天山成矿带是中亚成矿域的重要组成部分,蕴藏的矿产资源丰富,具有地质条件复杂、矿化类型多、矿种较齐全、矿产地多、成矿时代多、成矿带分布广的鲜明特征。西天山成矿带自西北向东南,依次可以分为3个主要的成矿带,即别珍套—汗吉尕铜多金属成矿带、博罗霍洛铜金成矿带和阿吾拉勒铁铜成矿带。
以阿吾拉勒铁成矿带为主体,近年来,我国在西天山成矿带的铁矿勘查工作取得重大进展,相继勘查或发现了备战、智博、敦德、松湖、雾岭及尼新塔格—阿克萨依等多个铁矿床,累计探获铁矿石资源量十多亿吨,使该地区成为新疆重要的大型铁矿开发基地,是中国十大重要金属矿产资源接替基地之一。这些新发现的铁矿床普遍赋存于安山质熔岩及火山碎屑岩中,规模多数达到大中型,品位较高,除对备战铁矿、智博铁矿、查岗诺尔铁矿、松湖铁矿等开展过研究外,其他铁矿床的研究程度很低,或研究得不够系统。
张作衡研究团队在前人研究成果的基础上,结合近3年大量野外调查工作和室内的整理研究,对新疆西天山主要铁矿床的地质特征、分布规律、矿化类型进行了综合研究,获得新的进展,为进一步的找矿工作提供了思路。
——将西天山的铁矿床划分为海相火山岩型和矽卡岩型两个大类,根据矿化特点将海相火山岩型细分为火山沉积型、火山岩浆—热液型、类矽卡岩型3个亚类。
——初步讨论了西天山铁矿床的成矿地质背景,认为石炭纪晚期可能属于碰撞造山晚期阶段的陆缘弧环境,局部存在挤压—伸展的构造转变,是铁矿形成的有利环境。
——通过区域铁矿床特征的对比以及与国内外火山岩有关的典型矿床特征的对比研究,认为铁矿床的形成与火山—侵入活动有密切的成因联系,形成时间接近或稍晚于火山活动期;早期阶段以富铁流体(熔体)充填—交代作用成矿为主,晚期热液交代富集成矿,局部形成脉状—网脉状磁铁矿,整个成矿过程伴随大量的热液蚀变;成矿物质来源可能以岛弧岩浆作用所携带的深部铁质为主,并含有少量火山—次火山气液交代围岩所萃取的铁质;富铁流体(熔体)可能由俯冲过程中形成的基性岩浆分异形成的,但具体的形成机制、岩浆起源和演化过程是今后研究的重点。
——不同矿区的成矿地质条件不同,所形成的矿床也各具特点。在火山口附近形成与火山—次火山热液活动有关的火山岩浆—热液型铁矿,如查岗诺尔铁矿和智博铁矿;在远离火山口位置则形成火山—沉积型铁矿,如式可布台和莫托萨拉铁矿;晚石炭世区域内与西天山洋陆转换有关的火山—侵入活动,是形成该地区数个大型火山岩型铁矿的重要因素。