结果
角闪石的电子探针分析结果及端员组分见表3和图10。据Leake等（1997）的分类方案，巴特
巴克
布拉克铁矿床矽卡岩中的角闪石主要为铁镁钙闪石，其次为铁角闪石和铁阳起石（图10
）。铁镁钙闪石的w(FeOT)为24.11%～27.18%；铁角闪石的 w(FeOT)
为19.97%～22.57%；铁阳起石的w(FeOT)为19.85%～21.47%。
4.5绿帘石的分析结果
绿帘石的电子探针结果见表4。绿帘石的化学
成
分： w(Al2O3)为20.60%～21
.64%，w(FeOT)为12.43%～14.75%，w(CaO)为22.91%～24.63%，与
同阶段的角
闪石相比，磁铁矿含量减少，表现出富铝、富钙、贫铁的特点。
4.6磁铁矿分析结果
磁铁矿电子探针分析结果见表5。磁铁矿的主要成分为FeOT，w(FeOT)变化于90 .02%～92.73%，其他成分含量较低，如w(TiO2)为0～0.04%，w(MgO) 为0～0.04%。这与典型的接触交代矿床钙矽卡岩中的磁铁矿的化学组成相似（徐国凤等，1 979）。
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图 10巴特巴克布拉克铁矿床角闪石分类图解
（底图据Leake等，1997）
Fig. 10Classification of hornblendes from the
Batebakebulake iron deposit (a fter Leake et al.,
1997)
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5讨论
5.1矽卡岩的成因
近年来，一些学者提出在中酸性、中基性岩体与火山岩围岩接触带也可以形成矽卡岩（Mein
ert
et al., 2000；赵一鸣，2002）。麦兹盆地已发现的铁矿床中矿体附近均发育有矽卡岩矿物
，空间上两者密切相关，远离矿体的康布铁堡组地层则不发育矽卡岩。郑常青等（2005）对
出露于蒙库和红山一带的黑云母_石榴子石变质带中的石榴绿泥黑云母片岩、石榴二云母片
岩、
二云母片岩研究发现，石榴子石多为变斑晶产出，内部富含拉长状石英细小包体，对阿勒泰
盆
地中石榴子石_十字石变质带中石榴十字云母片岩研究表明，石榴子石较自形，发育生长环
带
，端员组分为铁铝_锰铝榴石系列。铝系的锰铝榴石、铁铝榴石和镁铝榴石分别形成于压力
稍高的低级、压力更高的中级和压力极高的高级区域变质岩及金伯利岩中，钙系石榴子石形
成压力不大（李胜荣等，2008），而本研究区的石榴子石端员组分以钙铁榴石_
钙铝榴石系列为主，与变质岩中的石榴子石组分相 差甚远，表明矿区的石榴子石并非区域变质所形成。
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表 4巴特巴克布拉克铁矿床绿帘石电子探针分析结果
Table 4Electron microprobe analyses of epidote from the Batebakebulake iron de posit
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表 5巴特巴克布拉克铁矿床磁铁矿电子探针分析结果
Table 6Electron microprobe analyses of magnetite from the Batebakebulake iron deposit
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5.2矽卡岩与成矿的关系
结合野外地质特征，笔者认为在415～380 Ma期间，古亚洲洋继续向北俯冲到西伯利亚板块
的阿尔泰微大陆之下， 形成一系列陆缘拉张断陷盆地。 麦兹盆地在形成康布铁堡组火山_
沉
积岩系后，盆地及周边花岗质岩浆陆续侵入， 如蒙库矿区英云闪长岩和黑云母花岗岩体（
（
400±6） Ma， （404±8） Ma， 杨富全等，2008b），乌吐布拉克矿区英云闪长岩和黑云
母英云闪长岩（（385.6±2.3） Ma，（387.7±2.1）Ma，张志欣等，2011），巴特巴克 布拉克铁矿区的花岗岩也是这个阶段岩浆侵位的产物。
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图 11巴特巴克布拉克铁矿床角闪石成因矿物族
三角图解（据陈光远，1987） Ⅰ—岩浆成因区； Ⅰ1—超基性基性成因区； Ⅰ2—中_酸性成因区； Ⅰ3—碱性 成因区； Ⅱ—接触交代成因区； Ⅲ—区域副变质成因区
Fig. 11Diagram for the amphibole genesis discrimination
of the Batebakebulak e iron deposit (after Chen et al., 1987)
Ⅰ—Magma genesis area; Ⅰ1—Ultrabasicbasic genesis area;
Ⅰ2—Intermed iate_acidic genesis area; Ⅰ3—Alkaline genesis area;
Ⅱ—Contact metas omatic genesis area; Ⅲ—Regional parametamophic
genesis area
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图 12巴特巴克布拉克铁矿床磁铁矿TiO2_Al2O3_MgO
图解（据陈光远等，1987） 1—花岗岩区； 2—玄武岩区； 3—辉长岩区； 4—橄榄岩区； 51—角闪岩区； 52— 闪长岩区； 6—金伯利岩区； 7—热液型及钙矽卡岩型； 8—热液型，镁矽卡岩型； 9—沉 积变质，热液叠加型； 10—碳酸盐岩区； 11—过渡区
Fig. 12TiO2_Al2O3_MgO diagram of magnetite from
the Batebakebulake iro n deposit (after Chen et al., 1987) 1—The area of granite; 2—The area of basalt; 3—The area of gabbro; 4—The are a of peridotite; 5—1_The area of amphibolite; 5_2—The area of diorite; 6—The area of kimberlite; 7—The area of hydrothermal type and calcium skarn type; 8—The are a of hydrothermal type and magnesium skarn type; 9—The area of sedimentary metamo r phic type and hydrothermal superposition type; 10—The area of
carbonate rock; 11—The area of transition
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花岗质岩浆侵位时分异出的热液携带部分岩浆中的物质，在运移的过程中萃取火山岩中的化
学元素，首先交代围岩形成钙铁_钙铝榴石系列和透辉石_
钙铁辉石系列矿物，石榴子石环带
成分由中心到边缘无明显变化，表明此时磁铁矿并未大量沉淀，可能会伴有少量磁铁矿的析
出。随着交代作用的继续发生，以及热液与早期形成的矽卡岩的相互作用，早期无水矽卡岩
矿物退化蚀变形成绿帘石、绿泥石、角闪石和阳起石等含水矽卡岩矿物。这些矿物因含OH
-
而使溶液中的H+被大量消耗，以致流体更加趋于碱性，促使Fe的络合物或卤化物发生水解
，磁铁矿大量析出沉淀，形成磁铁矿矿体（艾永富等，1981；赵一鸣等，1992）。后期的区
域变
质作用使得含矿火山岩系、矽卡岩和矿体一起发生变形，还形成多种类型的脉分布于矽卡岩
中，这种变形特征与蒙库铁矿十分相似。
6结论
（1） 巴特巴克布拉克铁矿床中的矿体呈似层状、透镜状及不规则状赋存于上志留统—下泥
盆统康布铁堡组变质火山_沉积岩系中，矿体及其周围发育大量矽卡岩；
（2） 石榴子石端员组分以钙铁榴石为主，辉石端员组分以透辉石和钙铁辉石为主，角闪石
端员组分以铁镁钙闪石、铁角闪石和铁阳起石为主，研究表明巴特巴克布拉克铁矿床的矽卡
岩为交代成因的矽卡岩；
（3） 矽卡岩是由花岗质岩浆分异的热液交代火山岩所形成的，在退化蚀变过程中形成了磁
铁矿矿体。
志谢电子探针分析实验过程中，得到中国地质科学院地质研究所李天福老师的
悉心指导和帮助，在此表示诚挚的感谢！
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